Przedmiotem wynalazku jest wylacznik pradu ziemnozwarciowego, zwlaszcza niskoenergetyczne- go, magnetycznego czujnika pradu ziemnozwarcio¬ wego.Znane wylaczniki pradu ziemnozwarciowego sa stosowane w czujnikach róznych typów, które slu¬ za do sygnalizowania obserwatorowi, ze wylacz¬ nik zostal wylaczony w wyniku oddzialywania pradu ziemnozwarciowego. Wylaczniki zastosowa¬ ne w czujnikach stanu odbicia swiatla sa opisa¬ ne w biuletynie nr 372 z korekta 0174 Ferranti- -Packard Ltd, Electronics Division, Toronto, Onta¬ rio, Kanada oraz w opisach patentowych Kanady nr 641350 i nr 771356, USA nr 3140553 i Wielkiej Brytanii nr 934001. Czujniki tego typu zawieraja zwykle zamontowany obrotowo magnes trwaly, który jest umieszczony w szczelinie powietrznej elektromagnesu. Elektromagnes moze byc pobudza¬ ny chwilowo w celu utworzenia biegunów magne¬ tycznych, które sa przeciwne do biegunów magne¬ su trwalego. Moze to powodowac dazenie magne¬ su trwalego do zmiany z pierwszego stanu sta¬ bilnego na drugi stan stabilny, w wyniku czego uzyskuje sie wskazanie wystapienia okreslonego zdarzenia. Byloby korzystne zastosowanie czujni¬ ka, • który wykorzystuje zasady elektromagnetycz¬ ne i zasady mechaniczne, w którym elementy czujnikowe nie sa same magnesem trwalym, w którym do elementów elektromechanicznych mo¬ ze byc dostarczany impuls o stosunkowo malej W energii w celu wywolania zmiany systemu wska¬ zania i w którym zmiana stanu wskazania jest widoczna. Znane czujniki wykorzystuja elementy o barwie róznej na kazdej z ich stron. W wyniku tego, jezeli zmiana pola magnetycznego wywolu¬ je ruch elementu magnetycznego, jedna barwa jest zastepowana przez inna zapewniajac opisane uprzednio wskazanie stanu.Znane sa wylaczniki stosowane w czujnikach zawierajacych elektromagnesy lub magnesy trwa¬ le i/lub mechaniczne oraz elementy uruchamiaja¬ ce, jak na przyklad przedstawione w opisie pa¬ tentowym USA nr 3221246, w którym sa wyko¬ rzystane dwa rdzenie elektromagnetyczne ze wspólnym urzadzeniem zmieniajacym opór mag¬ netyczny w celu zapewnienia wyjsciowego sygna¬ lu elektrycznego, który jest zalezny od zmiany oporu magnetycznego urzadzenia.W czujniku przedstawionym w opisie patento¬ wym USA nr 2540845 jest wykorzystana zwora elektromagnesu, która jest ustawiona za pomoca sprezyny w celu zapewnienia innego toru stru¬ mienia magnetycznego, gdy zwora zostanie prze¬ sunieta w pewnym kierunku.Zgodnie"z patentem USA nr 3825915 jest wyko¬ rzystane urzadzenie do wskazywania zwarcia do ziemi. Jego brak jest wskazany elektrycznie.W opisie patentowym USA nr 3823369 jest przedstawione urzadzenie elektromechaniczne, któ¬ re powoduje zapalenie lampki w celu okreslenia 106 081106 081 stanu transformatora." W urzadzeniu znanym z opi¬ su patentowego USA nr 3213396 sa wykorzystane wskazania elementu mechanicznego przez zasto¬ sowanie transformatora z trzema galeziami, po¬ siadajacego szczeline powietrzna w jego srodko¬ wej galezi. W urzadzeniu przedstawionym w opi¬ sie patentowym USA nr 3128441 jest wykorzysta¬ ny elektromagnetyczny przetwornik posiadajacy zwore poruszajaca sie liniowo, przy czym wzgled¬ ne przemieszczenie zwory jest zalezne od warto¬ sci sygnalu elektrycznego na wyjsciu urzadzenia.W urzadzeniu znanym z opisu patentowego USA nr 3101462 jest wykorzystany przetwornik magne¬ tyczny wytwarzajacy sygnal zalezny pd ruchu li¬ niowego elementu dla wskazania pplozenia tego elementu. Zadne z wyzej wymienionych rozwia¬ zan nie wykorzystuje urzadzenia przesuwajacego strumien dla zapewnienia wskazania stanu nisko- energetycznego, który jest zmieniany mechanicz¬ nie lecz wywolywany elektromagnetycznie. Ponad¬ to zadne z wyzej wymienionych rozwiazan nie do¬ tyczy wykorzystania wskazania stanu zwiazanego z wylaczeniem pradu ziemnozwarciowego.Patenty USA stanowiace wlasnosc zglaszajace¬ go ten wynalazek, dotyczace wylaczników i obwo¬ dów wykrywajacych i sterujacych, które moga byc wykorzystywane w polaczeniu z niniejszymi elementami wskazujacymi stan sa jak nastepuje: nr 3543094, nr 3602783, nr 3634730 oraz nr 3660722.Patentem USA, który jest wlasnoscia tego zgla¬ szajacego i dotyczy wykorzystania wylaczników sterujacych urzadzeniem przesuwajacym strumien dla wylaczania jest na przyklad patent USA nr 3783423."Wylacznik pradu ziemnozwarciowego wedlug wynalazku zawiera cylindryczny magnes trwaly umieszczony w korpusie nosnym, posiadajacy srodkowy otwór zgodny, ze srodkowym otworem korpusu, w którym jest przesuwany cylindryczny element czujnikowy, korzystnie zwora, przy czym cylindryczny magnes trwaly jest umieszczony w pierwszej komorze korpusu dla zapewnienia dwóch róznych torów strumienia magnetycznego przechodzacych przez korpus nosny i zwore w pierwszym i drugim polozeniu wzdluznym zwory, cylindryczny elektromagnes posiada srodkowy otwór zgodny ze srodkowym otworem korpusu, w którym jest przesuwana zwora i jest umieszczony pod cylindrycznym magnesem trwalym w drugiej komorze korpusu dla zapewnienia przeciwnego strumienia magnetycznego w pierwszym poloze¬ niu, przy czym zwora jest przystosowana do prze¬ suwania recznego z poszczególnych polozen do pierwszego polozenia, przy czym do cylindryczne¬ go elektromagnesu sa doprowadzone linie dola¬ czone do ukladu wykrywania pradu ziemnozwar¬ ciowego dla pobudzenia cylindrycznego elektro¬ magnesu przy pradzie ziemnozwarciowym.Zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest to, ze czujnik pradu ziemnozwarciowego, uklad da wy¬ krywania pradu ziemnozwarciowego i uklad po¬ budzajacy wspólpracuja strukturalnie i funkcjonal¬ nie dla zapewnienia mozliwego do przestawienia Wskazania przy wylaczeniu pradu ziemnozwarcio¬ wego w urzadzeniu. Zaleta jest takze to, ze czuj¬ nik moze byc zablokowany magnetycznie zarów¬ no w polozeniu wskazujacym jak i niewskazuja-" cym. Czujnik moze spelniac funkcje pamieci. Za¬ kres i stopien wskazania jest zwykle wiekszy niz to mozna otrzymac przez stosunkowo dlugie prze¬ suniecie wzdluzne zwory pomiedzy polozeniami wskazujacymi i niewskazujacymi. Zwora czujnika spelnia równiez funkcje elementu przestawiajace¬ go stan czujnika i funkcje jednego z elementów systemu blokujacego dla czujnika pradu ziemno¬ zwarciowego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na "którym fig. 1 przedstawia wylacznik pradu ziemnozwar- ciowego( z elementami wskazujacymi stan pola¬ czen elektrycznych i fig. 2 — elementy wskazu¬ jace stan polaczen elektrycznych w drugim polo¬ zeniu.Na fig. 1 jest przedstawiony wylacznik vpradu ziemnozwarciowego zawierajacy uklad 8 do wy¬ krywania pradu ziemnozwarciowego i reagowania na prad ziemnozwarciowy. Trzy linie elektryczne A, B, i C moga przewodzic trójfazowy prad prze¬ mienny lub podobny prad. Pokazano równiez sche- matycznie uziemienie G. Jest mozliwe, ze czesc lub caly prad elektryczny przeplywajacy przez linie A, B i C moze byc z jakiejs przyczyny od¬ prowadzony do uziemienia. W takim przypadku uklad 8 bedzie dostarczac sygnalu wylaczenia do cewki TC wylaczajacej w celu rozwarcia rozla¬ cznych zestyków glównych IL Czujnik 10 pradu ziemnozwarciowego jest takze pobudzany w celu wyraznego wskazania, ze prad ziemnozwarciowy spowodowal rozwarcie zesty- ków K. Nalezy rozumiec, ze zestyki K moga zostac rozwarte takze z innych przyczyn niz prad ziem¬ nozwarciowy. Dla przykladu, w dowolnej z linii A, B i/lub C moga przeplywac prady przeciaze¬ nia, które nie sa pradami ziemnozwarciowymi, lecz 40 które pomimo tego wymagaja rozwarcia zesty¬ ków K.Zastosowano wejsciowy przekladnik napieciowy czujnikowy, który jest wlaczony w obwód pradu przemiennego o konfiguracji „Y" i który zawie¬ ra uzwojenia 0A, 0B, i 0C. Uzwojenia te sa do¬ laczone do okreslonych uzwojen pierwotnych wej¬ sciowych : transformatorów Tl, T2 i T3 o konfigu¬ racji „Y". Uzwojenie pierwotne czwartego trans- formatora T4 jest wlaczone pomiedzy punkt wspól¬ ny czyli punkt srodkowy uzwojen 0A, 0B i 0C o konfiguracji „Y" oraz punkt wspólny czyli punkt srodkowy uzwojen pierwotnych _ transformatorów Tl, T2 i T3 o konfiguracji „Y". 55 Uzwojenia wtórne transformatorów Tl, T2, T3„ T4 sa dolaczone odpowiednio do zacisków wej¬ sciowych mostków BD1, BD2, BD3 i BD4. Zacis¬ ki wyjsciowe mostków BD1, BD2, BD3 i BD4 sa polaczone razem szeregowo w celu utworzenia eo wyjscia pomiedzytprzewodem elektrycznym czy li¬ nia 9 i wspólnym przewodem SC ukladu. Pomie¬ dzy linie 9 i wspólny przewód SC ukladu sa wla¬ czone szeregowo element rezystancyjny Rl i ele¬ ment pojemnosciowy Cl. Element rezystancyjny 65 Rl jest dolaczony jednym koncem do linii 9 a ele-5 ment pojemnosciowy jest dolaczony jednym kon¬ cem do wspólnego przewodu SC ukladu.Do jednego zacisku wyjsciowego moistka BD4 jest dolaczony jeden koniec elementu rezystan- cyjnego R4, którego drugi koniec jest dolaczony do punktu polaczenia elementu rezystancyjnego Rl i elementu pojemnosciowego Cl oraz jeden koniec elementu rezystancyjnego R2. Drugi koniec elementu rezystancyjnego R2 jest dolaczony do jednego konca potencjometru R3. Do punktu po¬ laczenia elementu rezystancyjnego Rl i elementu pojemnosciowego Cl jest dolaczona równiez ano¬ da diody Dl, jeden koniec elementu pojemnoscio¬ wego C2, emiter tranzystora Q2, emiter tranzysto¬ ra Ql i katoda diody D2. Do katody diody Dl jest dolaczony jeden koniec zasilacza mocy PS, jeden koniec elementu pojemnosciowego C3, koncówka anodowa programowanego tranzystora jednozla- czowego PUT i anoda diody D3. Katoda diody D3 jest dolaczona do anody diody D4. Katoda dio¬ dy D4 jest dolaczona do elektrycznej linii AA. Ka¬ toda programowanego tranzystora jednozlaczowe- go PUT jest dolaczona do jednego konca cewki TC wylaczajacej i do elektrycznej linii BB. Wyko¬ rzystanie linii AA i BB bedzie opisane ponizej.Drugi koniec potencjometru R3 jest dolaczony do bazy tranzystora Ql, anody diody D2 i jedne¬ go konca elementu rezystancyjnego R5. Drugi ko¬ niec elementu rezystancyjnego R5 jest dolaczony do wyjsciowej linii VI zasilacza PS. Kolektor tranzystora Q2 i drugi koniec elementu pojem¬ nosciowego C2 sa dolaczone do jednego konca elementu rezystancyjnego R6, którego drugi kor niec jest dolaczony do wspólnego przewodu SC ukladu.Baza tranzystora Q2 i kolektor tranzystora Ql sa dolaczone razem do jednego konca elementu rezystancyjnego R7.Drugi koniec elementu rezystancyjnego R7 jest dolaczony do wspólnego przewodu SC ukladu.Polaczenie pomiedzy elementem pojemnoscio¬ wym C2, kolektorem tranzystora Q2 i elementem rezystancyjnym R6 jest dolaczone do zacisku wyj¬ sciowego elementu GTT regulujacego w czasie, wylaczenie pradu ziemnozwarciowego, i do jed¬ nego konca elementu rezystancyjnego R8 i ano¬ dy diody D5. Katoda diody D5 i drugi koniec elementu rezystancyjnego R8 sa dolaczone do drugiego konca elementu pojemnosciowego C3 jak równiez do elektrody sterujacej programowanego tranzystora jednozlaczowego PUT. Wyjscie ele¬ mentu GTT regulujacego w czasie wylaczenie pra¬ du ziemnozwarciowego jest dolaczone do jednego wejscia wyjsciowego obwodu wylaczajacego TO — którego wyjscie jest dolaczone do drugiego konca cewki TC wylaczajacej.Wyjsciowy obwód wylaczajacy TO ma drugie wejscie AJ dolaczone do drugiego obwodu elek¬ trycznego, takiego jak znany z wymienionych pa¬ tentów stanowiacych wlasnosc wlasciciela niniej¬ szego wynalazku. Wspólne zaciski zasilacza mo¬ cy PS, obwodu GTT regulujacego w czasie wyfa- czenic pradu ziemnozwarciowego i wyjsciowego obwodu wylaczajacego TO sa dolaczone do wspól¬ nego przewodu SC ukladu. fcosi * Czujnik 10 jest elementem wskazujacym wy^ laczenie pradu ziemnozwarciowego. Uklad magne¬ tycznego czujnika 10 pradu ziemnozwarciowego jest dolaczony do podstawy SM obudowy takiego rodzaju, jaki moze byc zastosowany w pewnych czesciach mechanizmu wylaczników w obudowie metalowej lub podobnej. Zastosowano równiez ze¬ wnetrzna pokrywe OC, która moze stanowic ze¬ wnetrzna pokrywe dla mechanizmu wylacznika w obudowie metalowej lub zewnetrzna obudowe izo¬ lacyjna niskonapieciowego wylacznika pradu.Czujnik 10 pradu ziemnozwarciowego zawiera korpus nosny 12, który moze zawierac srodkowy otwór cylindryczny 12A oraz pierwsza i druga ko- mory 12B i 12C uksztaltowane jako komory to- roidalne, które otaczaja x)twór cylindryczny 12A, lecz które sa oddzielone od niej przez sciane cy¬ lindryczna 13.W otworze cylindrycznym 12A moze byc umie- ^ szczona zwora 14 czyli ruchomy element czujni¬ kowy tak, aby poruszala sie ona wzdluz otworu.Ruchoma zwora 14 czy tlok nurnikowy moze miec ksztalt cylindryczny, ^wora 14 moze zawierac ^ górna czesc cylindryczna 14A i dolna czesc cy- M lindryczna 14B, przy czym górna czesc cylindrycz¬ na 14A ma stosunkowo mniejszy promien niz dol¬ na '. czesc cylindryczna 14B. Te dwie czesci moga byc rozdzielone przez wystep 15.W pierwszej komorze 12B moze byc zastosowa- ny magnes trwaly 16 o ksztalcie toroidalnym.Pólnocny biegun magnetyczny magnesu trwalego 16 moze byc usytuowany na jego wewnetrznym obwodowym obszarze a poludniowy biegun mag¬ netyczny moze byc usytuowany na jego zewne- trznym obwodowym obszarze. W drugiej komorze 12C moga byc zastosowane elektromagnes 18 lub elektromagnesy o ksztalcie toroidalnym. Zakon¬ czenia przewodów dla toroidalnie uksztaltowa¬ nego elektromagnesu 18 moga byc dolaczone do ^ linii elektrycznych AA i BB.Zwora 14 czy tlok nurnikowy moze miec cylin¬ dryczny otwór 20 usytuowany wzdluznie wzdluz jego osi srodkowej. W cylindrycznym otworze 20 moze byc umieszczona sprezyna 22 lub inny sci- 45 skany element napedowy, którego jeden koniec jest usytuowany naprzeciw wewnetrznej czesci zwory 14 i którego drugi koniec jest usytuowany naprzeciw slupka 24 z materialu magnetycznego.Slupek 24 moze miec ksztalt cylindryczny i jego 50 promien jest zwykle taki sam jak promien dolnej czesci 14B zwory 14 i srednica wewnetrzna cylin¬ drycznego otworu 12A.Slupek 24 i podstawa korpusu nosnego 12 sa umieszczone na magnetycznym czlonie wsporczym 55 30 i podtrzymywane przez ten magnetyczny czlon wsporczy 30.Wokól calej podstawy korpusu nosnego 12 jest umieszczona elektromagnetyczna obudowa 28 po¬ siadajaca górna czesc dziobowa, która rozciaga oó sie promieniowo do wewnatrz do obwodu górnej czesci 14A zwory 14. Obudowa 28, czlon wsporczy , slupek 24 i zwora 14 sa wykonane z mate¬ rialu magnetycznego tak, ze linie pola magnety¬ cznego rriaga dzieki temu z latwoscia prze- 05 chodzic wzdluz torów o stosunkowo malym opo-106 OSI rze magnetycznym. Obszar pomiedzy podstawa zwory 14 i górna czesc slupka 24 zawiera bardzo waska lecz dostrzegalna szczeline powietrzna AGI, nawet wówczas gdy zwóra 14 i slupek 24 przylegaja do siebie. Jak to pokazano na fig. 1, zwora 14 jest przestawiona czyli znajduje sie w polozeniu nie wskazujacym pradu ziemnozwarcio¬ wego, tak, ze linie pola magnetycznego biegna wzdluz toru PA od bieguna pólnocnego magnesu trwalego 16 do wewnatrz poprzez zewnetrzna ob¬ wodowa czesc obszaru 14B zwory 14 i w kierunku do dolu poprzez szczeline powietrzna AGI do slup¬ ka 24; Od slupka 24, który jest zamocowany do magnetycznego czlonu wsporczego 30 za pomoca nitu 26 lub podobnego elementu mocujacego, tor PA strumienia magnetycznego biegnie promienio¬ wo na zewnatrz poprzez magnetyczny czlon wsporczy 30 do zewnetrznej obudowy 28. Tor PA strumienia kieruje sie nastepnie do góry poprzez cylindryczna magnetyczna obudowe 28 do polud¬ niowego bieguna magnesu trwalego 16.W wyniku tego w polozeniu poczatkowym, prze¬ stawionym czy nie wskazujacym pradu ziemno¬ zwarciowego, sprezyna 22 jest scisnieta pomie¬ dzy zwora 14 i slupkiem 24. Zwora 14 jest blo¬ kowana w polozeniu pokazanym na fig. 1 w wy¬ niku sily magnetycznej wytwarzanej przez* stru¬ mien magnetyczny wzdluz toru PA i pozostanie w tym polozeniu az do chwili, gdy gestosc stru¬ mienia w szczelinie powietrznej AGI nie zosta¬ nie zmniejszona do takiej wartosci, która bedzie przezwyciezona przez sile scisnietej sprezyny 22 w celu wywolania ruchu zwory 14 do góry wzgledem orientacji na fig. 1. Na górze zwory 14 jest umieszczony przycisk lub podobny element wskaznikowy 32, który spelnia podwójna role — wskazanie, ze zwora 14 przesunela sie wzgledem zewnetrznej pokrywy OC i przestawienie przycis¬ ku.Zwykle, jezeli prady przeplywajace w liniach- A, B i C nie maja okreslonej uprzednio warto¬ sci odpowiadajacej przeciazeniu, dostatecznej do tego, by spowodowac rozwarcie zestyków K, po¬ laczone szeregowo mostki diodowe BD1, BP2 i BD3 dostarczaja wyjsciowe napiecie V2 na po¬ laczeniu elementu rezystancyjnego Rl i elementu pojemnosciowego Cl, przy czym ten element po¬ jemnosciowy Cl dziala jako filtr i kondensator magazynujacy dla wyjscia polaczonych szeregowo mostków. W zalecanym wykonaniu wynalazku na^ piecie V2 wynosi 35 woltów. Zasilacz mocy PS dostarcza wyjsciowe napiecie VI, które w zaleca¬ nym wykonaniu x wynosi w przyblizeniu 19,6 wol¬ tów. Powoduje to spolaryzowanie tranzystora Ql w kierunku przewodzenia poprze* element rezy- stancyjny R5, w wyniku czego obwód od kolek¬ tora do emitera tranzystora Ql stanowi zasadni¬ czo zwarcie, Chwilowe zwarcie obwodu od kolek¬ tora do emitera tranzystora Ql zapobiega spola¬ ryzowaniu w kierunku przewodzenia zlacza baza — emiter tranzystora Q2, co powoduje w istocie rozwarcie obwodu od kolektora do emitera tran¬ zystora Q2. Jezeli element pojemnosciowy C2 jest wlaczony w obwód od kolektora do emitera tran¬ zystora Q2, nastepuje latwo ladowanie poprzez element rezystancyjny R6 do wartosci napiecia V2, która w zalecanym wykonaniu wynalazku wy¬ nosi w przyblizeniu 35 woltów.Pomijajac efekty drobnych pulsacji pradu, mo- ze sie okazac, ze napiecie dostarczane do anody diody D5 i do jednego konca elementu rezystan¬ cyjnego R8 jest znacznie mniejsze niz 35 woltów.Moze sie takze okazac, ze napiecie na koncu ele¬ mentu pojemnosciowego C3, który jest dolaczony do katody diody D5 wynosi w rzeczywistosci 35 woltów. W takim przypadku dioda D5 jest spola¬ ryzowana zaporowo. Duze napiecie na elemencie pojemnosciowym C3 zapewnia ujemne napiecie elektrody sterujacej dostarczane do anody pro- gramowanego tranzystora jednozlaczowego PUT.W takich warunkach programowany tranzystor jed- nozlaczowy PUT zostaje wprowadzony w stan przewodzenia pradu od jego anody do katody. Za¬ pewnia to w istocie zbocznikowanie o malej re- zystancji dla czujnika 10 pradu ziemnozwarcio¬ wego wlaczonego pomiedzy linie AA i BB z fig. L Jezeli mostek diodowy BD4 dostarcza wyjsciowe napiecie V3 jedynie wówczas, gdy prad ziemno¬ zwarciowy przeplywa z jednej z linii A, B lub 2J. C albo dowolnej ich kombinacji, to przez ele¬ menty rezystancyjne R2, R3 i R4 nie przeplywa w rzeczywistosci prad.Jezeli wystepuje przeciazenie na dowolnej lub wszystkich liniach A, B lub C, wejscie AJ dla wyjsciowego obwodu wylaczajacego TO jest zasi¬ lane w celu zamkniecia obwodu cewki TC wyla¬ czajacej w wyniku polaczenia pomiedzy elemen¬ tem pojemnosciowym Cl i elementem rezyStan¬ cyjnym Rl poprzez diode Dl, poprzez droge od anody do katody programowanego tranzystora je¬ dnozlaczowego PUT, poprzez cewke TC wylacza¬ jaca i poprzez wyjsciowy obwód wylaczajacy TO z powrotem lub do wspólnego przewodu SC ukla¬ du. Spowoduje to pobudzenie rozlacznych zesty- ków glównych K, przez co przerywa sie przeplyw pradu w liniach A, B i C. Jednakze jezeli na¬ wet ma miejsce proces wylaczania, czujnik 10 pra¬ du ziemnozwarciowego pozostanie w polozeniu po¬ kazanym na fig. 1 w wyniku zwierania poprzez 45 programowany tranzystor jednozlaczowy PUT.Tranzystor jednozlaczowy PUT bocznikuje prad, który w przeciwnym razie pobudzalby elektro¬ magnes 18 czujnika 10 pradu ziemnozwarciowego.Nalezy zaznaczyc, ze jezeli prad ziemnozwarcio- 50 wy wystepuje pomiedzy dowolna z linii A, B i/lub C i uziemieniem G, transformator T4 zostanie za¬ silony, w wyniku Czego dostarczy napiecie wej¬ sciowe do mostka BD4, które zapewnia napiecie wyjsciowe V3. 55 Wyjsciowe napiecie V3 jest zasadniczo równe spadkowi napiecia na elemencie pojemnosciowym Cl plus spadek napiecia w wyniku przeplywu pradu z zacisku wyjsciowego mostka BD4 poprzez element rezystancyjny R4. Elementy rezystancyj- 00 ne R2, R3 i R5 sa wlaczone w obwód szeregowy pomiedzy wyjscie mostka BD4 o napieciu V3 .i wyjscie zasilacza mocy PS o napieciu VI. Podzial napiecia pomiedzy elementy rezystancyjne R2, R3 i R5 jest taki, ze prad ziemnozwarciowy o uprzed- 05 nio okreslonej wartosci bedzie powodowal prze-9 106 081 kroczenie przez napiecie bazy tranzystora Ql wartosci napiecia V2, co spowoduje wsteczna po¬ laryzacje tranzystora Ql. Wsteczna polaryzacja tranzystora Ql powoduje, ze jego obwód od ko¬ lektora do emitera stanowi w rzeczywistosci przerwe, co powoduje spolaryzowanie zlacza ba- za-emiter w kierunku przewodzenia. Powoduje to wlaczenie obwodu od kolektora do emitera tranzystora Q2, w wyniku czego nastepuje zasad¬ niczo zwarcie elementu pojemnosciowego C2. Po¬ nownie, pomijajac skutki drobnych pulsacji pra¬ du na elemencie pojemnosciowym Cl, ostatnia operacja powoduje dostarczanie napiecia, które jest w przyblizeniu równe wartosci napiecia V2, do polaczenia anody diody D5 i elementu rezy- stancyjnego R8. Powoduje to spolaryzowanie w kierunku przewodzenia diody D5, w wyniku czego nastepuje szybkie rozladowanie elementu pojem¬ nosciowego C3. Gdy element pojemnosciowy C3 rozladowuje sie, spadek napiecia na nim zmniej¬ sza sie do zera woltów. Ewentualnie zostaje osiag¬ niety punkt, w którym napiecie elektroda steru¬ jaca — anoda programowanego tranzystora jed- nozlaczowego PUT jest takie, ze programowany tranzystor jednozlaczowy PUT przestaje przewo¬ dzic, w wyniku czego nastepuje usuniecie uprzed¬ nio opisanego zbocznikowania o malej impedancji pomiedzy liniami AA i BB.Chwilowe zwarcie elementu pojemnosciowego C2 powoduje wytworzenie stosunkowo duzego na¬ piecia na elemencie rezystancyjnym R6, co za¬ pewnia dostarczanie sygnalu wylaczenia do obwo¬ du GTT regulujacego w czasie wylaczenia pradu ziemnozwarciowego. Po okreslonym okresie czasu dostarczany jest na wyjscie obwodu GTT regulu¬ jacego w czasie, wylaczenie pradu ziemnozwar¬ ciowego sygnal wyjsciowy, który zasila wyjsciow.y obwód wylaczajacy TO, zapewniajac w ten spo¬ sób dla pradu zasilania obwód poprzez cewke TC wylaczajaca. Ten ostatni obwód obejmie diode Dl, diody D3 i D4, linie AA, elektromagnes 18, linie BB, cewke TC wylaczajaca czesc wyjsciowego obwodu wylaczajacego TO az do wspólnego prze¬ wodu SC ukladu.Wynikiem powyzszego jest nie tylko zasilanie cewki TC wylaczajacej, tak jak poprzednio, przez co zostaja rozwarte zestyki glówne K, lecz takze zasilanie elektromagnesu 18. Elektromagnes 18 jest tak umieszczony i nawiniety, ze jego orien¬ tacja biegunów pólnocnego i poludniowego jest przeciwna niz magnesu trwalego 16. W takim przypadku strumien w przerwie powietrznej AGI jest przeciwny do strumienia elektromagnesu 18, który biegnie wzdluz tego samego toru PA lecz w przeciwnym kierunku. Zapewnia to calkowite zmniejszenie* efektów magnetycznych w szczeli¬ nie powietrznej AGI. Sprezyna 22, która znajdu¬ je sie w polozeniu obciazonym, ma sile wystar¬ czajaca do przezwyciezania wynikowej mniejszej sily magnetycznej i tlok nurnikowy czyli zwora 14 porusza sie w kierunku 33 w celu wskaza¬ nia wylaczenia pradu ziemnozwarciowego.Energia potrzebna do pobudzenia cewki TC wy¬ laczajacej i do pobudzania elektromagnesu 18 jest osiagana jedynie wtedy, gdy rozlaczne zestyki glówne K sa zwarte, a po ich rozwarciu napie¬ cia wyjsciowe na mostkach BD1, BD2, BD3 i BD4 spadaja znacznie. W wyniku tego jest widoczne, ze energia dostarczana przez linie AA i BB do elektromagnesu 18 wystepuje w postaci impul¬ sów o stosunkowo krótkim czasie trwania. Jed¬ nakze w wyniku dzialania ukladu przesuwania strumienia w czujniku 10, sprezyna 22 dociska zwore 14 do polozenia, które odpowiada zwolnie¬ niu zacisnietej sprezyny 22.Na fig. 2 pokazany jest czujnik 10 pradu zie¬ mnozwarciowego w stanie przygotowanym do wskazania przeplywu pradu ziemnozwarciowego.Sprezyna 22, która jest teraz w stanie niescisnie- tym czyli po prostu zwolniona, przesunela zwore 14 i zamocowany do niej element wskaznikowy 32 na zewnatrz od zewnetrznej pokrywy OC w celu zapewnienia wyraznego wskazania, ze wysta¬ pilo jakies zdarzenie. Oczywiscie w zalecanym wykonaniu wynalazku, omawianym zdarzeniem jest wylaczenie wylacznika obwodu w wyniku wystapienia pradu ziemnozwarciowego. Jezeli zwora 14 jest wykonana z materialu przewodza¬ cego magnetycznie, nalezy zauwazyc, ze istnieje teraz nowy tor przeplywu strumienia od bieguna pólnocnego trwalego 16 poprzez dolna czesc 14B zwory 14 i poprzez górna czesc obudowy 28 do bieguna poludniowego S magnesu trwalego 16.Nalezy takze zaznaczyc, ze tym razem elektro¬ magnes 18 nie jest dluzej pobudzany. Wystepo¬ wanie toru PB strumienia umozliwia zablokowa¬ nie lub utrzymywanie zwory 14 w jej nowym po¬ lozeniu dla dokonania nowych wskazan. Te wska¬ zania sa dokonywane w celu wylaczenia w wyni¬ ku tego pradu ziemnozwarciowego.Czujnik 10 moze byc zaprojektowany jako spel¬ niajacy funkcje pamieci. Nalezy zaznaczyc, ze na¬ wet po rozwarciu zestyków glównych K wylacz¬ nika i nawet po tym, gdy moga one zostac po¬ nownie zwarte przez obwód pradu ziemnozwar¬ ciowego lub przez obwód przy braku pradu zie¬ mnozwarciowego, wskazanie nadal pozostanie.W celu przedstawienia stanu czujnika 10 dla kolejnego wskazania pradu ziemnozwarciowego, operator w prosty sposób przyciska zwore 14 w kierunku 34 do sprezyny 22 az do chwili, gdy szczelina powietrzna AG2, która ma duze wymia¬ ry w stanie wskazywania, zmniejszy je do wymia¬ rów szczeliny powietrznej AGI pokazanej na fig. 1. Powoduje to przesuniecie strumienia jeszcze raz z toru PB na tor PA, jak pokazano na fig. 1, który to tor jest teraz torem o najmniejszym opo¬ rze magnetycznym. Czujnik 10 pradu ziemno¬ zwarciowego jest teraz gotowy do nowego wska¬ zania pradu ziemnozwarciowego, jezeli zaistnieje taka koniecznosc. Nalezy zaznaczyc, ze gdy raz czujnik 10 pradu ziemnozwarciowego zostanie przestawiony jak to uprzednio opisano, pozostanie on w tym stanie, nawet jezeli cewka wylaczajaca wylacznika spowoduje rozwarcie rozlacznych ze¬ styków glównych K jeszcze raz w warunkach wy¬ stapienia przeciazenia przy braku pradu ziemno¬ zwarciowego. W wyniku tego jest widoczne, ze czujnik 10 zapewnia jfedynie wskazanie wylacze- 19 tt 40 45 50 55 60106 081 11 12 nia wylacznika, gdy nastapila operacja wylacze¬ nia pradu ziemnozwarciowego.Nalezy takze rozumiec w oparciu o rózne wy¬ konania wynalazku, ze wartosci napiec VI do V3 nie sa ograniczajacymi. W paru wykonaniach wy¬ nalazku, czujnik 10 i uklad 8 do wykrywania pra¬ du ziemnozwarciowego moga byc wykorzystywane w ukladach pradu stalego. Dioda D2 jest stoso- j wana dla zabezpieczenia "obwodu baza-emiter tran¬ zystora Ql przed przebiegiem nieustalonym na¬ piecia we wstecznym kierunku, a element rezy- stancyjny R7 stanowi .rezystor kolektorowy dla tranzystora Ql. Urzadzenie wedlug wynalazku moze byc wykorzystywane* w obwodzie jednofa¬ zowego pradu przemiennego. przesuwania recznego z poszczególnych polozen do pierwotne¬ go polozenia, przy czym do cylindrycznego elek¬ tromagnesu (18) sa doprowadzone linie (AA) i (BB) dolaczone do ukladu wykrywania pradu zie¬ mnozwarciowego (8) dla pobudzenia cylindryczne¬ go elektromagnesu (18) przy pradzie ziemnozwar¬ ciowym.FIG.I PZGraf. Koszalin D-1467 110 egz. A-4 Cena 45 zl PL PL PL PL PL