148440. lajstromszámú szabadalom • Tranzisztoros érintésvédelmi kapcsolás

Megjelent: 1961. szeptember 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.440. SZÁM 21. c. 68—72 OSZTÁLY — RO—250. ALAPSZÁM Tranzisztoros érintésvédelmi kapcsolás Feltaláló: Rózsa Lajos oki. elektromérnök, Budapest A bejelentés napja: 1959. augusztus 17. Az érintésvédelmi védőkapcsolás feladata az, hogy a védett berendezést — annak üzemszerűen feszültség alatt álló és üzemszerűen feszültség alatt nem álló részei között levő szigetelés villamos ellenállásának meg nem engedett mérvű lecsökkenése esetén — a hálózatról lekapcsolja. Egy védőkapcsolás elbírálásánál a következő szempontokat kell figyelembe venni: 1. Üzembiztonság, élettartam. 2. Érzékenység. 3. Külső behatásokkal szemben tanúsított érzéktelenség. 4. A berendezés helyszükséglete. A jelenleg alkalmazott érintésvédelmi kapcsolások mechanikus reléket, elektroncsöveket, esetleg mágneses erősítőt és mechanikus relét együttesen alkalmaznak. Az előbb felsorolt szempontok figyel ernbe vételével ezekről a következők állapíthatók meg: üzembiztonság, élettartam: Az elektroncsövet tartalmazó berendezések üzembiztonságának elégtelen, volta az oka annak, hogy az ilyen ipari berendezéseket nem szívesen alkalmazzák különösen olyan helyeken ahol az üzembiztonság döntő tényező. Egy elektroncsőről sohasem ,• lehet előre teljes biztonsággal megmondani azt, hogy mennyi ideig lesz üzemképes. A mechanikus relék üzembiztonsága sem kielégítő. Az: érintkező felületek összeragadása. deformálódása a további üzemet lehetetlenné teheti, nem is szólva arról, hogy a szikra-, vagy ívképződés egyes helyeken meg sem engedhető (pl. bányák). Érzékenység: A nagy érzékenység azért előnyös, mert lehetővé teszi, hogy a földeléseket olcsóbban, kevesebb anyaggal lehessen elkészíteni. A védőkapcsolások két fő, a) erősítőt nem tartalmazó és b) erősítőt tartalmazó csoportra oszthatók. A védőkapcsolás által működtetett mágneskapcsoló egyértelműen meghatározza azt a teljesítményt, amit a védőkapcsolásnak szolgáltatnia kell. Ha ez nem tartalmaz erősítőt, akkor közvetlenül a kapcsolás érzékelőeleme által zárlatkor érzékelt jel működteti a mágneskapcsolót. Ezek a védőkapcsolások nem eléggé érzékenyek, mert nagy jelteljesítményre van szükség. A jelenleg alkalmazott, erősítőt tartalmazó védőkapcsolások elektroncsövet, vagy mágneses erősítőt és ezenkívül még mechanikus relét is alkalmaznak. Az érzékenység itt már nagyobb, az üzembiztonság azonban nem kielégítő. Külső behatásokkal szemben tanúsított érzéketlenség: Ismeretes, hogy az elektroncső és a mechanikus relé egyaránt kényes, rázkódás, korrózió, szennyeződés, hőmérsékletváltozás az üzembiztos működést nagyon megnehezíti. A berendezés helyszükséglete: Elektroncsövet, mechanikus relét tartalmazó berendezések ma már helyszükséglet szempontjából sem jelentenek optimális megoldást, nemcsak azért, mert mindkettő jóval kisebb méretű tranzisztorral helyettesíthető, hanem, azért is, mert az elektroncsöves berendezés tápegysége is nagyobb, A fentiekből nyilvánvaló, hogy az eddig szórványosan alkalmazott védőkapcsolások miért nem terjedtek el olyan mértékben, mint azt az egyébként igen sok helyen megoldatlan érintésvédelem indokolná. A feladat megnyugtató megoldásához olyan védőkapcsolásra van szükség, amely az előbbiekben tárgyalt követelményeknek jobban megfelel, mint az eddig alkalmazottak. A szabadalom tárgyát képező tranzisztoros védőkapcsolás a legszigorúbb követelményeknek is megfelel, mert 1. sokkal üzembiztosabb az eddigieknél, mivel a tranzisztor élettartama gyakorlatilag végtelen, ezért az egyszer helyesen beállított berendezés meghibásodásának valószínűsége — rendkívüli üzemi körülményektől (pl. tűz, robbanás) — eltekintve csaknem nulla. 2. sokkal érzékenyebb az eddigieknél, hiszen működtetéséhez mindössze 10-4

W nagyságrendű teljesítmény szükséges, 3. külső behatásokra sokkal érzéktelenebb (mivel a tranzisztorok kapcsolóüzemben dolgoznak, hőmérsékletváltozásra sem érzékeny), 4. helyszükséglet szempontjából minden eddigi megoldásnál jobb. A szabadalom tárgyát képező védőkapcsolás azáltal rendelkezik ilyen jó üzemi tulajdonságokkal, mert nem tartalmaz kényes és mozgó alkatrészt, és mert érzékelőelemek, tranzisztoros kapcsoló-