164426. lajstromszámú szabadalom • Fényvillamos belső zárlat jelzőkészülék áramirányító bemenő feszültsége felső határát korlátozó berendezés működtetésére

164426 3 4 szültségkülönbség lép fel, amely a parázslámpát kigyújtja, ezzel jelezvén a hibát. Meg kell itt jegyezni, hogy az ekvipotenciálisként említett pontokon hiba esetén megjelenő feszültséget egy egyszerű kapcsolásban, a diódák záróirányú árama által okozott feszültségesés hozza létre, ami korszerű szilícium diódáknál kisebb a mA nagyságrendnél. Ezért is fordultak ennél a megoldásnál a parázslámpához. A módszer hátránya, hogy a leírt formájában működtetésre nehezen alkalmas. Ha megkíséreljük — továbbra is olcsó módszert tartva szem előtt — valamely fényre érzékeny szerkezeti elemet arra felhasználni, hogy működése útján a feszültség automatikus korlátozását váltsuk ki, úgy sikertelen lesz a próbálkozásunk. Ugyanis a kereskedelemben kapható olcsó parázslámpák egyrészt, a fényelemek, fényellenállások, fotodiódák, fototranzisztorok másrészt, a színérzékenységi sávjuk tekintetében nem illeszkednek egymáshoz. így tehát parázslámpával ilyen működtetést elérni kis anyagi áldozattal nem lehet. Olcsó izzószálas lámpa alkalmazása parázslámpa helyett a — fent ismertetett — vélt kis rendelkezésre álló áram miatt látszik akadályba ütközni. A találmány célja, hogy olyan' olcsó, a kereskedelemben kapható belső zárlatjelző elemet alkalmazzon, amely a szokásos fényérzékelők felhasználásával tudjon működtető jelet szolgáltatni az áramirányító bemenő feszültsége felső határát korlátozó berendezés működtetésére. A találmány lényege az a felismerés, hogy a ma használt félvezető elemek mellé minden esetben beépített védő RC-tagoknak megfelelő méretezés mellett a váltakozóáramú ellenállása olyan nagyságrendű, hogy kisfeszültségű izzólámpák üzemének ellátására — azok kisebb teljesítményű kiviteleinél — éppen elegendő áramot bocsátanak iát. A találmány további részleteit a rajz alapján ismertetjük, ahol: az 1. ábra a belső zárlat jelző parázslámpás megoldásának ismert módja, a 2.A. — 2.C. ábrák a parázslámpás jelző változatait ismertetik, a 3. ábra a találmány szerinti fényérzékelő elemes megoldás. Az 1. ábra egyfázisú híd egyik ágában négy, 3, 4, 5, 6 diódát ábrázol, a híd többi ágában itt csupán egy-egy, 7, 8, 9 dióda helyezkedik el az áttekinthetőség kedvéért. A négy dióda kapcsolása: két párhuzamos tag (létrafok), egyenként két-két sorbakapcsolt diódával. Amíg a négy dióda hibátlan, az 1 és 2 pont feszültsége azonos (ekvipotenciálisak), a rájuk kapcsolt 10 parázslámpa nem ég. Ha azonban a négy dióda valamelyike meghibásodik, zárlatba kerül, úgy 1 és 2 pont feszültsége azonossá válik a hídág egyik feszültségével i(ll vagy 21 pont), az 1 és 2 pont közt tehát mindegyik esetben a hídágfeszültség fele megjelenik, a 10 parázslámpa kigyullad (ha a hídra adott feszültség egyébként elegendő nagy). A 2. ábrák mutatják, hogy ez a megoldás nemcsak két, de több sorbakötött dióda esetén is alkalmazható (1: 2.A.—2.C. ábrák). Az ábra csak magát a hídágat mutatja, amely termé-5 szetesen nemcsak egyfázisú hídban, hanem többfázisú hídban vagy központi kapcsolásokban általában ugyancsak szerepelhet. Ha a sorbakapcsolt diódák száma nő, a zárlatkor fellépő feszültség viszonylag csökken a 12—22, 13—23, 10 14—24 pontokon, ezért a jelzése mind nehezebbé válik. Ma már azonban — a diódák zárófeszültségének növekedése miatt — szokványos berendezésekben nem igen alkalmazunk négynél több sorbakötött diódát. 15 A 3. ábra mutatja a hídágat olyan esetben, ha a parázslámpa helyett 20 izzószálas lámpát alkalmazunk oly célból, hogy a jelzést fényvillamos úton működtető jellé alakítsuk. A 15, 20 16, 17, 18 diódák mellé kapcsolt soros RC-tagok — amelyeket egyébként a töltéshordozó felhalmozódás elleni védelem céljára amúgyis mindig beépítünk, a 25, 26, 27, 28 ellenállásokat, ill. 35, 36, 37, 38 kondenzátorokat foglalják maguk-25 ba, ahol is az ellenállások nagysága a kondenzátorok váltakozóáramú ellenállása mellett elhanyagolható értékű. A kondenzátorokon át — diódazárlat esetén — folyó áram, megfelelő méretezés esetén elegendő a rákapcsolt 20 lámpa 30 izzószálának izzításához. Az 1—2 pontok közé kapcsolt 20 lámpákat — a szerkezeti megoldásról is szólva — egy síkban, egymás mellé szerelve helyezzük el, olyan elosztás mellett, hogy azok helyzetéből közvetlenül lehessen következtetni a hozzájuk tartozó négy (vagy több) dióda áramirányítószekrénybeli elhelyezkedésére. A 20 lámpával szemben foglal helyet egy-egy 30 fényérzékelő elem. A fényérzékelő elem áramát tranzisztoros 31 erősítő, amelynek 32 tápáramforrása van, felerősíti, amelynek révén 33 relés jeladó egység működtető jelet ad az áramirányító bemenő feszültsége felső határát korlátozó berendezésnek. 45 Külön előnyt jelenthet az ismertetett készülék használata pl. Diesel-villamos mozdonyoknál, amelyekben váltakozóáramú generátor diódás egyenirányítón keresztül táplálja az egyenáramú 50 vontatómotorokat. Itt a diódákat kétféle feszültségemelkedés figyelembevételével kell méretezni. Egyrészt hirtelen terhelés-csökkenések a generátor pólusfeszültségének megjelenését vonják maguk után. Ezt a generátor gerjesztésszabá-55 lyozója gyorsan kiszabályozza, de nem eléggé gyorsan ahhoz, hogy a diódáknál ne kelljen figyelembe venni. A másik feszültségnövekedés akkor lép fel, ha az egyenirányítóban belső zárlat keletkezik. Ha a két feszültségemelkedési 60 veszély együttesen jelentkezik, úgy azok együttes értékére kell a diódákat méretezni. Ha azonban belső zárlat esetében a generátorfeszültség korlátozását — annak gerjesztésszabályozójára hatva — azonnal végre tudjuk hajtani, olyan 65 helyzetet teremthetünk, hogy a belső zárlat 2