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Stationsschalter mit Fehlerstromspule zwischen Nulleiter und Hilfserdung.
Bekanntlich können in Verteilungsnetzen gefährliche Berührungsspannungen entstehen, die durch Verwendung einer Fehlerstromspule zwischen Nullpiter und Hilfserdung behoben werden sollen.
Die zu schützenden Anlagen werden mit selbsttätigen Schaltern ausgerüstet, die mittels der Fehlerstromspule beim Überschreiten der zulässigen Berührungsspannung die gefährdeten Anlagen vom Netze abtrennen. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Berührungsspannung in der gestörten Anlage nicht hoch genug wird, um die zugehörige Fehlerstromspule zum Ansprechen zu bringen, jedoch infolge der eigenartigen Verhältnisse der Erdungswiderstände die Spannung des Nullpunktes und mit ihm diejenige des Nulleiters auf eine gefährliche Höhe steigt, so dass alle Körper. die mit dem Nullei1er in Verbindung kommen, die gefährliche Spannung des Nulleiters annehmen.
Würde beispielsweise ein Motorgehäuse gegen Erde einen Widerstand von 2 Ohm besitzen und
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Sieherungen würden die Sicherungen durch diesen Erdschlussstrom nicht abschmelzen, dagegen würde am Motorgehäuse eine Berührungsspannung von 2 Ohm x 10 Ampere = 20 Volt auftreten, während der Nullleiter eine Berührungsspannung von 20 Ohm x 10 Ampere = 200 Volt aufweisen würde. Falls nun die Fehlerstromauslösung der Anschlussanlage auf die noch zulässige Spannung von 42 Volt eingestellt wäre, würde der Störenfried überhaupt nicht abgeschaltet werden können. Es würde also der ganze Null-
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mit Fehlerstromspulen ausgerüstet.
Die Ausstattung der Stationssrhalter mit FeHerstromspulen und ihnen zugeordneten Auslösevorrichtungen bringt jedoch wiederum den Übelstand mit sich, dass alle an die
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beseitigt diesen Ubelstand.
Ihrzufolge soll der von der Fehlerstromspule des Stationsschalters bewegte Bauteil mit einer Ver- zögerungseinrichtung versehen werden, welche die von der Fehlerstromspule geleistete Arbeitsmenge aufspeichert und sie erst dann zur Auslösung des Schalters wirksam werden lässt, wenn die Fehlerstromrelais der Installationsschutzschalter nach Ablauf einer bestimmten Zeit, vom Zeitpunkt der Störung angefangen, die von ihnen geschützten Anlagen nicht abgeschaltet haben.
Die Anwendung von Verzögerungseinrichtungen zur Erreichung einer Selektivität ist an sieh bekannt. Auch hat man bereits für Überstromschalter, wobei jedoch ganz andere Gesichtspunkte in Frage kommen, die Anwendung arbeitsspeiehernder Auslöser vorgesehlagen. Beim Erfindungsgegenstand ist die Anwendung eines arbeitsspiechernden Auslösers im Hinblick auf die äusserst geringe Energie einer Fehlerstromspule von grösster Bedeutung.
Einen Auslöser mit verzögernder Wirkung und Arbeitsspeicherung stellt eine annähernd oder ganz ausbalancierte Hebelanordnung dar, die unter dem Einfluss der Fehlerstromspule steht. Die von der Fehlerstromspule geleistete Arbeit wird als Beschleunigungsarbeit, also in Form kinetischer Energie, in
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Grund nicht abschaltet. Um die gewünschte Selektivität zu erhalten und hinreichend viel Energie in der Hebelanordnung aufzuspeichern, soll diese mit einem oder mehreren Gewichten, also trägen Massen, beschwert werden.
In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben.
Fig. 1 stellt das Schema einer Verteilungsanlage dar und in den Fig. 2 und 3 sind gemäss der Erfindung ausgebildete Auslösevorrichtungen veranschaulicht.
Gemäss Fig. 1 ist der am Transformator T niederspannungsseitig vorgesehene Stationss halter S dreipolig ausgebildet, jedoch derartig, dass auch der Nulleiter ebenso einen Auslöser e erhält wie die drei Phasen R s T. Der Schalter S besitzt eine Fehlerstromspule g, die etwa bei 40 Volt und 15 Milliampere die Auslösung des Schalters herbeizuführen hat. Die Spannungsspule f2 ist einerseits am Nulleiter 0 und anderseits am Hilfserder gl angeschlossen. Letzterer kann Erdübergangswiderstände zwischen l und 2000 Ohm haben. Der Nullpunkt des Transformators und damit der Nulleiter selbst ist in der Regel mit einem Betriebserder g2 verbunden. Wenn man auch bestrebt ist, dessen Erdung so gut wie möglich zu machen, so sind doch Widerstände zwischen 1 Ohm und 50 Ohm die Regel.
In das Netz sind zwei Motoren eingetragen, von denen der eine noch die ältere Schutzmassnahme der Nullung besitzt. Der zechts gezeichnete Motor habe Sicherungen von beispielsweise 40 Ampere und sei im übrigen durch einen Installatiousschutzschalter J mit einer Fehlerstromspulp 13 in der sogenannten Heinisch-Riedl-Schaltung geschützt. Hiebei wird bekanntlich das Motorgehäuse über die Fehlerstrom- spule g mit einer Hilfserdung q3 verbunden.
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Station switch with fault current coil between neutral conductor and auxiliary earth.
It is well known that dangerous touch voltages can arise in distribution networks, which should be eliminated by using a fault current coil between zero piter and auxiliary earth.
The systems to be protected are equipped with automatic switches which, by means of the residual current coil, disconnect the endangered systems from the network if the permissible contact voltage is exceeded. However, there are cases in which the contact voltage in the faulty system is not high enough to cause the associated fault current coil to respond, but due to the peculiar conditions of the earthing resistances, the voltage of the zero point and with it that of the neutral conductor rise to a dangerous level, so that all body. that come into contact with the neutral conductor assume the dangerous voltage of the neutral conductor.
For example, a motor housing would have a resistance of 2 ohms to earth and
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This ground fault current would not melt the fuses, however, a contact voltage of 2 ohms x 10 amps = 20 volts would occur on the motor housing, while the neutral conductor would have a contact voltage of 20 ohms x 10 amperes = 200 volts. If the fault current release of the connection system were now set to the still permissible voltage of 42 volts, the troublemaker would not be able to be switched off at all. So it would be the whole zero
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equipped with residual current coils.
Equipping the Stationssrhalter with FeHerstromspulen and their associated release devices, however, in turn brings with it the inconvenience that everyone at the
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eliminates this problem.
As a result, the component moved by the fault current coil of the station switch is to be provided with a delay device, which stores the amount of work performed by the fault current coil and only allows it to become effective to trigger the switch when the fault current relay of the installation circuit breaker has expired after a certain time from Started at the time of the fault, the systems protected by them have not switched off.
The use of delay devices to achieve selectivity is known per se. The use of work-storing releases has also already been proposed for overcurrent switches, although completely different aspects are possible. In the subject matter of the invention, the use of a work-storing trigger is of the greatest importance in view of the extremely low energy of a fault current coil.
A release with a delaying effect and working memory is an almost or completely balanced lever arrangement that is under the influence of the fault current coil. The work done by the residual current coil is called acceleration work, i.e. in the form of kinetic energy, in
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Reason does not switch off. In order to obtain the desired selectivity and to store a sufficient amount of energy in the lever arrangement, it should be weighed down with one or more weights, i.e. inert masses.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures.
1 shows the diagram of a distribution system and in FIGS. 2 and 3, triggering devices designed according to the invention are illustrated.
According to FIG. 1, the station holder S provided on the low-voltage side of the transformer T is three-pole, but in such a way that the neutral conductor also receives a trigger e as does the three phases R s T. The switch S has a fault current coil g, which is approximately 40 volts and 15 milliamps has to cause the switch to trip. The voltage coil f2 is connected on the one hand to the neutral conductor 0 and on the other hand to the auxiliary earth gl. The latter can have earth contact resistance between 1 and 2000 ohms. The zero point of the transformer and thus the neutral conductor itself is usually connected to a plant earth g2. Even if you try to make its earthing as good as possible, resistances between 1 ohm and 50 ohm are the rule.
Two motors are entered in the network, one of which still has the older protective measure of zeroing. The motor drawn by Zechts has fuses of 40 amperes, for example, and is otherwise protected by an installation circuit breaker J with a fault current coil 13 in the so-called Heinisch-Riedl circuit. As is known, the motor housing is connected to an auxiliary earth q3 via the fault current coil g.
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