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Einrichtung zum Schutze von Drehstrommotoren bei Ausfall einer oder mehrerer Speise- spannungsphasea
Bei an ein Drehstromnetz angeschalteten Verbrauchen, insbesondere Motoren, hat man bereits sogenannte Phasenschutzschalter angewendet, die den Zweck haben, bei Ausbleiben einer Phase den Verbraucher abzuschalten, um so Schädigungen zu verhindern. Diese Phasenschutzschalter arbeiteten in der Weise, dass bei Ausbleiben einer Phase durch den dabei entstehenden Überstrom mit Hilfe von Wärmeauslösern der Schalter geöffnet wird. Bei Wiedereintreffen der Phase muss der Schalter dann von Hand wieder eingeschaltet werden.
Bei vollautomatisch arbeitenden Anlagen, z. B. abgelegenen Pumpenstationen, bedeutet dies einen grossen Nachteil, da man auch bei vorübergehender Störung nur einer Phase die Wiedereinschaltung von Hand an Ort und Stelle vornehmen, d. h. also, eine fachkundige Person zu dieser Anlage entsenden muss.
Durch die Erfindung wird eine Einrichtung zum Schutze von Drehstrommotoren bei Ausfall einer oder mehrerer Speisespannungsphasen geschaffen, die demgegenüber den Vorteil besitzt, dass sie nicht nur die automatische Abschaltung des Verbrauchers bei Ausbleiben einer Phase, sondern auch die darauffolgende automatische WiedereinschalttJ'1g bei neuerlichem Eintreffen der Phase bewirkl Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass in jeder Leitung ein einpoliger Schaltkontakt liegt, der von je einer
Magnetspule gesteuert ist, von denen jede an eine andere Phase gelegt ist, wobei eine Spule beiderseits netzseitig und die beiden anderen
Spulen mit dem einen Pole netzseitig und mit dem anderen Pole motorseitig der Schaltkontakte angeschlossen sind.
Vorzugsweise kann dabei zur
Ausschaltung von Hand ein Schalter dienen, der nur in einem der drei Magnetstromkreise liegt und bei dessen Betätigung genau so, wie beim
Ausbleiben einer Phase, alle drei Leitungen unter- brochen werden.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung das Schema eines dreipoligen
Phasenschutzschalters dargestellt.
Zwischen den vom Drehstromnetz N kommen- den Leirungen R, S, T und den zum Verbraucher abgehenden Leitungen U, V, W liegt in jeder
Leitung ein Quecksilberschaltkontakt 11, 12, 13.
Jeder dieser Kontakte besitzt einen Tauchkörper 15, der wenigstens teilweise aus magnetisierbarem Material besteht und von je einer das Quecksilbergefäss umgebenden Magnetspule 16, 17, 18 gesteuert wird. Sobald eine dieser Magnetspulen an Spannung gelegt wird, taucht der Körper 15 in das Quecksilber ein und stellt die leitende Verbindung zwischen den Endkontakten 19 und 20 her. Die Magnetspulen 16, 17 und 18 sind nun an je eine verschiedene Phase gelegt. Die Magnetspule 16 liegt zwischen den Leitungen R und S, die Magnetspule 17 zwischen den Leitungen U und T und die Magnetspule 18 zwischen den Leitungen V und T. In der Leitung der Magnetspule 16 liegt ausserdem ein handbetätigbarer Ausschalter 21.
Bei ausgeschaltetem Schalter 21 (gezeichnete Stellung) sind sämtliche Quecksilberschalter ge- öffnet, da auch die zugehörigen Magnetspulen nicht an Spannung liegen. Wird nun der Schalter 21 geschlossen, so ist damit die Magnetspule 16 an die Phase R-S gelegt, zieht den Tauchkörper des Schalters 11 nach unten und schliesst damit diesen Schalter 11. Dadurch wird aber die Magnetspule 17 an die Phase R-T gelegt und schliesst den Schalter 12, wodurch wieder die Magnetspule 18 an die Phase S-T angeschlossen und der Schaltkontakt 13 geschlossen wird.
Es ist klar, dass diese Einschaltung so schnell vor sich geht, dass die Gesamtwirkung dem eines normalen dreipoligen Schalters gleichkommt.
Wird nun die Leitung R durch eine Störung unterbrochen, so wird die Magnetspule 16 stromlos und der Kontakt 11 unterbrochen, was in umgekehrter Weise wie beim Einschaltvorgang auch die unmittelbar folgende Öffnung der weiteren Schaltkontakte 12 und 13 nach sich zieht.
Die vom Motor bei Ausfall nur einer Phase abgegebene Rückspannung ändert daran nichts, da diese sündestens 20% niedriger ist und die
Magnetspulen so gebaut sind, dass sie die Queck- silberschalter in diesem Falle nicht mehr ge- schlossen halten. Erhält die Leitung R wieder
Strom, so tritt die selbsttätige Wiedereinschaltung in genau der gleichen Weise ein, wie oben bei der Schliessung des Schalters 21 geschildert.
Genau dieselben Vorgänge wiederholen sich in analoger Weise bei Unterbrechung der Zuleitungen S oder T, wobei ebenfalls die autom : :-
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sehe Wiedereinschaltung aller drei Pole bewirkt wird, wenn die Störung behoben ist. Dies gilt, obwohl die Spule 16 bei Ausfall der Phase T unter Spannung bleibt, weil der Stromfluss von der Phase U über die beiden Spulen 17 und 18 zur Phase V fliessen müsste, um die Schaltkontakte in der Einschaltstellung zu halten, wozu eine doppelte Spannung angelegt werden müsste.
Wie man sieht, arbeitet ein solcher Phasenschutzschalter vollkommen automatisch. Er hat überdies den Vorteil, dass er sowohl für Grossals auch für Kleinverbraucher in gleicher Ausführung verwendet werden kann, da er vom Arbeitsstrom unabhängig ist, während die bisher bekannten, mit Überstromauslösung arbeitenden Phasenschutzschalter vom Arbeitsstrom abhängig waren und daher für Verbraucher verschiedener Leistung auch verschieden ausgeführt werden mussten.
Es ist klar, dass auch bei diesen Schaltern zusätzlich eine thermische Überströmauslösung angebracht werden kann. Ihr Schaltkontakt braucht hier, genau so wie der Handausschalter 21, nur in einen der Magnetstromkreise eingebaut sein, während das Heizelement vom Arbeitsstrom einer Phase durchflossen ist. Auch ein solcher Überstromschalter schaltet dann bei Auftreten unzulässiger Überlastungen alle drei Leitungen selbsttätig ab.
Der Phasenschutzschalter nach der Erfindung bildet gleichzeitig einen vorzüglichen Schutz gegen Unterspannung, weil in diesem Falle die Magnete die Tauchkörper nicht mehr genügend anziehen können, um die Kontaktgebung zu erreichen. Wie jeder unter Vakuum arbeitende Quecksilberschalter, besitzt dieser Schalter eine hohe Betriebssicherheit, da keinerlei Beschädigung der Schaltkontakte eintritt, und ist im hohen Masse erschütterungssicher.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Schutze von Drehstrommotoren bei Ausfall einer oder mehrerer Speisespannungsphasen, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Leitung ein einpoliger Schaltkontakt (11, 12, 13) liegt, der von je einer Magnetspule (16,
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beiderseits netzseitig und die beiden anderen Spulen (17, 18) mit dem einen Pole netzseitig und mit dem anderen Pole motorseitig der Schaltkontakte angeschlossen sind.