AT209987B - Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung an Generatorableitungen - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Isolationsfehlerüberwachung an
Generatorableitungen 
Die heute üblichen Konstruktionen von Generatorableitungen haben in der Vergangenheit eine tech- nische Entwicklung durchlaufen, die vom Aufbau der Ableitung her gesehen, gekennzeichnet war durch die Verwendung des sogenannten Flachleiterpaketes, welches durch das Doppel-U-Profil und den daraus entwickelten Kastenleiter abgelöst wurde und über diesen schliesslich zu der heute weit verbreiteten all- seitig gekapselten und künstlich belüfteten Generatorableitung führte. Bei dieser Bauform ist der Kasten- leiter über Innenisolatoren gegen die Metallkapselung abgestützt, die ihrerseits aus Gründen des Berüh- rungsschutzes geerdet ist. Die Kühlluft durchströmt nicht nur den Kastenleiter, sondern auch den Raum zwischen Leiter und Kapselung. 



   Generatorableitungen dieser Art arbeiten   störungsfrei, wenn   sich keine Undichtigkeiten in der Kapse- lung bilden, die der Feuchtigkeit Zutritt in das Innere gewähren. Eintretende Feuchtigkeit führt unter bestimmten Voraussetzungen erfahrungsgemäss zu Kondenswasserbildung an den Isolatoren. Im Zusammenwirken mit Verunreinigungen der Kühlluft schaffen Kondenswasserüberzüge an den Isolatoren durch Brückenbildung auch die Voraussetzung für Spannungsüberschläge gegen Erde und damit gegebenenfalls zum Ansprechen des Erdschlussschutzes. 



   Praktisch unvermeidbar sind auch die im normalen Betrieb in der Kapselung auftretenden Wirbelströme, die die Kapselung unerwünscht aufwärmen. Schliesslich wird die gegenüber früheren Ableitungbauformen erzielte höhere Betriebssicherheit erkauft durch einen   verhältnismässig   grossen Aufwand. 



   Die einfachen Ableitungsbauformen sind zwar technisch nicht so hochwertig wie die metallgekapselten, jedoch wesentlich billiger. Zu ihrer Verlegung ohne Stützer ist allerdings eine Kabelisolation erforderlich, die den elektrischen und mechanischen Beanspruchungen bei Generatorableitungen auch auf Jahrzehnte hin genügen muss. In neuerer Zeit sind Isolierstoffe auf Kunststoffbasis entwickelt worden, die diese Anforderung erfüllen, beispielsweise Niederdruckpolyäthylen oder Silikonkautschuk. Diese bleiben in dem bei Generatorableitungen interessierenden Temperaturbereich von-40 bis +80oC elastisch, passen sich somit den Wärmedehnungen gut an und weisen auch sonst hervorragende Isolationseigenschaften auf. 



   Derart kunststoffisolierte Generatorableitungen können   ohne Stützer. d. h. unmittelbar geerdet, verlegt   werden. Etwaige, durch äussere unkontrollierbare Einflüsse hervorgerufene, Isolationsfehler führen dann jedoch im Erdschlussfalle über den Erdschlussschutz zur Abschaltung des Generators bzw. des Netzes. In Fällen, in denen aus Wirtschaftlichkeitserwägungen Betriebsunterbrechungen durch Isolationsfehler an der Generatorableitung nicht auftreten dürfen, empfiehlt es sich, die kunststoffisolierte Generatorableitung vorsorglich auf   Stützern zu   verlegen. Isolationsfehler führen dann nicht eher zum Ansprechen des Erdschlussschutzes, bis auch die Isolationsfähigkeit eines Stützers versagt. 



   Generatorableitungen mit diesem Aufbau liegen der Erfindung zugrunde. Die Erfindung schafft nun eine Einrichtung zur   Isolationsfehlerüberwachung, die   gestattet, einerseits einen anstehenden Erdschluss zu erfassen bzw. zu melden und anderseits die Generatorableitung so zu betreiben, als wäre sie stützerlos unmittelbar auf Erdpotential verlegt. Hiedurch können-in einer Art   Dauerversuch - sehr   bequem Erfah- 

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 rungen vornehmlich über das Alterungsverhalten geerdeter kunststoffisolierter Generatorableitungen ge- wonnen werden. Die Lösung besteht darin, dass erfindungsgemäss der Isoliermantel einen leitenden oder halbleitenden Überzug aufweist und dass abschnittsweise Sicherungen vorgesehen sind, die diesen Überzug auf Erdpotential legen und im Erdschlussfalle zugeordnete Meldestromkreise betätigen. 



   Die Zeichnung veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel der neuen Generatorableitung mit Schutzeinrichtung. 



   Bei der in der Zeichnung im Schnitt dargestellten Generatorableitung ist 1 der Stromleiter, 2 der
Kunststoffisoliermantel und 3 ein Stützer. Der Isoliermantel ist aus Gründen der Isolationsfehlerüberwachung gemäss der Erfindung mit dem leitenden oder halbleitenden Überzug 4, beispielsweise einem gra-   phitierten Band,   umgeben, das über die Sicherung 5, als eigentlichem Schutzorgan, geerdet ist. Die Sicherung weist einen Schlagbolzen auf und besitzt eine Nennstromstärke von 2 bis 6 A. Mehrere solcher Sicherungen sind abschnittsweise, je nach der für sie zulässigen Höhe des kapazitiven Ladestromes im Überzug 4, vorgesehen. Sie betätigen im Erdschlussfall, also bei fehlerhaftem Isoliermantel, entsprechende Meldestromkreise. 



   Die Sicherung 5 ist mit dem einen Ende an der mit der Stromleiterhalterung 6 verbundenen Klemme 7 und mit dem andern Ende an der mit dem Erdungseisen 8 des Stützers 3 verbundenen Klemme 9 gehalten. Unterhalb der Sicherung ist als Betätigungsglied des   Überwachungs-und   Meldestromkreises 10 der Schliesskontakt 11 angeordnet, der bei im Erdschlussfalle ausgelöster Sicherung durch den Sicherungsbolzen geschlossen wird. 



   Versagt im Betrieb der Isoliermantel, so nimmt der leitende oder halbleitende Überzug 4 Nennspannung an und die Sicherungen leiten einen Erdschluss ein. Diesen schalten sie jedoch vermöge ihrer geringen Schmelzstromstärke schon im ersten Teil der ersten Halbwelle ab, so dass ihn der vorhandene Erdschlussschutz nicht erfasst. Es   übernehmen   dann die Stützisolatoren die Isolierung der Generatorableitung. 



  Die betroffenen Netzteile müssen somit nicht unverzüglich abgeschaltet werden. Der Isolationsgrad der Anlage entspricht in diesem Fall der einer bekannten blanken, auf Stützern verlegten Leitung. Der Betriebszustand kann solange beibehalten werden, bis sich eine günstige Gelegenheit bietet, den Fehler im Isoliermantel zu beheben. 



   Gleichzeitig mit dem Abschmelzen der betreffenden Sicherung   betätigt-wie erwähnt-der   Sicherungsschlagbolzen den Schliesskontakt 11 im Meldestromkreis 10, so dass das Vorliegen des Erdschlusses bzw. des Isolationsfehlers durch entsprechende Melde- bzw. Anzeigeorgane in der Schaltwarte angezeigt wird. 



   Schaltet man zwischen Sicherung und Erde einen relativ empfindlichen Strommesser, können im Normalfall der kapazitive Strom im Aussenbelag und zugleich etwaige, anfänglich vielleicht ungefährliche, Ableitströme erfasst und angezeigt werden,   u.   zw. noch ehe sich ein direkter Durchbruch der Isolation einstellt. 



   Zum Schutze ungeschulten Personals vor Berührung des unter Umständen gerade Spannung führenden Überzuges werden   Barreren   vorgesehen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Einrichtung zur   Isolationsfehlerüberwachung   an Generatorableitungen, die mit einem Kunststoffisoliermantel überzogen und auf Stützern verlegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Isoliermantel (2) einen leitenden oder halbleitenden Überzug (4) aufweist und abschnittsweise Sicherungen (5) vorgesehen sind, die diesen Überzug auf Erdpotential legen und die im Erdschlussfalle zur Betätigung zugeordneter Meldestromkreise (10) mitbenutzt sind.

Claims (1)

1. 2. EinrichtUng nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungen parallel zu den Stützern (3) an die Klemmen (7,9) für den leitenden oder halbleitenden Überzug (4) und die Stützererdungsteile (8) auswechselbar angeschlossen sind.

   3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als unmittelbares Betätigungsglied der Meldestromkreis (10) ein im Normalbetrieh geöffneter Schliesskontakt (11) vorgesehen ist, der im Erdschlussfalle mechanisch vom Sicherungsschlagbolzen geschlossen wird.

   4. Einrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass Anordnungen getroffen sind, die gestatten, zwischen der einzelnen Sicherung und dem Stützererdungsteil einen empfindlichen Strommesser einzuschalten.