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Schutzschalter für kombinierte Niederspannungs-Hochspannungsanlagen mit Mittelpunkts erdung
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in die Niederspannungsanlage und dies ist nach der Errichtungsvorschrift nicht erlaubt.
Eine schutztechnisch bessere Lösung wird in der österr. Patentschrift Nr. 197467 angegeben. Dabei wird ein Fehlerstromschutzschalter benutzt, der niederspannungsseitig in die Anspeisung der Anlage eingebautwird. Über den in den Schalter eingebauten Summenstromwandler werden die Speiseleitungen geführt und ein zweiter Summenstromwandler sitzt in den Aussenleitern des Hochspannungskreises. Beide Summenstromwandler wirken über ihre Sekundärwicklungen auf ein gemeinsames Auslöseorgan im Schutzschalter, der also auslöst, wenn auf der Niederspannungsseite oder auf der Hochspannungsseite der Anlage ein Erdschluss auftritt. Dabei ist die direkte Verbindung des Transformatormittelpunktes mit Erde nicht mehr beeinträchtigt.
Ein Nachteil dieser Lösung ist es allerdings, dass der Summenstromwandler auf der Hochspannungsseite hochspannungsmässig isoliert sein muss. Tritt ein Durchschlag der Isolation auf, dann verschleppt sich die Hochspannung über die Verbindungsleitungen der Sekundärwicklung auf die Niederspannungsseite in den Schutzschalter und kann dort zu Schäden führen. Ausserdem ist ein Wandler dieser Art sehr teuer. Für jede Hochspannungsanspeisung muss eine Primärwicklung vorgesehen werden und für jeden Transformator ist ein Wandler notwendig. Bei derartigen Anlagen sind aber oft mehrere Transformatoren in einem Schaltkasten montiert, so dass es nahe liegt, nach einer einfacheren und vor allem billigeren Lösung zu suchen.
Diese Lösung wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass wieder zwei Wandler auf ein gemeinsames Auslöseorgan wirken. Nur handelt es sich um den normalen Summenstromwandler in der Anspeiseleitung auf der Niederspannungsseite und einen niederohmigen Stromwandler, der auf der Hochspannungsseite in die Verbindungsleitung Transformatormittelpunkt-Erde eingeschaltet wird. Es können auch mehrere TransformatorenaufdieseArtdurcheineneinzigen Wandler erfasst werden. Tritt in einem Hochspannungs- kreis ein Erdschluss auf, dann fliesst über den Stromwandler der Erdschlussstrom zum Transformator des fehlerhaften Leuchtröhrenkreises und erregt den Wandler. Die Sekundärwicklung des Wandlers wirkt auf das gemeinsame Auslöseorgan.
Durch diese Lösung ist also wieder nur ein Schutzschalter erforderlich, der sowohl bei Erdschlüssen im Hochspannungskreis, als auch im Niederspannungskreis die fehlerhafte Anlage abschaltet.
Das Auslöseorgan wird vorteilhafterweise in Form zuverlässiger elektronischer Bauelemente ausgeführt, besitzt also keine mechanisch bewegten Teile und wirkt auf eine einzige elektromagnetische Betätigung- spule, durch die das Schaltschloss ausgelöst wird. Bei dieser Lösung ist es wichtig, dass etwaige Fehlerströme auf der Niederspannungsseite und gleichzeitig auftretende Fehlerströme auf der Hochspannung seite sich nicht ungünstig gegeneinander auswirken und bei entsprechender Phasenlage dadurch die Auslösung des Schutzschalters in Frage gestellt ist. Das heisst, dass das Auslöseorgan in jedem Falle ansprechen muss, wenn die Auslösegrenze auf der Nieder- oder Hochspannungsseite überschritten wird.
Diese Trennung der Wirkung der Fehlerströme auf der Hoch- und Niederspannungsseite kann z. B. dadurch erreichtwerden, dass die beiden Sekundärwicklungen der Summenstromwandler über zwei Gleichrichter einenImpulskondensator anspeisen. Die Gleichrichter können auch zur Erhöhung der Empfindlichkeit in Form von Spannungsvervielfachungsschaltungen ausgeführt sein. In Serie mit dem Impulskondensator liegt ein Gasentladungsrohr und die Betätigungsspule des Schutzschalters. Überschreitet die Ladespannung des Impulskondensators die Zündspannung des Gasentladungsrohres, dann zündet das Rohr und der Schutzschalter wird über die Betätigungsspule durch einen kräftigen Stromimpuls ausgelöst. Die Schaltung hat also alle Vorteile der bekannten Impulsauslösung (österr.
Patent Nr. 197468) und verhindert die gegenseitige Beeinflussung der beiden Summenstromwandler. Die Primärwicklung des Summenstromwand- lers besitzt nur relativ wenige Windungen mit ausreichendem Querschnitt und dadurch ist auch die notwendige niederohmige Erdung der Hochspannungswicklung sichergestellt. Trotzdem wird die hohe Empfindlichkeit der Auslösung durch die Impulsschaltung infolge der durch sie bewirkten Energiespeicherung erreicht.
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kastens isoliert eingebaut. Die Mittelpunkte der Hochspannungswicklungen und die Kerne sind über die Schutzerdungsleitung mit der niederohmigen Primärwicklung des Stromwandler 3 verbunden. Das an-
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tung 4, die über das Schaltschloss 5 den Schutzschalter im Fehlerfall auslöst.
Die Auslösevorrichtung wird sowohl durch den Summenstromwandler 6 des Niederspannungskreises betätigt, als auch durch den Stromwandler 3 des Hochspannungsteiles.
Beispielhaft zeigt Fig. 2 die Ausbildung der Auslösevorrichtung. Sowohl die Sekundärwicklung des
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Niederspannungssummenstromwandlers als auch die Sekundärwicklung des Stromwandlers für den Hoch- spannungstell (über die Anschlussklemmen 1, 2) laden über die Gleichrichter 3, 4 den Impulskonden- sator 5. Nach Erreichen der erforderlichen Zündspannung zündet das Gasentladungsrohr 6 und ein kraftiger Stromimpuls löst über die Betätigungsspule 7 das Schaltschloss 8 aus.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schutzschalter für kombinierte, örtlich begrenzte Niederspannungs- und Hochspannungsanlagen mit Mittelpunktserdung (Leuchtröhrenanlagen usw. ) bestehend aus Kontaktapparat, Schaltschloss, Auslösevorrichtung, einem Summenstromwandler und einem Stromwandler, wobei über den Summenstromwandler alle Netzzuleitungen der Anlage geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromwandler mit seiner niederohmigen Primärwicklung zwischen die Mittelpunktsanzapfung eines oder
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der gesamten Anlage erfolgt.