DE1438945A1 - Erdschlussschutzschaltung - Google Patents

Erdschlussschutzschaltung

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Publication number
DE1438945A1
DE1438945A1 DE19641438945 DE1438945A DE1438945A1 DE 1438945 A1 DE1438945 A1 DE 1438945A1 DE 19641438945 DE19641438945 DE 19641438945 DE 1438945 A DE1438945 A DE 1438945A DE 1438945 A1 DE1438945 A1 DE 1438945A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit
transistor
relay
frequency
current
Prior art date
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Pending
Application number
DE19641438945
Other languages
English (en)
Inventor
Baldwin Harold Townley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baldwin & Francis Ltd
Original Assignee
Baldwin & Francis Ltd
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Publication date
Application filed by Baldwin & Francis Ltd filed Critical Baldwin & Francis Ltd
Publication of DE1438945A1 publication Critical patent/DE1438945A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H02H3/162Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems
    • H02H3/165Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems for three-phase systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  • Erdschlußschutzschältüng Die Erfindung bezieht sich auf Erdschlußsch utzschaltungen, wie sie in Verbindung mit Drehstrommotoren und anderen elektrischen Geräten, insbesondere in Kohlenbergwerken, Verwendung finden. Gemäß der Erfindung ist eine Wechselstromquelle mit einer Spannung verhältnismäßig hoher Frequenz von"wenigstens dem Mehrfachen der Hauptspeisefrequenz so gescrialtet; daß sie Strom durch einen Stromkreis einspeist, der einen künstlichen Nullpunkt für die Schaltung bildet, welcher durch mit jeder Phase verbundene Induktivitäten bestimmt wird, wobei der Stromkreis von dort über eine Impedanz an eine Erdscrzaltung führt und einer. Transistor aufweist, dessen Ausgang den Strom in der Primär- ... wicklung eines Ausgangswandlers steuert, dessen Sekundärwicklung
    so geschaltet ist, daß sie ein Schutzrelais betätigt. Der Tran-
    sistor ist so ausgelegt, daß er dann,-. wenn, ein- Strom der Haupt-
    frequenz im eben beschriebenen Stromkreis fließt., was im-Falle,
    eines Erschlußfehlers in einer der Phasen des Speisesystems der
    Fall ist, abgeschaltetund.in-abwechseln.den Halbperioden so über-
    steuert ,wird,.. daß er.. das Relais:- nicht mehr- betätigt, vorauf- es
    abfällt--und die- gewünschte. Schvtzwirkung. .eintritt.. Ganz . all,ge_-
    mein eespro.chen-..arbeitet das. Relais; po,,-daß es ein Hauptschütz-
    oder einen Hauptschalter im, Speisekreis- öffret,- und. zwar sobald,
    der Erdschlußfehlex, auftritt., -Aufgrund, der Tatsache,-daß_ das... ,-,
    Relais normalerweise eingeschaltet ist ..und<: im--Falleines, ,, ßrd-.
    schlußfehlers im .Syst.em._ abfällt,- somit in Ruhe,stromschaltung--_-.
    arbeitet,.-wird der .wesentliche Vorteil.: erir.eicht-,- daß,_. das. Re.la_@.s.:
    fehlersicher-- arbeitet, d..h.., 1a13 j edier- Fehler _ im S.chutzsyst:em
    selbst--die_-.gewünschte Schutzwirkung zzs#tand.e-b.ring"t...
    Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ver-
    bindüng-,mit der Zei,chnung@`@`d-e -ein%-@ schehe:tische" Scha-ltäno'rd@@nü4ig
    darstellt- -erläutert.
    Ein D.rehstromsystp-m.,zur-.Speis:ung;_-von elektrischen- E.nr;chtLner.,
    z.ß., eines .Elektromotors.. (nicht. d.ar..geßtel1t),- we gt-.- dr.i-..S:rz-=
    leiten-: 1.@ 2 und-. 3 auf die von e.irem.,Hauptschütz"-b-zw..enem.hHaLZ,p:7t-
    schalter 4.;- der.-.eine. Auslbs:es:p-ul-e. _- ,be;tz-t, unt:e:=rbr@`@henä=.-er..dn.
    Ein Einphas entransf ormatgr: -6 -is.t, zwisceen d,.e: :ea er- @_2 :und - 3 'fier-
    legt und ist auf- ,s;eir-er@. Ausgangs-s-ei>tean.---einen- -.Vollw@eggles.a:
    richter 7 geschaltet, der eine Spannungsstabilisierstufe 8 speist. Damit wird eine Speisequelle konstanter Spannung zur Betätigung des Schutzsystems erreicht. Ein künstlicher Nullpunkt 11, der durch Induktivitäten 12 gebildet wird; welche an die drei Phasenleiter 1,2 und 3 angeschlossen sind, liegt über einen Kondensator 13 bei 14 an Erde und ist ferner mit der Sekundärwicklung eines Wandlers 15 verbunden, der von einem Transistoroszillator 20 gespeist wird. Dieser wiederum liegt an der Speisequelle 8 konstanter Spannung und arbeitet mit einer Frequenz, die wenigstens mehrere Male größer ist als die Hauptspeisefrequenz, z.B. 500 Hz. Der Stromkreis aus der Sekundärwicklung des Wandlers 15 wird über einen weiteren Kondensator 16 und über einen Widerstand 17 und einen veränderlichen Widerstand 18 zurück zur Erde bei 19 geführt, wodurch der Stromkreis geschlossen ist. Eine Anzapfung des veränderlichen Widerstandes 18 ist über einen Kondensator 21 mit einem Transistor 22 verbunden, dessen Ausgang durch einen Verstärker 23 verstärkt wird, welcher ebenfalls von der Speisequelle 8 gespeist wird. Der Ausgangskreis des Verstärkers 23 enthält einen Ausgangswandler 24 mit Sekundärwicklungen 25 und 26. Die Wicklung 25 besitzfeine Mittenanzapfung, die über eine Klemme eines Schutzrelais 27 geführt ist, währenddie Enden der Wicklung jeweils über einen Halbweggleichrichter 28 mit der anderen Klemme des Relais 27 verbunden sind. Dadurch wird eine Vollvieggleichrichtung erzielt und unter normalen Arbeitsbedingungen reicht die Spannung an der Sekundärwicklung 25 zur Betätigung des Relais 27 und zum Schließen der Kontakte 29 aus. Auf diese Weise wird der Stromkreis zur Betätigungsspule 5 des Schalters 4 geschlossen; der Stromkreis weist auch einen von Hand betätigten Schalter 30 auf. Solange das Relais 27 betätigt bleibt, ist der Schalter 4 geschlossen und liefert Energie in die elektrischen Einrichtungen. Bei normalem Betrieb fließt ein Strom hoher Frequenz nur in der Erdschlußschaltung zwischen den Punkten 14 und 19 und ei#nält aufgrund des Ausganges aus dem Transistor 22, der-vom Verstärker 23 verstärkt wird, das Relais 27 geschlossen. Wenn ein Erd-_ schlußfehler an einem der Leiter 1,2 oder 3 auftritt, fließt ein Strom der Hauptfreguenz über die entsprechende Induktivität 12 und über die Widerstände 17 und 18 nach Erde. Der Transistor 22 ist so ausgelegt, daß er von einem Strom mit Hauptfrequenz abgeschaltet und in abwechselnden Halbperioden übersteuert wird. Im Abschaltzustand ist der Kollektorstrom des Transistors Null, während im übersteuerten Zustand die Kollektorspannung etwa Null ist. In diesen beiden Zuständen wird der hochfrequente Strom aus dem Oszillator 20 unterdrückt und infolgedessen fällt das Relais 27 ab und öffnet den Schalter 4. Um die Ivöglichkeit zu vermeiden, daß eine 50 riz Komponente, die im Ausgang des Verstärkers 23 auftritt und damit der Primärwicklung des Ausgangswandlers 24 aufgegeaen wird, das Relais 27 betätigt hält, ist der Wandler so ausgelegt, daß er Strömen mit Hauptfrequenz eine wesentlich geringere Impedanz entgegensetzt als hochfrequenten Strömen. Wenn ein hochfrequentes Signal in die Primärwicklung des Wandler eingeführt wird, tritt ein ho--her Anteil des gesamten Spannungsabfalles an dieser Primärwicklung auf. Eine entsprechend hohe Spannung wird dann an der Sekundärwicklung 25 erhalten, und diese Spannung reicht zur Betätigung des Relais 27 aus. Für den Strom mit Hauptfrequenz ist der Spannungsabfall an der Primärwicklung wesentlich geringer und die Spannung an der Sekundärwicklung 25 ist nicht genügend hoch, um das Relais 27 zu betätigen. Der zweiten Sekundärwicklung 26 ist ein Kondensator 21 parallel geschaltet. Wenn hochfrequente Einschwingvorgänge in der Größenordnung von 5000 Hz am Wandler 24 auftreten, wird die Wicklung 26 stark belastet, wodurch die Spannung in der Wicklung 25 verringert und bewirkt wird, daß das Relais 27 abschaltet.
    'Nie bereits erwähnt, wird das Relais 27 während des normalen
    Betriebes des Stromkreises so bete tigt, da;; es @<wrz @::v=l-ver 4
    geschlossen h@iit; beim Auftreten e_::es@
    'arg:. `? @o Ir, ,.:. . .: _ . :..__ _ .
    2 . .L -. @. .. . 1 h . 3-. @ , . @- ,. f.,-. _ ,. . ,. _ _ .. . . ._ .
    treten eines Fehlers in einem dieser Stromkreiselemente fällt das Relais ab.

Claims (2)

  1. p a t e n t ans y r ü c h e Erdeohlußsohutzsehaltung für Drehatromeinrichtungen, bei denen eine Weohselapannung verhältnismäßig hoher Frequenz (wenigstens mit dem Mehrfachen der Frequenz der Haupteinspeisung) Strom durc einen Stromkreis schickt, der einen künstlichen Nullpunkt für df System darstellt, welcher durch mit jeder einzelnen Phase des Drehstromsysteme verbundenen Induktivitäten dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis von den InduktivitätE (12) über eine Impedanz (13-18) an einen Erdschlußkreis (19) gelegt ist und einen Transistor (22) aufweist, dessen Ausgang den Strom in der Primärwicklung eines Ausgangswandlers -(24) steuert, dessen Sekundärwicklung (25) ein Schutzrelais (27) betätigt, und daß die oharakteristieo#en Eigenschaften des Transistors so gewählt sind, daB dann, wenn ein Strom mit Hauptfrequenz, der von einem Erdaehlußfehler in einer der Phasen (1,2,3) des Drehstromsystems auftritt, in diesem Stromkreis fließt, der Transistor abgeschaltet und in abwechselnden Halbperioden übersteuert wird, so daß das Relais (27) abfällt und die Schutzwirkung eintritt.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-speisung verhältnismäßig hoher Frequenz von einem Transistor-oszillator (20) abgenommen wird.
DE19641438945 1964-11-07 1964-11-07 Erdschlussschutzschaltung Pending DE1438945A1 (de)

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DE1438945A1 true DE1438945A1 (de) 1968-11-21

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DE19641438945 Pending DE1438945A1 (de) 1964-11-07 1964-11-07 Erdschlussschutzschaltung

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DE (1) DE1438945A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2333209A1 (de) * 1972-06-30 1974-01-10 Lansing Bagnall Ltd Fahrzeug, insbesondere hubwagen, mit verluststromkontrolle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2333209A1 (de) * 1972-06-30 1974-01-10 Lansing Bagnall Ltd Fahrzeug, insbesondere hubwagen, mit verluststromkontrolle

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