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@ |
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treten eines Fehlers in einem dieser Stromkreiselemente fällt das
Relais ab.