DE1463261B2 - PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR AN ELECTRIC AC DEVICE - Google Patents
PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR AN ELECTRIC AC DEVICEInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Description
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auch vollständig entfallen, wenn der Anlaßkondensator Mittelleiter hat, befindet sich der Mittelpunkt M der gleichzeitig seine Funktion übernimmt; dies wird Arbeitswicklung 9, wie durch die gestrichelt gezweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß die Innen- zeichnete Leitung 13 angedeutet, effektiv auf Erdfolie des als Folienkondensator ausgebildeten Anlaß- potential. Die mit C1 bis C6 bezeichneten Kondenkondensators sich über die Außenfolie hinaus in der 5 satoren stellen die Streukapazitäten zwischen dem Weise erstreckt, daß die zwischen der Innenfolie und Gehäuse 14 und der Motorwicklung 7 dar, über dem Kondensatorgehäuse gebildete Kapazität die welche kapazitive Ableitströme zum Gehäuse fließen, zwischen Außenfolie und Kondensatorgehäuse ge- Zu diesem Ableitstrom zum Gehäuse 14 tragen bildete Kapazität um einen solchen Betrag übersteigt, üblicherweise auch kapazitive Kopplungen der jedaß ein dem über die Streukapazitäten fließenden io weiligen Elektrode 11 bzw. 12 des Kondensators 10 Ableitstrom entgegengesetzt gerichteter, betragsglei- mit dem Metallgehäuse des Kondensators bei, wenn eher Ausgangsstrom fließt und daß das Kondensator- dieses mit dem Motorgehäuse 14 in Berührung gehäuse am Motorgehäuse angelenkt ist. Diese An- kommt. Diese Wirkung ist mittels der Kapazitäten 11a Ordnung hat gegenüber allen bekannten den erheblichen und 12a in Fig. 3 veranschaulicht, welche die Vorzug, daß überhaupt kein zusätzliches Bauteil 15 Elektroden 11 und 12 mit dem metallischen Kondenbenötigt wird, um das Gehäuse spannungsfrei zu satorgehäuse 15 koppeln, das seinerseits mit dem halten. Gehäuse 14 elektrischen Kontakt hat. Berührt einealso completely omitted, if the starting capacitor has a central conductor, the center point M is located, which takes over its function at the same time; this is the working winding 9, as is expediently achieved by the dashed line in that the inner line 13 is indicated, effectively on the earth foil of the starting potential embodied as a foil capacitor. The capacitor denoted with C 1 to C 6 extends beyond the outer film in the 5 capacitors represent the stray capacitances between the way that the capacitance formed between the inner film and housing 14 and the motor winding 7, over the capacitor housing, which capacitive leakage currents to the Housing flow, between the outer film and the capacitor housing. amount equilibrium with the metal housing of the capacitor when the output current flows and that the capacitor is hinged to the motor housing 14 in contact housing on the motor housing. This arrives. This effect is illustrated by the capacities 11a order compared to all known capacities 12a and 12a in Fig. 3, which have the advantage that no additional component 15 electrodes 11 and 12 with the metallic condenser is required to couple the housing to the housing 15 without tension that in turn keep up with that. Housing 14 has electrical contact. Touches one
Die erfindungsgemäße Schaltung kann auch bei in F i g. 3 als Widerstand jR dargestellte geerdete Wechselstromgeräten angewendet werden, die als Person das Gehäuse 14, so fließt ein aus den Ableit-Mehrphasen-Stromgeräte ausgeführt sind; um einen 20 strömen zwischen Gehäuse 14 und dem Anlaßphasenrichtigen Ausgleichsstrom zu erhalten, müssen kondensator 10 bzw. den verschiedenen Motorwickhierbei mehrere zwischen das Gehäuse und einige lungsabschnitten resultierender Ableitstrom / über der Induktivitäten-Anschlüsse geschaltete Ausgleichs- diese Person.The circuit according to the invention can also be used in FIG. 3 grounded shown as resistor jR AC devices are used, which as a person the housing 14, so flows from the leakage multiphase power devices are executed; around a 20 flow between housing 14 and the starting phase correct To get equalizing current, capacitor 10 or the various motor windings have to be used several leakage currents resulting between the housing and some duct sections / over the inductor connections switched compensation- this person.
kondensatoren vorgesehen sein. Bei derartigen Geräten, Die Schaltung nach Fig. 3 a ist der Schaltung nachcapacitors may be provided. In such devices, the circuit according to Fig. 3a is the circuit according to
bei denen die Induktivitäten aus den Wicklungen 25 F i g. 3 im übrigen äquivalent. Die Kapazität C7, diein which the inductances from the windings 25 F i g. 3 otherwise equivalent. The capacity C 7 that
eines Drehstrommotors bestehen, ist vorteilhafterweise zwischen dem Gehäuse 14 und der angenommenena three-phase motor exist, is advantageously assumed between the housing 14 and the
je ein Ausgleichskondensator mit zwei der drei Anzapfung A der Motorwicklung 7 liegt, liefert einenone equalizing capacitor with two of the three taps A of the motor winding 7 provides one
spannungsführenden Drehstromanschlüsse verbunden, Ableitstrom /, der gleich der Summe aller über dielive three-phase connections connected, leakage current /, which is equal to the sum of all over the
wobei die Ausgleichskondensatoren so bemessen und Kapazitäten C1 bis C6, 11a und 12a (in Fig. 3)where the equalizing capacitors are sized and capacitances C 1 to C 6 , 11a and 12a (in Fig. 3)
angeordnet sind, daß durch sie ein dem über die 30 fließenden Ableitströme ist. Eine Kapazität 16, die zumare arranged so that one of the leakage currents flowing through the 30 is through them. A capacity of 16 to
Wicklungs-Gehäuse-Kapazitäten fließenden Ableit- Erzeugen eines dem Ableitstrom / betragsgleichenWinding-housing capacitances flowing leakage generation of the same amount as the leakage current
strom entgegengesetzt gerichteter, betragsgleicher Aus- Ausgleichsstroms geeignet ist, ist zwischen demcurrent oppositely directed, equal amount of equalizing current is suitable, is between the
gleichsstrom fließt. Gehäuse 14 und einem Anschluß χ der Anschluß-direct current flows. Housing 14 and a connection χ of the connection
Der Gegenstand der Erfindung ist an Hand einiger leitung 6 angeschlossen, wobei auf der einen SeiteThe object of the invention is connected to hand of some line 6, on the one hand
Ausführungsbeispiele in den F i g. 1 bis 4 der Zeich- 35 des Mittelpunkts M der Arbeitswicklung 9 der An-Embodiments in FIGS. 1 to 4 of the drawing 35 of the center point M of the working winding 9 of the
nung dargestellt, welche nachstehend näher erläutert Schluß je und auf der entgegengesetzten Seite dietion shown, which is explained in more detail below, each ending and on the opposite side the
sind. Es zeigt angenommene Anzapfung A liegt. Über diese Kapa-are. It shows assumed tap A is located. About this capacity
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht von Teilen eines zität 16 fließt ein dem Ableitstrom entgegengesetzterF i g. 1 is a perspective view of parts of a rate 16 flows in the opposite direction to the leakage current
Elektromotors in einem Gehäuse, Ausgleichsstrom, so daß das Gehäuse spannungsfreiElectric motor in a housing, equalizing current, so that the housing is de-energized
F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Wickel- 40 wird. Da sich die Größe des Stroms / durch MessungF i g. 2 becomes a perspective view of a wrap 40. As the size of the current / by measurement
kondensators, welcher teilweise geöffnet dargestellt leicht ermitteln läßt, wird die Kapazität 16 aus dercapacitor, which can be easily determined shown partially open, the capacitance 16 from the
ist und welcher beispielsweise für das Gerät gemäß Beziehungis and which, for example, for the device according to relationship
F i g. 1 verwendbar ist, j F i g. 1 can be used, j
F i g. 3 eine Schaltungsanordnung, beispielsweise C = F i g. 3 shows a circuit arrangement, for example C =
für das elektrische Gerät nach Fig. 1, gemäß einer 45 2π f · Ex for the electrical device according to FIG. 1, according to a 45 2π f · E x
ersten Ausgestaltung der Erfindung, bestimmt, wobeifirst embodiment of the invention, determined, wherein
F i g. 3 a eine vereinfachte Darstellung der Schal- / = der am Gehäuse 14 gemessene Ableitstrom,F i g. 3 a a simplified representation of the switching / = the leakage current measured on the housing 14,
tung nach F1 g. 3 gemäß einer anderen Ausgestaltung χ _ die prequenz according to F1 g. 3 according to another embodiment χ _ the p frequency
der Erfindung und . Ex = das Potential'an dem Anschluß χ gegen Erdeof the invention and. E x = the potential at connection χ to earth
F1 g. 4 eine schematische Darstellung eines drei- 50F1 g. 4 is a schematic representation of a three-50
phasigen elektrischen Geräts. bedeutet.phase electrical device. means.
Bei dem in F i g. 1 dargestellten elektrischen Gerät Selbstverständlich kann die angenommene An-In the case of the FIG. 1 shown electrical device.
befinden sich in einem Gehäuse 1 der Elektromotor 2 zapfung A nach Fig. 3a auch auf der jc-Seite bezüg-are located in a housing 1 of the electric motor 2 tap A according to Fig. 3a also on the jc side with respect to
und der Kondensator 3, welcher mittels der elektri- lieh des Mittelpunkts M der Arbeitswicklung 9 liegen,and the capacitor 3, which by means of the electrical borrowed the center M of the working winding 9,
sehen Leiter 4 an den Motor 2 angeschlossen ist. 55 In diesem Falle wäre die Kapazität 16 zwischen demsee conductor 4 connected to motor 2. 55 In this case the capacity would be 16 between the
Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere Gehäuse 14 und einem Anschluß y anzuschließen, und für Geräte zum Anschluß an ein- oder dreiphasige in obiger Formel wäre Ex durch Ey zu ersetzen. 220- bzw. 380-V-Netze geeignet, bei denen der Mittel- Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der leiter des Netzes geerdet, jedoch am Gerät kein zu- Erfindung ist der Anlaßkondensator 10 selbst so aufgänglicher Nullpunkt vorhanden ist. 60 gebaut, daß die Kapazität 16 entfallen kann. Aus denThe arrangement according to the invention is to be connected in particular to housing 14 and a connection y , and for devices for connection to one or three-phase in the above formula, E x would have to be replaced by E y . 220 or 380 V networks are suitable, in which the central In another embodiment according to the head of the network is earthed, but not on the device, the starting capacitor 10 itself is present as an acceptable zero point. 60 built so that the capacity 16 can be omitted. From the
F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung des in F i g. 3 und 3 a ist ersichtlich, daß die AbleitströmeF i g. 3 shows a circuit arrangement of the in FIG. 3 and 3a it can be seen that the leakage currents
F i g. 1 gezeigten Gerätes. An einer 220-V-Wechsel- zwischen den Kapazitäten 11a und 12 a und demF i g. 1 shown device. On a 220 V alternating between capacities 11a and 12 a and the
strom-Speiseleitung mit den Anschlußleitungen 5 und 6 Gehäuse 14 entgegengesetzte Polarität besitzen. Beipower supply line with the connecting lines 5 and 6 housing 14 have opposite polarity. at
j ist eine Motorwicklung 7 angeschlossen, deren Arbeits- dieser Ausführungsform wird der über die Kapazitätj is connected to a motor winding 7, the working of which this embodiment is based on the capacitance
wicklung 9 parallel zu einer Reihenschaltung aus 65 12 a fließende Ableitstrom im wesentlichen gleich demwinding 9 parallel to a series circuit of 65 12 a leakage current flowing essentially equal to the
Anlaßwicklung 8 und Anlaßkondensator 10 mit den über die Äquivalenzkapazität C7 fließenden Ableit-Starting winding 8 and starting capacitor 10 with the leakage flowing through the equivalent capacitance C 7
Elektroden 11 und 12 geschaltet ist. strom / gemacht. Da die Kapazität 12a an die x-SeiteElectrodes 11 and 12 is connected. electricity / made. Since the capacitance 12a is on the x-side
Da der Stromkreis eine Energiequelle mit geerdetem angeschlossen ist, ist ihr Ableitstrom dem der an dieSince the circuit is connected to an energy source with a grounded, its leakage current is that of the
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j-Seite angeschlossenen Kapazität C7 entgegengesetzt schaltung, bei welcher die erfindungsgemäße Anord-j-side connected capacitance C 7 opposite circuit, in which the inventive arrangement
und im wesentlichen gleich groß. nung angewendet ist. Bei derartigen Geräten bestehenand essentially the same size. application is applied. In such devices exist
Nimmt man also die den Schaltungen nach F i g. 3 kapazitive Kopplungen zwischen den jeweiligen Pha-So if one takes the circuits according to FIG. 3 capacitive couplings between the respective phase
zugrunde liegenden Voraussetzungen, wird der resul- senwicklungen und dem Gehäuse 28, auf Grund dererunderlying conditions, the result windings and the housing 28, on the basis of which
tierende Ableitstrom / dadurch beseitigt, daß die 5 Ableitströme zum Gehäuse in ähnlicher Weise wieanimal leakage current / eliminated by the fact that the 5 leakage currents to the housing in a similar way as
Kapazität 12 a in geeigneter Weise vergrößert und die vorstehend beschrieben entstehen. Wie der DarstellungCapacity 12 a enlarged in a suitable manner and arise as described above. Like the representation
Kapazität 11a gleichzeitig in passender Weise ver- zu entnehmen ist, sind die Phasenwicklungen 29, 30The phase windings 29, 30 can be taken from capacitance 11a at the same time in a suitable manner
mindert wird. und 31 über die Streukapazitäten 29 a, 30 a bzw. 31ais reduced. and 31 via the stray capacitances 29 a, 30 a and 31 a, respectively
F i g. 2 zeigt einen Wickelkondensator 17, der als mit dem Gehäuse 28 gekoppelt. Um die erfindungsder in F i g. 3 und 3 a gezeigte, an den Motor ange- io gemäße Anordnung auch bei Mehrphasensystemen schlossene Kondensator 10 verwendet werden kann anzuwenden, ist es wie bei den vorstehend beschrie- und der so aufgebaut ist, daß er den gewünschten benen Einphasensystemen erforderlich, dem Gehäuse Ausgleichsstrom in der vorstehend beschriebenen 28 einen Ausgleichsstrom zuzuführen, der gleich groß Weise erzeugt. Der Wickelkondensator 17 enthält und in der Phase entgegengesetzt ist. Normalerweise einen gewickelten Teil 18, der aus einer inneren xs hat der Ableitstrom zum Gehäuse eine andere Phase Elektrodenfolie 19 und einer äußeren Elektrodenfolie als irgendeine der Speisespannungen, d. h. eine andere 20 besteht, die durch eine oder mehrere zwischen ihren Phase als irgendeine der Phasenwicklungen 29, 30 aneinander angrenzenden Flächen liegende Isolierfolien und 31. Deshalb ist es bei Anwendung der Erfindung 21, 22 gegeneinander isoliert sind, wobei die so ent- auf ein solches Mehrphasensystem notwendig, dem stehende Rolle gewünschtenfalls von einer Isolier- 20 Gehäuse Ausgleichsströme aus zwei Leitungsquellen folie 23 ummantelt und in einem Kondensator- zuzuführen. In der Praxis kann die Erfindung bei gehäuse 24 eingeschlossen ist. Die Anschlußklemmen solchen Systemen in der Weise Anwendung finden, 25 und 26 sind mittels'· elektrischer Leiter mit den daß zunächst die Größe und die Phase des Ableitjeweiligen Elektrodenfolien verbunden. Das äußere stromes /(Fig. 4) gemessen wird. Wenn diese Werte Ende der Innenfolie 19 ragt über das entsprechende 25 bekannt sind, wird unter Verwendung von dem Fach-Ende der Außenfolie 20 um einen vorbestimmten mann geläufigen vektoranalytischen Rechenverfahren Betrag hinaus, so daß die Kapazität zwischen der bestimmt, welche der Phasenwicklungen dem Ableit-Folie 19 und dem Gehäuse 24 in dem gewünschten strom um weniger als 180° voreilt und welche ihm Maße zunimmt. um weniger als 180° nacheilt, und außerdem die GrößeF i g. 2 shows a wound capacitor 17, which is coupled to the housing 28. To the inventive in Fig. 3 and 3a, an arrangement appropriate to the motor, even in multi-phase systems closed capacitor 10 can be used, it is as described above for and which is so constructed that it requires the desired low-level single-phase systems, the housing To supply compensating current in the 28 described above, a compensating current which is of the same size Way generated. The wound capacitor 17 contains and is opposite in phase. Normally a coiled part 18, which consists of an inner xs, the leakage current to the housing has a different phase Electrode foil 19 and an outer electrode foil as any of the supply voltages, i.e. H. another 20, which is formed by one or more between their phases as any of the phase windings 29, 30 Adjacent surfaces and insulating foils 31. Therefore, it is when applying the invention 21, 22 are isolated from one another, the so ent- on such a multiphase system is necessary, the standing role if desired from an insulating 20 housing equalizing currents from two line sources film 23 encased and fed in a capacitor. In practice the invention can be used at housing 24 is included. The terminals of such systems are used in such a way that 25 and 26 are by means of electrical conductors with the that first the size and the phase of the respective conductor Electrode foils connected. The external current / (Fig. 4) is measured. If these values The end of the inner film 19 protrudes beyond the corresponding 25 is known to be using the tray end of the outer film 20 by a predetermined, familiar vector-analytical calculation method Amount in addition, so that the capacitance between which determines which of the phase windings the diverting foil 19 and the housing 24 in the desired current by less than 180 ° and which leads him Increases in size. lags by less than 180 °, and also the size
Je nach der Lage der angenommenen Anzapfung A 30 des Ausgleichsstroms, der von jeder der drei Phasenbezüglich des Mittelpunktes M brauchen die An- wicklungen zum Gehäuse 28 fließen muß.
Schlüsse des Wickelkondensators 17 gegebenenfalls nur Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel
vertauscht zu werden. wird dieser Ausgleichsstrom dadurch erzeugt, daß dieDepending on the position of the assumed tap A 30 of the equalizing current that needs to flow from each of the three phases with respect to the center point M , the windings must flow to the housing 28.
Conclusions of the wound capacitor 17, if necessary, only in the case of the one shown in FIG. 4 illustrated embodiment to be interchanged. this compensating current is generated in that the
Während der Gegenstand der Erfindung vorstehend Kapazität 32 zwischen die Wicklung 29 und das lediglich im Zusammenhang mit Einphasensystemen 35 Gehäuse 28 und die Kapazität 33 zwischen die beschrieben wurde, ist er ebensogut bei Mehrphasen- Wicklung 31 und das Gehäuse 28 gelegt wird und daß Systemen anwendbar. F i g. 4 zeigt eine schematische die Kapazitäten so bemessen sind, daß zum Gehäuse 28 Darstellung einer innerhalb eines Gehäuses 28 ange- ein dem Ableitstrom / gleich großer und ihm entordneten dreiphasigen Motorwicklung 27 in Stern- gegengesetzter resultierender Ausgleichsstrom fließt.While the subject of the invention above capacitance 32 between the winding 29 and the only in connection with single-phase systems 35 housing 28 and the capacitance 33 between the has been described, it is just as well with polyphase winding 31 and the housing 28 is placed and that Systems applicable. F i g. 4 shows a schematic of the capacitances are dimensioned in such a way that the housing 28 Representation of a housing located within a housing 28 which is equal to the leakage current / and disordered from it three-phase motor winding 27 in star-opposite resulting equalizing current flows.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US28139463A | 1963-05-20 | 1963-05-20 | |
US28139463 | 1963-05-20 | ||
DEG0040631 | 1964-05-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1463261A1 DE1463261A1 (en) | 1968-11-21 |
DE1463261B2 true DE1463261B2 (en) | 1972-08-03 |
DE1463261C DE1463261C (en) | 1973-03-01 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE648097A (en) | 1964-09-16 |
DE1463261A1 (en) | 1968-11-21 |
GB1014143A (en) | 1965-12-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |