DE1538448A1 - Verbrauchernetzwerk - Google Patents

Description

DR.-ΙΝβ. DIPL.-INa. M.SC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHYS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

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Dr. Expl.

Electronic Safety Controls Inc., JoIiet, Illinois, U.S.A.

Verbrauche me t zwerk

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Verbrauchernetzwerk, insbesondere ein nicht geerdetes Verbrauchernetzwerk, das mit besonderen Vorteilen in Wohnbezirken verwendet werden kann; bei dem erfindungsgemäßen Verbrauchernetzwerk wird ein Hauptnetztransformator verwendet, der, wenn kein Verbraucher eingeschaltet ist, abgeschaltet wird. Jedoch kann das erfindungsgemäße Verbrauohernetzwerk auch an anderen Stellen Anwendung finden.

Es werden täglich zahlreiche elektrische Geräte verwendet, die der benutzenden Person einen elektrischen Schlag zufügen können. Diese Gefahr erhöht sich noch, wenn die Geräte

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in dampferfüllten Räumen, beispielsweise in Waschküchen, Badezimmern, Küchen oder Fabrikgebäuden benützt werden, da

ι be flfflldera·¹ ein elektrischer Schlag dannffüraltere Leute und Kinder äußerst gefährlich ist. Außerdem ereignen sich stete zahlreiche Unfälle, wenn elektrische Geräte in Schwimmbecken, Badewannen oder dergl. hineinfallen. Außerdem verursachen elektrische Überschläge zwischen defekten elektrischen Kabeln elektrischer Geräte und nahe dabei befindlichen metallischen Gegenständen häufig Feuerausbrüche. All dies hat seine Ursache darin, daß die Versorgungsleitungen in Wohngebieten und Geschäftsvierteln mit einer Phase geerdet sind, um Unfälle infolge Kurzschlüssen, oder Funkenbildung zu verhindern.

Zweck der Erfindung ist es, diese Übelstände bei Verbraucher» netzwerken zu beseitigen. Es wird ein nicht geerdetes Verbrauchernetzwerk fürWohngebiete und Geschäftsviertel geschaffen, bei dem dennoch Funkenbildung und Kurzschlüsse ausgeschlossen sind. Zu diesem Zweck wird als Hauptnetztrans for ma tor ein Schutztransformator verwendet, der bei nicht eingeschalteten Verbrauchern stillgelegt ist· Der Eingang des erfindungsgemäßen Verbrauchernetzwerkes wird geerdet, und der Sohutztransformator trennt das eigentliche Verbraüoherleitungenetz vom geerdeten Eingang.

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Die erfindungsgemäße Lösung eignet si cn für die Zuführung elektrischer Energie zu Läutwerken und dergl. mit einer Leitung hoher Spannung aber niederer Leistung. AußeBfem wird durch die Erfindung ein Netzwerk mit einer Niederspannungs-

leitung zur Dauerspeisung von elektrischen Uhren oder dergl. geschaffen»

Ein erfindungsgemäßes Verbrauchernetzwerk gestattet die Benutzung elektrischer Geräte durch Personen in einer Badewanne oder in dampfgefüllten Räumen, ohne daß die Gefahr von elektrischen Schlagen in Kauf genommen werden muß. Auch wird eine Funkenbildung zwischen einem defekten elektrischen Kabel und geerdeten metallischen Gegenständen ausgeschlossen»

Ein weiterer Vorteil eines erfindungsgemäßen Verbrauchernetzwerkes besteht darin, daß die Kosten, die das in Bereitschaft befindliche Netzwerk verursacht, herabgesetzt werden, da der Hauptnetztraasformator lediglich dann an den Eingang angeschlossen ist, wenn ein Verbraucher des erfindungsgemäßen Netzwerkes eingeschaltet wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verbrauchernetzwerk, das an eine Stromquelle angeschlossen ist, einen über einen Schutztransformator angekoppelten Verbraucher auf.Mit Hilfe eines Schalters oder dergl. zum .Einschalten des Verbrauchers ist eine Steuervorrichtung schaltbar, durch die der Schutztransformator an die Stromquelle

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sowie an den Verbraucher angeschlossen wird. Mit dem Schalter oder dergl. kann der Verbraucher vom Schutztrare&rmator getrennt werden, worauf die Steuervorrichtung den Transformator von der Stromquelle trennt. Das erfindungsgemäße Verbrauchernetzwerk eignet sich aber auch für den Anschluß mehrerer Verbraucher sowie diesen zugeordneter

Schalter. In diesem Fall reagiert die Steuervorrichtung derart auf das Ein- oder Ausschalten eines jeden Verbrauchers, daß der Schutztransformator nur dann von der Stromquelle getrennt ist, wenn sämtliche Verbraucher mittels ihrer zugeordneten Schalter vom Transformator getrennt sind.

Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale ergeben sichaus den Patentansprüchen und/oder aus der Erläuterung mehrerer Ausführungsbeispiele in Beschreibung und Zeichnung; die dargestellten Ausführungsbeispiele stellen besonders zweckmäßige Schaltungen dar, so daß ihre Ausbildung auch im einzelnen als mit zur Erfindung gehörig betrachtet werden muß. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Verbrauchernetzwerkes;
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrauchernetzwerkes;

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Fig. 3 ein drittes AusführungsbeispiäL, und Fig. 4 eine sohematisehe Darstellung einer Schutz» schaltung, wie sie zur Anwendung in den Verbrauchernetzwerken der Fig. 1 bis 3 geeignet ist.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen lediglich eine Phase geschaltet wird» jedoch kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lehre jede beliebige Anzahl von Phasen geschaltet werden.

Das in Fig. 1.dargestellte Ausführungsbeispiel eines Verbrauchernetzwerkes hat einen Hauptschutztraisformator T1 als Hauptnetζ transformator ₉ mit dessen Hilfe elektrische Energie aus Netzleitungen 11 a und 11 b (120 Volt Wechselstrom) einem entferten Verbraucher zugeleitet wird. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt lediglich einen einzigen Verbraucher LT, der als Lampe dargestellt ist. Es können jedoch beliebig viele Verbraucher an Verbraucherzuleitungen 12 a und 12b angeschlossen werden, weichletztere an einer Sekundärwicklung T1 b des Hauptschutz-Transformators angeschlossen sind· Die Zahl der Verbraucher wird lediglich von der zulässigen Strombelastung des Hauptschutztransformators begrenzte Die Uetzleitungen sind mit einer Primärwicklung Ti a des Hauptschutz-Transformators T1 über eine Schmelzsicherung F1 und einen normalerweise offenen Koriaktarm K2 verbunden, welcher mit Erregerwicklungen R1 und E2 eines

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Steuerrelais zusammenwirkt; die Hetzleitung 11 b ist geerdet. Andererseits liegt der Verbraucher L 1 über einen normalerweise offenen Schalter S1, beispielweise einen üblichen Wandschalter_v einen normalerweise offenen Kontaktarm K3» der ebenfalls mit den Erregerwicklungen R1 und R2 zusammenwirkt, sowie Über die Erregerwicklung R2 an der Sekundärwicklung T1 b.

Zur Erzeugung einer Grieichetrom-Steuerspannung, die bei dem dargestellten Auaführungsbeispiel eine Gleichstromsteuerspannung vom 12 Volt ist, dient ein Hilf8sohutttransformator T2. Eine Primärwicklung T2 a dieses Transformators liegt zwischen den Netzleitungen 11 a und 11b wohingegen an einer

aus Sekundärwicklung T2 b eine Serienschaltung einer Diode D1 und einem Kondensator 01 liegt. Damit an der Sekundärwicklung T2 b eine herabgesetzte Spannung abgenommen werden kann, ist der Hilfsschutztransformator 12 als Transformator mit Untersetzung ausgelegt. Sie herabgesetzte Wechselspannung an der Sekundärwicklung T2 b wird durch die Diode DT. einer HaIbwellengleiehrichtung unterzogen, so daß der Kondensator 01 eine Plus-Minus-Ladung aufweist, die dem Spitzenwert der der Halbwellengleichrichtung unterzogenen Wechselspannung entspricht Infolgedessen kann am Kondensator 01 stets eine Gleichstrom-Steuerspannung von beispielsweise 12 Volt abgenommen werden.

Bei dem Netzwerk gemäß Fig. 1 sind die Netzleitungen 1ta und 11 b so lange von der Primärwicklung T1 a des Hauptschutz-

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transformator T1 durch den Kontaktarm K2 getrennt, so lange weder der Verbraucher L 1 noch irgend ein anderer Verbraucher zwischen den Verbraucherzuleitungen 12a und 12 b liegt. Wenn beispielsweise der Verbraucher L1 durch Schließen des Schalters S1 an die Verbraucherzuleitungen 12a und 12b angeschlossen wird, so ist dadurch ein Steuerkreis über den Kondensator 01 geschlossen, was zur Erregung der Erregerwicklungen R1 und R2 führt. Dieser Steuerkreis erstreckt sich vom oberen Pol des Kondensators C1 über einen Kontaktarm K1 und den zugehörigen Kontakt K1 a, ferner über den Schalter S1 und den Verbraucher LI sowie über die Erregerwicklung R2, den Kontaktarm K3 sowie den zugehörigen Kontakt K3 b,der Erregerwicklungen RI und R2, über die Parallelschaltung der Erregerwicklung R1 und eines Kondensators C2 zum unteren Pol des Kondensators C1. Der Kondensator C2 weist gemäß Fig. 1 eine Plus-Minus-Ladung auf. Die Erregerwicklung R1 ist so ausgelegt, daß sie von dem Strom ausreichend erregt wird, der durch den Steuerkreis fließt, damit sie erstens den Kontaktarm KT vom Kontakt K1 a abzieht, so daß der Steuerkreis über den Kondensator C1 geöffnet wird, und daß sie zweitens den Kontaktarm K2 gegen den Kontakt K2 a anlegt» so daß die 120 VoltWechselspannung der Netzleitungen 11 a und 11 b an der Primärwicklung T1 a des Hauptschutztransformators T1 liegt und daß sie drittens den Kontaktarm K3 vom Kontakt K3 b abzieht und an

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den Kontakt K3 a anl-egt, so daß ein Verbraueherstromkreis von der Sekundärwicklung T1 b des HauptSchutztransformators T1 über den Schalter S1 und den Verbraucher L.1 sowie die Erregerwicklung R2 vervollständigt wird· Der Kondensator C2 bewirkt eine Stabilisierung der Wirkung der Erregerwicklung R1. Ferner wird die Erregung der Erregerwicklung R1 durch die Entladung des Kondensators C2 während der Zeit aufrecht erhalten, während der sich die Kontaktarme K1, Κ2 und K3 in ihre zuletzt erwähnten Stellungen bewegen. Wenn sie ihre Endstellungen erreicht haben, werden sie durch die Erregerwicklung R2 in dieser Lage gehalten, da diese von einem Wechselstrom erregt wird, der von der Sekundärwicklung T1 b des Hauptschutatransformators in den Verbraucher-Stromkreis eingespeist wird. Dieser Wechselstrom fließt auch durch den Verbraucher L1.

Wenn schließlieh der Schalter S1 geöffnet wird, so wird der Kreis über die Sekundärwicklung TIb des Hauptschutztransformators T1 geöffnet, so daß die Erregung der Erregerwicklung R2 sowie des Verbrauchers L1 zusammenbricht. Infolgedessen kehren die Kontaktarme K1, K2 und K3 in ihre in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurück, so daß die 120 Volt Wechselspannung nicht mehr an der Primärwicklung T1 a des Hauptsehutztransformj$px8 T1 liegt. Falls mehren Verbraucher an den Verbraucherzuleitungen 12 a und 12 h liegen, bricht die. Erregung der

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Erregerwicklung E2 nicht vorher zusammen, ehe alle dem Schalter S1 entsprechende Schalter geöffnet und somit alle Verbraucher abgeschaltet sind. Es können also sämtliche Verbraucher unabhängig voneinander abgeschaltet werden, ehe die Erregung der Erregerwicklung R2 beim Abschalten des letzten Verbrauchers zusammenbricht.

Bei dem in Pig. 1 dargestellten Verbrauchernetzwerk wird den VerbraucherZuleitungen durch den Hauptschutztransformator also nur dann .elektrische Energie zugeführt, wenn wenigstens ein Verbraucher an diese Verbraucherzuleitung 12 a und 12 b angeschlossen ist· Ist kein Verbraucher an die Verbrauoherzuleitungen angeschlossen, so liegt lediglich der Hilfeschutztransformator T2 an den Hetzleitungen 11 a und 11 b, so daß lediglieh ein geringer Buhestrom von dem erfindungsgemäßen Verbrauchernetzwerk verbraucht wird, was zu einer erheblichen Kostensenkung führt. Außerdem ist bei dem erflndungagemäßen Verbrauchernetzwerk keine der VerbraucferzuLeitungen geerdet. Infolgedessen ist verbrauoherseitig die Gefahr elektrischer Schläge und durch defekte elektrische Kabel verursachter Unfälle beseitigt. Da eine der Betzleitungen geerdet ist und ein Hauptschutztransformator verwendet wird, sind auch die Probleme der Funkenbildung und Kurzschlüsse gelöst.

Bas in flg. 2 dargestellte Verbrauchernetzwerk hat ebenfalls

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einen Hauptsohutztr&nsfox'ajator T11, der an Hetzleitungen 111a und 111b, die wieder eine 120 VoIt-Wechselepannung

der führen können, anschließbar ist und der Zuführung elektrischer Energie zu einem entfernten Verbraucher dient. Sie Netzleitung 111b ist geerdet. Ee ist wiederum imr ein einziger Verbraucher L 11 gezeigt, obwohl eine beliebige Anzahl von Verbrauchern an Verbraucherzuleitungen 112 a und 112 b angeschlossen sein kann. Biese Verbraucherzuleitungen sind an eine Sekundärwicklung T 11 b des Hauptschutztransformators T11 anschließbar. Die Netzleitungen liegen über eine Schmelzsicherung P11 und einen normalerweise offenen Kontakt Kg₁₁ eines Steuerrelais R11 an einer Primärwicklung 111 a des Hauptschutztransformators. Der Verbraucher L11 liegt an der Sekundärwicklung 111 b des Hauptsehutatransformators über einen Schalter S11, beispielsweise einen üblichen Wandschalter, und einen normalerweise offenen Kontakt K^.,« eines Wechselstromrelais R12 sowie über dessen Erregerwicklung.

Zum Zuführen einer Gleichstromsteuerspannung zu dem Verbrauchernetzwerk ist ein zweiter Hilfsschutztransformator !^vorgesehen, dessen Primärwicklung T12 a an den Netzleitungen 111 a und 111b liegt. Dieser Hilfsschutztransfonnator hat , eine erste Sekundärwicklung T12 b1, an der eine Serienschaltung einer Diode Ώ11 und eines Kondensators 011 liegt. Auch dieser Hilfsschutztransformato^untersetzt die Priraärspannung, so daß eine reduzierte Wechselspannung an der ersten __

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Sekundärwicklung liegt. Die Diode D11 unterzieht diese herabgesetzte Spannung einer Halbwellengleichrichtung, so daß der Kondensator C11 entsprechend dem Spitzenwert der halbwellengleichgeriohteten Wechselspannung aufgeladen wird. Infolgedessen liegt am Kondensator 011 stets eine niedere Gleiche*3?eKspannung. Ferner weist der Hilfsschutztransformator eine zweiter Sekundärwicklung 9? 12 b2 auf, so daß ein schwaches Wechselstromsignal, beispielsweise ein 12 VoIt-WechselspannungssignaldsmVerbrauohernetzwerk zugeführt werden kann. Schließlich ist noch eine dritte Sekundärwicklung T12 b3 vorgesehen, der ein Wechselstromsignal hoher Spannung aber niederer Stromstärke entnommen werden kann, beispielsweise von 120 Volt und 5 Watt Leistung. Diese Wechselspannung steht dauernd zur Speisung elektrischer Uhren oder dergl. zur Verfügung, die kontinuierlich arbeiten sollen. Wenn keine Verbraucher an die Verbraucherzuleitungen 112 a und 112 b angeschlossen sind, so sind die Relais RTI und R12 nicht erregt, so daß die zugeordneten Kontakte Kg₁₁ und K^^ geöffnet sind. Infolgedessen sind die Hetzleitungen von der Primärwicklung Q? 11 a des Hauptschutztransformator getrennt. Wird beispielsweise der Schalter S11 geschlossen, um den Verbraucher 111 an die Verbraucherzuleitungen 112 a und 112 b anzuschließen, so wird ein Steuerfreie geschlossen, der vom linken EL des Kondensators 011 über die Erregerwicklung des Relais H11, die Sekundärwicklung T11 b des Hauptschutz-Transformators T11, die Serienschaltung aus Schalter S11 und

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Verbraucher L11 sowie die Erregerwicklung des Relais R 12 zum reohten Pol dee Kondensators CU verläuft· Das Relais R11 wird durch den es durchfließenden Steuerstrom aus dem Kondensator 011 erregt, so daß der zugeordnete Kontakt KL^₁ geschlossen wird. Zur Stabilisierung der Wirkung des Relais R11 ist ein zweiter Kondensator 012 in Parallelschaltung dazu vorgesehen, der bei Erregung des Relais R11 aufgeladen wird. Sann ist die Primärwicklung T11 a des Hauptsohutztransformators T11 an die Hetzleitungen 111a und 111 b angeschlossen, so daß die gewünschte Wechselspannung an der Sekundärwicklung T11 b abgenommen werden kann. Infolgedessen fließt Wechselstrom durch den Schalter S11 und den Verbraucher L11 sowie durch die Erregerwicklung des Relais R12 und eine Diode D12, die der Halhwellengleiohrichtung dieses Wechselstroms dient. Ferner wird das Relais R12 erregt. Infolgedessen wird der Kontakt K^₁₂ geschlossen, so daß der Schalter S11, der Verbraucher L11 und die Erregerwicklung des Relais R12 in Serie an der Sekundärwicklung T11 b des Haupt schutz transformators T11 liegen und vom vollen Wechselstrom durchflossen werden. Demzufolge wird dem Verbraucher L11 Energie zugeführt und das Relais R12 bleibt erregt.

Wird nun der Schalter S11 geöffnet, so wird auch der Erreger^ Stromkreis für die Relais R11 und RI2 geöffnet, so daß deren Erregung zusammenbricht und die zugehörigen Kontakte

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und Kjp-tp öffnen. Die Primärwicklung T11 a des Hauptschutztrans forma tors T 1.1 wird wieder von den ffetzleitungen getrennt, so daß an der Sekundärwicklung Ϊ11 b keine Wechselspannung mehr abgenommen werden kann.

Das dritte in Pig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel hat ebenfalls einen Hauptschutz transformator T21, über den elektrische Energie aus ITetzleitungen 211 a und 211 b, beispielsweise 120 Volt Wechselstrom,einem entfernten Verbraucher oder mehreren Verbrauchern zugeführt werden kann· Die Netzleitung 211 b ist geerdet. Wiederum ist lediglich ein einziger Verbraucher L21 dargestellt, obwohl eine'Vielzahl vom Verbrauchern an Verbraucherzuleitungen 212 a und 212 b liegen kann. Eine Primärwicklung T21 a des Hauptschutztransformators Φ21 liegt über eine Schmelzsicherung. F21 und einen normalerweise offenen Kontakt Kg_{21 a} eines Steuerrelais R21 an den Heizleitungen. Der Verbraucher 1 21 liegt über einen Schalter S21, beispielsweise einen üblichen Wandschalter, eine Erregerwicklung eines Wechselstromrelais E22 und eine Parallelschaltung aus einer Diode D22 und einem normalerweise, offenen Kontaktarm Kggo ^des Be3-^{ais R}22 an einer Sekundärwicklung 121 b des Hauptsschutz transformators T21.

Zur Erzeugung einer öleichstrom-Steuerspannung ist ein zweiter Schutz transformator T22 vorgesehen, der eine

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Primärwicklung T22 a hat, die an die Netzleitungen angeschlossen ist. Eine erste Sekundärwicklung T22 b1 ist mit einer Serienschaltung aus einer Diode D21 und einem Kondensator C21 verbunden, so daß die gewünschte Gleichspannung, beispielsweise eine 12 Volt-Gleichspannung,am Kondensator 021 liegt; die Diode D21 dient der Halbwellengleichrichtung der an der Sekundärwicklung T22 bl liegenden Wechselspannung und somit der Aufladung dee Kondensators 021 entsprechend dem Spitzenwert der in Halbwellengleichrichtung gleichgerichteten Wechselspannung. Außerdem kann an der ersten Sekundärwicklung Ϊ22 b1 des zweiten Sohutztraosformatora T22 eine niedere Wechselspannung kontinuierlich abgenommen werden, beispielsweise eJDs 12 Volt-Wechselspannung. Schließlich ist eine zweite Sekundärwicklung T22 b2 am Schutztransformator T22 zur Abnahme einer Wechselhochspannung vorgesehen» beispielsweise einer Wechselspannung von 120 Volt und 10 Watt. Die beiden letztgenannten Spannungen können zum Betrieb elektrischer Iiäutwerke, elektrischer Uhren und dergl. herangezogen werden.

Wenn an die Verbraucherzuleitungen 212 a und 212 b keine Verbraucher angeschlossen sind, so werden die Relais R21 und R22 nicht erregt, so daß ihre zugeordneten Kontakte ihre normale,dargestellte Lage einnehmen. Infolgedessen ist die Primärwicklung $21 a des Hauptsehutztransformator T21 von den Netzleitungen getrennt, so daß an ihrer Sekundärwicklung

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T21 b keine Wechselspannung abgenommen werden kann. Wird nun der Schalter S21 geschlossen, so wird der Verbraucher 121 an die Verbraucherzuleitungen 212 a und 212 b angeschlossen und somit ein Steuerkreis geschlossen, der vom oberen Ib des Kondensators 021 über einen Eontakt Kp₂I V' Eontaktarm Ep„| . , die Parallelschaltung aus Erregerwicklung des Relais R21 und aus einem Shunt-Eondensator C 22, eine Diode 1)23, einen Teil der Sekundärwicklung T21 b des Hauptsohutztransformators T21, den Schalter S21 und den Verbraucher 121, Über die Erregerwicklung des Relais R22, den Eontaktarm ^und den zugeordneten Eontakt Ep₂? _a ^^es ^^e^^a^^s ^2 zum

unteren Pol des Kondensators 021 verläuft. Das Relais R22 ist so ausgelegt, daß es durch den Strom erregt wird, der durch den Steuerkreis fließt, so daß der Eontaktarm Eg₂₁ ^ vom Eontakt K_{R21 b}, abgehoben und an den Eontakt Kg_{21 b},_t angelegt; außerdem wird dabei der Eontaktarm Eg_{21 a} geschlossen, so daß die Primärwicklung T21 a dee Hauptsohutziransformators T21 an die Hetzleitungen angesohloesen wird. Eine gewünschte Wechselepanmmg kann infolgedessen an der Sekundärwicklun-g Ϊ 21 b abgenommen werden, so daß ein Wechselstrom den Schalter S21 und den Verbraucher 121 sowie die Erregerwicklung des Relais R22 und die Diode D 22 durchfließt; die letztere unterzieht diesen Wechselstrom einer Halbwellen-Gleichrichtung. Das Relais R22, das als Wechselstrom-Relais ausgelegt ist, wird durch den gleichgerichteten

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Wechselstrom erregt« Infolgedessen wird der Kontaktarm %22 ^{vom KoE}-^1;ekt< ^H22 a ^ab6^{eiiofeen 1Jüld an öle} Kontakte %22 b ^mÄ %22 ο ⁸⁰¹S⁰¹⁶St* Dann liegen der Schalter S21, der Verbrämter Lg 1 und die Erregerwicklung des H©leia E22 in Serie direkt an der Sekundärwicklung T21 b des Häupteoliutstransformator® f21₉ so daß der volle Wechselstrom durÄ ei© hindurchfli@@t ^ was die gewünschte Energiezufuhr sum Yerbr&uoh L21 und &&B Halten des Relais E22 zur Folge hat« AuSerdem liegt dl© Parallelschaltung aus Beiais E21 und Shut-Kondensator 022 %b@r die Siode D23, den Kontaktarm K^₂₂, den zugeord neten IC mtakt £_{R22 c}des Eelals E22, den Kontaktarm und d@s zugeordneten Kontakt K^₂₁ ^₁, des Relais R21 an einer Seil der Sekundärwicklung T21 b. Die Diode D23 unterzieht den Wechselstrom des zugehörigen Teiles der Sekundärwicklung T21 b einer Halbwellengleichriohtung« so daß der Kondensator 022 entsprechend dem Spitzenwert der halbwellengleichger-lohteten Wechselspannung aufgeladen wird. Die Ladung des Kondensators 022 hält die Erregung des Relais R21 aufrecht. Der Kondensator 022 stabilisiert also die Wirkung des Relais R21 und stellt ferner eicher, daS die Erregung dieses Relais In dem Zeitraum nicht zusammenbricht» in dem si oh der Kontaktarm K₀₉.. *. rom Kontakt K₀₀₄ ^₁

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zum Kontakt Kn». *.,i bewegt«

Wenn nun der Schalter S21 geöffnet wird, so wird der Erreger-

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kreis für das Relate R22 geöffnet, so daß dieses Relais abfällt und der Kontaktarm Kg»? ^{von den} Kontakten Kd₂? b und Kg₂₂ ο ^alanek* ^* ^wieder gegen den Kontakt Kg_{22 a} anliegt. Die Folge 1st, daß auch der Erregerkreis für das Relais R21 durch den Kontakt Kg_{22 c} e^eöifnet wird und die Erregung des Relais R21 zusammenbricht, so daß sich sein Kontaktarm %21 b ^zum Kortakt Kp₂₁ ^t zurttokbewegt und der Kontaktarm %21 a *^{θβ ßelaie S21} ^f^et· Demzufolge wird die Primärwicklung T21 a des Hauptschutztransformators . T21 von den Netzleitungen getrennt.

Wenn die Terbrauoherzuleitungen an irgend einer Stelle SrdsohluQ bekommen, so bestehen bei dem erfindungsgemäßen Yerbrauchernetzverk dieselben Gefahren wie bei üblichen Schaltungen. TTm dieses Problem zu lösen, kann eine im folgenden beschriebene Sicherheitsschaltung, von der ein Ausführungsbeispiel in Fig. 4 dargestellt ist, zwischen die Verbraucher-Zuleitungen 12 a, 12 b oder 112 a, 112 b oder 212 ä, 212 b und die jeweilige Sekundärwicklung T1 b, oder T11«b oder T21 b des entsprechenden Hauptsohutztransformator gelegt werden, die den Strom su den Verbraucherzuleitungen abschaltet, wenn diese einen Erdschluß aufweisen. Sie Fig. 4 zeigt ein Ausftihrungsbeispiel mit einem Transformator T30 , der zwei abgeglichene Primärwicklungen X30 a* und T30 a*^f in Seriensohalbng mit jeweils einer- der Verbraucher-Zuleitungen und eine Sekundärwicklung T30 b aufweist. Eine Parallel-

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schaltung einer Erregerwicklung eines Relais B30 und eines Kondensators 0 30 liegt in Reihe mit einer Diode oder einem Gleichrichter D 30 an der Sekundärwicklung T30 b.

Unter normalen Betriebsbedingungen fließen gleiche Ströme in den Verbraucher Zuleitungen, so daß sieh in der Sekundärwicklung T30 b keine Spannung aufbaut, da gleiche Spannungen entgegengesetzten Vorzeichens durch die Primärwicklungen T30 a' und 130 a^e' in der Sekundärwioklung induziert werden. Infolgedessen wird das Relais R30 nioht erregt,und ein ihm zugeordneter Kontakt R30 a ist geschlossen, so daß der Strom durch die Verbraucherzuleitungen zu den Verbrauchern fließen kann. Weist jedoch der Verbraucherpreis einen Erdschluß auf, so sind die Ströme in den Verbraucherzuleitungen und infolgedessen in den Primärwicklungen X 30 a* bzw. T30 a '' nicht mehr gleich, so daß sich eine resultierende Wechselspannung in der Wicklung T30 b aufbaut· Diese Wechselst pannung wird durch die Diode D30 einer Halbwellen-Oleichriohtung unterzogen und sie erregt das Relais R30. Gleichzeitig wird der Kondensator C30 entsprechend dem Spitzenwert der gleichgerichteten Spannung aufgeladen, so daß er die Wirkung des Relais R 30 stabilisiert. Hun wird der Kontakt R30 a geöffnet, so daß 4er Verbrauoherkreis geöffnet ist.

Die erfindungsgenäöe Sicherheitesohaltung verhindert eine

weitere StroMsufuhr la Verbrauoh«rkr«ie, sofern dieser an Y- 909833/07&lf ^ 19 -

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irgend einer Stelle einen Erdschluß aufweist. Im Sinne der erfindungsgemäSen Lehre kann natürlich das beschriebene Ausführungsbeispiel vielfach abgewandelt werden. Beispielsweise kann ein Paar von Neonröhren mit Serienwiderständen zwischen Erde und die Verbraucherzuleitungen gelegt werden, um eine visuelle Anzeige für einen Erdschluß im Verbraueherfcreis vorzusehen.

Außerdem läßt sich die erfindungsgemäße Sioherheitsschaltung auch mit Vorteil ohne die zuvor beschriebene Verbrauchernetzwerke anwenden, da auch denn noch der Vorteil des Abschalt ens der Energiezufuhr in Verbraucherzuleitungen erzielt wird, falls dort ein Erdschluß vorliegt«

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   · Verbrauchernetzwerk mit wenigstens oinem an einspeisende Hauptleitungen ankoppelbaren, von diesen galvanisch durch einen Schutztransformator getrennten Verbraucher, dem ein dem Einschalten des Verbrauchers dienender Schalter zur Betätigung wenigstens einer die Stromzufuhr 'zum Verbraucher Bteuernden Steuervorrichtung zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Schutztransformatore durch die Steuervorrichtung an die Hauptleitungen anechließbar ist.

   2· netzwerk naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher durch die Steuervorrichtung an die Sekundärwicklung des Schutztransformators anschlieöbar ist·

   5. Netzwerk nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren Verbrauchern, denen jeweils ein Schalter zugeordnet let, dadurch gekennzeichnet, dafi die PrimSrwioklung des Schutztrensformators durch jeden beliebigen der Schalter unabhängig Ton der Stellung ^r übrigen Schalter an die Haupt- . _ leitungen anschliefibar ist.

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   ο Setzwerk neon einem oder mehreren der vorstehenden Ansprache» gekennzeichnet durch eine von den Hauptleitungen gespeiste Schwachstromquelle zur Betätigung der Steuervorrichtung.

   5. Netzwerk nach einem oder mehreren der vorstehen! en Ansprüche, daduroh gekennzeichnet, daß der Schalter in Reihe mit dem zugtörlgen Verbraucher geschaltet ist.

   6. Netzwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung ein erstes Relais zum Anschließen der Primärwicklung des Schutztransformators an die Hauptleitungen hat«,

   7. Netzwerk nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erregerwicklung des Relais über den Schalter an der Schwaohstromquelle liegt.

   8. Netzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites, mit einer Erregerwicklung im Terbrauoherstromkreis liegendes Relais zum DaueranBohluß der Primärwicklung des Sohutztransformators an die Hauptleitungen bei geschlossenem Schalter vorgesehen ist. .

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   9. Netzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung des ersten Beiais nach erfolgtem Anschließen der Primärwicklung des Hilfssohutztransformators an die Hauptleitungen abschaltbar 1st.

   10. Netzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 Ma 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Sohwaohstromquelle die Sekundärwicklung eines Hilfssohutztransformators vorgesehen ist. .

   11. netzwerk naoh Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die Sekundärwicklung des HiIfaachutatransformatora ein Gleichrichter angeschlossen ist.

   12· Netzwerk naoh einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet duroh einen eine verhältnismäßig hohe Veoheelspannung und niedere Stromstärke abgebenfen Hilfssohutztranaformator.

   13· Netswerk naoh einem oderaahreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speisung der Erregerwicklungen Kondensatoren vorgesehen sind.

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   14. Verbrauchernetzwerk, insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf Massesehltisse im Verbraucherkreis ansprechende Schaltung·

   15. Netzwerk nach Anspruh 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine Anzeigevorrichtung hat·

   16. Hetzverk nach Anspruch 14 oder 15_t gekennzeichnet durch eine den Verbraucher bei Masse Schluß von den Hauptleitungen trennende Schaltung.

   17· Hetzwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltung ein bei Erdsohluß den Verbraucher abschaltendes Relais aufweist.

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