DE1538487B2

DE1538487B2 - Vorrichtung zur notausschaltung von fehlerstromschutzschaltern in mit nicht geerdeten netzen verbundenen anlagen

Info

Publication number: DE1538487B2
Application number: DE19511538487
Authority: DE
Current assignee: Felten and Guilleaume Energietechnik AG
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1972-11-02
Also published as: DE1538487A1; DE1538487C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern, die in eine an nicht geerdete Netze angeschlossene Anlage mit Schutzleiter und von Spannungen über 250 V gegen Erde vor jedem Speisepunkt eingeschaltet sind, hinter dem ortsveränderliche Verbraucher angeschlossen sind.

Es ist notwendig, im Untertagebetrieb dafür zu sorgen, daß für den Mann an einer ortsveränderlichen Maschine die Möglichkeit besteht, die Zuleitung, die seine Maschine mit dem üblicherweise nicht geerdeten Netz verbindet, von sich aus abzuschalten. Aus diesem Grunde werden für derartige Zuleitungen Spezialkabel verwendet, die zusätzliche Steuerleitungen enthalten, so daß von der Maschine aus die Notausschaltung vorgenommen werden kann. Aus Sicherheitsgründen verwendet man für diese Steuervorgänge niedrige Hilfsspannungen, so daß zusätzlich zur normalen Stromversorgung noch eine Kleinspannungsanlage vorhanden sein muß. Da vor Inbetriebnahme die Anlage auf etwaige Fehler überprüft werden muß, ist die Anwendung weiterer Überwachungsgeräte erforderlich. Es ist also für den elektrischen Teil einer derartigen Anlage, die mit Spannungen über 250 V gegen Erde betrieben wird, ein großer Aufwand aus Sicherheitsgründen erforderlich.

Es ist bereits ein Erdungsschalter für den Nachweis der Wirksamkeit einer Fehlerstromschutzschaltung (deutsche Patentschrift 1136 003) bekannt, dessen Prüfschaltung zur Feststellung eines ausreichend kleinen Erdübergangswiderstandes des Schutzleiters dient. Die Begrenzung des Meßstromes wird hierbei mit einem Widerstand oder einer Drossel vorgenommen, so daß ohmsche Verluste unvermeidbar sind.

Seit einiger Zeit werden in derartigen Anlagen zusätzlich zum Isolationswächter Fehlerstromschutzschalter verwendet, die vor jedem Speisepunkt liegen. Hierdurch wird ein selektives Abschalten eines mit einem Fehler behafteten Abzweiges erreicht, im Gegensatz zu früher, wo durch den Isolationswächter alle hinter ihm liegenden Abzweige abgeschaltet und daher zusätzlich Maschinen stillgesetzt wurden, obwohl deren Zuleitungen fehlerfrei waren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Fehlerstromschutzschalter zusätzlich dazu zu benutzen, eine Notausschaltung für Anlagen in nicht geerdeten Netzen zu schaffen, die zuverlässig und sicher funktioniert und durch Verwendung kapazitiver Bauelemente die ohmschen Verluste im Meßstromkreis vermindert.

Die Erfindung befaßt sich also damit, den für die selektive Abschaltung erforderlichen Einbau von Fehlerstromschutzschaltern zur Herabsetzung des bisherigen Aufwandes im elektrischen Teil einer Untertageanlage auszunutzen. Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern dadurch gelöst, daß bei der durch Betätigung eines am ortsveränderlichen Verbraucher angebrachten Schalters ein künstlicher kapazitiver Unsymmetriestrom, der um ein geringes größer als der Nennfehlerstrom des Schutzschalters ist, dadurch hervorrufbar ist, daß der Schalter einen Wischkontakt enthält, der einen mit dem Schutzleiter verbundenen Kondensator kurzzeitig nacheinander an die Spannungen der drei Außenleiter legt.

Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, daß λ( man normale mit einem Schutzleiter versehene Kabel als Zuleitungen zu den Verbrauchern (Maschinen, Geräten usw.) verwenden kann und eine für die Hilfsspannung benötigte Kleinspannungsanlage samt den Steuerleitungen entbehrlich ist. Zu der Ausschaltung des Fehlerstromschutzschalters wird auf einfache Weise der Betriebsstrom herangezogen, wobei infolge der Unsymmetrie ein Fehlerstrom zum Schutzleiter fließt, der nicht vom Summenstromwandler erfaßt wird. Die Summe der vom Summenstromwandler des Schutzschalters erfaßten Ströme ist daher nicht mehr gleich Null, d. h. der Schalter wird bei Betätigung des am ortsveränderlichen Verbraucher angebrachten Schalters ausgelöst. Da bei nicht geerdeten Netzen der Betrieb auch bei Ausfall einer Phase weiterläuft, gewährleistet diese Anordnung unbedingte Funktionssicherheit, da unter allen Umständen ein spannungsführender Außenleiter abgetastet wird. Die Notausschaltung funktioniert demzufolge auch, wenn durch den Ausfall von zwei Sicherungen nur noch ein Außenleiter Spannung führt.

Die Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern kann gemäß einer zweiten Lösung auch so ausgeführt sein, daß durch Betätigung

eines am ortsveränderlichen Verbraucher angebrachten Schalters ein künstlicher kapazitiver Unsymmetriestrom, der um ein geringes größer als der Nennfehlerstrom des Schutzschalters ist, dadurch hervorrufbar ist, daß der Schalter drei einerseits je an einen Außenleiter angeschlossene Kontakte enthält, welche Kontakte andererseits mit drei in Stern geschalteten Widerständen unterschiedlicher Größe verbunden sind, deren Sternpunkt über einen Kondensator mit dem Schutzleiter verbunden ist.

Da über die Widerstände ungleiche Ströme aus den Außenleitern zum Schutzleiter fließen, entsteht eine Unsymmetrie, und die Summe der vom Summenstromwandler erfaßten Ströme weicht von Null ab.

In den F i g. 1 und 2 ist die Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern im Untertagebetrieb beispielsweise dargestellt.

Mit 1 ist ein Fehlerstromschutzschalter bezeichnet, der einem beliebigen Abzweig vorgeschaltet ist. Er besitzt den Summenstromwandler 2, der die AußenleiterRST umfaßt. Der Schutzleiter SL ist um den Wandler herumgeführt. An die Steckdoseneinrichtung 3 sei beispielsweise nur ein ortsveränderlicher Verbraucher angeschlossen, dessen Motor mit M bezeichnet ist.

In F i g. 1 besteht die Vorrichtung zur Notausschaltung des Fehlerstromschutzschalters 1 aus dem am Ende des Zuleitungskabels, also am Verbraucher angebrachten Schalter 4, mit Hilfe dessen ein Wischkontakt betätigt wird, der den mit dem Schutzleiter SL verbundenen Kondensator 5 kurzzeitig nacheinander an die Spannungen der drei Außenleiter RST legt.

Eine andere Ausführungsart des Erfindungsgegenstandes ist in Fig.2 dargestellt. Hier werden durch den Schalter 4 drei in Stern geschaltete Widerstände unterschiedlicher Größe 6,7 und 8 an die Spannungen der drei AußenleiterRST gelegt, wobei der Sternpunkt der Widerstände über einen Kondensator 9 mit dem Schutzleiter SL verbunden ist. Zwischen Kondensator 9 und Schutzleiter SL kann ein Wischkontakt 10 angeordnet sein. Dieser verhindert, daß die Vorrichtung langer als 0,1 sek. eingeschaltet bleibt. Diese Zeitbegrenzung bedeutet eine zusätzliche Sicherung gegen Personenschäden, da die Gefahr einer tödlichen Verletzung durch Verkürzung der Einwirkungsdauer eines Fehlerstromes auf einen den Schutzleiter berührenden Menschen wesentlich vermindert wird. Der Kondensator5 (Fig. 1) bzw. die drei Widerstände 6,7 und 8 und der Kondensator 9 (F i g. 2) sind so bemessen, daß der Fehlerstrom in dem Schutzleiter SL auf etwa 120 % des Nennfehlerstromes des Schutzschalters gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern, die in eine an nicht geerdete Netze angeschlossene Anlage mit Schutzleiter und von Spannungen über 250 V gegen Erde vor jedem Speisepunkt eingeschaltet sind, hinter dem ortsveränderliche Verbraucher angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung eines am ortsveränderlichen Verbraucher (M) angebrachten Schalters (4) ein künstlicher kapazitiver Unsymmetriestrom, der um ein geringes größer als der Nennfehlerstrom des Schutzschalters (1) ist, dadurch hervorrufbar ist, daß der Schalter (4) einen Wischkontakt enthält, der einen mit dem Schutzleiter (5L) verbundenen Kondensator (5) kurzzeitig nacheinander an die Spannungen der drei Außenleiter (R S T) legt.

2. Vorrichtung zur Notausschaltung von Fehlerstromschutzschaltern, die in eine an nicht geerdete Netze angeschlossene Anlage mit Schutzleiter und von Spannungen über 250 V gegen Erde vor jedem Speisepunkt eingeschaltet sind, hinter dem ortsveränderliche Verbraucher angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung eines am ortsveränderlichen Verbraucher (M) angebrachten Schalters (4) ein künstlicher kapazitiver Unsymmetriestrom, der um ein geringes größer als der Nennfehlerstrom des Schutzschalters (1) ist, dadurch hervorrufbar ist, daß der Schalter (4) drei einerseits je an einen Außenleiter (RST) angeschlossene Kontakte enthält, welche Kontakte andererseits mit drei in Stern geschalteten Widerständen (6, 7, 8) unterschiedlicher Größe verbunden sind, deren Sternpunkt über einen Kondensator (9) mit dem Schutzleiter (SL) verbunden ist.