DE1563699C3 - Erdschlußschutzeinnchtung fur Netze mit freiem oder hochohmig ge erdetem Sternpunkt - Google Patents

Description

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einerseits an den Sternpunkt der Sekundärwicklung systems die in Fig. 2 mit ρ bezeichnete Lage ein-

13 eines zweiten Spannungswandlers 14 und anderer- nehmen. Wenn ein Erdschlußfehler im Netz vor-

seits über Kontakte 15 bis 17 mit den übrigen An- handen ist, so spricht das Erdschlußrelais 8 an und '

Schlüssen der Sekundärwicklung 13 verbunden wer- gibt eine Meldung ab. Wenn dann durch die Hellig-

den kann. 5 keit der Lampen/?6,56 und T6 festgestellt ist, daß

Die Primärwicklung des Spannungswandlers 14 ist die Sammelschiene R vom Erdschluß betroffen ist, wie diejenige des Spannungswandlers 5 an die Sam- so werden der Kontakt 21 und der Kontakt 17 in melschienen /?, 5, T angeschlossen. Der Sternpunkt Fig. 1 eingeschaltet. Dies kann entweder von Hand dieser Primärwicklung ist jedoch nicht geerdet. geschehen oder auch selbsttätig vorgenommen wer-Außerdem sind mit den Sammelschienen R, S und T io den, wenn Relais an Stelle der Lampen/?6,56 und noch in Stern geschaltete Ausgleichswiderstände 18 T6 vorgesehen sind. Das Schließen des Kontaktes bis 20 über weitere Kontakte 21 bis 23 verbunden. 17 bewirkt dann, daß in der Sekundärwicklung 10 Von den Ausgleichswiderständen 18 bis 20 wird des Hilfswandlers 11 eine Spannung induziert wird, durch die Kontakte 21 bis 23 jeweils derjenige ein- die der Phasenspannung der Sammelschiene R progeschaltet, dessen zugehöriger Phasenleiter der Sam- 15 portional ist. An dem Hilfsrelais 9 liegt damit die melschiene oder eines Abzweigs mit einem Erd- Differenz der Nullpunktverlagerungsspannung und Schluß behaftet ist. Durch die Einschaltung dieses der Phasenspannung der Sammelschiene R, die bei Ausgleichswiderstandes wird erreicht, daß auch bei einfachem Erdschlußfehler besonders bei eingeschalhochohmigen Erdschlußfehlern der Potentialunter- tetem Widerstand 18,19 oder 20 sehr gering ist. schied zwischen Erde und der fehlerbehafteten Phase 20 Für den Fall, daß bei Weiterführung des Betriebes klein gehalten wird, so daß die Fehlerstelle weit- mit bestehendem Erdschluß in der Phase R ein zweigehend vom Strom entlastet und keine zu hohe ter Erdschluß in der Phase S auftritt, wie er in Fig. 1 Berührungsspannung vorhanden ist. durch den Pfeil 25 angedeutet ist, wird der NuIl-

In Fig. 2 sind die Spannungszeiger der Sammel- punkt auf der Geraden c in Fig. 2 liegen. Die Lage schienen R, S, T dargestellt, wie sie beim fehlerlosen 25 des Nullpunktes ist dann abhängig von dem Wider-Betrieb des Netzes vorhanden sind. Nimmt man nun Standsverhältnis des Widerstandes zwischen der an, daß ein Erdschluß an der Sammelschiene R vor- Phase 5 und Erde und der Phase R und Erde. Für handen ist, so wird in dem Zeigerbild der Nullpunkt den Fall, daß der Erdschlußwiderstand zwischen mit der Spitze des Spannungszeigers der Sammel- Phase 5 und Erde 100% des Widerstandes zwischen schiene/? in Fig. 2 zusammenfallen, wenn der Erd- 30 Phase/? und Erde beträgt, liegt der Nullpunkt auf schlußwiderstand 0 Ω beträgt. Der geometrische Ort der Geraden c an dem mit 100% bezeichneten Punkt. für die Lage des Nullpunktes bei anderen Fehler- Außerdem ist auf der Geraden c noch der Punkt für widerständen stellt dann den gestrichelt eingezeich- 400% und für 1000% eingezeichnet. Das Hilfsneten Halbkreis α dar, wenn die Nullpunktdrossel 7 relais 9 erhält nun eine Spannung, die der Strecke nicht vorgesehen ist. Auf diesem Halbkreis sind die 35 zwischen dem Punkt 100% und der Spitze des Zei-Punkte für einen Erdschlußwiderstand von 100 Ω, gers der Spannung der Sammelschiene R entspricht. 400 Ω, 1700 Ω eingezeichnet, wie sie sich bei einem Es wird also mit Sicherheit selbst bei hohem Widerbestimmten Netz ergeben würden. Wenn die Null- stand an der zweiten Fehlerstelle ansprechen. Das punktdrossel 7 eingeschaltet ist, so ergibt sich nicht Hilfsrelais kann also als Kriterium für das Vorhanmehr die Ortskurve a, sondern die Ortskurve b, die 40 densein eines Doppelerdschlusses herangezogen werstrichpunktiert eingezeichnet ist. Man sieht, daß den. Beispielsweise läßt sich ein Kontakt des Hilfsdurch das Einschalten der Nullpunktdrossel der relais 9 in Reihe zu einem Kontakt schalten, der Punkt für 1700 Ω nicht mehr in der Mitte zwischen dann geschlossen wird, wenn ein Erdschlußfehler in den Endpunkten der Zeiger für die Spannungen der einer der drei Phasen vorhanden ist. Dieser Kontakt Sammelschienen R und 5 liegt, so daß beispielsweise 45 kann z. B. mit dem Kontakt 17 gekuppelt sein, so bei einem Fehler in der Abzweigleitung R 2 mit daß beim Ansprechen des Hilfsrelais 9, wenn gleicheinem Widerstand von 1700 Ω die Spannung an der zeitig der mit dem Kontakt 17 gekuppelte Kontakt Lampe/?6 wesentlich geringer ist als die Spannun- geschlossen ist, eine Abschaltung des fehlerbehafgen an den beiden übrigen Lampen 56 und T 6, so teten Netzteiles vorgenommen werden kann. Bei der daß auch bei relativ hohen Erdschlußwiderständen 50 dargestellten Anordnung dient also das Erdschlußeine eindeutige Anzeige der fehlerbehafteten Phase relais 8 zur Meldung eines Erdschlusses, während vorhanden ist. An Stelle der Lampen/?6,56 und durch das von der Differenzspannung beaufschlagte T6 können dann, auch Relais vorgesehen werden, Hilfsrelais 9 eine Abschaltung beim Vorhandensein beispielsweise um einen der Ausgleichswiderstände eines Doppelerdschlusses eingeleitet werden kann. 18 bis 20 zur Reduzierung der Berührungsspannung 55 Man kann auch eine selektive Anzeige der vom Erdeinzuschalten. Beträgt der Widerstandswert des Aus- Schluß betroffenen Leitung 1 oder 2 erhalten, wenn gleichswiderstandes 18 beispielsweise 100 Ω, so wird an Stelle des Erdschlußrelais 8 mehrere Erdschlußbei einem hochohmigen Erdschluß in der Abzweig- relais vorgesehen werden, die außerdem vom Sumleitung/?2 — wie er in Fig. 1 durch den Pfeil 24 menstrom in der jeweils zugehörigen Leitung beeingekennzeichnet ist — der Nullpunkt des Spannungs- 60 flußt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 sehe Patentschrift 1002 446), bei denen ein Doppel-Patentansprüche: erdschluß spannungsmäßig erfaßt wird. Damit ist auch bei einem Erdschlußfehlerstrom, der unterhalb

1. Erdschlußschutzeinrichtung für Netze mit des Ansprechwertes der vorgesehenen Überstromfreiem oder hochohmig geerdetem Sternpunkt zur 5 schutzeinrichtung liegt, eine Abschaltung möglich. Meldung von einfachen und zur Abschaltung von Bei diesen bekannten Schutzeinrichtungen ist ein Doppelerdschlüssen, dadurch gekennzeich- sicheres Ansprechen jedoch nur gewährleistet, wenn net, daß ein Spannungswandler (5) mit in offe- bei einem Doppelerdschluß mindestens an der einen nem Dreieck geschalteter Sekundärwicklung (4) Fehlerstelle ein relativ niedriger Erdschlußwidervorgesehen ist, an deren freie Anschlüsse eine io stand vorliegt. Ist der Erdschlußwiderstand entspre-Nullpunktdrossel (7), ein Erdschlußrelais (8) zur chend hoch, so wird bei der aus der österreichischen Erdschlußanzeige und die Reihenschaltung eines Patentschrift 199 255 bekannten Schutzeinrichtung Hilfsrelais (9) mit. einer Hilfsspannungsquelle par- die Abfallspannung der Relais nicht unterschritten allel angeschlossen sind, daß die Spannung der und damit ein hochohmiger Erdschluß nicht erfaßt. Hilfsspannungsquelle der Spannung des ersten 15 Desgleichen wird bei der aus der deutschen Patenterdschlußbehafteten Leiters proportional ist, so schrift 1002 446 bekannten Schutzschaltung bei daß das Hilfsrelais (9) von der Differenz der einem hochohmigen Erdschluß von der oder den Spannungen an der Nullpunktdrossel (7) und der fehlerbehafteten Phasen noch ein Strom über die Spannung der Hilfsspannungsquelle abhängig ist. kompensierten Erdschlußrelais getrieben und da-

2. Erdschlußschutzeinrichtung nach Anspruch 1, 20 durch ein Ansprechen der Schutzschaltung verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsspannungs- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine quelle die in der Sekundärwicklung (10) eines Erdschlußschutzeinrichtung für Netze mit freiem Hilfswandlers (11) induzierte Spannung dient, oder hochohmig geerdetem Sternpunkt zur Meldung dessen Primärwicklung (12) über in Abhängigkeit von einfachen und zur Abschaltung von Doppelerdvom Vorhandensein eines ersten Erdschlußfehlers 25 Schlüssen, wie sie z. B. aus der oben angegebenen einschaltende Kontakte (IS bis 17) mit den An- österreichischen Patentschrift 199 255 bekannt ist, so Schlüssen der Sekundärwicklung (13) eines pri- auszubilden, daß auch bei hochohmigen Erdschlußmärseitig an die Phasenleiter angeschlossenen fehlern ein sicneres Ansprechen der Schutzeinrichtung Spannungswandlers (14) verbunden ist. gewährleistet ist.

3. Erdschlußschutzeinrichtung nach Anspruch 1, 30 Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der dadurch gekennzeichnet, daß in Stern geschaltete Erfindung dadurch, daß ein Spannungswandler mit Widerstände (18 bis 20) über in Abhängigkeit in offenem Dreieck geschalteter Sekundärwicklung vom Vorhandensein eines ersten Erdschlußfehlers vorgesehen ist, an deren freie Anschlüsse eine Nulleinschaltende Kontakte (21 bis 23) mit den Pha- punktdrossel, ein Erdschlußrelais zur Erdschlußsenleitern verbunden sind. 35 anzeige und die Reihenschaltung eines Hilfsrelais mit

4. Erdschlußschutzeinrichtung nach Anspruch 1, einer Hilfsspannungsquelle parallel angeschlossen dadurch gekennzeichnet, daß zur eindeutigen An- sind, daß die Spannung der Hilfsspannungsquelle der zeige der von Erdschluß betroffenen Phase span- Spannung des ersten erdschlußbehafteten Leiters pronungsanzeigende Schaltungselemente (R6, S6, portional ist, so daß das Hilfsrelais von der Differenz T6) parallel zu den Wicklungsteilen der Sekun- 40 der Spannungen an der Nullpunktdrossel und der därwicklung (4) des, Spannungswandlers (5) liegen. Spannung der Hilfsspannungsquelle abhängig ist.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt, während F i g. 2 ein Zeigerdiagramm der Spannungen

zeigt. Das zu schützende Netz in Fig. 1 besteht aus

45 den Sammelschienen R, S, T mit mehreren Abzweigleitungen, von denen die Abzweigleitungen Al, Sl,

Bei Erdschlußschutzeinrichtungen in Netzen mit Tl und R2, S2, Tl dargestellt sind. An die Sammelfreiem oder hochohmig geerdetem Sternpunkt be- ■ schienen R, S, T ist die in Stern geschaltete und mit steht die Möglichkeit, bei einem einfachen Erd- einem geerdeten Sternpunkt versehene Primärwick-Schluß die Leitung weiterhin eingeschaltet zu lassen. 50 lung R3, S3 und T3 eines Spannungswandlers 5 ge-Aus diesem Grunde sind Erdschlußschutzeinrichtun- schaltet, der eine Sekundärwicklung 4 in offener Dreigen vorgesehen, die einen Erdschluß nur melden, eckschaltung enthält. Parallel zu den drei Wickaber noch keine Abschaltung des fehlerbehafteten lungsteilen der Sekundärwicklung 4 des" Spannungs-Leitungsstückes einleiten. Allerdings kann in vielen wandlers 5 liegen Anzeigelampen R 6, S 6 und Γ 6, Fällen bei bestehendem Erdschlußfehler der Betrieb 55 aus deren Helligkeit die fehlerbehaftete Phase zu nicht fortgesetzt werden, weil abhängig vom Wider- erkennen ist. Es ergibt sich auch bei hohem Erdstand an der Fehlerstelle die Berührungsspannung an schlußwiderstand eine eindeutige Anzeige der fehlerder Fehlerstelle zu hoch ist. Außerdem besteht bei behafteten Phase, da an die Anschlüsse der Sekunvorhandenem Erdschlußfehler die Gefahr eines Dop- därwicklung 4 eine Nullpunktdrossel 7 angeschlossen pelerdschlusses, da sich die Spannung der gesunden 60 ist. Weiterhin ist der Nullpunktdrossel die Wicklung Phasen gegen Erde erhöht. Weiterhin ist bei be- eines Erdschlußrelais 8 parallel geschaltet. Das Erdstimmten Doppelerdschlußfehlern der dann fließende schlußrelais 8 spricht also immer dann an, wenn die Kurzschlußstrom durch den Widerstand an der Feh- an den Klemmen der Sekundärwicklung 4 auftretende lerstelle zu gering, um andere Schutzeinrichtungen Nullpunktverlagerungsspannung einen bestimmten (Kurzschlußschutz bzw. Überstromschutz) ansprechen 65 Wert überschreitet. Außerdem liegt parallel zu der zu lassen. Nullpunktdrossel 7 die Reihenschaltung der Wick-

Es sind daher schon Schutzeinrichtungen bekannt- lung eines Hilfsrelais 9 mit der Sekundärwicklung 10

geworden (österreichische Patentschrift 199255, deut- eines Hilfswandlers 11, dessen Primärwicklung 12