DE619400C

DE619400C - Device for monitoring the insulation resistance of electrical equipment

Info

Publication number: DE619400C
Application number: DE1930619400D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedrich Barz
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-04-17
Filing date: 1930-04-17
Publication date: 1935-10-02

Description

Bei Haushaltungsapparaten und -anlagen, elektrischen Versuchsapparaten, Hochspannungsanlagen u. dgl, ist es wesentlich, sicherzustellen, daß nicht bei Schlechtwerden von S Isolationen Lebensgefahr bei Berührung vermeintlich spannungsloser Teile eintritt. Da bekanntlich bereits Spannungen von 50 Volt und Ströme von 0,1 Ampere tödlich wirken können, ist es eine Notwendigkeit, Maßnahmen zu treffen, bei Verschlechterung der Isolation die in Frage kommenden Apparate oder die entsprechende Leitung abzuschalten oder aber ein Warnungssignal auszulösen. Eine Reihe der bekanntgewordenen. Schutz-Vorrichtungen ist jedoch nicht empfindlich genug und spricht vielfach erst an, wenn bereits die Gefahr der Tötung für einen den betreffenden vermeintlich spannungslosen Teil berührenden Menschen gegeben ist. So istFor household appliances and systems, electrical experimental apparatus, high-voltage systems and the like, it is essential to ensure that there is no perceived danger to life when touched if the insulation is damaged de-energized parts occurs. As is well known, voltages of 50 volts and currents of 0.1 amperes are deadly it is a need to take action when isolation deteriorates switch off the devices in question or the corresponding line or trigger a warning signal. A number of those that have become known. However, protective devices is not sensitive enough and often only responds when there is already a risk of killing the person concerned supposedly tension-free part is given to touching people. So is

ao eine Schutzeinrichtung bekannt, bei der eine Hilfsleitung mit einem Relais derart verbunden ist, daß bei Schlechtwerden der Isolation die an dem normalerweise spannungslosen Teil auftretende Spannung durch Erregung des Relais die Abschaltung der Netzspannung bewirkt. Diese Einrichtung spricht auf kleine Isolationsfehler nicht an, sondern das Relais wird erst bei nennenswerten Fehlerströmen betätigt. Hierdurch sind Un-Sicherheiten für den Betrieb bedingt.ao a protective device is known in which an auxiliary line is connected to a relay in this way is that if the insulation deteriorates, that of the normally de-energized Part of the voltage occurring due to the excitation of the relay disconnection of the mains voltage causes. This device does not respond to small insulation faults, but rather the relay is only activated in the event of significant fault currents. This creates uncertainties conditional for operation.

Die Erfindung bezweckt eine wesentliche Verbesserung von Einrichtungen zur Überwachung des Isolationswiderstandes von elektrischen Apparaten, d. h. eine größere Ansprechempfindlichkeit unter gleichzeitiger Verringerung der den Abschaltvorgang in die Wege leitenden Steuerleistung. Erfindungsgemäß ist der Isolationswiderstand zwischen dem spannungführenden Leiter und der Hilfsleitung in Reihe mit einem oder mehreren festen Widerständen, von denen wenigstens der eine mit der einen Seite an Erdpotential gelegt ist, geschaltet, und der Spannungsabfall an einem festen Widerstand dient zur Steuerung des Gitters eines Entladungsgefäßes mit lichtbogenartiger Entladung, in dessen Anodenkreis die Schalterspule liegt. Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung wird somit für die Steuerung des Abschaltvorganges nicht ein Fehlerstrom bestimmter Größe, sondern ein zweckmäßiges Spannungsverhältnis gewählt. Außerdem ist beachtlich, daß dutch die Verwendung eines gittergesteuerten Entladungsgefäßes mit lichtbogenartiger Entladung ein schlagartiges Einsetzen des Stromes im Entladungsgefäß und damit auch in der Schalterspule erzielt wird. Durch Wahl der Charakteristik des Entladungsgefäßes und Bemessung des Steuerkreises kann die Einrichtung auf die größte praktisch erforderliche Empfindlichkeit eingestellt werden.The invention aims to achieve a substantial improvement in monitoring devices the insulation resistance of electrical equipment, d. H. a greater sensitivity under simultaneous Reduction of the control power that initiates the shutdown process. According to the invention is the insulation resistance between the live conductor and the auxiliary line in series with one or more fixed resistances, at least one of which with one side at ground potential is placed, switched, and the voltage drop across a fixed resistor is used for controlling the grid of a discharge vessel with an arc-like discharge, in whose anode circuit is the switch coil. By the device according to the invention a fault current is therefore not determined for the control of the shutdown process Size, but rather an appropriate tension ratio. It is also remarkable that dutch the use of a grid-controlled discharge vessel with an arc-like one Discharge a sudden onset of the current in the discharge vessel and thus also in the switch coil is achieved. By choosing the characteristics of the discharge vessel and dimensioning the control circuit the device can be adjusted to the greatest practical sensitivity required will.

In Abb. ι der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. AnIn Fig. Ι the drawing is an embodiment of the invention shown. At

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Friedrich Bars in Berlin-Lankwits.Dipl.-Ing. Friedrich Bars in Berlin-Lankwits.

die Klemmen ι und 2 eines Speisenetzes E ist über eine Schalt- oder Zählertafel 25 eine Glühlampe 37 angeschlossen. Es ist angenommen, daß der eine Leiter des speisenden Gleichstrom- oder einphasigen · Wechselstromnetzes Erdpotential hat. Die Glühlampe 37 bzw. deren Fassung wird von einem Stativ 5 aus leitendem Material getragen, das in bezug auf die Leitung 3 spannungslos sein soll. Die Leitung 4 befinde sich wenigstens angenähert auf Erdpotential. Das gittergesteuerte Entladungsgefäß 6 mit lichtbogenartiger Entladung enthält eine Anode 7, ein Gitter 8 und die Glühkathode 9, die mit dem Leiter 4 verbunden ist und gegebenenfalls aus dem Netz geheizt wird. Die Anode 7 ist über die Schalterspule mit dem Leiter 3 verbunden. Ist das Entladungsgefäß entsprechend dem Normalzustand stromlos, so sind die Kontakte 13, 14 und .15, 16 geschlossen. Im Gitterkreis ist ferner eine Vorspannungsbatterie 17 vorgesehen. Zwischen den Leitungen 4 und 18 befindet sich der Widerstand 19, der in Reihe mit dem Isolationswiderstand liegt und bei normalem Betrieb Idein gegen diesen sein möge. Die Reihenschaltung des Widerstandes 19 und des Isolationswiderstandes 20 ist in Abb. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt. Der Spannungsabfall an dem Widerstand 19 ist abhängig von dem Verhältnis der beiden Widerstände 19 und 20. Wenn die Isolation schlecht wird, also der Widerstand 20 kleiner wird, wird das Gitterpotential in positiver Richtung geändert, und bei einem bestimmten Wert des Gitterpotentials setzt der Anodenstrom schlagartig eiri, wodurch die Lampe 14 von der Netzspannung B abgeschaltet wird. Nach dem Abschalten der Netzspannung wird der Anker 12 des Relais 10 durch eine nicht dargestellte Verklinkung in der gezeichneten Stellung gehalten. Die Verklinkung kann unmittelbar von Hand oder durch ein von Hand auszuschaltendes Relais gelöst werden, nachdem der Fehler" behoben ist.the terminals ι and 2 of a feed network E is connected to a light bulb 37 via a switch or counter panel 25. It is assumed that one conductor of the feeding direct current or single-phase alternating current network has ground potential. The incandescent lamp 37 or its socket is carried by a stand 5 made of conductive material, which should be de-energized with respect to the line 3. The line 4 is at least approximately at ground potential. The grid-controlled discharge vessel 6 with an arc-like discharge contains an anode 7, a grid 8 and the hot cathode 9, which is connected to the conductor 4 and is optionally heated from the network. The anode 7 is connected to the conductor 3 via the switch coil. If the discharge vessel is de-energized according to the normal state, the contacts 13, 14 and 15, 16 are closed. A bias battery 17 is also provided in the grid circle. Between the lines 4 and 18 there is the resistor 19, which is in series with the insulation resistor and, during normal operation, may be Idein against this. The series connection of the resistor 19 and the insulation resistor 20 is shown schematically in Fig. 2 of the drawing. The voltage drop across the resistor 19 depends on the ratio of the two resistors 19 and 20. If the insulation becomes poor, i.e. the resistor 20 becomes smaller, the grid potential is changed in the positive direction, and the anode current starts suddenly at a certain value of the grid potential eiri, whereby the lamp 14 is switched off from the mains voltage B. After switching off the mains voltage, the armature 12 of the relay 10 is held in the position shown by a latch, not shown. The latching can be released immediately by hand or by a relay that can be switched off manually after the error has been corrected.

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel führen beide Leiter 21 und 22 der Netzspannung B, die über eine Zählertafel, beispielsweise der Heizwicklung 43 eines Heißwasserspeichers 23 (vgl. Abb. 4), zugeführt wird, gegen Erde, wie sie beispielsweise durch die Hilfserdleitung 24 veranschaulicht ist, Spannung. Die Leitungen 38 und 39 sind bei 41 und 42 isoliert in das -Gehäuse 26 des Heißwasserspeichers 23 eingeführt. Für die Überwachung der Isolation der Leiter 38 und 39 gegen das Gehäuse 26 ist das Gehäuse 26 durch die Leitung 27 an die Gitter der Entladungsgefäße und 29 angeschlossen, die andererseits über So Widerstände 30 und 31 an die mit der Leitung 24 verbundenen Kathoden der beiden Entladungsgefäße angeschlossen sind. Die Leitung 24 ist durch die Widerstände 32 und mit den Leitungen 21 und 22 bzw. 38 und 39 verbunden. In die Anodenkreise sind die Schalterspulen 34 und 35 geschaltet. Wird nun beispielsweise die Isolation der Einführung 41 schlecht, so wird in ähnlicher Weise wie bei Abb. 1 das Entladungsgefäß 28 leitend und bewirkt die Abschaltung der Netzspannung. Gleiches tritt ein, wenn bei Schlechtwerden der Isolation der Einführung 4-i das Entladungsgefäß 29 leitend wird.In the embodiment shown in Fig. 3, both conductors 21 and 22 of the mains voltage B, which is fed via a meter panel, for example the heating coil 43 of a hot water storage tank 23 (see Fig. 4), lead to earth, for example through the auxiliary earth line 24 illustrates tension. The lines 38 and 39 are insulated at 41 and 42 inserted into the housing 26 of the hot water storage tank 23. To monitor the insulation of conductors 38 and 39 from housing 26, housing 26 is connected by line 27 to the grids of discharge vessels 29 and 29, which on the other hand are connected to the cathodes of the two discharge vessels connected to line 24 via resistors 30 and 31 are connected. The line 24 is connected through the resistors 32 and to the lines 21 and 22 and 38 and 39, respectively. The switch coils 34 and 35 are connected in the anode circuits. If, for example, the insulation of the lead-in 41 becomes poor, the discharge vessel 28 becomes conductive in a manner similar to that in FIG. 1 and causes the mains voltage to be switched off. The same occurs if the discharge vessel 29 becomes conductive if the insulation of the lead-in 4-i becomes poor.

Wie bereits einleitend gesagt ist, kommt die Einrichtung gemäß der Erfindung nicht nur als Berührungsschutz in Frage, sondern hat auch Bedeutung für die Sicherung von elektrischen Meßinstrumenten, Kabeln usw., also überall dort, wo infolge Schlechtwerdens irgendwelcher Isolationen Beschädigungen zu erwarten sind. ■As already said in the introduction, the device according to the invention does not come only in question as protection against accidental contact, but is also important for securing electrical measuring instruments, cables, etc., so everywhere where as a result of deterioration any insulation damage is to be expected. ■

Claims

Patent claims:

i. Device for monitoring the insulation resistance of electrical Apparatus in which a normally dead part of the apparatus is through an auxiliary line is connected to a relay in such a way that when the Isolation the voltage that occurs on the normally dead part due to the excitation of the relay, the disconnection causes the mains voltage, characterized in that the insulation resistance between the live Head and the auxiliary line with one or more fixed resistors, of which at least one with the one Side is connected to earth potential, connected in series and the voltage drop is applied a fixed resistor is used to control the grid of a discharge vessel with an arc-like discharge, in whose anode circle is the switch coil.

2. Device according to claim 1 for electrical apparatus, in which each conductor Voltage to earth leads, characterized in that one of the number of Head corresponding number of discharge vessels with arc-like discharge is provided, the cathodes of which may be connected to a special route The earth potential to be established are laid and their grids are connected to the auxiliary line are connected.

1 sheet of drawings