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Schutzschaltung für elektrische Anlagen mit Schutzleiter Die Erfindung
betrifft eine Schutzschaltung für ele'ktrisc'he Anlagen At Schutzleiter und bezweckt
dabei, einerseits sowohl bei Unterbrechung einer der Netzleitungen oder des Schutzleiters
als auch beim Eintreten eines Erdschlusses an einem der Netzleiter die Abschaltung
der Anlage durch den Schutzschalter herbeizuführen, andererseits aber bei betriebsmäßigen
Abschaltungen im- Netz das Ansprechen der Schutzschaltung zu vermeiden: Insbesondere
.ergibt sich damit die Möglichkeit, in an sich bekannter Weise durch Ein-und Ausschalten
der Anlage mittels .eines. besonderen Schalters Signale zu geben, ohne in dieser
Beziehung durch die Schutzschaltung beeinträchtigt zu sein.
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Um das angestrebte Ergebnis zu erhalten, sind zwei Umschaltrelais
vorgesehen, - von denen das eine an der vollen bzw. an der verketteten Spannung,
das andere an einer Teilspannung bzw. der Sternspannung liegt. Diese Umschaltrelais
wirken dabei auf den Erregerstromkreis eines dritten Relais, derart, daß von dem
dritten Relais die Abschaltung der Anlage herbeigeführt wird, wenn eines der beiden
Umschaltrelais angesprochen hat, das ,andere dagegen nicht. Das Umschaltrelais!,
das an der Teil- bzw. der Sternspannung liegt, bewirkt zugleich für sich .allein
beim Ansprechen, daß auch das dritte Relais an die gleiche Spannung gelegt wird.
Letzteres ist für ein Ansprechen auf volle bzw. verkettete Spannung ausgebildet,
undseine Umschaltung ,auf diese wird zweckmäßig unter Vermittlung eines vierten
Relais vorgenommen, das seinerseits von den beiden Umschaltrelais gesteuert wird.
Dass an der vollen bzw. verketteten Spannung liegende Umschaltrelais wird zwischen
-einer Netzleitung (Phasenleitung) und dem freien Ende' der schleifenförmig hin-
und zurückgeführten ä4deren Leitung .angeschlossen, während die erste Leitung am
entgegengesetzten Ende mit dem Schutzleiter über einen Widerstand (Drossel) --in
Verbindung steht.
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In der Zeichnung. ist eine derartige Schaltung in einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Die Anlage ist danach über einen- Hebelsehalter a und den
Schutzschalter b angeschlossen.
Der letztere steht unter
der Wirkung einer Einschalt- und Haltespule c, die hinter dem Hebelschalter a am
Netz liegt undderen Stromkreis über den Kontakt eines Re-' lais d geführt ist. Die
Magnetspule des Relais d ist mit dem einen Ende an ein Kontakt,, paar des Umschaltrelais
e angeschlossen, mit dem anderen Ende an eine Leitung, die über einen mittels des
Zweimetallstreifens f gesteuerten Kontakt an Erde liegt. Durch das Relais e wird
damit in der gezeichneten unteren Stellung das Relais d zwischen den Netzleiter
II und Erde geschaltet. Beim Ansprechen des Relais e andererseits wird in der oberen
Kontaktstellung das Relais d zwischen Netzleiter I und Erde gelegt. Ein Ansprechen
des Relais e tritt ein; sofern die Schaltern und U eingelegt werden und in der Anlage
kein Fehler vorhanden ist, der das Ansprechen verhindert. Das Relais d ist so bemessen,
daß es bei einer Teilspannung; wie sie zwischen Leiter I und Erde besteht, noch
nicht anspricht, sondern dies erst bei Anlegen an die volle Spannung zwischen I
und II eintritt Trotz des Ansprechens von Umschaltrelais e behält hiernach das Relais
;d seine Kontaktstellung bei.
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Der Zw eimetallstreifen f wirkt noch mit einem zweiten Kontakt zusammen,
der an ein Kontaktpaar des Umschaltrelais ;g geführt ist. Die Spule dieses Relais
liegt zwischen dem Netzleiter II und dem freien Ende des Leiters I, der an seinem
anderen Ende über den Schalter h mit dem Leiter I verbunden ist. Das Relais g spricht
an, sofern neben den Schaltern a und b auch noch der in einer Steckkupplung o. dgl.
vorgesehene, zum stromlosen Unterbrechen der Leitung dienende Schalter beingelegt
ist und ein Fehler in der Anlage nicht vorliegt. In diesem Falle kann durch den
Zweimetallstreifen f ,in der oberen. Kontaktstellung das Relais d mit dem Netzleiter
I in Verbindung gebracht werden, während bei der gezeichneten Stellung des Relais
e diese Verbindung mit dem Netzleiter II erfolgen würde. Wenn beide Relais e und
g sich in der oberen Kontaktstellung befinden, liegt Relais d beiderseits an dem
Leiter I I, wenn die beiden Relais e und g sich in der oberen Kontaktstellung befinden,
dagegen an dem Leiter I. Nimmt jedoch eines der beiden Relais die obere, das andere
die untere Kontaktstellung ein, so ist das Relais an die beiden Leitungen, also
an die volle Spannung, gelegt, immer vorausgesetzt; daß der Zweimetällstreifen f
die obere Kontaktstellung :einnimmt.
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Die Beheizung des Zweimetallstreifens f erfolgt mittels eines Hilfsstromes,
der von einer kleinen Wicklü,2g ! geliefert wird, die mit der Wicklung c transformator?sch
verkettet ist. Der Heizstromkreis ist dabei über die unteren Umschaltkontaktpaare
der beiden Umschaltrelais e und g geführt. Diese Kontaktpaare Alnd so untereinander
verbunden, daß ein, `ieizstrom nur dann zustande kommen kann, `wenn das eine Relais
sich in der unteren Kon-'täktstellung, das andere aber in der oberen Kontaktstellung
befindet. Durch die Beheizung wird ein Ausbiegen des Zweimetallstreifens f herbeigeführt,
das :eine Kontaktgebung an dem oberen Kontakt zur Folge hat.
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Der Schutzleiter E ist am Ende des Leiters II mit diesem über eine
Drosselspule k verbunden. Die Verhältnisse werden zweckmäßig so gewählt, daß die
zwischen Leiter I und Erde bestehende Teilspannung sich auf die Hälfte .der vollen
Spannung stellt: Die Drosselspule k kann auch zwischen die Leiter I bzw. I a und
II geschaltet werden, wobei dann :der Erdleiter E an den Nullpunkt angeschlossen
wird. Entsprechend wird bei Drehstromanlagen der Schutzleiter an einen Nullpunkt
gelegt, wobei dann an die Stelle der halben Spannung. die Phasenspannung tritt.
Wie sich im einzelnen ohne weiteres nachweisen läßt, ergibt ein Reißen jeder der
Leitungen I, Ia, II oder E nur ein Ansprechen des einen oder des anderen der beiden
Relaisre und g, während das zweite in der gezeichneten Stellung bleibt. Es- tritt
infolgedessen eine Beheizung des Zweimetallstreifens f und damit weiter, nachdem
dieser Streifen die obere Kontaktstellung erreicht hat, ein Ansprechen des Relais
d ein, dessen Anker dann in der angehobenen Stellung verklinkt wird. Der Schutzschalter
b wird daher ;geöffnet, und das Relais d muß erst mittels eines Druckknopfes wieder
in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden, damit ein erneutes Einlegen des Schalters
b eintreten kann. Das Ansprechen des Relais d erfolgt weiterhin, aber unmittelbar,
ohne daß es also einer vorhergehenden Umschaltung am Zweimetallstreifen (bedarf,
wenn eine der Leitungen I, Ia oder II Erdschluß erhält. In diesem Falle liegt das
Relais d jeweils über das eine oder andere Paar der oberen Kontakte des Umschaltrelais
e an der vollen Spannung, auf die :es ansprechen kann: Wird dagegen durch öffnen
des Schalters lz eine Unterbrechung gleichzeitig aller drei Leiter I, Ia und Il
vorgenommen, so behalten die beiden Umschaltrelais e, g ihre gezeichnete Stellung,
und eine Beeinflussung der Relais f, d sowie des Schutzschalters
b kann infolgedessen nicht eintreten.
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Natürlich lassen sich in den Einzelheiten der Ausführung mancherlei
Änderungen treffen. Insbesondere: kann anstatt des mittelbar ('über c,
i) durch einen besonderen Hilfs-
Strom geheizten Zweimetallstreifen`s
fauch ein unmittelbar geheizter Zweirnetallstreifen benutzt werden, oder es läßt
sich dafür auch ein sonstiges thermisches- Relais oder ein elektromagnetisches Relais
mit kurzz@eytiger Verzögerung verwenden. . -