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Schaltung zur Überwachung von Erd'schutzleitungen in Wechselstromanlagen
Es ist bereits eine überwachungsschaitüng für Exdschutzleitungen bei Wechselstromanlagen
bekanntgeworden, die zwei Spannungswandler besitzt, die unter sich und mit einer
die Erdleitung schließenden Hilfsleitung so verbunden sind, daß beim Auftreten von
unzulässigen Spannungserhöhuggen,oder beim Abreißen der Exdschutzleitung der Sekundärstrom
des ersten die Primärwicklung des zweiten Spannungswandlers durchfließt und dadurch
im Sekundärstromkreis des letzteren eingeschaltete Alarm-oder Ausschaltvorrichtunigen
zum Ansprechen gebracht werden.
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Die vorliegende Erfinduin;g bezieht sich ebenfalls auf eine überwachungseinrichtung
für Erdschutzleitung-en, die auf Widerstandserhöhungen oder völlüges Unterbrechen
der Erdleitung anspricht. Eine .solche Einrichtung ist insbesondere für Abbaubeleuchtungen
unter Tage wichtig, da dort ein übertritt der Netzspannung auf Gehäuse, Maschinen
usw. nicht nur bei etwaiger Berührung das Leben gefährdet, vielmehr kann auch bei
einer solchen Berührung ein Funke außerhalb des Schaltkastens ,entstehen, der in
schlagwettergefährdeten Betrieben unbedingt vermieden werden muß. Würde man das
Auftreten einer Spannung an normalerweise geerdeten Gehäuse- oder Maschinenteilen
Aals Kriterium für eine Abschaltung verwenden, so. kann @es doch immer vorkommen,
daß die Abschaltung nicht schnell ;genu;g erfolgt und .somit die Gefahr nicht ioo%ig
vermieden ist. Wesentlich wirksamer ist hierbei seine Einrichtung, welche .die Gefahr
sofort bei ihrer Entstehung festzustellen und zu besetigen gestattet. Eine solche
Gefahr stellt nun das bloße R,eißeri der Exdschutzleitungen dar; unabhängig; ob.
bereits Spannung an den ,geerdeten Teilen, vorhanden ist oder nicht. Im Normalfall
wird zwar keine Spannung an den geerdeten Teilen vorhanden sein; das: Reißen des
Schutzleiters bedeutet somit noch keine unmittelbare Gefahr. Erst wenn ein Körpers-chluß
einer -stromführenden Leitung hineinkommt, würde eine Gefahr auftreten. Diese wird
,aber überhaupt vehnieden, wenn der Schutzleiter beständig auf Betriebsbereitschaft
überwacht wird.
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Es ist nun bereits eine Schaltung zur Überwachung von Exdachutzleitern
in Wechselstromanlag .en bekannt, bei der dem Schutz---.lester über einen sekundärseitig
mit einem Nullspannungsauslöser in Reihe liegenden Spannungswandler eine Netzteilspannung
zugeführt wird. Bei dieser Schaltung ist .der Spannungswandler mit dem Nullsp,ämnungsauslöser
und dem Erdschutzleiter derart zusammengeschaltet, daß der Schutzleiter an der
vollen
Sekundärspannung des Spannungswvandlers liegt.
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Nach der Erfindung wird nun .der Schutzleiter aneinen Spannungspunkt
der Sekundärwicklung des Spannungswandlers ;gelegt, des-. sen Spannung kleiner ist
als die Sekundärspanneng des Spannungswandlers, vorzugsweise das Potential Null
hat. Die,erfindungsgemäß@e Schaltung hat gegenüber der bekannten den ;gerade für
Leiten ,gsanlagen in Untertagebetrieben bedeutenden Vorteil, daß der Schutzleiter
eine geringere Spannung als derjenige der bekannten Anordnung, gegebenenfalls sogar
das Potential Null führt. Eis kann also mit dem Erfindungsgegenstand einte noch
höhere Schutzwirkung als mit der bekannten Schutzschaltung erzielt werden. Außerdem
kann die Ansprechspannung des Nullspannungsauslösers beliebig gewählt werden, ohne
auf die ,an sich möglichst klein zu wählende Größe des Potentials des Schutz-Leiters
Rücksicht nehmen züi müssen.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit El, ist ein Drehstromschalter bezeichnet, während die ankommendem Phasen mit
U, V und W, die abgehenden Leitungen mit R, S und T bezeichnet sind. Auf dem Schaltergehäusie
ist in einem Aufbauteil. ein zweischenkliger Spannungswandler B dargestellt, Üessen
Primärwicklung von .der Spannung zwischen den Phasen U, V ;gespeist wird:
Die Sekundärwicklung ist geteilt. An zwei Punkten ist je eine Erdverbindung und
an den beiden anderen Punkten der Nullspa=ungsauslöser des Schalters angeschlossen:
Somit ist das Nullspannungsrelas-C in Reihe mit der gesamten Sekundärwicklung D
.des Spannungswandlers B geschaltet. Eine Klemme der Sekundärwicklung ist an das
Gehäuse des Schalters und an eine ErdplatteE'1-geführt, während die letzte freie
Klemme an die Schutzleitung, beispielsweise den vierten Leiter m einem Drehstromkabiel,
,gelegt ist. An diese Schutzleitung sind die verschiedenen zu erdenden Gehäuse,
beispielsweise F und 0, angeschlossen, und endlich ist diese Leitung an eine zweite
Erdplatte E'2 geführt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist kurz folgende:
Im Normalbetrieb. wird in der Sekundärwicklung D- des Spannungswandlers B eine Spannung
erzeugt, die ausreicht, um: den Anker -:des Nullspannungsrelais C zu halten. Der
Strom fließt Von der .einen Hälfte der Wicklung D. über die Spule des Nullspannungsrelais,
den zweiten Teil der Wicklung D@ undeine Erdverbindung nach der Erdplatte E'1, von
dort über Erde, über die Erdplatte E2, über die andre Erdverbindung und den Schutzleiter
zur WicklungD zurück. Sobald der Stromfluß durch Verschlechterung einer Erdverbindung
ver-'mndertoder unterbrochen wird, löst das 'Nullspannungsrelais au und macht die
gesamte Anlage stromlos. Eine Wiedereinschaltung ist erst dann möglich, wenn die
Erdverbindung in Ordnung ;gebracht ist, da der Nullspannungsaüuslö:ser nur dann
seinen Anker angezogen hält.
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Durch entsprechend sorgfältige Isolierung und die gesamte Wicklüngsanordnungdes
zusätzlichen SpannumgswandIers B läßt sicherreichen, daß niemals die volle Netzspannung
an dem Schutzleiter auftreten kann. Zweckmäßig ist die Teilung der Sekundärwicklung
deshalb, um .eine möglichst geringe Spannung auf die Erdleitung zu geben. Es wird
dann nur im Augenblick des Abschaltens kurzzeitig eine Spannung, die aber von vornherein
auf ungefährliche Werte begrenzt werden kann, am beschädigten Schutzleiter auftreten.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist insbesondere für Abbaubeleuchtungen
unter Tage die Tatsache, daß keine zusätzliche Leitung und auch keine Hilfseinrichtung
am Ende der Speiseleitung benötigt wird, da Abbaubeleuchtungen meist lose verlegt
sind; um sie je nach dem Stand des Abbaues zurückzuziehen und an anderer Stelle
zu verlegen Moder weiter vorwärts treiben zu können. Hierbei wäre eine Hilfseinrichtung
am Ende der Leitung sehr stärken und auch schweren Beschädigungen ausgesetzt.