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Fehlerstromschutzschalter für mit Wechsel- oder Drehstrom betriebene
elektrische Verbraucheranlagen Die Erfindung,bezieht sich auf einen Fehlerstromschutzschalter
für mit Wechsel- oder Drehstrom betriebene elektrische Verbraucheranlagen in gewerblichen
oder landwirtschaftlichen Betrieben und Haushaltungen zum Schutze von Personen und
Tieren gegen gefährliche Berührungsspannungen mit entweder auf dem Eisenkern eines
Auslöserelais oder auf dem Eisenkern eines auf seiner Sekundärseite mit einem Auslöserelais
verbundenen Transformators angeordneten Differentialwicklungen. Bei Schutzschaltern
dieser Art ist der beim Auftreten von Fehlerstrom vorkommende Differenzstrom in
denn Wicklungen des Auslösers oder Transformators durchweg gering, so daß ein sehr
empfindlicher Auslöser, meist ein polarisiertes Relais, vorgesehen werden muß. Die
große Empfindlichkeit- des Auslösers ergibt jedoch eine große Schwierigkeit insofern,
als der Schalter leicht bei wechselnder Belastung des Stromkreises schon durch Ungleichheiten
in der Differentialwicklung ausgelöst werden kann. Das zwingt dazu, die Auslösestromstärke
des Relais heraufzusetzen, wodurch naturgemäß die Zuverlässigkeit des Schutzschalters
leidet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel zu beseitigen
und einen Schutzschalter zu schaffen, der schon bei einem geringen Fehlerstrom anspricht,
dabei aber gegen unzeitiges Ansprechen gesichert ist. Die Aufgabe ist erfindungsgemäß
dadurch gelöst; daß sämtliche Wicklungsdrähte der Differentialwicklungen, also alle
Phasenleiter und der gegebenenfalls vorhandene Nulleiter, gebündelt und in der gebündelten
Form um einen gemeinsaMen Eisenkern gewickelt sind, wobei entweder das Drahtbündel
an den Enden der -einzelnen Wicklungslagen um 18o° um seine Längsachse verdreht
oder aber fortlaufend verdrillt ist. Durch diese neue Ausbildung der Differentialwicklung
des Auslösers oder des Transformators für den Auslöser wird, wie leicht einleuchtet,
erreicht, daß sämtliche Wicklungsdrähte einerseits den
gleichen
Abstand vom Eisenkern des Auslösers oder Transformators, anderseits sämtlich gleiche
Länge haben, wodurch die größtmögliche Gleichmäßigkeit der Differentialwicklungen
gewährleistet ist. Der Einfluß der verschiedenen Wicklungen auf den Eisenkern des
Auslösers oder Transformators bzw. auf die Sekundärwicklung des letzteren ist deshalb
durchaus gleichmäßig; ebenso haben auch sämtliche Wicklungen die gleiche Streuung.
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Störungen infolge Ungleichmäßigkeiten in der Differentialwicklung
und der Streuung, die sonst bei wechselnder Belastung des zu schützenden Stromkreises
zu einem unzeitigen Auslösen des Schalters führen können, sind damit beseitigt.
Es ist also jetzt die Möglichkeit gegeben, einen hochempfindlichere Auslöser anzuordnen,
der bei schon schwachen Fehlerströmen anspricht, ohne daß deshalb ein unzeitiges
Ansprechen stattfindet.
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Bei einer Einrichtung zum Erdschlußschutz für Maschinen zur Erzeugung
und Umwandlung von elektrischem Strom, wie Generatoren, Transformatoren usw., bei
der einem Auslöserelais ein sogenannter Durchgangstransformator vorgeschaltet ist,
ist es bereits vorgeschlagen worden, die auf der Sekundärseite des Transformators
liegenden Leiter zum Zwecke ihrer symmetrischen Anordnung miteinander zu verdrillen.
Das geschieht nach dem bekannten Vorschlag in der Weise, daß durch den die Sekundärwicklung
tragenden Eisenring des Durchgangstransformators ein Drehstromkabel, dessen Leiter
bekanntlich eine leichte Drehung aufweisen, hindurchgeführt wird, wobei der Nulleiter
in leichter Schraubenform um das Kabel leerumgelegt ist.
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Bei dieser !bekannten Einrichtung liegen wesentlich andere Verhältnisse
vor als beim Erfindungsgegenstand. Zunächst handelt es sich nicht uni den Schutz.
von Menschen und Tieren gegen gefährliche Berührungsspannungen, sondern ausschließlich
uni den Schutz einer Maschine gegen die Folgen eines Durchschlagens einer Phase
gegen Erde, die darin bestehen, daß die mit einem Erdschluß verbundene Lichtbogenbildung
zu einem Kurzschluß und damit zu einer größeren Zerstörung in der Maschine führt.
Bei den Maschinen, für welche der Erdschlußschutz bestimmt ist, wird nicht nur tnit
höheren Stromstärken gearbeitet als bei Verbraucheranlagen in gewerblichen und landwirtschaftlichen
Betrieben und in Haushaltungen, sondern auch der bei einem Durchschlagen der Phase
gegen Erde auftretende Fehlerstrom ist Wesentlich größer als der bei den für die
Erfindung in Betracht kommenden Verbraucheranlagen vorkommende, auf kleine Isolationsfehler
zurückzuführende Fehlerstrom. Bei der bekannten Einrichtung stehen deshalb erheblich
größere Differenzströme zürn Auslösen des Relais zur Verfügung, so daß für den Schutz
von Generatoren, Transformatoren u. dgl. keine so empfindlichen Auslöser nötig I
sind Wie bei einer zum Schutze von Menschen und Tieren dienenden Einrichtung, wo
schon beim Auftreten eines kleinen Fehlerstrome: f ein Auslösen des Schalters erfolgen
muß. Bei einer Einrichtung der letzteren Art ist es notwendig, die Phasenströme,
deren etwaige Differenz zur Auslösung des Relais benutzt «-erden soll, durch auf
dem Eisenkern eines Relais oder eines Transformators aufgebrachte Drahtwicklungen
oder Spulen von verhältnismäßig großer Wendungszahl zti schicken, wo hingegen bei
dem Erdschlußscliutz für Maschinen ein sogenannter Durchführungstransformator, d.
h. ein Transformator genügt, bei dem die Phasenleitungen einfach durch einen die
Selcutidärwielclung tragenden hohlen Eisenkern hindurchlaufen. Bei einem solchen
Durchgangstransformator liegen die Verhältnisse anders als bei einem Auslöser oder
Transformator mit auf einem Eisenkern angebrachten Wicklungen. Während bei einem
Relais oder Transformator mit aus zahl-' reichen Windungen bestehenden Drahtwicklungen
eine erhebliche Schwierigkeit besteht, die Störungen, die sich aus Ungleichheiten
der Differentialwicklungen und der Streuung ergeben, zu vermeiden, sind diese Schwierigkeiten
bei einem Durchgangstransformator praktisch gar nicht oder jedenfalls nicht in !
dem hohen Maße vorhanden lvie bei .einem Auslöser oder Transformator tnit Difteretitialwicklungen.
Beim Durchgangstransformator genügt es schon, wenn die die Pr iniärseite bildenden
Leiter geradlinig durch die Mitte des liolilen Eisenkernes geführt werden. Denn
bei der Ringform des Kernes haben die gerade durchlaufenden Leiter ohne weiteres
sämtlich die gleiche Lage mit Bezug auf den Eisenkern, indem jeder um das gleiche
-Maß exzentrisch dazu liegt. Durch ein Verdrillen der Leiter kann also beim Durchgangstransformator
hinsichtlich der Gleichmäßigkeit nicht oder jedenfalls nicht viel gewonnen «-erden.
Tatsächlich kann die für den Durchgangstransformator vorgeschlagene Anordnung eines
Drehstromkabels, um den der Nulleiter in leichter Schraubenforen herumgewickelt
ist, auch keine größere Gleichmäßigkeit in der Beeinflussung des Eisenkerns bzw.
der daraufsitzenden Sekundärwicklung bringen, weil bei der geringen Drehung der
Leiter im Kabel auf die Länge des Eisenkernes des Transformators nicht einmal eine
volle Dreliting kommt, und weil außerdem keine Gewähr dafür besteht, daß der um
das Kabel gelegte Nulleiter den gleichen Drall und die
gleiche Länge
hat wie. ein Phasenleiter. Anders liegt die Sache beim Gegenstand der Erfindung,
-wo die Primärseite des Transformators oder die das Relais unmittelbar b:ecinflussendenLeiter
die Form von Wicklungen mit einer verhältnismäßig großen Windungszahl haben. Hier
wird dadurch, daß die Leiter gebündelt und entweder fortlaufend gedrillt oder jedesmal
am Ende einer Wicklungslage um i8o° verdreht sind, tatsächlich ein wesentlicher
Erfolg hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Differentialwicklung erzielt. Während
nämlich bei der üblichen Wicklungsart, bei der die verschiedenen Leiter nacheinander
um den Kern gewickelt werden, der Abstand der verschiedenen Phasenleiter und des
:etwa, vorhandenen Nulleiters vom Kern sowie ihre Länge und außerdem auch ihre Streuung
unterschiedlich sind, erreicht man bei der erfindungsgemäßen Anordnung, daß sämtliche
Leiter den gleichen Abstand vom Kern und die gleiche Drahtlänge haben und daß die
Verluste durch Streuung bei allen Leitern gleich sind. Es wird also eine gleichmäßige
Beeinflussung des Relais oder Transformators bzw. der mit dem Relais verbundenen
Sekundärwicklung durch alle auf der Primärseite liegenden Leiter erzielt. Dieser
Vorteil ist für den Schutz von Menschen und Tieren gegen gefährliche Berührungsspannungen
von großer Bedeutung, weil es hier, wie schon gesagt, auf eine große Empfindlichkeit
des Relais, gleichzeitig aber auch darauf ankommt, daß die große Empfindlichkeit
nicht zu einem unzeitigen Ansprechen führt.
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Der Unterschied, daß es sich beim Erfindungsgegenstand um ein. Relais
öder einen Transformator mit auf- einem Eisenkern aufgebrachten Auslöse- oder Primärwicklungen,
bei der bekannten Einrichtung für den Erdschlußschutz von Maschinen dagegen bloß
um die Durchführung der Leiter durch den hohlen Eisenkern eines Durchgangstransformators
handelt, hat aber noch eine weitere wesentliche Bedeutung insofern, als dadurch
ein erheblicher Vorteil gewonnen wird, der beim Durchgangstransformator gar nicht
in Betracht kommt. Dadurch nämlich, daß gemäß der Erfindung sämtliche Leiter der
Auslöse-oder Primärwicklungen gebündelt sind, wird die Herstellung des Auslösers
oder Transformators im Vergleich zu den bekannten Auslösern oder Transformatoren
für zum Schutze von Menschen und Tieren gegen gefährliche Berührungsspannungen dienende
Schalter erheblich vereinfacht. Sämtliche Leiter des Auslösers oder der Primärseite
des Transformators können, statt wie bisher einzeln nacheinander, auf einmal, d.
h. in einem einzigen Arbeitsgang, auf den Eisenkern gewickelt werden, was eine beträchtliche
Zeit- und Arbeitsersparnis ergibt. Dieser Vorteil tritt ganz besonders dann in die
Erscheinung, wenn der Transformator als Ringtransformator ausgebildet ist, die Wicklungen
also auf einem in sich geschlossenen Ring aufgebracht werden müssen.
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Das auf den Eisenkern des Auslösers oder Transformators zu wickelnde
Drahtbündel kann aus einer Leitung von etwa viereckigem Querschnitt mit vier voneinander
isolierten Adern gebildet sein, wobei diese Adern zweckmäßig ebenfalls einen quadratischen
Querschnitt besitzen können. Mit einem derartigen Leitungsdraht läßt sich die Wicklung
in ganz besonders einfacher Weise und unter günstiger Raumausnutzung -herstellen,
und zwar so, daß bei ordnungsmäßiger Anlage ein vollständiger Felderausgleich erzielt
wird.
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Falls die Differentialwicklung nicht unmittelbar auf dem Magnetkern
des Auslösers angebracht wird, sondern auf einem Transformator, empfiehlt es sich,
die Sekundärspule des Transformators unterhalb der Primärwicklung auf dem Eisenkern
anzubringen, und zwar so, daß sie sich über den ganzen Bereich der Primärspule erstreckt.
Dadurch wird nicht nur eine unbedingt symmetrische Anordnung, sondern durch die
Anordnung der "Sekundärwicklung unmittelbar auf dem Kern auch noch der weitere Vorteil
erzielt, daß die Sekundärwicklung nur eine ganz geringe Länge und damit einen geringen
Ohmschen Widerstand erhält, wie es für die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung
von besonderem Vorteil ist. Außerhalb des Wicklungsbereichs können die einzelnen
Adern des primären Wicklungsdrahtes aufgeteilt und je an eine getrennte Anschlußklemme
geführt werden.
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Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
in einfachen Strichen dargestellt. Dabei zeigen Fig. i einen Leitungsplan einer
Drelistromanlage mit Nulleiter und geerdetem Sternpunkt, Fig. 2 ein Auslöserelais
mit unmittelbar auf dessen Magnetkern angebrachter Mehrphasenwicklung, Fig. 3 ein
Stück eines mehrphasigen Wicklungsdrahtes in Querschnitt und schaubildlicher Ansicht,
Fig.4 ein Auslöserelais mit von einem mehrphasigen Differentialtransformator gespeister
Spule und einem Prüfschalter, Fig. 5 eine andere Ausführungsforen des mehrphasigen
Differentialtransformators.
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In Fig. i ist A ein Drehstromnetz mit Nullleiter, das von einem Drehstromgenerator
B mit geerdetem Nullpunkt gespeist wird. C ist ein an das Netz A angeschlossener
Verbraucherstromkreis
mit drei Phasenleitern und einem Nulleiter.
Dieser Stromkreis kann in beliebiger Weise belastet werden, z. B. durch einen Drehstrommotor
und/oder durch Lampen oder sonstige zweipolige Verbraucher, die an beliebige Phasen
oder an eine Phase und den Nulleiter angeschlossen sind. Zwischen dem Netz .g und
dem Verbraucher-Stromkreis C ist ein Schutzschalter D angeordnet, der beim Auftreten
eines Fehlerstromes den Stromkreis C vom Netz A trennt. Das Auftreten eines Fehlerstromes
ist in Fig. .i rechts durch einen Pfeil F angedeutet.
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Der Schutzschalter besteht nach dem in Fig. a gezeigten Ausführungsbeispiel
aus einem vierpoligen Ausschalter mit sogenanntem Summenstromauslöser. Das unter
Wirkung einer öffnungsfeder stehende -Schaltglied a des Ausschalters wird in der
Einschaltstellung durch eine Klinke b festgehalten, die durch den Summenstrornauslöser
ausgerückt werden kann. Der Auslöser ist ein polarisiertes Relais mit Differentialwicklung.
Er besteht aus einem hufeisenförmigen Dauermagneten c, an dessen einem Schenkel
ein Anker d z. B. mittels einer Blattfeder schwenkbar gelagert ist. Dieser Anker
wird durch die Kraft des Dauermagneten gewöhnlich am Gegenschenkel anliegend, d.
h. in Ruhestellung gehalten. Er steht unter Wirkung einer Feder, die ihn beim Auftreten
eines Differenzstromes in der auf dem Dauermagneten angeordneten Differentialwicklung
f vom Kern abzieht, wobei der Anker die Klinke b ausrückt, so daß der Verbraucherstromkreis
abgeschaltet wird.
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Die auf dem Dauermagneten C angebrachte Differentialwicklung f enthält
vier Drähte, ,#-on denen drei in den Phasenleitungen und einer in der Nulleitung
liegen. Die vier Drähte sind so um den einen Schenkel des Dauermagneten C gewickelt,
daß die von ihnen hervorgerufenen magnetischen Felder sich beim störungsfreien Zustand
des zu schützenden Stromkreises aufheben und dementsprechend das Feld des Dauermagneten
unbeeinflußt bleibt. Nur beim Auftreten eines Fehlerstromes ergibt sich eine Differenz
in den magnetischen Feldern der vierdrähtigen Wicklung, wodurch der Dauermagnet
geschwächt und das Relais zum Ansprechen gebracht wird.
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Um einen vollkommenen Ausgleich der magnetischen Felder der v ierdrähtigen
Differentialwicklung zu erzielen, sind erfindungsgemäß alle vier Drähte zu einem
Bündel zus:ammengefaßt und im gebündelten Zustand um 'einen gemeinsamen Kern, nämlich
den einen Schenkel des Dauermagnieten, gewickelt. Dadurch haben alle vier Drahtwicklungen
nicht nur genau gleiche Windungszahlen, sondern auch fast genau gleiche Drahtlängen,
und sie haben endlich an jeder Stelle den gleichen Abstand vom Magnetkern. Um größte
Genauigkeit in bezug auf die Gleichheit der ;Drahtlängen und des mittleren Abstandes
zu erzielen, ist das Drahtbündel bzw., ein von diesem gebildeter mehradriger Wicklungsdraht
an den Enden der einzelnen Wicklungslagen um i8o° um seine Längsachse verdreht oder
aber fortlaufend verdrillt, so daß diejenigen Drähte oder Adern, die in der einen
Lage außen liegen, in der nächsten Lage innen zu liegen kommen. Auf diese Weise
ist, wie ersichtlich, mit den einfachsten Mitteln erreicht, daß die magnetischen
Felder der vier Wicklungen sich bei ungestörtem Verbraucherstromkreis vollständig
aufheben, so daß kein resultierendes Feld zur Auslösung des Relais übrigbleibt.
Das Relais kann infolgedessen auf höchste Empfindlichkeit eingestellt werden, ohne
daß ein unzeitiges Auslösen zu befürchten ist. Dieser Erfolg tritt unabhängig von
der Art der Belastung des Verbraucherstromkreises ein, so daß dessen Phasen beliebig
unterschiedlich belastet werden können. Aus diesem Grunde kann der erfindungsgemäß
ausgebildete vierpolige Fehlerstromschutzschalter wahlweise für vierpolige, dreipolige
und zweipolige Stromkreise benutzt werden. Es handelt sich also um einen für alle
vorkommenden Fälle brauchbaren Universalschutzschalter, so daß die Notwendigkeit,
für vier-, drei- und zweipolige Schutzschalter getrennte Modelle anzufertigen entfällt.
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Die vier gebündelten Drähte der Differentialwicklung f sind zweckmäßig
zu einem vieradrigen Draht oder Kabel vereinigt, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht
ist. Dabei sind die vier Adern oder Drähte i bis .I je mit einer der Spannungsdifferenz
zwischen den Phasen angemessenen Isolierung versehen und zu einem Bündel zusammengefaßt,
das von einer gemeinsamen Isolierhülle 5 umschlossen ist. Vorzugsweise hat der so
gebildete vieradrige Wicklungsdraht oder das Kabel einen quadratischen Querschnitt,'wobei
die einzelnen Adern öder Drähte je für sich ebenfalls einen quadratischen Querschnitt
aufweisen. An den Enden der Differentialwicklung ist der Draht in' seine Einzeladern
aufgelöst, die dann mit den zugehörigen Kletntnen verbunden sind.
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Eine andere Ausführungsforrn des Drahtbündels besteht darin, daß vier
mit einer geeigneten Isolierung versehene Drähte oder Adern gebündelt und dann um
eine gemeinsame Längsachse mehr oder weniger stark gedreht, also miteinander verseilt
werden. Die verseilten Drähte können wieder von einer gemeinsamen Hülle aus Isolierstoff
umgeben
sein. Schließlich kann sowohl bei dieser Ausführung als
auch beider vorher erwähnten Ausbildung die ganze Primärwicklung noch mit einer
gemeinsamen Vakuumimprägnierung versehen werden, um dadurch einerseits die Isolation
noch zu erhöhen, andererseits die einzelnen Windungen ' in ihrer Form zu sichern
und gegen Verschiebung zu schützen, was insbesondere bei etwa auftretenden Kurzschlüssen
von Wichtigkeit ist.
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Das Drahtbündel oder der vieradrige Draht braucht natürlich nicht
unmittelbar auf dem Magnetkern des Relais gewickelt zu werden, vielmehr kann die
Wicklung auf einer Spule k sitzen, die auf den Magnetkern aufgeschoben wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. q. wirkt der Fehler- oder Differenzstrom
auf das Relais nicht unmittelbar, sondern über eine Summenstromwandler oder Differentialtransformator
ein. Der Dauermagnet c des zum Ausklinken des Schalters a dienenden polarisierten
Relais trägt eine einfache Wicklung g, die mit der Sekundärwicklung ha des Stromwandlers
verbunden ist. Der Stromwandler hat einen ringförmigen Eisenkern i, auf dem zunächst
die Sekundärwicklung h und dann die aus vier Drähten bestehende Primär- oder Differentialwicklung
f aufgebracht ist. Die vier Drähte der Differentialwicklung sind wieder in einer
der mit Bezug auf das Beispiel nach Fig. 2 und 3 beschriebenen Weise gebündelt bzw.
zu einem mehradrigen Draht oder Kabel vereinigt und in Form eines geschlossenen
Bündels um den gemeinsamen Eisenkern i des Transformators gewickelt. Auch hier wird
durch diese eigentümliche Ausbildung der Differentialwicklung der gleiche Erfolg
wie im ersten Beispiel, nämlich erreicht, daß sich die magnetischen Felder aller
-drei Phasen und des Nulleiters bei ungestörtem Stromkreis genau aufheben, so daß
kein die Sekundärwicklung h erregendes Feld entsteht. Tritt im Verbraucherstromkreis
ein Fehler- bzw. Differenzstrom auf, dann wird in der Wicklung la ein Sekundärstrom
erzeugt, der das Feld des Dauermagneten c des Relais schwächt, so daß dessen Anker
d abfällt und den Schalter a auslöst.
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In Fig. 4 der Zeichnung sind der Übersichtlichkeit der Leitungsführung
halber Relais und Schalter .an getrennten Stellen gezeichnet. Natürlich befindet
sich das Relais praktisch beim Schalter, so daß sein Anker unmittelbar auf -die
Verklinkung des Schaltgliedes einzuwirken vermag, Bei der gezeichnetenAusführung
des Differenztransformators als Ringtransformator können der Schalter und das Relais
sowie die später noch zu beschreibende Prüfeinrichtung innerhalb des Ringraumes
des Transformators angeordnet werden, wodurch: sich seine gedrängte Bauart des Schutzschalters
mit Summenstromwandler ergibt.
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Die Sekundärwicklung k und die vierdrähtige Primärwicklung f sind
auf den Kern i des Transformators vorzugsweise, wie in Fig. 3 gezeigt, so aufgebracht,
daß die unter der Primärwicklung fliegende Sekundärwicklung h sich über die ganze
Länge der Primärwicklung erstreckt, wodurch eine unbedingt symmetrische Anordnung
gewährleistet ist. Der ringförmige Kern i des Transformators braucht nicht notwendig
kreisförmig zu sein, er könnte auch vieleckig, z. B. vier- oder sechseckig sein,
wobei die Wicklungen, abschnittsweise auf den aufeinanderfolgenden vier oder sechs
Seiten des Vielecks angeordnet sind.
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In Fig. 5 ist eine Abänderung des Summenstromwandlers gezeigt, bei
der die vierdrähtige Primärwicklung f und die Sekundär Wicklung h getrennt voneinander
angeordnet sind. Der Transformator besitzt einen Eisenkern i in Form eines rechteckigen
Ringes, dessen eine lange Seite die Sekundärwicklung lt und dessen andere
lange Seite die vierdrähtige Primärwicklung f trägt, die wieder aus einem vieradrigen
Draht oder Kabel der bereits beschriebenen Art besteht. Hierbei können sowohl die
Primärwicklung als auch die Sekundärwicklung je auf einer Spule sitzen, die auf
den Eisenkern des Transformators aufgeschoben ist.
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Der Schutzschalter ist mit einer Prüfeinrichtung versehen, die es
gestattet, das ordnungsmäßige Arbeiten von Relais und Schalter jederzeit in der
Weise nachzuprüfen, daß künstlich ein Fehler- oder Differenzstrom hervorgerufen
wird. Die Prüfeinrichtung ist im Hinblick darauf, daß der vierpolige Schalter wahlweise
für vier-, drei- und zweipolige Stromkreise benutzbar sein soll, so beschaffen,
daß bei allen drei Phasen ein künstlicher Fehler herbeigeführt werden kann. Zu dem
Zwecke ist bei der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform der Prüfeinrichtung ein kleiner
Hilfsschalter m vorgesehen, mit dem alle drei Phasen hinter der Differentialwicklung
f über einen Widerstand n mit dem Nulleiter vor der Wicklung - verbunden werden
können. Der Widerstand ist am einfachsten unmittelbar in den Schalthebel des Prüfschalters
eingebaut, wie in Fig. 4 angenommen.
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Statt mit dem Nulleiter oder beim Fehlen eines Nulleiters können die
Phasenleke,r zum Zwecke der Prüfung des Schutzschalters auch über einen Widerstand
an Erde gelegt werden. Ferner kann der Prüfschalter so ausgebildet werden, daß zwei
der Phasen hinter der Differentialwicklung über einen Widerstand einzeln nacheinander
mit der dritten Phase
vor der Wicklung verbunden werden können.
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Prüfschalter so ausgebildet
ist, daß die drei Phasenwicklungen mittels eines im Prüfschalter eingebauten Widerstandes
einzeln nacheinander überbrückt werden, so daß jeweils ein Teil des Phasenstromes
über den vorn Prüfschalter und Widerstand gebildeten .Nebenschluß fließt. Wenn der
Schutzschalter ausschließlich für vier- und dreipolige Stromkreise vertvendet wird
oder wenn Vorsorge getroffen wird, daß bei zweipoliger Verwen-<iung der Anschluß
stets an zwei ganz bestimmten Klemmen erfolgt, genügt es auch, den Prüfschalter
mit Widerstand so auszubilden, daß er nur eine Verbindung zwischen zwei Phasen oder
zwischen einer Phase und dein Nulleiter oder Erde herstellt. Die beschriebenen Prüfeinrichtungen
können natürlich auch bei der Ausführung nach Fig. 2 angewendet werden.
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Natürlich ist die Erfindung nicht mit den dargestellten Beispielen
erschöpft, vielmehr sind mancherlei Abänderungen desselben sowie andere Ausführungen
möglich. So könnte der Schutzschalter ähnlich wie der in der Patentschrift 670 36.1
beschriebene Differenzschutzschalter so ausgebildet sein, daß beim Öffnen des Ausschalters
a der Anker d des Auslöserelais zwangsläufig in seine Ruhestellung zurückgeführt
wird. Ferner können bekannte Einrichtungen zur Erhöhung oder Einstellung der Empfindlichkeit
des Auslöserelais vorgesehen werden. Beispielsweise könnte die Empfindlichkeit des
polarisierten Relais durch Anordnung eines magnetischen Nebenschlusses erhöht bziv.
geregelt werden, oder das Relais könnte durch einen im Sinne des Fehlerstromes wirkenden,
vorn Betriebsstrom unabhängigen, konstanten Hilfsstrom vorbelastet sein. Zur Erhöhung
der Empfindlichkeit und gleichzeitig zurr Schutze des polarisierten Relais gegen
Schwächung seines Dauerniagneten durch Kurzschlußströnie kann auch die Anordnung
eines starken magnetischen Nebenschlusses zum Kern des polarisierten Relais evtl.
in Verbindung mit aein-er Einrichtung zur Amplitudenbegrenzung der auf die Spule
dieses Relais einwirkenden Strom-oder Spannungsgröße zur Anwendung kominen. Der
Difterentialschutzschalter könnte endlich gleichzeitig als Überstronischalter ausgebildet
werden. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß der Überstrom ein magnetisches Kurzschlußglied
verstellt, '-las dein Auslöseanker des polarisierten Relais das Feld wegnimmt. Für
die Verstellung des Kurzschlußgliedes würden beim vierpoligen Ausschalter wenigstens
drei in die Phasenleitungen eingeschaltete Bimetallstreifen o. dgl. vorzusehen sein.
Die Ausbildung als Überstromschalter könnte ferner mit Hilfe von durch den Überstrom
beeinflußten und z.13. aus Bimetallstreifen bestehenden Kurzschließern für die Wicklungen
eines Summenstroinrelais oder die Primärwicklungen eines Sunimenstromwandlers erreicht
werden. Auch in diesem Falle ist mindestens für die drei Phasen je ein Kurzschließer
bzw. Bimetallstreifen erforderlich. Zweckmäßig wird jedoch in beiden Fällen auch
für den Nulleiter ein Bimetallstreifen bzw. Kurzschließer vorgesehen. Das hat den
Vorteil, daß der in der Regel nur schwach bemessene Nulleiter gegen Überlastung
gesichert ist.
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Der neue Schutzschalter könnte statt vierpolig auch dreipolig oder
gar nur zweipolig ausgebildet sein. In diesem Falle besteht die Differentialwicklung
des Suninienstroniauslösers oder des Summenstromwandlers aus drei oder zwei in einem
Bündel, einem Seil oder einem drei- oder zweiadrigen Draht oder Kabel zusammengefaßten
Drähten. Ein dreij.oliger Schutzschalter nach der Erfindung kann nicht bloß für
dreiphasige, sondern auch für zweiphasige Stromkreise verwendet werden. Das in Verbindung
mit einem Summenstromwandler verwendete Auslöserelais ffir den Schalter könnte statt
als polarisiertes Relais auch in anderer `'eise, z. B. so ausgebildet werden, daß
der beim Auftreten eine Fehler- oder Differenzstromes in der Sektind:irwicklung
des Transformators induzierte Strom zur Erregung des Auslösemagneten firn Sinne
des Anziebensüines. die Verklinkung des Ausschalters ausrückenden Ankers benutzt
wird. Hierbei gelangt vorzugsweise ein sorenanntes Stufenrelais zur Anwendung.