DE741211C

DE741211C - Protective device against broken conductors and earth conductors in AC cables

Info

Publication number: DE741211C
Application number: DEL98825D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Naffin
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-08-17
Filing date: 1939-08-17
Publication date: 1943-11-06

Description

Schutzeinrichtung gegen Leiter- und Erdleiterbruch in Wechselstromkabeln In den DrehstromlcitungsanIagen für Untertagebetriebe wird häufig die Erdleitung als vierte Leitung im Kabel mitgeführt und mit den Gehäuseteilen der Maschinen und Apparate verbunden. Tritt nun infolge der hohen Beanspruchung der Kabel ein Bruch der Erdleitung ein, so können die Geliäuseteile bei gleichzeitig beschädigter Isolation gefährliche Spannungen annehmen.Protective device against broken conductors and earth conductors in AC cables In the three-phase line systems for underground operations, the earth line is often used as a fourth line in the cable and with the housing parts of the machines and Apparatus connected. If there is a break due to the high stress on the cables of the earth line, the parts of the gel can be damaged if the insulation is damaged at the same time accept dangerous voltages.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten wird ein die Auslösung der Schutzeinrichtung oder lediglich die Fehleranzeige bewirkendes Röhrenrelais verwendet, dessen Ansprechen von der im Fehlerfall auftretenden Änderung seines von einer Gleichspannung gesteuerten Gitterpotentials abhängt. Nach der Erfindung wird die das Röhrengitterpotential steuernde Gleichspannung an dem einen Ende der zu überwachenden Leitung zwischen den Erdleiter und eine Phasenleitung eingeschaltet und derart in den Gitterkreis des am anderen Ende der Leitung angeordneten Röhrenrelais eingeführt, daß bei einem Bruch eines spannungführenden Leiters oder des Erdleiters das Röhrenrelais im Sinne einer Auslösung der Schutzeinrichtung gesteuert wird.To remedy these difficulties, a tripping of the protective device or only the tube relay causing the error is used, its response of the change in its controlled by a DC voltage that occurs in the event of a fault Grid potential depends. According to the invention, this becomes the tube grid potential controlling DC voltage at one end of the line to be monitored between the earth conductor and a phase line switched on and so in the grid circle of the tube relay arranged at the other end of the line introduced that at a Breakage of a live conductor or the earth conductor, the tube relay in the sense tripping of the protective device is controlled.

Es ist bereits eine mit einem Röhrenrelais arbeitende Einrichtung zur Überwachung des Isolationszustandes von elektrischen Apparaten mit an deren Gehäuse angeschlossener Hilfsleitung bekannt, bei der das Gitterpotential der Relaisröhre von einer sich bei einer Verschlechterung der Isolation zwischen einem spannungführenden Leiter und dem Gehäuse des Apparates ändernden Gleichspannung gesteuert wird. Bei dieser Einrichtung ist der Isolationswiderstand zwischen einem spannungführenden Leiter und der Hilfsleitung mit einem einseitig am Erdpotential liegenden festen Widerstand in Reihe geschaltet. dessen Spannungsabfall zur Steuerung des Gitters der Relaisröhre dient. Die Reihenschaltung liegt dabei an der Leitungsspannung. Im Gitterkreis der Röhre ist, ferner eine Vorspannungsbatterie vorgesehen, deren Pluspol an dem Gitter der Röhre liegt. Diese Überwachungseinrichtung gestattet lediglich die Feststellung, ob die Isolation ziviscben den spannungführenden Leitern und dem Gehäuse des Apparates ausreichend ist, nicht aber die Anzeige eines Bruches der Hilfsleitung. Bei einem derartigen Fehler wird vielmehr die an dem festen Widerstand liegende Spannung gleich Null; ein Ansprechen des Röhrenrelais wird daher nicht erfolgen.It is already a device that works with a tube relay for monitoring the insulation status of electrical equipment with other Housing connected auxiliary line known, in which the grid potential of the relay tube of one in the event of a deterioration in the insulation between a live Conductor and the housing of the apparatus changing direct voltage controlled will. With this device, the insulation resistance is between a live Conductor and the auxiliary line with a fixed one that is connected to earth potential on one side Resistor connected in series. its voltage drop to control the grid the relay tube is used. The series connection is due to the line voltage. In the grid circle of the tube, a bias battery is also provided, the Positive pole is on the grid of the tube. This monitoring device only allows the determination of whether the insulation ziviscben the live conductors and the Housing of the apparatus is sufficient, but not the indication of a break in the Auxiliary line. In the event of such an error, the one on the fixed resistor will rather be lying voltage equal to zero; the tube relay will therefore not respond take place.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Abbildung zeigt ein Drehstromkabel mit den Adern 1-4, das einerseits mit der Erde und über dem Schalter 5 mit dem Netz, andererseits mit dem Motor 6 und seinem Gehäuse 7 verbunden ist. Unmittelbar am Motorklemmbrett ist erfindungsgemäß ein Kleintransformator 8 angeschlosssen, der primärseitig in Stern geschaltet ist. Sekundärseitig wird jede Phase mit -einer Trockengleichrichteranordnung 9 vorzugsweise ir Grätz-Gleichrichterschaltung versehen, so daß drei Gleichstromspannungen entstehen, die in Reihe geschaltet werden. Zur Glättung der Spannung ist der Kondensator io bestimmt. Dieser Gleichstrom wird erfindungsgemäß der Erdleitung i und über eine Drossel i i einer Phase des Leitungssystems zugeführt. In der Nähe des Schalters 5 wird der Stromkreis durch den Widerstand 12 geschlossen. Die Größe des Gleichstromes hängt also von der Größe des Widerstandes 12 ab.The object of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment shown. The figure shows a three-phase cable with wires 1-4, on the one hand with the earth and via the switch 5 with the mains, on the other hand with the motor 6 and its housing 7 is connected. Immediately on the motor terminal board is according to the invention a small transformer 8 connected, which is connected in star on the primary side. On the secondary side, each phase with a dry rectifier arrangement 9 is preferred ir Grätz rectifier circuit, so that three direct current voltages arise, which are connected in series. To smooth the voltage, the capacitor is io certainly. According to the invention, this direct current is the earth line i and via a Throttle i i fed to a phase of the line system. Near the counter 5 the circuit is closed by the resistor 12. The magnitude of the direct current thus depends on the size of the resistor 12.

Die Gleichspannung wird nun erfindungsgemäß so gewählt, daß der an dem Widerstand i a auftretende Spannungsabfall die Relaisröhre i@l. (Thyratron) sperrt. Tritt nun -ein Erdleiterbruch ein, so führen Kathode und Gitter am Thyratron dieselbe Spannung. Die Röhre zündet also infolge der angelegten Netzspannung. Das Relais 13 spricht nun an und schaltet über die Nullspannungsspule 15 des Schalters 5 diesen ab.The DC voltage is now selected according to the invention so that the on the voltage drop occurring across the resistor i a the relay tube i @ l. (Thyratron) locks. If an earth conductor break occurs, the cathode and grid lead to the thyratron same tension. The tube ignites as a result of the applied mains voltage. That Relay 13 now responds and switches via the zero voltage coil 15 of the switch 5 these off.

Der Transformator 16 dient erfindungs. gemäß einmal dazu, das Thyratron 14. zu heizen, andererseits wird durch die zweige Sekundärwicklung der Bimetallstreifen 17 beheizt. Dies hat den Zweck, daß die Anodenspannung erst etwa io Sekunden nach dem Einschalten an das Thyratron gelegt wird, eine Forderung, die von den Herstellern der Röhren gefordert wird.The transformer 16 is used fiction. according to this once, the thyratron 14. to heat, on the other hand, the bimetal strip is through the two secondary winding 17 heated. The purpose of this is to ensure that the anode voltage is only about 10 seconds after the thyratron is switched on, a requirement imposed by the manufacturers of the tubes is required.

Beim Bruch eines Phasenleiters ist die Gleichspannung geringer, da die eine Phase ausfällt und sämtliche Gleichrichter in Reihe geschaltet sind. Die Gleichspannung ist so zu bemessen, daß in diesem Falle die Sperrspannung unterschritten wird. Die Röhre zündet also und schaltet durch das Relais 13 den Motor ab.If a phase conductor breaks, the DC voltage is lower because one phase fails and all rectifiers are connected in series. the DC voltage is to be dimensioned in such a way that, in this case, the voltage falls below the reverse voltage will. The tube ignites and switches off the engine through relay 13.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Protective device against breakage of conductors and earth conductors in AC cables, in particular in three-phase cables for underground operations, by means of a tube relay causing the triggering or error display, its response of the change in its controlled by a DC voltage that occurs in the event of a fault Grid potential depends, characterized in that the tube grid potential Controlling DC voltage at the: one end of the line to be monitored - between the ground conductor (i) and a phase line (2) is fed and so in the Lattice circle of the tube relay (14) arranged at the other end of the line introduced is that in the event of a fault in the line system, the tube relay in the sense of a Triggering of the protective device is controlled.

2. Protection device according to claim i, characterized in that the grid circuit of the tube relay is the voltage drop one between the earth conductor (i) and the phase line carrying the direct voltage (2) lying resistor (12) is supplied and that the voltage drop is such in the grid circle of the tube relay acts that in error-free operation the tube is blocked, but the blocking of the same is canceled in the event of an error.

3. Protective device according to claim i or 2, characterized in that the direct voltage is derived from the sum the rectified phase voltages of the line system is composed.

Protective device according to Claim 2 and the following, characterized in that the resistance (12) has such a size that even with a phase conductor break caused reduction of the DC voltage the grid reverse voltage of the tube is fallen below.

5. Protection device according to claim i and 3, characterized in that that at the consumer end of the to be monitored Line system a transformer (8) is located, its secondary phase windings in an open circuit are each connected to a full-wave rectifier (9).

6. Protective device according to claim i or the following, characterized in that the heating of the Cathode of the tube relay (14) takes place via a transformer (16) and that on the secondary side of this transformer at the same time @ ei-nie delay device, preferably a metal strip, is connected, which the anode voltage of the Relay tube only switches on after a certain time has elapsed.