DE753230C - Schutzschaltung fuer Drehstromverbraucher in Verbindung mit einem Schuetzenschalter - Google Patents

Description

• Schutzschaltung für Drehstromverbraucher in Verbindung reit einem Schützenschalter Es ist bei Hebelschaltern bekanntgeworden, die Belastung von Drehstrommotoren durch stromabhängige Ansprechorgane zu überwachen, die in den Stromzuführungen des Motors liegen. Man unterscheidet dabei solche Überwachungsorgane, die bei Überstrom entweder plötzlich oder verzögert ansprechen und Nullstromüberwachungsorgane. Letztere sind bislang nur in Hebelschaltern angewendet worden. Bei einem Schützenschalter ist der Vorschlag gemacht, zur Nullstromüberwachung die Überlastungsorgane (Bimetallrelais) in der Weise heranzuziehen, daß die beim Ausfall einer Phase dabei wachsende Überlastung in den beiden anderen Phasen-Leitungen benutzt wird, den Drehstromverbraucher abzuschalten. Praktische Bedeutung konnte dieser Vorschlag für die Nullstromauslösung aber nicht erlangen, weil diese Schalter so verzögert ansprechen, daß die Wicklung bei der Arbeit des Drehstromverbrauchers nur auf zwei Phasen schon gelitten haben kann, wenn die Wärmerelais endlich die Abschaltung des Drehstromverbrauchers bewirken.
• Die vorliegende Erfindung geht von folgender bekannten Erkenntnis aus Fließt beispielsweise in jeder der drei Stromzuführungsleitungen eines an. einem Drehstromnetz liegenden Drehstrommotors eine höchstzulässige Stromstärke J, so fließt bei z. B. Dreieckschaltung des Motors in jeder seiner drei Phasenwicklungen ein Phasenw-icklungsstrom von --J-3 -. Tritt nun in einer der drei Stromzuführungsleitungen des Motors gelegentlich eine Stromunterbrechung ein, so läuft der Motor zwar noch weiter, seine Phasenwicklungen sind aber nicht mehr sYmmetrisch belastet. Ist beispielsweise die Belastung eines derart gestörten Motors gerade so groß, daß der dem Netz entnommene Strom die Vollaststromstärke J des Drehstrommotors nicht überschreitet, so verteilt sich dieser Strom J zu 2/s J auf den Stromkreis der einen Phasenwicklung und zu 1/s J auf den Stromkreis der beiden anderen Phasenwicklungen. Somit liegt hier der Fall vor, daß die vorschriftsmäßig eingestellten stromabhängigen Ansprechorgane, welche den in den Stromzuführungsleitungen des Motors fließenden Strom überwachen und an sich ordnungsgemäß bei Werten über J ansprechen, wirkungslos bleiben, -obwohl in einer der drei Phasenwicklungen nicht mehr der normale Phasenwicklung strom von 1--3-, alsoetwa o, 58J, sondern von =/s = o,66 J fließt. Der Motor müß also trotz des Vorhandenseins ordnungsgemäßer Überwachungseinrichtungen verbrennen. Diesen Übelstand hat man bei den bekannten Hebelschaltern dadurch zu beseitigen versucht, daß man Nullstromrelais in die Phasenleitungen eingebaut hat, die beim Ausbleiben des Stromes in einer Phasenleitung Kontakte steuern, die den Drehstromverbraucher vom Netz abschalten. Da alle diese Hebelschalter nur in Verbindung mit Sperrklinken, Federn und sonstigen Halteeinrichtungen arbeiten, wird wegen der , Massenträgheit dieser Teile der Einschaltvorgang nicht eindeutig beherrscht, sondern es tritt' ein Pendeln dieser Organe untereinander ein. Außerdem ist die Funktion solcher Sperrklinken und Federn von der Herstellungsgenauigl:eit, der genauen Einstellung bzw. dem Einbau und von dem Abnutzungsgrad abhängig. Beispielsweise führt schon eine geringe Verlagerung dieser Teile untereinander oder geringe Abnutzungen von scharfen Klinkensperrungen sowie das Nachlassen der Federn zu Fehlschaltungen. Bekannt ist auch eine Schützenschaltung mit je einem in einer Phasenleitung eingebauten Nullstromrelais. Da aber auch in diesem Fall der Erregerstromkreis durch Hebelschalter geschlossen und durch die Haltespule selber zu gleicher Zeit geöffnet werden muß, treten die gleichen Nachteile auf, wie sie hierüber für Hebelschalter beschrieben sind.
• Alle vorbekannten Schalter lassen sich in keinem Falle, ihrer Konstruktion entsprechend, elektrisch fernsteuern und finden somit nicht die Verwendung in Schaltanlagen neuester Bauart wie der Schalter in Schützenform.
• Trotz des starken bestehenden Bedürfnisses nach einem sicheren Schutz gegen Zerstörung der Drehstrommotoren durch die oben geschilderten Vorgänge werden noch heute laufende Motoren durch Zweiphasenlauf zerstört, ein sicheres Zeichen, daß jene bekannten Vorschläge nie praktische Bedeutung erlangt haben.
• Erfindungsgemäß wird eine Schutzschaltung für Drehstromverbraucher in Verbindung mit einem Schützenschalter für die oben angeführten Fälle dadurch geschaffen, daß ein Haltespulenstromkreis, der durch in jede Phasenleitung eingebaute elektromagnetische Nullstromrelais gesteuert wird, zusammen mit einem im i\ebenschluß zum Haltespulenstromkreis liegenden Erregerstromkreis für die Haltespule Anwendung findet, der durch einen in seine Offenlage zurückgehenden Handeinschalter gesteuert wird. Infolgedessen wird der Erregerstromkreis nicht mehr durch die erregte Haltespule geöffnet und der Einschaltvorgang im Gegensatz zu den bekannten Schaltungen dieser Art beherrscht.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Schalteinrichtung schematisch dargestellt.
• In die Leitung einer jeden Phase wird eine Stromspule eingebaut, die einen Schalter betätigt; hierbei ist der Spulenanker mit dem Schalter in einfacher Weise so verbunden, daß er den Kontakt öffnet oder schließt.
• Mit i sind die in die Netzleitung N eingeschalteten Sicherungen und mit 2 selbsttätige, isolierte, miteinander verbundene Kontakte der drei Phasenleitungen P1 bis P3 des Drehstromverbrauchers M bezeichnet. Die Kontakte 2 werden durch eine Haltespule 3 gesteuert, die außerdem auf den in ihrer Spulenleitung E liegenden Kontakt 4. einwirkt. Beim Stromloswerden der Spulenleitung E öffnet sich der Kontakt, weil er in mechanischer Verbindung 5 mit den Kontakten :2 steht.
• Durch den in seine Offenlage zurückgehenden Handeinschalter F und unter Benutzung der Leitung H sowie des geschlossenen Handausschalters A wird die Haltespule 3 unter Spannung gesetzt. Dabei schließen sich die Kontakte 2, der Kontakt 4. und die unter der Einwirkung des nunmehr fließenden Verbraucherstromes stehenden Kontakte io. Trotz des jetzt wieder offenen Handeinschalters F wird die Haltespule über Leitung E unter Spannung gehalten und der Drehstromverbraucher ist an das Netz angeschlossen. Gegen Überschreitung der zulässigen Verbraucherstromstärke ist die Anlage in bekannter Weise durch den thermisch wirkenden Kontakt 6, z. B. aus Bimetall, der die Haltespulenleitung E über den Kontakt 7 unterbrechen kann, geschützt.
• Erfindungsgemäß ist in jede der Leitungen P1, P2 und P3 ein selbsttätig wirkendes elektromagnetisches Relais eingebaut, das die Haltespulenleitung E unterbrechen und damit den Drehstromverbraucher M gänzlich vom Netzstrom abschalten kann. Zu diesem Zwecke ist im gezeichneten Beispiele in jede der Leitungen P1 bis P3 eine Magnetspule 8 gelegt, deren Anker 9 auf einen Kontakt i o der Haltespulenleitung E einwirkt. Die Kontakte io aller drei Phasen liegen in dieser Leitung hintereinandergeschaltet. Fällt nun in irgendeiner der Phasenleitungen P1 bis P3 der Stromverbrauch aus, z. B. weil die Sicherung durchgebrannt ist, so öffnet sich durch Abfallen des Ankers 9 der betreffenden Phasenleitungsspule 8 der Kontakt i o, die Leitung E wird unterbrochen, der Kontakt 4 öffnet sich und die Kontakte 2, so daß der Drehstromverbraucher M gänzlich vom Netz abgeschaltet wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schutzschaltung für Drehstromverbraucher in Verbindung mit einem Schützenschalter, gekennzeichnet durch die vereinigte Anwendung eines Hal'tespulenstromkreises (E), der durch in jede Phasenleitung (P1 bis P3) eingebaute elektromagnetische Nullstromrelais (8, 9, 1o) gesteuert wird, mit einem im Nebenschluß zum Haltespulenstromkreis liegenden Erregerstromkreis (H) für die Haltespule (3), der durch einen in seine Offenlage zurückgehenden Handeinschalter (F) gesteuert wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 281 oha, 301 035, 455 751, 46o 437, 464 787, 556 81o, 592 42'4. 617 363, 649 192; schweizerische Patentschrift Nr. 97 74; USA.-Patentschrift Nr. 1 85d.007; Druckschrift 1196 D »Der elektrische Betrieb in Zementfabriken« vom März 1930, S. io bis 12 der Firma Brown, Boveri & Cie., Baden/Schweiz; französische Druckschrift F 583/1 »Cem« (Relais »Cem« typePM pour la protection vontre la mache en monophase) der »Compagnie Electro-Mecanique«, Paris, aus 1930, S. 3 und 4, Fig. 3 bis 5.