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Verfahren zum Betrieb von Beleuchtungsanlagen Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zum Betrieb von Beleuchtungsanlagen in Bergwerken unter Tage,
Kesselschmieden, Wäschereien, Färbereien, Pumpstationen u. .dgl. feuchten Betrieben
unter Verwendung von Mittelfrequenzlichtgeneratoren.
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Derartige Beleuchtungsanlagen müssen so betrieben werden, daß .die
damit in Verbindung kommenden Personen durch Berührung von Teilen der Anlage, des
Motors oder des Maschinengehäuses bei Kurzschlüssen, Isolationsschäden usw. nicht
in körperliche bzw. Lebensgefahr geraten. Bei bekannten Anordnungen -dieser Art,
so z. B. auch bei Viehställen, .arbeitet aus diesem Grunde die Beleuchtungsanlage
nur mit einer Spannung von 2q. V. Diese geringe Spannung setzt aber bei größeren
Entfernungen zwischen. den Beleuchtungskörpern und dem Aufstellungsort des Generators
große Kabelquerschnitte voraus. Stellt man beispielsweise ein kleines Aggregat von
2 kW Leistung auf, so liefert dieses bei 2,4 V Netzspannung eine Stromstärke von
mehr als 8.o Amp., während bei 22o V Netzspannung nur etwa g Amp. für die Beleuchtungsanlage
erforderlich wären. Man hat nun gefunden, daß eine hinreichende Berührungssicherheit
spannungsführender Teile auch bei den üblichen Netzspannungen von 110 bzw. 220V
durch Erhöhung der Frequenz., beispielsweise auf 6oo Hz gewährleistet ist. Der Lichtstrom
von i io/22o V und 6oo Hz wird bei diesen Anlagen durch einen Lichtgenerator erzeugt,
der in der Regel durch Preßluftturbinen angetrieben wird, da eine elektrische Stromquelle
zum Antrieb des Generators unter Tage im allgemeinen nicht vorhanden ist.
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Sobald aber bei derartigen, mit hoher Frequenz arbeitenden Anlagen
ein längerer oder vorübergehender Kurzschluß auftritt, wie er in Bergwerken durch
herabfallende Gesteinstrümmer hervorgerufen ,werden kann, so entsteht ein dauerndes
oder ein zeitweiliges Funkenziehen, durch welches besonders in Bergwerken schlagende
Wetter gezündet werden können. Es könnte daher vorteilhaft der Einbau
eines
elektrischen Schaltschützes vorgesehen werden,, durch welches. beim Überschreiten-
des Sollwertes der Stromstärke oder .beim Spannungsabfall durch Kurzschluß .der
Strom abgeschaltet wird. Bei einem solchen Schütz müßte dann die Zugspule sowie
auch das Magnetsystem für die Frequenz von Goa Hz bemessen werden. Diese hohe Frequenz
bedingt aber sowohl beim Aufbau des Magnetsystems sowie auch bei der Isolierung
der Schützenspule einige Schwierigkeiten. Diese können: bei derartigen Mittelfrequenzanlagen
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren .dadurch vermieden werden, daß zwischen den
Mittelfrequenzgenerator und den Verbraucher als Nullspannungsauslösung ein Gleichstromluftschütz
in Verbindung mit Druckknopfbetätigung geschaltet ist, bei welchem die Spannung
für die Zugspule einer Gleichstromquelle entnommen wird. Durch diese Nullspannungsauslösung
wird bei einem entstehenden Kurzschluß die Anlage sofort stromlos gemacht. Die ;gleiche
Wirkung tritt beim Überschreiten einer gefährlichen Stromstärke ein,.
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Ebenso eignen sich handbetätigte Nullspannungs-oder Überstromschalter
für diesen Zweck, indem die Nullspannungsspule bzw. die Überstromauslöser auf Gleichstrom
ansprechen.
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Gemäß der Erfindung wird,daher vorgeschlagen, die Spannung für die
Zugspule des Schützes der Hauptwicklung des Mittelfrequenzgenerators über einen
Gleichrichter oder Gleichstromgenerator zu entnehmen.
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Dieser Gleichstrom wird in einer Spannung von 22o V oder weniger der
Magnetspule zugeführt, deren Bemessung für. die Spannung keine Schwierigkeiten bereitet.
Es ist aber auch möglich, die der Hauptwicklung entnommene Spannung erst herabzutransformieren
und dann gleichzurichten. Sinkt dann die Spannung in der Generatorwicklung in, folge
Kurzschluß oder Überlastung, so sinkt ebenfalls die Spannung im Gleichrichter, und
das Schütz fällt bei einer bestimmten Unterspannung ab, so daß- .die Nullspannungsauslösung
gesichert ist. Andererseits wird der Generator ohne Belastung angelassen, so daß
die volle Spannung in der Hauptwicklung entsteht, und daher auch die volle Gleichspannung
zum Einschalten des Schützes verfÜgbar ist.
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Bei dieser Anordnung wird also ein Gleichrichter zusätzlich benötigt.
Da aber die für diese Zwecke gebräuchlichen Mittelfrequenzgeneratoren selbsterregend
sind, indem die beim Anlassen induzierte Spannung über einen Gleichrichter der Erregerwicklung
zugeführt wird, kann nach einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorteilhaft
die für das Schaltschütz benötigte Gleichspannung auch .dem in dem Generator eingebauten
Gleichrichter entnommen. werden. Als Gleichrichter können handelsübliche Gleichrichter
wie Trockenr oder Röhrengleichrichter verwendet werden. Um die Durchschlagsspannung
bei der hohen Frequenz herabzusetzen, empfiehlt es sich, nur einen Teil der Generatorspannung
für den Gleichrichter zu verwenden, so daß die Schützenbetätigung mit niedriggespanntem
Gleichstrom erfolgt.
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In .der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Schaltungen zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, und zwar zeigt Ablr. i die Schaltung
des Mittelfrequenzgenerators mit einem Nullspannungsauslöser, bei welchem .der Gleichstrom
für die Erregung -des Zugmagneten einer fremden Stromquelle entnommen wird; Abb.
2 die gleiche Anordnung wie nach Abb. ni, mit dem Unterschied, daß der Gleichstrom
für die Erregung des Zugmagneten der Hauptwicklung des Generators- über- -einen
Gleichrichter entnommen wird; Abb. 3 die gleiche Anordnung wie nach Abb. i, mit
dem Unterschied, daß. der Gleichstrom für die Erregung des Zugmagneten dem eingebauten
Gleichrichter des selbsterregenden Generators entnommen wird.
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Bei der Schaltung nach Abb. i findet ein fremderregter Mittelfrequenzgenerator
i Anwendung, dessen Erregerwicklung 2 mit einer Gleichstromquelle 3 verbunden ist.
Die Hauptwicklung q. liegt an dem Hauptschalter 5 des Klappankerschützes 6, über
welches der Verbraucherkreis, nämlich die Glühlampen 7 gespeist werden. Die Schützenspule
8 ist in bekannter Weise über den Spulenschutzwiderstand 9 und den Doppeldruckknopfschalter
no an eine Stromquelle, im vorliegenden Falle eine Gleichstromquelle i i, angeschlossen.
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In der Schaltung nach Abb. 2@ wird die Erregerspannung für .die Spule
8 des Klappankerschützes 6 der Hauptwicklung4 des 1VIittelfrequenzgenerators i über
einen Gleichrichter i2 in Graetzschaftung entnommen, während bei der Schaltung nach
Abb. 3 der in dem selbsterregten Generator eingebaute Gleichrichter 13 als Stromquelle
für die Schültzenspule 8 benutzt wird.