DE930879C

DE930879C - Schutzschaltung

Info

Publication number: DE930879C
Application number: DES29222A
Authority: DE
Inventors: Kurt Wulsten
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-07-09
Filing date: 1952-07-10
Publication date: 1955-07-25

Description

AUSGEGEBEN AM 25. JULI 1955

S 29222VIIIb I'2IC

ist als Erfinder genannt worden

Schutzschaltung

In Untertagebetrieben besteht vornehmlich die Aufgabe, Adern einer Leitung gleichzeitig für das Geben von Steuerkommandos und für Überwachungszwecke zu benutzen. Die für diesen Zweck bekannten Schaltungen arbeiten in der Regel unter Benutzung von Trockengleichrichterelementen für eine Trennung der Überwachungs- und Steuerströme. Solche Schaltungsanordnungen haben den Nachteil, daß die Gleichrichter bei größeren Störungen, wobei ein Eintreten der Netzspannung in die ,Steueradern stattfinden kann, stark gefährdet sind. Die Erfindung beseitigt diese Nachteile.

Erfindungsgemäß ist bei einer Schutzschaltung mit sowohl für Zwecke der Überwachung als auch für das Geben von Steuerkommandos ausgenutzten Leitungen neben den stromführenden Adern an den beiden Enden der benutzten Leitung bzw. Adern je eine Gleichspannungsquelle in Gegenschaltung zu und von abweichendem Spannungswert gegenüber der anderen Gleichspannungsquelle eingeschaltet, die von beiden Spannungsquellen für die Überwachung und die Steuerfunktion mit verschiedener Stromrichtung gespeiste stromabhängig ansprechende Meßeinrichtung nahe der Spannungsquelle niedrigeren und die Steuerkommandoorgane nahe der Spannungsquelle höheren Betriebsspannungswertes angeordnet. Die Spannungsquelle niedrigeren Spannungswertes ist dann für die Überwachungszwecke an der Meßeinrichtung wirksam, die Spannungsquelle höheren Spannungswertes für Steuerungszwecke. Handelt es sich um eine zu Überwachungs- und zu Steuerzwecken benutzte Abzweigleitung, deren speisende Adern durch einen Schutz- bzw. Selbstschalter abgetrennt werden

können, so wird sinngemäß die Meßeinrichtung am Anfang der zu überwachenden Leitung angeordnet sein und damit nach dem oben angeführten auch die Gleichspannungsquelle niedrigeren Spannungswertes.

Als Gleichstromquellen können z. B. Batterien benutzt werden, die bei Benutzung empfindlicher Meßeinrichtungen in der erfindungsgemäßen Anordnung nur gering beansprucht werden.

ίο Es sind jedoch auch andere Lösungen im Rahmen der Erfindung möglich. So können z. B. an Stelle von Primär- oder Sekundärbatterien als elektrische Energiequellen vom Wechselstromnetz gespeiste Gleichrichteranordnungen entsprechenden relativen Ausgangsspannungswertes benutzt werden, und zwar gegebenenfalls in Verbindung mit einer Batterie als zweite Gleichspannungsquelle für die Steuerung oder die Überwachung der Schaltanordnung. Einer Gleichspannungsquelle vom Charakter einer Batterie kann auch eine vom Wechselstromnetz gespeiste Gleichrichteranordnung zugeordnet sein, die für die Ladungserhaltung der Batterie sorgt. Hierbei oder auch unabhängig von der Benutzung einer Ladeeinrichtung kann die Schaltungsanordnung zweckmäßig derart gewahlfwerden, daß die Batterie als elektrische Energiequelle nur wirksam ist unmittelbar nach der Einschaltung des Überwachungsstromkreises bzw. des Steuerstromkreises und danach in ihrer Funktion als speisende elektrische Energiequelle von der wechselstromgespeisten, ihr zugeordneten Gleichrichteranordnung abgelöst und eventuell gleichzeitig auf Ladung durch die Gleichrichteranordnung geschaltet wird.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung kann eine Spannungsquelle auch gebildet werden durch eine unmittelbar elektrische Energie als solche speichernde Einrichtung, z. B. durch eine Kondensatorbatterie. Die Ladung der Kondensatorbatterie kann dabei durch die Spannungsquelle am anderen Ende der Leitung erfolgen, z. B. eine Batterie oder Gleichrichteranordnung. Für die Aufladung sind die Kondensatoren der Batterie parallel geschaltet, während sie für die Steuerung in Reihe geschaltet werden, so daß die Kondensatorbatterie für diese Funktion als elektrische Energiequelle einen höheren Spannungswert besitzt. Die Kondensatorbatterie ist naturgemäß nur über einen kurzen Zeitraum in der Lage, Steuerenergie zu liefern. Ist daher für den Steuervorgang die Energielieferung über einen längeren Zeitraum bedingt, so muß die Kondensatorbatterie, nachdem sie anfänglich für den Steuervorgang wirksam geworden ist, entweder rechtzeitig in ihrer Funktion abgelöst werden, oder sie muß nachgeladen werden. Das kann erfolgen durch eine Gleichrichteranordnung, die mit Wechselstrom gespeist wird über die Abzweigleitung, die durch das Geben des Steuerkommandos inzwischen eingeschaltet wurde. Diese Aufladung der Kondensatorbatterie kann z. B. erfolgen mittels einer Einweggleichrichteranordnung. In diesem Falle muß durch einen entsprechenden Reihenwiderstand zum Gleichrichter dafür Sorge getragen werden, daß dieser Widerstand zusammen mit dem Widerstand des Gleichrichters in Sperrichtung einen solchen Gesamtwiderstand bildet im Steuerstromkreis bei noch spannungslosem Gleichrichter, daß die Spannungsquelle am anderen Ende der Leitung keinen Strom solcher Größe über die Meßeinrichtung entstehen lassen kann, der zum Ansprechen der Meßeinrichtung führen könnte.

Das in der Meßeinrichtung benutzte stromrichtungsabhängig ansprechende Organ kann vorzugsweise ein elektrisch oder magnetisch polarisiertes Relais sein. Es ist jedoch auch jede andere Relaiskonstruktion geeignet, die stromrichtungsabhängig anspricht, wobei sie aber vorzugsweise möglichst empfindlich sein soll, um für die Funktion der Überwachung und auch zur Anzeige hochohmiger Fehler geeignet zu sein und für Steuerzwecke nur einen geringen Energieverbrauch zu bedingen.

Ausführungsbeispiele für die Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Fig. 1 bis 6 der Zeichnung.

In Fig. ι bezeichnet 1 das speisende Netz. An dieses kann über das Schaltgerät 2, z. B. einen Luftschütz, die Verbraucherleitung 3 angeschlossen werden. E bezeichnet den Erdleiter bzw. Schutzleiter der Anordnung. Zur Steuerung und Überwachung ist das polarisierte Relais mit dem System 4 und den Kontakten 11 und 12 für die beiden entgegengesetzten Schaltrichtungen vorgesehen.

Auf dieses Relais wirken die beiden Spannungsquellen 5 bzw. 6 am Anfang bzw. Ende der zu überwachenden Leitung 3. Diese enthält außer dem Schutzleiter E noch den weiteren Leiter 8. Dieser ist ebenso wie der Schutzleiter E sowohl für die Überwachungseinrichtung als auch für die Steuereinrichtung als Leitungsader ausgenutzt. Der Leiter 8 enthält daher nahe dem einen Ende bzw. seinem Anfang die Meßeinrichtung 4 und nahe dem anderen Ende die Steuerorgane io^a und io^e für das Geben von Steuerkommandos, wie z. B. »Ein« und »Aus« für das Schaltgerät 2. Die Spannungsquelle 5 am Anfang der zu überwachenden Leitung hat einen niedrigeren Spannungswert von z. B. 24 Volt als die Spannungsquelle 6 am anderen Ende der Leitung, welche einen Spannungswert von z. B. 48 Volt haben möge.

Entsteht ein Schluß gemäß dem eingetragenen Blitzpfeil 7 zwischen dem Überwachungsleiter 8 und dem Schutzleiter E, so fließt ein Strom von der Spannungsquelle 5 über das polarisierte Relais 4 und zurück durch den Schutzleiter E. Bei seinem Ansprechen schließt das polarisierte Relais einen Kontakt 11, was in der Steuerung des Schaltgerätes 2 entweder eine Sperrung der Einschaltung behindert, falls dieses sich im ausgeschalteten Zustand befindet, oder im anderen Falle dessen Abschaltung herbeiführt. Über die Fehlerstellen 7 fließt dabei gleichzeitig auch ein Strom von der Spannungsquelle 6. Dieser Strom ist aber durch den erwähnten Widerstand 9 auf einen gefahrlosen Wert begrenzt. Liegt kein Fehler in der Anlage vor, und es soll ein Steuerkommando gegeben werden,

so ergibt sich an der Anlage die folgende Wirkung: Durch Drücken der »Ein«-Taste io" fließt wegen des höheren Spannungswertes der Spannungsquelle 6 gegenüber demjenigen der Spannungsquelle 5 über das polarisierte Relais 4 ein Strom, und zwar in diesem Falle in umgekehrter Richtung, als ihn die Batterie S im Fehlerfalle entstehen läßt. Hierdurch schließt das polarisierte Relais den Kontakt 12, wodurch eventuell über Zwischenrelais das Schütz 2 eingeschaltet wird. Mit dem Schließen des Schaltgerätes 2 werden die Adern der Leitung 3 eingeschaltet. Zwischen zwei dieser Adern ist die Relaisspule 14 eingeschaltet. Unmittelbar nach Einschalten der Leitung 3 durch Geben des Steuerkommandos mittels der Taste io^e wird daher durch die Relaisspule 14 der Schaltkontakt 13 geschlossen. Damit sind die Kontakte der »Ein «-Taste überbrückt, und das Steuerkommando »Ein;« bleibt bestehen trotz Rückkehr der »Ein«-Taste in die Ruhelage nach ihrer Freigabe. Durch Drücken der Taste ■. io^a kann eine Ausschaltung des Schaltgerätes 2 herbeigeführt werden, indem der als Steuerleitung ausgenutzte Überwachungsleiter 8 unterbrochen wird.

Das Relais 4 läßt sich z. B. als polarisiertes Relais äußerst empfindlich aufbauen, so daß es auch hochohmige Fehler der Anlage anzeigt. Gleichzeitig ist dabei der Energieverbrauch aus der Stromquelle 6 äußerst klein.

In der Weiterbildung nach Fig. 2 ist die Gleichspannungsquelle am Anfang der zu überwachenden Leitung ersetzt durch eine vom Wechselstromnetz gespeiste. Hierzu dient eine Gleichrichteranordnung 5^a beispielsweise in Mittelpunktschaltung mit einem Belastungswiderstand 16, von dem die Spannung am Anfang der Leitung abgenommen wird. 15 bezeichnet dabei einen Glättungskondensator. Am anderen Ende der Leitung ist wieder eine Batterie 6 vorgesehen. Außer dieser Batterie 6 ist noch eine Gleichrichteranordnung 17 vorgesehen. Diese wird gespeist, sobald die Verbraucherleitung 3 eingeschaltet worden ist, denn mit dem Einschalten dieser Verbraucherleitung schließt die Relaisspule 14^s die Schalter 18 und 19. Durch das Schließen des Schalters 18 wird die Gleichrichteranordnung 17 als Spannungsquelle an Stelle der Batterie 6 zwischen den Überwachungsleiter bzw. die Steuerleitung 8 und den Erdleiter E eingeschaltet. Die Batterie liefert also nur den Strom für die Steuerung unmittelbar nach Geben des »Ein«-Steuerkommandos, wonach sie dann in ihrer Funktion als elektrische Energiequelle für die Steuerung durch die vom Netz gespeiste Gleichrichteranordnung abgelöst wird. Gleichzeitig wird noch ein Schalter 19 geschlossen, durch welchen der Gleichrichter 17 auf die Batterie 6 geschaltet wird. Hierdurch wird die Erhaltung der Betriebsbereitschaft der Batterie erreicht, indem diese gleichzeitig wieder aufgeladen wird.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher an der Kommandostelle eine Spannungsquelle ohne eigene EMK benutzt ist. Es ist in diesem Falle eine Kondensatorbatterie vorgesehen, die aus den beiden Kondensatoren 24 und 25 besteht. Dieser Kondensatorbatterie sind zwei Schalter 21 und 22 zugeordnet. Ist der Schalter 21 geschlossen und der Umschalter 22 in seiner senkrechten Lage geschlossen, so sind die beiden Kondensatoren 24 und 25 parallel geschaltet. Diese Schaltstellung ist die Ausgangsstellung der Schaltanordnung. In dieser werden die beiden Kondensatoren von der Batterie 20 über die Leitung 8 aufgeladen. Um zu vermeiden, daß bei dem ersten Ladestoß das Relais 4 zum Ansprechen kommt, kann der Ladestrom durch die mit den einzelnen Kondensatoren in Reihe liegenden Widerstände 23 auf einen entsprechend niedrigen Wert begrenzt werden. Für das Geben des Steuerimpulses werden die beiden parallel geschalteten, aufgeladenen Kondensatoren 24 und 25 in Reihe geschaltet, indem der Schalter 21 geöffnet und der Schalter 22 in seine nach links ausgeschwenkte Schließstellung gebracht wird. Es entsteht dadurch an den Endklemmen der beiden Kondensatoren eine Spannung von doppelter Höhe gegenüber derjenigen der Spannungsquelle 20. Das polarisierte Relais 4 wird durch den Entladungsstrom der Kondensatoren im umgekehrten Sinne zum Ansprechen gebracht als es der Fall sein würde durch einen von der Batterie 20 gelieferten Strom bei einem an der Leitung entstehenden Fehler.

Ein Ausführungsbeispiel für die Nachladung der Kondensatorbatterie, nachdem sie die Durchführung des S teuer kommandos übernommen hatte und dadurch die Abzweigleitung eingeschaltet wurde, mittels einer von diesem Abzweig wechselstromgespeisten Gleichrichteranordnung veranschaulicht die Fig. 4. In dieser ist nur das Wesentliche wiedergegeben in vereinfachter Form gegenüber der grundsätzlichen Anordnung, die hierfür bereits in Fig. 3 erläutert worden ist, also ohne die Umschalteinrichtung der Kondensatoren, die auch in diesem Falle notwendig ist.

24 und 25 bezeichnen wieder die beiden Kondensatoren, die zunächst in Parallelschaltung durch die Spannungsqüelle im Sinne von 20 nach Fig. 3 am anderen Ende der Leitung aufgeladen werden. Mit dem Geben des S teuer kommandos nach Vornahme der Reihenschaltung der Kondensatoren wird die Abzweigleitung 3 eingeschaltet und die Gleichrichteranordnung 26 und 27 gespeist, so daß die Kondensatorbatterie 24, 25 dauernd nachgeladen wird über den Widerstand 28. Dieser Widerstand 28 ist im Zusammenwirken mit dem Gleichrichter 27 hinsichtlich dessen Widerstandswert so bemessen, daß die Spannungsquelle 20 am Anfang der Leitung keinen solchen Strom über die geschlossene Leitung 8 schicken kann, der geeignet sein würde, bei nicht wechselstromgespeistem Gleichrichter 26, 27 das Relais 4 in gleichartiger Weise zum Ansprechen zu bringen, wie es an sich durch einen Fehler an der Leitung stattfinden würde.

Die in den Ausführungsbeispielen benutzten Kondensatoren können Kondensatoren mit festem Dielektrikum oder auch Elektrolytkondensatoren sein. Im Falle der Elektrolytkondensatoren muß

dafür Sorge getragen werden, daß ihr Reststrom möglichst klein ist.

Die erfmdungsgemäße Anordnung ist nicht nur geeignet, um die elektrische Anlage an der Ab-Zweigleitung auf äußere Fehler zu überwachen, d. h. solche, die sich durch einen Schluß zwischen Überwachungsleiter und Schutzleiter der Anlage ergeben. Sie ist vielmehr ohne weiteres brauchbar auch für die Überwachung auf innere Fehler, d. h.

ίο solche, die zwischen dem Überwachungsleiter der Abzweigleitung und den den Verbraucher speisenden Adern der Leitung entstehen können. Hierfür ist es allerdings erforderlich, daß die Meßeinrichtung der Überwachungseinrichtung nicht nur stromrichtungsabhängig auf Gleichstrom anspricht, sondern auch auf Wechselstrom, denn im Falle eines inneren Fehlers wirkt in der Anordnung die Wicklung des Speisetransformators des Abzweigs als Spannungsquelle. Sie speist den Stromkreis, der entsteht von der Transformatorwicklung über die schadhafte Leitung, die Fehlerstelle, den Überwachungsleiter, die Meßeinrichtung, den Schutzleiter und einen Sternpunktswiderstand zwischen der Transformatorwicklung und dem Schutzleiter bzw. über die natürlichen Kapazitäten der Leitungen, welche an die Transformatorwicklung angeschlossen sind. Zu diesem Zweck kann erfindungsgemäß in der Meßeinrichtung außer dem auf Gleichstrom stromrichtungsabhängig ansprechenden Organ ein solches vorgesehen sein, welches auf Wechselstrom anspricht für die Abschaltung des Hauptschaltgerätes der überwachten Leitung. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Funktionen des Ansprechens auf Gleichstrom und auf Wechselstrom einem einzigen Organ zu übertragen. Zweckmäßig wird dabei die Einrichtung derart getroffen, daß dieses Organ nach Ansprechen auf Wechselstrom in Selbsthaltung übergeht, und zwar vorzugsweise durch die Wirkung der Spannungsquelle, welche bei der Überwachung auf äußere Fehler für das Ansprechen der Meßeinrichtung sorgt.

Die Erfindung läßt sich dahingehend weiter ausgestalten, daß für das Ansprechen der Überwachungseinrichtung auf innere Fehler unmittelbar die Überwachungseinrichtung mit ihrer Speisung durch ihre Gleichstromquelle, z. B. Batterie, ausgenutzt wird. Zu diesem Zweck kann der Meßeinrichtung erfindungsgemäß eine entsprechende elektrische Weiche für den Wechselstrom, bestellend aus geeigneten L- und C-Gliedern, zugeordnet sein, die den vom Transformator als Spannungsquelle in diesem Falle gelieferten Wechselstrom an der Meßeinrichtung vorbeileitet. Wird gleichzeitig ein Widerstand zwischen dem Sternpunkt der Sekundärwicklung des Transformators und dem Schutzleiter benutzt, und es ist die Gleichspannungsquelle unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit der Meßeinrichtung entsprechend bemessen, so wird ein innerer Fehler an der zu überwachenden Leitung dann unmittelbar durch die Meßeinrichtung ermittelt und die entsprechende Schutzschaltung für den Hauptschalter des Abzweigs getroffen werden, die sonst von der Überwachungseinrichtung beim Auftreten eines äußeren Fehlers herbeigeführt wird. Eine entsprechende beispielsweise teilweise Schaltung für die Anwendung der Erfindung in dieser Form veranschaulicht die Fig. 5 der Zeichnung. In dieser bezeichnet 8 wieder den Steuer- bzw. Überwachungsleiter, 4 die Meßeinrichtung der Überwachungsein- richtung mit den Schaltkontakten 11 und 12, 5 die Gleichspannungsquelle. Der Meßeinrichtung 4 sind zur Bildung einer Weiche für den Wechselstrom die Drossel 29 und der Kondensator 30 zugeordnet.

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung läßt sich die Anordnung derart gestalten, daß die für das Geben des Steuerkommandos benutzte Spannungsquelle nach Vollendung dieses Kommandos entbehrlich wird, bis ein neues »Ein«- Konimando gegeben werden soll. Die Einrichtung wird zu diesem Zweck derart getroffen, daß mit dem Geben des Steuerkommandos am Anfang der zu überwachenden Leitung durch die Meßeinrichtung ein an sich vorhandenes Hilfsrelais erfindungsgemäß mit Selbsthaltung durch die Spannungsquelle am Anfang der Leitung eingeschaltet wird, wobei gleichzeitig mit dieser Hilfsschalteinrichtung ein Schalter gekuppelt ist für die Steuerung des Hauptschaltgerätes. Wird also für die Steuerung des Hauptschaltgerätes das »Ein«-Kommando gegeben, so spricht durch die Steuerspannungsquelle die Meßeinrichtung an und schaltet das Hilfsschaltgerät am Anfang der Leitung ein. Dieses wird dabei auf die Spannungsquelle am Anfang der Leitung geschaltet, die sonst vorzugsweise nur für Überwachungszwecke wirksam ist. Gleichzeitig mit der Einschaltung des Hilfsschaltgerätes wird auch der Stromkreis für die Einschaltung des Schützes bzw. Hauptschaltgerätes geschlossen. Mit der Rückkehr des »Ein«-Kommandoorgans in seine Ruhestellung kann auch die Meßeinrichtung in ihre Nullage bzw. neutrale Lage zurückkehren, wobei das »Ein«-Kommando für das Hauptschaltgerät über die Selbsthaltung am Hilfsrelais bestehenbleibt. Das »Aus«-Kommando durch Betätigen einer entsprechenden »Aus «-Taste wirkt an der Einrichtung dann in gleicher Weise, als wenn zwischen den Adern der Überwachungseinrichtung ein Schluß entstehen würde, d. h. es wird der Stromkreis über die Meßeinrichtung geschlossen, wobei als Spannungsquelle für diesen Stromkreis diejenige am Anfang der Leitung wirkt, die sonst an sich nur vorzugsweise für Überwachungszwecke nach den vorausgehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung wirksam ist. Bei dieser Lösung ist es gleichgültig, welche Art der Spannungsquelle als Steuerspannungsquelle benutzt wird, d. h. es kann sowohl z. B. eine Batterie oder auch eine Kondensatorbatterie benutzt werden, die ihrerseits in der bisher geschilderten Weise durch eine andere Spannungsquelle, vorzugsweise diejenige am anderen Ende der Leitung, aufgeladen wird.

Eine beispielsweise Ausführung für diese Art der Anwendung der Erfindung veranschaulicht die Fig. 6 der Zeichnung. In dieser bezeichnet 1 die vom Transformator kommende speisende Leitung

und 2 das Hauptschaltgerät für die den Verbraucher speisende Leitung 3. 8 und E bezeichnen wieder den Überwachungsleiter und den Erd- bzw. Schutzleiter, 5 ist die Spannungsquelle am Anfang, 6 diejenige am Ende der zu überwachenden Leitung. 4 ist die Meßeinrichtung, io^e die »Ein«-Kommandotaste, io^c die »Aus«-Kommandotaste. 11 und 12 bezeichnen wieder die Schaltkontakte der Meßeinrichtung, welche die Steuerung des Hauptschaltgerätes 2 herbeiführen. 31 bezeichnet ein Hilfsrelais mit den Kontakten 32 und 33. 34 ist ein Widerstand. Wird die »Ein«-Taste io^e gedruckt, so entsteht ein Stromkreis von der Batterie 6 über die Leitung 8, die Meßeinrichtung 4, die Batterie 5 und den Leiter E zurück zur Batterie 6. Hierdurch spricht die Meßeinrichtung 4 an, wodurch das Schaltorgan derselben auf den Kontakt 11 geschaltet wird. Hierdurch wird ein Stromkreis geschlossen von der Batterie über das Relais 31 und den Widerstand 34, so daß die Kontakte 32 und 33 eingelegt werden. Damit ist das Relais 31 in Selbsthalteschaltung gebracht, wobei die Spannungsquelle 5 als elektrische Energiequelle wirkt. Das Relais 31 kann auch von einer Wechselspannungsquelle gespeist werden.

Gleichzeitig ist der Stromkreis geschlossen worden von der unteren Leitung 1 über den Schalter 33 und den Einschaltmagneten 2^A nach der oberen Netzleitung für das Einlegen des Hauptschalters 2. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß nach Freigabe der »Ein«-Taste und öffnung des Steuerkreises an dieser diese oben geschilderte Schaltung selbsttätig aufrechterhalten wird, wobei inzwischen das Schaltorgan der Meßeinrichtung 4 in die neutrale Stellung, wie dargestellt, zurückgekehrt ist. Soll der Hauptschalter 2 ausgeschaltet werden, so wird die »Aus «-Taste io^c gedrückt. Es findet dabei eine Überbrückung der Leiter 8 und E statt, also in gleicher Weise, als wenn zwischen beiden Leitungen ein äußerer Fehler an der Leitung entstehen würde.

Hierbei wirkt die Spannungsquelle 5 als elektrische Energiequelle für die Durchführung des »Aus«- Steuerkommandos, und zwar, wie bereits beschrieben, in gleicher Weise, als wenn ein äußerer Fehler entstanden wäre. Die Meßeinrichtung schließt dabei ihre Kontakte 12, dadurch wird die Spule 31 des Hilfsrelais kurzgeschlossen, so daß das Relais abfällt. Der Widerstand 34 verhindert dabei ein Kurzschließen der Spannungsquelle.

Bei Anwendung einer erfindungsgemäßen Anlage in schlagwettergefährdeten Betrieben werden die Widerstände der Meßkreise der Schaltung derart bemessen, daß die auftretenden Meßströme in ihrer Größe unterhalb eines Wertes bleiben, der zu einer Zündung in dem Betrieb eventuell auftretender explosibler Gase führen könnte.

Claims

Patentansprüche:

i. Schutzschaltung, bei welcher Adern einer Leitung außer für die Zwecke der Überwachung auch für das Geben von Steuerkommandos ausgenutzt werden, gekennzeichnet durch je eine Gleichspannungsquelle mit untereinander verschiedenem Spannungswert in Gegenschaltung am Anfang und Ende der beiden benutzten Adern bei Anordnung der Meßeinrichtung mit stromrichtungsabhängigem Ansprechorgan nahe der Gleichspannungsquelle niedrigeren Spannungswertes und der Kommandoorgane nahe der Gleichstromquelle höheren Spannungswertes.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichspannungsquellen durch Batterien gebildet werden.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gleichspannungsquellen durch vom Wechselstromnetz gespeiste Gleichrichteranordnungen gebildet werden.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Gleichspannungsquelle durch eine Batterie, die andere durch eine wechselstromgespeiste Anordnung gebildet werden.
5. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit Gleichspannungsquellen in Form von Batterien diesen zugeordnete Gleichrichteranordnungen benutzt sind.
6. Schutzschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie als Gleichspannungsquelle jeweils nur unmittelbar nach dem Einschalten des Stromkreises die elektrische Energielieferung übernimmt und dann durch die ihr zugeordnete Gleichrichteranordnung in der elektrischen Energielieferung abgelöst wird.
7. Schutzschaltung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichteranordnung für die Batterie als Ladeeinrichtung zur Erhaltung ihrer Betriebsbereitschaft benutzt ist.'
8. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Steuerspannungsquelle höheren Spannungswertes ein Strombegrenzungswiderstand liegt.
9. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung für elektrische Energie, z. B. eine geladene Kondensatorbatterie, als elektrische Energiequelle benutzt ist. no
10. Schutzschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorbatterie durch die Spannungsquelle am anderen Ende der Leitung in Parallel- oder Reihenschaltung ihrer einzelnen Glieder aufgeladen und für die Lieferung der elektrischen Energie in entgegengesetzter Schaltung benutzt wird.
11. Schutzschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die Nachladung der Kondensatorbatterie dieser eine besondere, vom Wechselstromnetz gespeiste Gleichrichteranordnung zugeordnet ist.
12. Schutzschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Nachladung der Kondensatorbatterie benutzten Einweggleichrichteranordnung unter Berücksichti-

gung des Widerstandswertes ihres Gleichrichters in Sperrichtung ein solcher Widerstand vorgeschaltet ist, daß im Steuerstromkreis die Gleichspannungsquelle am anderen Ende der Leitung nur einen solchen Strom über das Relais entstehen lassen kann, welcher noch kein Ansprechen des Relais herbeiführt,
13. Schutzschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kondensatoren zusätzliche Widerstände vorgesehen sind für die Begrenzung des Ladestromstoßes bei der Aufladung der Batterie auf einen solchen Wert, der noch kein Ansprechen der stromrichtungsabhängigen Einrichtung herbeiführt.
14. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als stromrichtungsabhängig ansprechende Einrichtung ein polarisiertes Relais benutzt ist.
15. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßeinrichtung außer dem auf Gleichstrom stromrichtungsabhängig ansprechenden Organ ein auf Wechselstrom ansprechendes Organ vorgesehen ist zur Auslösung des Hauptschaltgerätes.
16. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung derart eingerichtet ist, daß das gleiche Organ bei Speisung mit Gleichstrom stromrichtungsabhängig arbeitet, bei Speisung mit Wechselstrom jedoch ebenfalls anspricht für die Auslösung des Hauptschaltgerätes und gegebenenfalls in Selbsthaltung übergeht.
17. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßeinrichtung eine elektrische Weiche für Wechselstrom zugeordnet und die Sekundärwicklung des speisenden Transformators über einen Sternpunktswiderstand mit dem Schutzleiter verbunden ist bei solcher Bemessung der Spannungsquelle, daß sie die Meßeinrichtung bei Auftreten innerer Fehler der Leitung zum Ansprechen bringt.
18. Schutzschaltung nach Anspruch 1 bis 10, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Geben eines »Ein«-Steuerkommandos für das Hauptschaltgerät durch die Meßeinrichtung eine Hilfsschalteinrichtung in Selbsthaltung übergeht, die die Einschaltung des Hauptschaltgerätes herbeiführt und diese aufrechterhält.
19. Schutzschaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein »Aus «-Kommando Überwachungsleiter und Schutzleiter überbrückt und dadurch die Meßeinrichtung derart zum Ansprechen bringt, daß die Hilfsschalteinrichtung abfällt.
20. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden für schlagwettergefährdete öo Betriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände der Meßkreise derart bemessen sind, daß die auftretenden Meßströme unterhalb einer Größe bleiben, die zu einer Zündung der in dem Betrieb eventuell vorhandenen explosiblen Gase führen könnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 509 529 7.55