DE969476C

DE969476C - Schutzschaltung fuer Kabel und Leitungen in explosionsgefaehrdeten Betrieben, insbesondere Bergbaubetrieben

Info

Publication number: DE969476C
Application number: DEP9067D
Authority: DE
Inventors: Kurt Wulsten
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1958-06-04

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 4. JUNI 1958

p 9067 VIIIbJ₂IC D

In explosionsgefährdeten Betrieben, insbesondere in Bergbaubetrieben, verwendet man für die elektrischen Kabel und Leitungen Schutzschaltungen, die bei mechanischen Beschädigungen des Kabels bzw. der Leitung diese sofort abschalten. Das Kabel bzw. die Leitung hat zu diesem Zweck außer den zur Energieübertragung dienenden Hauptleitern ein Schutzleitersystem, das aus einem Schutzleiter und einem Überwachungsleiter besteht. Schutz- und Überwachungsleiter umgeben mantelartig die Hauptleiter. Oft ist· der Überwachungsleiter von einer leitenden, die Hauptleiter umgebenden Gummihülle gebildet, in der die Schutzleiter isoliert eingebettet sind. Zwischen Schutzleiter und Überwachungsleiter befindet sich eine kleine Wechselspannung. Tritt eine mechanische Beschädigung des Kabels bzw. der Leitung auf, so entsteht zwischen Schutz- und Überwachungsleiter ein Stromschluß. Durch diesen Stromschluß wird über ein Relais ein in den Hauptleitern liegendes Schaltschütz ausgeschaltet.

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und Weiterbildung dieser Schutzschaltung mit dem Ziel, die Empfindlichkeit der Schutzschaltung bei ihrem Ansprechen wesentlich zu steigern. Es handelt sich also um eine Schutzschaltung für Kabel und Leitungen in explosionsgefährdeten Betrieben, bei der das Kabel bzw. die Leitung mit einem oder mehreren vom Hauptnetz isolierten, auf äußeren Fehler ansprechenden Schutzleitern und Überwachungsleitern versehen ist, die unter kleiner Wechselspannung stehen und bei Beschädigung des Kabels bzw.

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der Leitung Stromschluß bekommen und der dann über die Schadenstelle fließende Strom das Abschalten des Kabels bzw. der Leitung veranlaßt. Bei dieser Schutzschaltung liegen erfindungsgemäß in dem Überwachungsstromkreis Gleichrichter in Graetzschaltung, über die ein Gleichstromrelais gespeist wird, das ein in den Hauptleitern des Kabels bzw. der Leitung liegendes Schütz steuert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. An das Dreiphasennetz sind die Hauptleiter R, S, T angeschlossen, die zur Energieübertragung zu dem Stromverbraucher V dienen. Auf dem Teil der Länge der Hauptleiter, der memechanischen Beschädigungen ausgesetzt sein kann, sind die Hauptleiter als Kabel ι besonderer Art verlegt. Dieses Kabel enthält außer den Hauptleitern R, S, T ein Schutzleitersystem. Dieses Schutzleitersystem hat einen Überwachungsleiter 2 und einen Schutzleiter 3. Schutz- und Überwachungsleiter bilden einen Mantel für die Hauptleiter R, S, T. Vorzugsweise ist der Überwachungsleiter 2 von einer leitenden Gummihülle gebildet, in der isoliert die Schutzleiter 3 angeordnet sind. Die Schutzleiter und Überwachungsleiter stehen unter einer kleinen Wechselspannung (24 V), die von dem Transformator Tr geliefert wird. In Reihe mit dem Überwachungsleiter liegen Gleichrichter4 (z.B. Trokkengleichrichter) in Graetzschaltung. An die Gleichrichter 4 ist gleichstromseitig ein Gleichstromrelais 5 angeschlossen, das den Stromkreis für ein in den Hauptleitern R, Sj T liegendes Schaltschütz 6 steuert.

Die Zeichnung zeigt die Schaltung bei eingeschaltetem Stromverbraucher V. Solange das Kabel 1 unbeschädigt ist, fließt kein Strom durch das Schutzleitersystem 2, 3 und den Gleichrichter 4. Infolgedessen ist das Gleichstromrelais 5 unerregt. Da durch das unerregte Gleichstromrelais der Steuerstromkreis für das Schaltschütz 6 eingeschaltet ist, verharrt das Schaltschütz in der Einschaltstellung. Sobald eine mechanische Beschädigung des Kabels auftritt, wird unter allen Umständen die Isolierung des Schutzleiters 3 gegenüber dem Überwachungsleiter 2 zerstört. Da zwischen Schutzleiter und Überwachungsleiter Spannung herrscht, entsteht ein Stromschluß an der Schadenstelle. Infolge der niedrigen Wechselspannung ist das Auftreten eines Schaltfunkens zwischen Schutzleiter und Überwachungsleiter ausgeschlossen. Durch den Stromschluß erhält das Gleichstromrelais 5 über den Gleichrichter 4 eine Erregung und schaltet den Stromkreis für das Schaltschütz ab, wodurch die Hauptleiter R, S, T unterbrochen werden.

Die Schutzschaltung gemäß der Erfindung hat den Vorzug, daß infolge der Verwendung eines Gleichstromrelais die Empfindlichkeit der Schutzschaltung bei ihrem Ansprechen wesentlich gesteigert ist. Schon bei den geringsten Beschädigungen des Kabels spricht das Gleichstromrelais an. Der Trockengleichrichter gibt nicht nur die Möglichkeit, ein Gleichstromrelais in Verbindung mit dem an Wechselspannung liegenden Schutzleitersystem zu verwenden, sondern hat auch den Vorzug, daß bei intermittierendem Fehler die Feldenergie desGleichstromrelais sich über den Trockengleichrichter ausgleicht. Der Ausgleich findet nicht über die Schadenstelle im Kabel statt, so daß keine Schaltfunken entstehen, die zu Explosionen Anlaß geben könnten.

Die Schutzschaltung gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für Bergwerke unter Tage, in denen über bewegliche Leitungen Schrämmaschinen angeschlossen sind. An solchen Leitungen können leicht Beschädigungen auftreten, die bei einer nicht völlig sicher wirkenden Schutzschaltung zu gefährlichen Schlagwetterexplosionen führen können.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Schutzschaltung für Kabel und Leitungen in explosionsgefährdeten Betrieben, insbesondere Bergbaubetrieben, bei der das Kabel bzw. die Leitung mit einem oder mehreren vom Hauptnetz isolierten, auf äußere Fehler ansprechenden Schutzleitern und Überwachungsleitern versehen ist, die unter kleiner Wechselspannung stehen und bei Beschädigung des Kabels bzw. der Leitung Stromschluß bekommen und der dann über die Schadenstelle fließende Strom das Abschalten des Kabels bzw. der Leitung veranlaßt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Überwachungsstromkreis (2, Tr, 3) Gleichrichter (4) in Graetzschaltung angeordnet sind, über die ein Gleichstromrelais (5) gespeist wird, das ein in den Hauptleitern des Kabels bzw. der Leitung liegendes Sehütz steuert.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 684960, 690187,

britische Patentschrift Nr. 433 887; niederländische Patentschrift Nr. 56 032; Zeitschrift »Glückauf«, 1939, Nr. 7, S. 149 bis

AEG-Druckscbrift 13 —1268 vom März 1940;

Albert Palm, »Elektrische Meßgeräte und Meßeinrichtungen«, 1948, S. 23.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen