DE639531C - Schutzschaltung mit Summenstromausloeser fuer Stromverteilungsanlagen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei Schutzschaltungen für Stromverteilungsanlagen sog. Summenstromauslöser zu verwenden, d.h.. Schalter, welche durch die Summe der in den Verteilungsleitungen fließenden Ströme beeinflußt werden und die Abschaltung bewirken, wenn die Summe der Ströme von Null abweicht. Die Abschaltung erfolgt somit, wenn an einer der Leitungen eine Ableitung zur Erde besteht, etwa .infolge Berührens der Leitung. Es ist bekannt, für die Summierung der Ströme Transformatoren zu benutzen, deren Primärwicklungen von den Leitungsströmen durchflossen werden, während die sekundären

:5 Wicklungen mit der Spule des Schalters in Reihe geschaltet sind. Der zur Wirkung kommende Fehlerstrom ist sehr klein gegenüber dem in den Leitungen fließenden Betriebsstrom, und die Empfindlichkeit des Schalters ist in erheblichem Maße von der Größe der Belastung des Verteilungsnetzes abhängig.

Erfindungsgemäß wird die Schutzschaltung mit Summenstromauslöser dadurch wesentlich verbessert, daß jeder der Leiter hintereinander zwei Transformatorwicklungen enthält, die in an sich für andere Zwecke bekannter Weise auf getrennten, bei verschiedenen Stromstärken magnetisch gesättigten Kernen angeordnet sind. Jedes der Kernpaare weist eine gemeinsame induzierte Wicklung auf, und die verschiedenen induzierten Wicklungen sind mit der Auslösespule in Reihe geschaltet, so daß diese von Strom durchflossen ist, wenn die Summe der in den beiden induzierten Spulen entstehenden Ströme von Null abweicht.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. Es zeigen:

Fig. ι die Schutzschaltung,

Fig. 2 den dabei benutzten Stromwandler in Oberansicht,

Fig. 3 einen dazugehörigen senkrechten Schnitt bzw. eine Vorderansicht.
. Bei dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß es sich um erne Leitung mit zwei Leiterna,b handelt. In jedem der Leiter ist ein Stromwandler A bzw. B eingeschaltet. Der Stromwandler A besteht aus zwei hintereinandergeschalteten Spulen c und d von verschiedener Windungszahl, die auf getrennten Kernen e bzw. / angeordnet sind. Beide Kerne e und / umschließt gemäß der Erfindung eine gemeinsame Spule g. Da die Magnetisierungskurve zunächst langsam und dann steiler ansteigt, um schließlich bei einer gewissen Grenze wieder flacher zu verlaufen, ist die Größe der Kraftlinienänderung bei einer gegebenen Belastung in den beiden Eisen e,f verschieden, da der Grad der Sättigung bei beiden verschieden groß ist. Durch Änderung des im Leiter« fließenden Stromes tritt somit in den beiden Eisen e und / eine verschieden große Änderung des Kraftlinienflusses ein. Da aber die Spule c beide Kraftlinienflüsse umfaßt, wird sie nun durch die Differenz der Kraftflüsse in den Eisen e und / erregt. Diese Differenz wird erfin-

dungsgemäß durch entsprechende Bemessung der Windungszahlen und Eisenquerschnitte.' proportional der Stromänderung des Leiter&ff gemacht. ' Λ ■

In den Leitern δ sind die beiden Spuleri'Ä und i eingeschaltet, welche auf den Kernen k bzw. m angeordnet sind. Beide Kerne werden von der Induktionsspule« umfaßt. Für diesen Stromwandler B gilt das für den Stromwandler A Ausgeführte. Bei dem Summenstromauslöser soll die Summenwirkung der beiden Spulen g und η zur Wirkung kommen. Diese Spulen sind gegeneinandergeschaltet, und in ihren Stromkreis ist der Elektromagnet ο des Schalters ρ eingeschaltet. In an sich bekannter Weise wird dieser Schalter geöffnet, wenn bei einer Stromableitung, beispielsweise bei einem Erdschluß des Leiters a oder des Leiters b, ein Unterschied in der Wirkung der beiden Spuleng· und η besteht und. daher der Magnet ο erregt wird.

Es werde beispielsweise angenommen, daß die Spule c 25 Windungen bei 1 cm Eisenquerschnitt und die Spule d 5 Windungen bei ι ο cm Eisenquerschnitt habe. Tritt dann bei einer geringen Betriebsstromstärke von etwa 0,5 Amp. aus irgendeinem Grunde eine Stromableitung von 0,02 Amp. an einem der Leiter, z. B. a, ein, so genügt diese geringe Stromstärke, um in einem der Stromwandler, im vorliegenden Falle A, einen bedeutend geringeren Kraftiluß zu induzieren, weil sich der -gesamte Vorgang bei dem System c,e in dem steil ansteigenden Teil der Magnetisierungs-■korve abspielt. Tritt die gleiche Strom-.Ableitung ein bei einer Verbraucherstromstärke von 2 Amp., so kann es sich in dem System c, e nicht mehr bemerkbar machen, weil eine so geringe Änderung der Amperewindungszahl bei dem jetzt hier hoch gesättigten Eisen keine entsprechende Verringerung der Kraftlinienzahl zur Folge hat. Es tritt nun aber das System d,f in Tätigkeit. Hier veranlaßt der Fehlerstrom eine bedeutende Änderung der Kraftlinienzahl, weil die Erregung wiederum im steil ansteigenden Teil der Magnetisierungskurve liegt.

Claims (1)

1. Patentanspruch :

   Schutzschaltung mit Summenstromauslöser für Stromverteilungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Leiter (a, b) hintereinander zwei Transformatorwicklungen {c,d bzw. h,V) enthält, die in an sich bekannter Weise auf getrennten, aber auch eine gemeinsame Wicklung (g bzw. n) aufweisenden, bei verschiedenen Stromstärken magnetisch gesättigten Kernen (e, f bzw. k,m) angeordnet sind und die beide Kerne umfassenden Wicklungen (g, ti) hintereinander in den Stromkreis der Auslösespule (o) geschaltet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen