DE672309C - Sicherheitsschaltung fuer Beleuchtungsanlagen, in denen Kurzschlussstroeme von angenaehert der Hoehe von Einschaltstroemen auftreten koennen, insbesondere in Bergwerken - Google Patents

Description

• Sicherheitsschaltung für Beleuchtungsanlagen, in denen Kurzschlußströme von angenähert der Höhe von Einschaltströmen auftreten können, insbesondere in Bergwerken In Bergbaubetrieben pflegt man einzelne Beleuchtungsanlagen zugleich zu Signalzwecken zu verwenden. Das Signalisieren erfolgt durch mehrmaliges Ein- und Ausschalten der Leuchten. Der beim Einschalten der Leuchten auftretende Einschaltstrom bereitet bei der Bemessung des die Beleuchtungsanlage überwachenden Selbstschalters große Schwierigkeiten. Haben nämlich die die Leuchten speisenden Leitungen eine große Länge, so kann bei einem am entfernten Ende der Leitung auftretenden Kurzschluß der Kurzschlußstrom eine Größe annehmen, die nur wenig über der Einschaltstromstärke liegt. Bisher wurden zur Überwachung der Beleuchtungsanlage flinke Selbstschalter mit Kurzschlußauslösung verwendet. Eine Einstellung der Selbstschalter auf eine Stromstärke, die etwas über der Einschaltstromstärke liegt, ist nicht möglich. Da die die Leuchten -speisenden Leitungen in der Regel an dem Fahrdraht der Bahnanlage angeschlossen werden, treten an den Leuchten beträchtliche Spannungsschwankungen und infolgedessen auch starke Stromschwankungen auf. Aus diesem Grund und auch aus konstruktiven Gründen war man gezwungen, mit einer Auslösestromstä_#ke des Schalters zu arbeiten, die wesentlich höher liegt als die beim Signalisieren auftretenden Einschaltstromstärken. Die bekannten Anlagen arbeiten daher nicht mit der hohen Sicherheit, die für die Bergbaubetriebe mit Rücksicht auf den Schutz von Menschenleben gefordert wird.
• Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für Beleuchtungsanlagen, in denen Kurzschlußströme von angenähert der Höhe von Einschaltströmen auftreten können, insbesondere in Bergwerken. Die Sicherheitsschaltung zeichnet sich durch eine hohe Empfindlichkeit gegen Kurzschlüsse und eine hohe Unempfindlichkeit gegen Einschaltströme aus. Erfindungsgemäß wird ein an sich bekanntes, den Hauptschalter steuerndes Differentialrelais verwendet, dessen einer Elektromagnet eine mit der Verbrauchergrüppe in Reihe liegende Stromspule; dessen anderer Elektromagnet eine die Verbrauchergruppe überbrückende Spannungsspule trägt, und dessen elektromagnetischer Kreis derart bemessen bzw. eingestellt ist, daß das Relais auf Kürzschlüßströme, aber nicht auf Einschaltströme anspricht.
• Es sind für Sicherheitsschaltungen in Gleichstrombahnänlagen Differentialrelais bekannt, die aus einer Strom- und Spannungsspule bestehen. Bei diesen Relais ist im Gegensatz zur Sicherheitsschaltung gemäß der Erfindung die Spannungsspule an dieselbe Stelle der Leitungsanlage angeschlossen wie die Stromspule. Die bekannten Sicherheitsschaltungen sprechen infolgedessen sowohl auf Kurzschlußströme als auch auf Einschaltströme von angenähert derselben Stromstärke an.
• In der Zeichnung ist eine Schaltung gemäß der Erfindung dargestellt. Mit N sind die Zuleitungen einer Abbaubeleuchtungsanlage bezeichnet. Die Leuchten L liegen an den Leitungen =, 2. Während die Leitung = unmittelbar an die eine Zuleitung N angeschlossen ist, ist die Leitung 2 über die Leitung 3, die die Signalschalter q. enthält, mit der anderen Zuleitung N verbunden. S ist der die Beleuchtungsanlage überwachende Schalter: Zur Steuerung des Schalters dient ein Differentialrelais R. Dieses Relais hat einen waagebalkenartigen Anker 5, der unter Einwirkung von zwei Elektromagneten 6, 7 steht. Der Elektromagnet 6 trägt eine Stromspule 8, die von dem Verbraucherstrom der Leuchten durchflossen ist, Der andere Elektromagnet 7 trägt eine Spannungsspule g, die hinter der Verbrauchergruppe L angeschlossen ist. Die Spannungsspule 9 liegt mit dem einen Pol an der Leitung = und mit dem anderen Pol an der Leitung 2. Der Anker wird durch eine kleine Feder ro gegen den Elektromagneten gepreßt. x= ist eine Einstellschraube des Ankers, die den Luftspalt zwischen dem Anker und dem Elektromagneten 7 festlegt. Der Anker 5 ist mit einer Kontaktvorrichtung 12 versehen, die zum Einschalten der Auslösespule 1a des Schalters S dient: Die Wirkungsweise der Schaltvorrichtung und des Differentialrelais ist folgende: Sind die Leuchten L eingeschaltet und tritt in der Beleuchtungsanlage kein Kurzschlnß auf, so wirken auf den Anker 5 sowohl der Elektromagnet 6 der Stromspule 8 als auch der Elektromagnet 7 der Spannungsspule 9 ein. Der elektro= magnetische Kreis ist derart bemessen; däß in diesem Fall an dem Anker die elektromagnetische Kraft der Spannungsspule überwiegt und der Anker an dem Elektromagneten 7 anliegt. Tritt ein Kurzschluß in der Beleuchtungsanlage auf; so sinkt die Spannung an der Spannungsspule 9 stark herab. Da der Elektromagnet 6 der Stromspule 8 durch den Kurzschlußstrom staik erregt wird, überwiegt die elektromotorische Kraft dieses Elektromagneten und zieht den Anker an.
• Beim Einschalten der Leuchten treten in der Beleuchtungsanlage zwar auch hohe Ströme auf, deren Größe sich den Kurzschlußströmen der Anlage nähert, jedoch ist das Absinken der Spannung an der Spannungsspule nicht so groß. Erfindungsgemäß wird das Differentialrelais derart bemessen und eingestellt; daß in diesem Fall noch die elektromotorische Kraft der Sparnungsspule 9 an dem Anker überwiegt und der Anker infolgedessen nicht die Auslösespule 13 des Schalters einschaltet. Durch die Schaltung gemäß der Erfindung gelingt es somit, die Auslösestromstärke des die Anlage überwachenden Schalters S so weit herabzusetzen, daß sie wenig über der Einschaltstromstärke der Leuchten liegt, ohne däß bei dem Einschalten der Schalter S anspricht.
• Die Empfindlichkeit gegen Kurzschlüsse und die Unempfindlichkeit gegen die Einschaltströme läßt sich erfindungsgemäß noch weiter dadurch steigern, daß das Differentialrelais träge ausgebildet wird. Die beim Einschalten der Leuchten auftretende Stromspitze ist nämlich von sehr kurzer Dauer, während der Kurzschlußstrom einen Dauerstrom aufrechtzuerhalten sucht. Durch die Erhöhung der Trägheit des Relais wird erreicht, daß die in der Stromspule des Elektromagneten 6 auftretenden Einschaltströme keine Bewegung des Ankers 5 veranlassen, infolgedessen der Schalter nicht anspricht. Die Trägheit des Relais kann z. B. durch Vergrößerung des Ankergewichtes erzielt werden. Um das Relais verschiedenen Leitungsanlagen anpassen zu können, ist zweckmäßig das Relais derart ausgebildet, daß seine Trägheit einstellbar ist.
• Die Sicherheitsschaltung gemäß der Erfindung kann in beliebigen Beleuchtungsanlagen verwendet werden, in denen infolge großer Leitungslängen und kleiner Querschnitte Kurzschlußströme auftreten, die sich in ihrer Größe nicht wesentlich von den Einschaltströmen unterscheiden.

Claims (2)

1. PATENTANsPR:ücHr' z. Sicherheitsschaltung für Beleuchtungsanlagen, in denen Kurzschlußströme von angenähert der Höhe von Einschaltströmen auftreten können, insbesondere in Berg- , werken; gekennzeichnet durch ein an sich bekanntes, den Hauptschalter steuerndes Differentialrelais (R); dessen einer Elektromagnet (6) eine mit der Verbrauchergruppe (L) in Reihe liegende Stromspule (8) und dessen anderer Elektromagnet (7) eine die Verbrauchergruppe (L) überbrückende Spannungsspule (g) trägt, und dessen elektromagnetischer Kreis derart bemessen bzw. eingestellt ist, daß das Relais auf Kurzschlußströme, aber nicht auf Einschaltströme anspricht.
2. 2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialrelais träge ausgebildet und gegebenenfalls die Trägheit des Relais einstellbar ist.