DE937718C

DE937718C - Beruehrungsschutzschaltung fuer unmittelbar durch einen Transformator gespeiste Anlagen

Info

Publication number: DE937718C
Application number: DEG6760A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Goedert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-20
Filing date: 1951-01-20
Publication date: 1956-01-12

Description

In den Starkstromanlagen sind zum Schutze von Menschen gegen zu hohe Berührungsspannungen, die bei Schäden an Leitungen, Geräten oder Maschinen auftreten können, Schutzmaßnahmen erforderlich. Zu diesen gehören vor allem die Schutzerdung, die Nullung und die Schutzschaltung. Während bei der Schutzerdung lediglich die zu schützenden Anlagetcile -mit der Erde gut leitend verbunden sind, erfolgt bei der Nullung der Anschluß der zu schützenden Anlageteile an dem geerdeten Nulleiter, so daß in beiden Fällen beim Auftreten einer zu hohen Berührungsspannung die vorgeschaltete Sicherung zum Abschmelzen kommt. Bei der Anwendung der Schutzschaltung verwendet man selbsttätige Schalter, sogenannte Trennschutzschalter. Hierbei ist der zu schützende Anlageteil über einen Fehlerspannungsauslöser mit einer Hilfserde verbunden. Tritt ein Fehlerstrom auf, so fließt dieser durch die Schutzleitung zum Fehlerspannungsauslöser und von diesem über einen Hilfserder zum geerdeten Sternpunkt des Netzumspanners. Der Auslöser spricht an und schaltet das Netz ab.
Nun ist in manchen Fällen, z. B. bei Stromverbrauchern in Stromkreisen mit hohen Abschaltströmen, bei denen die zu schützenden Teile mit der Erde in leitender Verbindung stehen, ein sicher wirksamer Schutz nur sehr schwer zu erreichen. Insbesondere ist, um einen geringen Erdungswiderstand zu erhalten, für die Erdleitung ein großer Leiterquerschnitt erforderlich, der die Anlage wesentlich verteuert.
Mit der Anwendung der Nullung ist eine erhebliche Gefahrenquelle durch die sogenannte Spannungsverschleppung an allen genullten Anlageteilen verbunden. Auch treten bei großen Strömen in der Nähe des Erders gefährliche Schrittspannungen auf. Verwendet man Fehlerspannungsauslöser mit Hilfserde, so wirkt jede leitende Verbindung mit der Erde als Nebenschluß zur Auslösespule, wodurch derenAnsprechen bei geringenParallelwiderständen in Frage gestellt ist.
Die Erfindung betrifft nun eine Berührungsschutzschaltung für unmittelbar durch einen Transformator gespeiste Anlagen, bei denen kein Nullleiter vorgesehen ist, insbesondere- für Kran-, Bagger-, Verladeanlagen od. dgl., deren zu schützende, leitfähige Teile mit der Erde in Verbindung stehen. Die Erfindung besteht darin, daß der mit einer Fehlerstromspule versehene Berührungsschutzschalter in die zum Stromverbraucher führende Drehstromleitung, die Fehlerstromspule in die Betriebserdungsleitung des direkt geerdeten Sternpunktes der Sekundärwicklung des Transformators eingebaut ist. Hierdurch werden in einem Störungsfalle zwischen einem nicht zum Betriebsstromkreis gehörendem leitfähigen Anlagebeil und der Erde auftretenden Ströme, auf ihrem Wege durch die Erde zum Sternpunkt des Transformators, die in der Betriebserdungsleitung eingebaute Fehlerstromspule unverzweigt durchfließen, und es erfolgt beim Erreichen der Abschaltstromstärke durch den Schutzschalter eine sichere Abschaltung des Netzes.
Zweckmäßig ist in an sich bekannter Weise die Abschaltstromstärke des Schutzschalters einstellbar, und sie wird auf Grund des in der Anlage möglicherweise auftretenden Berührungsstromes entsprechend den jeweiligen Betriebsverhältnissen bestimmt, wobei die Berührungsspannung als maßgebender Faktor in Frage kommt. Der Leiterquerschnitt der Fehlerstromspule ist gleich dem der Betriebserdungsleitung zu wählen.
Die Abbildung dient zur Erläuterung der Erfindung und zeigt das Schaltbild für eine Krananlage. i ist der Transformator, dessen Sternpunkt sekundärseitig über die Leitung :2 bei R r geerdet ist. In dieser Leitung ist die Fehlerstromspule 3 des Fehlerspannungsauslösers 4 gelegt. Letzterer trennt unmittelbar die zum Stromverbraucher (Kran) führenden Drehstromleitungen RST.
Tritt ein Fehlerstrom am Stromverbraucher 5 auf, so fließt dieser über die Erdung R:2 - Erde -Betriebserdung R i - Erdungsleitung :2 - durch die Fehlerstromspule 3 nach dem Sternpunkt i des Transformators. Hat der Fehlerstrom die Abschaltstromstärke erreicht, auf die die Fehlerstromspule 3 eingestellt war, erfolgt eine praktisch verzögerungsfreie Abschaltung des Netzes.. Durch diese Schaltung sind keine besonderen Schutzleitungen, Hilfserdungen oder Ströme, die in Abhängigkeit des Fehlerstromes auftreten, oder Spannungen, die erst über Hilfserder zustande kommen, erforderlich.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Berührungsschutzschaltung für unmittelbar durch einen Transformator gespeiste Anlagen, bei denen kein Nulleiter vorgesehen ist, insbesondere für Iran-, Bagger-, Verladeanlagen od. dgl., deren zu schützende leitfähige Teile mit der Erde in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Fehlerstromspule versehene Berührungsschützschalter in die zum Stromverbraucher führende Drehstromleitung, die Fehlerstromspule in die Betriebserdungsleitung des direkt geerdeten Sternpunktes der Sekundärwicklung des Transformators eingebaut ist.
2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Berührungsschutzschalter die Abschaltstromstärke der Auslösespule einstellbar ist.
3. Schalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterquerschnitt der Auslösespule des Berührungsschutzschalters gleich dem der Betriebserdungsleitung ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 277 370, 469 740, 707 992, 292 146; Walter Lehmann: »Die Elektrotechnik und die elektromotorischen Antriebe«, S.263, Abschn. d.