DEB0033728MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. Dezember 1954 Bekanntgemacht am 6. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Gleich- und Wechselstrom-Niederspannungsnetze ohne geerdeten Netzpunkt können im allgemeinen auch dann vorübergehend weitergetrieben werden, wenn ein einpoliger Erdschluß aufgetreten ist. In Schlagwetter- und explosionsgefährdeten Anlagen kann jedoch der Einfacherdschluß schon zündfähige Funken hervorrufen, besonders dann, wenn er intermittierend auftritt oder sich über einen Übergangswiderstand schließt, der gefährliche Erwärmungen annehmen kann. Die Gefahr wird jedoch besonders groß, wenn ein zweiter Erdschluß an einer anderen Phase auftritt und der Strom nicht groß genug ist, die vorgeschalteten Überstromauslöseorgane zum Abschalten zu bringen.

Die üblichen Erdschlußschutzanordnungen arbeiten in der Weise, daß schon der einfache Erdschluß die Abschaltung des Netzes bewirkt oder eine Signalanlage zum Ansprechen bringt. Zur Erfassung von Einfacherdschlüssen ist es bekannt, den Sternpunkt des Netzes fest zu erden und durch den in der künstlichen Erdverbindung bei einem hinzukommenden Erdschluß einer Phase fließenden Strom ein Schutzrelais zu betätigen. Um den Erdschlußlichtbogen in Hochspannungsanlagen zu löschen, ist es ferner bekannt, die erdschlußbehaftete Phase selbsttätig durch einen Schalter an Erde zu legen.

Diese bekannten Erdschlußschutzanordnungen haben den Nachteil, daß es mit ihnen nicht möglich ist, zwischen Einfach- und Doppelerdschlüssen zu unterscheiden. Um eine solche Unterscheidung zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß die zuerst erd-

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schlußbehaftete Phase selbsttätig durch einen Schalter an Erde gelegt und zum Schutz gegen Doppelerdschlüsse der bei einem zweiten Erdschluß in dieser Verbindung fließende Strom zur Auslösung des Netzhauptschalters oder für andere Schaltaufgaben oder zur Signalisierung benutzt. Dadurch ist die Erdschlußmessung in zwei kaskadenartig zusammenwirkende Teilmessungen aufgelöst; durch die vom Einfacherdschluß ausgelöste künstliche Erdverbindung wird der unkontrollierte Stromübergang an der Fehlerstelle unterbunden und gleichzeitig ein Meßpfad für Doppelerdschlüsse geschaffen; kommt solch ein zweiter Erdschluß im Netz hinzu, so fließt ein größerer Strom über die vom Einfacherdschluß hergestellte Erdverbindung und wird zur Messung des Doppelerdschlusses ausgenutzt. Die Unterscheidbarkeit zwischen Einfach- und Doppelerdschlüssen gibt die vorteilhafte Möglichkeit, den Betrieb eines Netzes bei Eirifacherdschluß aufrechtzuerhalten, selbst wenn eine erhebliche Isolationsverschlechterung vorliegt, bei Auftreten eines Doppelerdschlusses dagegen das Netz bereits abzuschalten oder eine Alarmvorrichtung in Tätigkeit zu setzen, wenn, die mit dem Doppelerdschluß verbundene Isolationsverschlechterung erst ein geringes Maß erreicht hat. Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Abbildung zeigt ein Schutzgerät für ein Drehstromhetz. An das Netz N ist eine aus drei Unterspannungsrelais ι, 2, 3 bestehende Erdschlußüberwachungseinrichtung ange-■ schlossen. Bei Erdschluß einer Phase fällt das an dieser Phase liegende Relais ab und schließt einen Kontakt. Dieser betätigt einen einpoligen automatischen Erdungsschalter 4, 5 oder 6, der die zugehörige Phase an Erde legt. Hierdurch wird der kapazitive Erdschlußstrom abgeleitet und fließt nicht mehr über die Fehlerstelle.

Die Erdungsschalter sind in bekannter Weise durch Hilfskontakte so gegeneinander verriegelt, daß jeweils nur einer eingeschaltet sein kann. Zwischen den Brdungsschaltern 4, 5, 6 und ihren Netzanschlußpunkten sind Schmelzsicherungen 7, 8, 9 eingefügt. Zwischen diesen Schmelzsicherungen und den Erdungsschaltern zweigen zwischen den Phasen in V-Schaltung liegende Unterströmrelais 10, 11 ab, die, wenn sie anfallen, den Arbeitsstromauslöser des Hauptschalters 12 betätigen. Die Schmelzsicherungen 7, 8, 9 halten zwar den kapazitiven Erdschlußstrom aus, unterbrechen aber bei .. dem Teilkurzschlußstrom, der bei einem zweiten Erdschluß auftritt. Mit der Unterbrechung durch Abschmelzen einer Sicherung fällt auch eines der Ruhestromrelais 10, 11 bzw. fallen beide ab und betätigen den Hauptschalter des Netzes. Mit dieser , Anordnung sind die Gefahren des Einfach- und Doppelerdschlusses beseitigt. Durch eine Rückstelltaste 13 kann die künstliche Verbindung zwischen Phase und Erde vorübergehend unterbrochen werden.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt; insbesondere können an Stelle der Schmelzsicherungen 7^ 8, 9 Überstromrelais angeordnet werden, die mittelbar oder unmittelbar auf den Schalter wirken, wobei die Ruhestromrelais 10 und 11 in Fortfall kommen. Diese Überstromrelais können den Hauptschalter ohne oder vor Unterbrechung ihrer Leitung betätigen. Auch Stromwandler können an Stelle der Sicherungen die Schalterauslösung bewirken. An Stelle der Unterspannungsrelais 1, 2, 3 können auch andere Erdschlußmeldeeinrichtungen treten, die die erdschlußbehaftete Phase kenntlich machen. Weiter können die Unterspannungsrelais 1, 2, 3 unmittelbar als Erdungsschalter benutzt werden. An Stelle der Ruhestromrelais 10, 11 können natürlich auch drei Relais in Stern- oder Dreieckschaltung Verwendung finden. Um kenntlich zu machen, daß ein Einfacherdschluß und gegebenenfalls außerdem, welche Phase bei einem Einfacherdschluß betroffen ist,, können Mittel zur optischen oder sonstigen Signalgabe vorgesehen sein. Schließlich kann die für Hochspannungsnetze an sich bekannte künstliche Erdung einer erdschlußkranken Phase vorteilhaft auch unabhängig von dem Doppelerdungsschutz, in Niederspannungsnetzen mit Schutzleitungssystem Anwendung finden.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE: '

1. Erdschlußschutzanordnung, insbesondere für Niederspannungsnetze mit Schutzleitungssystem in explosions- oder schlagwettergefährdeten Betrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst erdschlußbehaftete Phase selbsttätig durch einen Schalter (4, 5 oder 6) an Erde gelegt und zum Schutz gegen Doppelerdschlüsse der bei einem zweiten Erdschluß in dieser Verbindung fließende Strom zur Auslösung des Netzhauptschalters (12) oder für andere Schaltaufgaben oder zur Signalisierung benutzt wird.

2. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in der künstlichen Verbindung zwischen Phase und Erde fließende Strom über ein Überstromrelais geleitet ist, das den Schalt- oder Signalisiervorgang mittelbar oder unmittelbar auslöst.

.3. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in der künstlichen Verbindung zwischen Phase und Erde fließende Strom über einen Stromwandler geführt ISt₁ dessen Sekundärstrom den Schalt- oder Signalisiervorgang mittelbar oder unmittelbar auslöst.

4. Erdschluß schutzanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der in der künstlichen Verbindung zwischen Phase und Erde fließende Strom über eine Schmelzsicherung (7, 8 oder 9) oder ein anderes selbstunterbrechendes Überstromschaltglied geführt

·, ist und die hierdurch bewirkte Unterbrechung der künstlichen Verbindung die Auslösung des Schalt- oder Signalisiervorganges einleitet.

5. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch ι und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von jeder Phase ausgehende Verbindungsleitung ein zwischen der Schmelzsicherung bzw.

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dem selbstauslösenden Schaltglied (7, 8, 9) und dem Erdungsschalter (4, 5, 6) abzweigendes Ruhestromrelais speist, welches beim Abschmelzen der Sicherung oder Ansprechen des selbstauslösenden Schaltgliedes abfällt und den Schalt- oder Signalisiervorgang auslöst.

6. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch ι und 4, für Drehstromnetze, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ruhestromrelais (10, 11) in V-Schaltung zwischen den Schmelzsicherungen (7, 8, 9) oder sonstigen selbstunterbrechenden Überstromschaltgliedern und den Erdungsschaltern (4, 5, 6) abgezweigt sind und zur Auslösung des Schalt- oder Signalisiervorganges dienen.

7. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch ι bis 6, gekennzeichnet durch Mittel zur optischen oder sonstigen Signalgabe, durch die erkennbar gemacht wird, welche Phase bei einem Einfacherdschluß angesprochen hat.

8. Erdschlußschutzanordnung nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstelltaste (13) angeordnet ist, die es erlaubt, die künstliche Verbindung zwischen Phase und Erde vorübergehend zu unterbrechen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 451 893, 353 775, 294283.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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