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Prüfverfahren und Prüfschaltung für Fehlerstromschutzschaltungen in Mehrphasenanlagen
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Durch diese erfindungsgemässen Prüfverfahren wird erreicht, dass der den Wandler beeinflussende
Auslösestrom lAus zumindest in einem Abschnitt des Prüfverfahrens grösser ist, als der zur Auslösung mindestens benötigte Strom Igf. Der Schalter löst also auch dann aus, wenn bereits ein Fehlerstrom vor- handen ist, dessen Betrag kleiner ist als der Igf.
Dieses Verfahren soll an Hand eines Beispieles in dem Vektordiagramm Fig. 3 näher erläutert wer- den. Wie bereits eingangs geschildert, würde ein Schalter, dessen Prüfstrom die Grösse und Richtung von Ip hat, nicht auslösen, wenn bereits ein Fehlerstrom von der Grösse und Richtung IR vorhanden ist, da der
Auslösestrom IAus innerhalb des Auslösekreises A liegt. Dreht man nun bei einem zweiten Prüfabschnitt den Prüfstrom um 1800 in die Richtung von I p, so addiert sich zu diesem der gleiche Fehlerstrom IR und ) man erhält als Auslösestrom den Strom l'Aus, der ausserhalb des Auslösekreises A liegt. Der Schalter löst aus. Allgemein erkennt man, dass der Bereich a-b, in dem der Schalter bei Prüfung mit dem Strom Ip (l.
Prüfabschnitt) nicht auslösen würde, bei gedrehtem Prüfstrom I'p in den Bereich a'. b'übergeht. der ausserhalb des Auslösekreises A liegt, so dass bei dem zweiten Prüfabschnitt der Schalter abschaltet.
Entsprechendes gilt für den Bereich c'und d', in welchem der Schalter im zweiten Prüfabschnitt nicht I abschaltet, im ersten Prüfabschnitt (c-d) jedoch abschalten würde.
Fig. 4 zeigt im Vektordiagramm entsprechende Verhältnisse bei drei Prüfabschnitten. Hier wird der
Prüfwiderstand Rp (Fig. l) nacheinander an die Phasen U, V, W gelegt, wobei das andere Ende von Rp fest mit dem Mitttelpunktleiter Mp (vor dem Wandler 2, Fig. l) verbunden bleibt. Die Prüfströme haben
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gen der Prüftaste auch bei Vorhandensein eines ungefährlichen Fehlerstromes in einem der Prüfabschnitte abschalten.
Zur Erfindung gehören Schaltungen, mit denen sich die neuen Prüfverfahren durchführen lassen. So ist nach einer Ausführungsform die Prüfwicklung umpolbar. Nach einer andern Ausführungsform ist mit der Prüfwicklung eine zu dieser gegenläufige Wicklung mit doppelter Windungszahl in Reihe schaltbar.
Man erreicht nach beiden neuen Schaltungen einfach eine Phasendrehung des Prüfstromes um 1800 elektrisch. Fig. 5 zeigt ein Schaltungsbeispiel, bei dem die Prüfwicklung umpolbar ist. Die Arbeitsweise des Schalters selbst ist bereits an Hand Fig. 1 beschrieben. Einander entsprechende Teile der Fig. 1 und 5 haben gleiche Bezugszeichen erhalten. Als Prüfwicklung dienen hier die Betriebwicklungen S-V bzw. R-U des Wandlers 2. In der Mittelstellung des zweipoligen Umschalters K ist der Prüfstromkreis unterbrochen. Ist K nach oben gelegt, ist die Prüfschaltung entsprechend Fig. 1 hergestellt, und der Prüfstrom hat die Richtung von Ip in Fig. 3. Bei nach unten gelegtem Schalter K sind die Phasen gegenüber der ersten Schaltung vertauscht. Der Prüfstrom hat die Richtung von I'n in Fig. 3. Man benötigt für diese Schaltung einen zweipoligen Umschalter.
Mit einem einpoligen Umschalter kommt man aus, wenn eine Schaltung nach Fig. 6 verwendet wird.
Bei nach unten gelegtem Schalter L ist wiederum die Prüfschaltung der Fig. 1 hergestellt ; der Prüfstrom hat die Richtung von Ip in Fig. 3. Bei nach oben gelegtem Schalter L fliesst der Prüfstrom zusätzlich durch die auf den Wandler zusätzlich aufgebrachte Wicklung 5. Die erste Windung dieser Wicklung 5 hebt die durch die Wicklung S-V hervorgerufene Durchflutung auf, die zweite Windung erzeugt eine Durchflutung, die der ersten entgegengesetzt ist. Man erhält also dieselbe Wirkung wie bei einem Prüfstrom der Phasenlage I'p (Fig. 3).
Wenn in beiden Fig. 5 und 6 auch Schalter K bzw. L gezeichnet sind, deren Nullstellungen in der Mitte liegen, so wird man zweckmässig doch Schalter verwenden, deren Nullstellung an einer Seite liegt. Bei Betätigung der Schalter - Drehen oder Drücken - erfolgen dann die beiden gewünschten Kontaktgaben nacheinander.
Nach der Erfindung werden Verfahren bzw. Schaltungen angegeben, durch die ein fehlerfreier Feh-lerstromschutzschalter auf seine richtige Arbeitsweise überprüft werden kann. Bei den erfindungsgemä- ssen Prüfverfahren schaltet der Schalter auch dann ab, wenn bereits geringe, den Schalter noch nicht auslösende Fehlerströme in der Anlage vorhanden sind. Dies ist bei den herkömmlichen Prüfverfahren nicht der Fall. Der Schalter bleibt vielmehr eingeschaltet, und als Folge verbrennen bei diesen Prüfungen die Prüfwiderstände, die nur für kurzzeitige Belastung ausgelegt sind. Dieser Nachteil und die Befürchtung, dass der Schalter wegen seines Nichtabschaltens beim Prüfen nicht zuverlässig arbeitet, werden nach dem
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neuen Verfahren und Schaltungen vermieden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Prüfverfahren für Fehlerstromschutzschaltungen in Mehrphasenanlagen, gekennzeichnet durch mindestens zwei Prüfvorgänge mit Prüfströmen unterschiedlicher Phasenlage.