DE1000098B - Line protection and control circuit, especially for non-earthed networks, namely for electrical drives and / or lighting systems with moving lines in mines - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist eine Leitungsschutz- und Steuerschaltung für Netze mit isoliertem Sternpunkt, und zwar für elektrische Antriebe mit beweglichen Zuleitungen in Bergwerken, bekannt, bei der ein Überwachungsleiter für die Drehstrom-Hauptleitung und ein Schutzleiter vorgesehen sind, ferner ein Überwachung^relais, dessen Kontakt mittelbar über ein Hilfsrelais ein Hauptschütz, das zum Ein- und Ausschalten des über die Hauptleitung angeschlossenen Verbrauchers dient, im Ausschaltsinn steuert. Hierbei ist das eine Ende des Überwachungsleiters über eine Kleinspannungsquelle geerdet, sein anderes Ende läuft frei aus. Der Schutzleiter ist wie üblich geerdet. Zum Steuern des Hauptschützes mittels am Stromverbraucher angeordneter Steuertasten sind zusätzlich zwei besondere Steuerleitungen erforderlich, eine Einschalt- und eine Halteleitung; als Rückleitung dient der Schutzleiter. Bei dieser Schaltung sind somit sieben Leiter erforderlich. Sowohl beim Auftreten eines »inneren Fehlers«, d. h. Schluß zwischen Überwachungsleiter und einem def Hauptleiter, als auch beim Auftreten eines »äußeren Fehlers«, d. h. Schluß zwischen Überwachungsleiter und Schutzleiter, führt das Ansprechen des Überwachungsrelais unterschiedslos zur Abschaltung des Hauptschützes.It is a line protection and control circuit for networks with an isolated star point, namely for electrical ones Drives with movable supply lines in mines, known in which a monitoring head for the three-phase main line and a protective conductor are provided, also a monitoring ^ relay, its Contact indirectly via an auxiliary relay a main contactor, which is used to switch the via the Main line connected consumer is used, controls in the switch-off direction. Here is one end of the Monitoring conductor grounded via a low voltage source, its other end runs freely. The protective conductor is grounded as usual. To control the main contactor by means of a Control buttons also require two special control lines, a switch-on line and a hold line; the protective conductor serves as the return line. This circuit therefore requires seven conductors. Both when an "internal error" occurs, i. H. No more between the supervisor and a def Main leader, as well as when an "external fault" occurs, i. H. No more between the supervisor and protective conductor, the response of the monitoring relay leads to the disconnection of the Main contactor.

Es ist ferner eine Schutzschaltung für nicht geerdete Wechselstrombeleuchtungsnetze mit beweglichen Leitungen in Bergwerken bekannt, die außer zwei Hauptleitern und einem Rückleiter des einen Hauptleiters einen Schutzleiter aufweist, der einerseits an ein Überwachungsrelais und andererseits über Gleichrichter zwischen die Enden der Hauptleiter und des Rückleiters der Hauptleitung angeschlossen ist. Das als Differentialrelais ausgebildete Überwachungsrelais wird von aus dem Netz über Gleichrichter ent- nommenen Überwachungsgleichströmen durchflossen, die bei nicht gestörter Anlage im Gleichgewicht sind. Die Schutzschaltung überwacht die Beleuchtungsleitung auf Erdschlüsse und Unterbrechungen des Schutzleiters, eines Hauptleiters oder des Rückleiters. Alle diese Vorgänge führen unterschiedslos die Abschaltung des Hauptschützes herbei. Bei betriebsmäßiger Unterbrechung der Leitung mittels Steckvorrichtungen spricht das Überwachungsrelais ebenfalls an. Die Schaltung hat gewisse Nachteile bei der Fehlersuche.It is also a protective circuit for ungrounded AC lighting networks with movable Lines in mines known, except for two main conductors and a return conductor of the one Main conductor has a protective conductor on the one hand to a monitoring relay and on the other hand via Rectifier is connected between the ends of the main conductor and the return conductor of the main line. The monitoring relay, designed as a differential relay, is generated from the mains via a rectifier. assumed monitoring direct currents flow through, which are in equilibrium when the system is not disturbed. The protective circuit monitors the lighting line for earth faults and interruptions in the Protective conductor, a main conductor or the return conductor. All of these processes indiscriminately lead to the shutdown of the main contactor. In the event of an operational interruption of the line by means of plug-in devices the monitoring relay also responds. The circuit has certain disadvantages in the Troubleshooting.

Es ist außerdem eine Leitungsschutz- und Steuerschaltung für geerdete Drehstromnetze mit beweglichen Leitungen bekannt, bei der ein gleichzeitig als Steuerleiter ausgebildeter Überwachungsleiter und ein Schutzleiter vorgesehen sind. Der Überwachungsleiter dient hier zur Überwachung des äußeren Fehlers, d. h. zur Feststellung eines etwaigen zwischen ihm und dem Schutzleiter auftretenden Schlusses. Bei dieser Leitungsschutz- und Steuerschaltung,It is also a line protection and control circuit for earthed three-phase networks with movable Lines known, in which a monitoring conductor and a monitoring conductor simultaneously trained as a control conductor Protective conductors are provided. The monitoring conductor is used here to monitor the external fault, i. H. to determine a possible shortfall occurring between him and the protective conductor. At this Line protection and control circuit,

insbesondere für nicht geerdete Netze,especially for non-earthed networks,

namentlich für elektrische Antriebeespecially for electric drives

und/oder Beleuchtungsanlagen
mit beweglichen Leitungen in Bergwerkenand / or lighting systems
with moving lines in mines

Anmelder: Siemens-SchuckertwerkeApplicant: Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft, Berlin und Erlangen,Aktiengesellschaft, Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Werner Leschhorn, Erlangen
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Werner Leschhorn, Erlangen
has been named as the inventor

Schaltung ist ein das Gleichgewicht der Ströme in den drei Hauptleitern überwachendes Differentialrelais vorgesehen, das bei seinem Ansprechen die Anlage abschaltet. Das Prinzip dieser Schaltung läßt sich nicht für Drehstromnetze mit isoliertem Stempunkt oder für sonstige nicht geerdete Netze verwenden, da sich bei diesen im Erdschluß falle keine ausreichende Unterschiedlichkeit der Ströme in den Hauptleitern einstellt.Circuit is a differential relay that monitors the balance of the currents in the three main conductors provided that switches off the system when it is triggered. The principle of this circuit cannot be Use for three-phase networks with an isolated star point or for other non-earthed networks, as in the case of these in the case of an earth fault, the currents in the main conductors are not sufficiently different.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitungsschutz- und Steuerschaltung, vorzugsweise mit beweglicher Leitung, zu schaffen, die möglichst wenig Leiter enthalten soll; die bewegliche Leitung mit ihren Steckvorrichtungen soll leicht zu handhaben sein und mit einem entsprechend geringen Materialaufwand auskommen. Insbesondere soll auch der Aufwand an Schaltungselementen am Verbraucher möglichst gering sein. Ferner soll die Schaltung die zur Erfüllung weitgehend differenzierter Schutzbedürfnisse, wie z. B. gewünschtenfalls unterschiedliche Behandlung verschieden gefahrvoller Fehler ermöglichen und dadurch den Betriebsbedürfnissen besser als die bisherigen Schaltungen entgegenkommen.The invention is based on the object of a line protection and control circuit, preferably to create with a flexible line that should contain as few conductors as possible; the movable line with their plug-in devices should be easy to handle and with a correspondingly low cost of materials get along. In particular, the expenditure on circuit elements on the consumer should also be as high as possible be low. Furthermore, the circuit should meet the requirements of largely differentiated protection, such as B. if desired, allow different treatment of different dangerous errors and thus meet the operational needs better than the previous circuits.

Die Erfindung betrifft eine Leitungsschutz- und Steuerschaltung, insbesondere für nicht geerdete Netze, namentlich für elektrische Antriebe und/oder Beleuchtungsanlagen mit beweglichen Leitungen in Bergwerken, unter Verwendung eines Überwachungsleiters für die Hauptleitung, der zugleich als Steuerleiter dient, sowie eines Schutzleiters und eines Überwachungsrelais, dessen Kontakt mittelbar oder unmittelbar das Hauptschaltgerät, insbesondere einThe invention relates to a line protection and control circuit, in particular for ungrounded Networks, in particular for electric drives and / or lighting systems with moving lines in Mines, using a supervisor for the main line, who is also the control manager serves, as well as a protective conductor and a monitoring relay, whose contact directly or indirectly the main switching device, in particular one

wird; diese Prüf spannung hält das Überwachungsrelais in der Fehlerstellung (Kontakt nach unten), solange der Fehler besteht. Ein Wiedereinschalten des Hauptschalters ist also, solange der Fehler besteht, nicht möglich. Ein Widerstandsmeßgerät 20 gestattet die Ablesung des Isolationsfehlers.will; this test voltage keeps the monitoring relay in the fault position (contact down) for as long the error persists. Switching on the main switch again is, as long as the error persists, not possible. An ohmmeter 20 allows the insulation fault to be read off.

Ist in der überwachten Leitung eine Steckvorrichtung 21 vorhanden und wird diese getrennt, während ein Fehler besteht, so würde der Kontakt des Über-If there is a plug-in device 21 in the monitored line and this is disconnected while if there is an error, the contact of the

Schütz, steuert. Erfindungsgemäß ist der gemeinsame Überwachungsleiter und Steuerleiter einerseits über ein Überwachungs- bzw. Steuerrelais und Gleichrichter an alle Phasen der Hauptleitung, andererseits über Steuertasten und Gleichrichter an den Schutzleiter angeschlossen.Contactor, controls. According to the invention, the common monitoring conductor and control conductor is on the one hand over a monitoring or control relay and rectifier to all phases of the main line, on the other hand connected to the protective conductor via control buttons and rectifier.

Im folgenden ist die Erfindung im einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert.In the following the invention is explained in detail with reference to the drawings.

Fig. ι zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Leitungsschutz- und Steuerschaltung nach der Erfindung für 10 wachungsrelais in die Mittellage gehen, und ein Wieeinen Drehstrommotor; dereinschalten der Leitung auf den Fehler würde ohneFig. Ι shows an embodiment of a line protection and control circuit according to the invention for 10 wachungsrelais go into the central position, and a Wieeinen Three-phase motor; switching on the line on the error would be without

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für verteilt weiteres möglich sein. Um dies zu verhindern, kann längs einer Leitung angeordnete Leuchten; man für das Prüfrelais RP einen Haltekontakt 22 vor-Fig. 2 shows an embodiment for distributed further be possible. To prevent this, lights can be arranged along a line; a holding contact 22 is provided for the test relay RP

Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine besonders sehen, der ein Wiedereinschalten der Leitung erst nach vorteilhafte Leitungskonstruktion für Schaltungen 15 Unterbrechung einer besonderen Trenntaste Tr genach Fig. 2. stattet.Fig. 3 shows the cross section through a particularly see which enables the line to be switched on again only after an advantageous line construction for circuits 15 interruption of a special disconnect key Tr according to FIG.

In Fig. ι ist 10 die Sekundärwicklung eines Dreh- Bei einem Erdschluß (der an der zu schützendenIn Fig. Ι 10 is the secondary winding of a rotary With a ground fault (the one to be protected

Stromtransformators, 11 das Hauptschaltgerät, hier Leitung selbst infolge ihrer Konstruktion nicht aufein Schütz mit der Wicklung Sch, 12 die Ständer- treten kann) ist ein Ansprechen des Überwachungswicklung des Drehstrommotors. Die Geräte der 20 relais betrieblich nicht erwünscht. Bei der hier be Current transformer, 11 the main switching device, here the line itself due to its construction does not hit a contactor with the winding Sch, 12 the stator can step) is a response of the monitoring winding of the three-phase motor. The devices of the 20 relays are not operationally desirable. At the here be

handelten Schaltung fließt im Erdschlußfalle des Netzes Gleichstrom aus dem Netz über die Gleichrichteranordnung G₂, die beiden Wicklungen des Relais RÜ und von da über den Schutzleiter SL zurActual circuit flows in the event of a ground fault in the network, direct current from the network via the rectifier arrangement G ₂ , the two windings of the relay RÜ and from there via the protective conductor SL to

Schutz- und Steuerschaltung sind mit Ausnahme der Kommandogeräte in an sich bekannter Weise zu einem Leitungsschutz- und Steuergerät 13 zusammengefaßt. With the exception of the command devices, protection and control circuits are closed in a manner known per se a line protection and control device 13 combined.

RST sind die Phasenleiter der Hauptleitung, UStL 35 Erde. Die durch den Erdschlußstrom hervorgerufenen ist der zugleich als Steuerleiter ausgebildete Über- Durchflutungen der Relaiswicklungen W₁, W₂ heben wachungsleiter. Er ist einerseits über ein Überwachungs- bzw. Steuerrelais, hier das gepolte, mit
zwei Wicklungen W₁, W₂ versehene Gleichstromrelais RST are the phase conductors of the main line, UStL 35 earth. The one caused by the earth fault current is the flooding of the relay windings W ₁ , W ₂ which is also designed as a control conductor. On the one hand, it is connected to a monitoring or control relay, here the polarized one
two windings W ₁ , W ₂ provided direct current relays

sich in ihrer Wirkung auf, d. h. das Überwachungsrelais RÜ ist wie vorher nur durch den Haltestrom in dem Sinne erregt, daß der obere Kontakt geschlossentheir effect on, ie the monitoring relay RÜ is, as before, only excited by the holding current in the sense that the upper contact is closed

RÜ, und eine Gleichrichteranordnung G₂ an alle 30 bzw. das Schütz 11 eingeschaltet bleibt. Auf diese RÜ, and a rectifier arrangement G ₂ to all 30 or the contactor 11 remains switched on. To this

Phasen der Hauptleitung, andererseits über die Steuer- Weise ist das Niehtansprechen der SchutzschaltungPhases of the main line, on the other hand via the control way is the close response of the protection circuit

tasten »Ein« und »Aus« und einen Gleichrichter G₁ bei etwa im Netz auftretenden Erdschlüssen gewähr-»On« and »Off« buttons and a rectifier G ₁ in the event of earth faults occurring in the network.

am Motor 12 an den Schutzleiter SL angeschlossen, leistet. Bei einem einfachen Erdschluß kann also derconnected to the protective conductor SL on the motor 12, performs. In the case of a simple earth fault, the

der wie üblich geerdet ist. Im Stromkreis der Wick- Betrieb ungestört weitergehen, wie es im Bergbau all-which is grounded as usual. The Wick operation can continue undisturbed in the electric circuit, as is common in mining.

lung Sch des Hauptschützes 11 liegt der Kontakt eines 35 gemein gefordert wird, jedoch ist im Schutzgerät derment Sch of the main contactor 11 is the contact of a 35 is commonly required, but is in the protection device

aus einer Kleinspannungsquelle 14 gespeisten Hilfs- Isolationswert des Netzes am Widerstandsmeßgerät 20Auxiliary insulation value of the network at the resistance measuring device 20 fed from a low voltage source 14

relais RH, das über den Kontakt des Überwachungs- ablesbar.Relay RH, which can be read via the contact of the monitoring.

relais RÜ, einen Umschaltkontakt mit möglicher Bei einem äußeren Fehler, d. h. Schluß zwischenrelais RÜ, a changeover contact with possible In the event of an external fault, ie short-circuit between

Mittellage, gesteuert wird. Der gleiche Umschalt- dem Überwachungsleiter und dem Schutzleiter, wirdCentral position, is controlled. The same switchover - the monitoring conductor and the protective conductor will be

kontakt steuert ein Prüf relais RP mit parallel dazu 40 der über den Gleichrichter G₁ und den Widerstand 19contact controls a test relay RP with 40 in parallel via the rectifier G ₁ and the resistor 19

angeordneter Meldelampe ML, dessen hauptsächliche aufrechterhaltene Haltegleichstrom, der die Wick-arranged signal lamp ML, whose main sustained holding direct current, which the winding

Funktion darin besteht, beim Ansprechen des Über- lung W₁ des Überwachungsrelais durchfließt, durchThe function is that W _{1 of} the monitoring relay flows through when the overflow responds

wachungsrelais RÜ auf einen inneren Fehler in noch einen Wechselstrom aus der Kleinspannungsquelle 14monitoring relay RÜ for an internal fault in an alternating current from the extra-low voltage source 14

zu erläuternder Weise die Kleinspannungsquelle 14 als unterdrückt. Dieser Wechselstrom wird durch dieTo be explained, the extra-low voltage source 14 is suppressed. This alternating current is generated by the

P ruf spannung an den fehlerhaften Netzteil anzulegen. 45 Drossel Dr gedämpft und über den Kondensator C₁ P call voltage to be applied to the faulty power supply unit. 45 Choke Dr attenuated and via the capacitor C ₁

15, 16, 17, 18, 19 sind Strombegrenzungswiderstände. vom Relais abgeleitet. Das Relais RÜ geht dabei in- Dr ist eine Drossel, KL eine Kontrollampe, C₁, C₂
sind Kondensatoren.15, 16, 17, 18, 19 are current limiting resistors. derived from the relay. The relay RÜ goes in, Dr is a throttle, KL is a control lamp, C ₁ , C ₂
are capacitors.

Die Arbeitsweise der Schaltung ist folgende: Wird der »Ein «-Druckknopf am Motor gedrückt, so erhält die Spule W₁ des Überwachungsrelais RÜ über den Gleichrichter G₁ Steuergleichstrom aus der Kleinspannungsquelle 14. Der Kontakt des Überwachungsrelais legt sich nach oben und schaltet über das Hilfsrelais RH das Schütz 11 ein.The operation of the circuit is as follows: If the "On" button on the motor is pressed, the coil W _{1 of} the monitoring relay RÜ receives control direct current from the low voltage source 14 via the rectifier G ₁ Auxiliary relay RH the contactor 11 on.

Wird der »Aus«-Druckknopf am Motor 12' gedrückt, so wird der über den Widerstand 19 fließende Haltegleichstrom, der die Wicklung W₁ am Überwachungsrelais RÜ durchfließt, unterbrochen und dasIf the "Off" button on the motor 12 'is pressed, the holding direct current flowing through the resistor 19 and flowing through the winding W ₁ on the monitoring relay RÜ is interrupted and that

folge des Verschwindens seiner Erregung in die Mittellage. Auch jetzt ist ein Wiedereinschalten des Motors nicht möglich, solange der Fehler besteht.follow the disappearance of his excitement in the middle position. The Motor not possible as long as the error persists.

Soll trotz Bestehens eines äußeren Fehlers ein Notbetrieb durchgeführt werden, so kann man in Reihe zur Wicklung W₁ des Relais RÜ einen (nicht dargestellten) Gleichrichter von der gleichen Bemessung wie G₁ vorsehen, wobei der Wechselstromweg über den Kondensator C₁ aufgetrennt werden muß. Der Motor kann dann durch Unterbrechen dieses Gleichstroms mit Hilfe eines besonderen (ebenfalls nicht dargestellten) Kommandoschalters vom Leitungsschutz- und Steuergerät 13 aus gesteuert werden. Die If an emergency operation is to be carried out despite the existence of an external fault, a rectifier (not shown) of the same rating as G ₁ can be provided in series with the winding W _{1 of} the relay RÜ , whereby the alternating current path must be separated _{via the capacitor C 1.} The motor can then be controlled by the line protection and control device 13 by interrupting this direct current with the aid of a special command switch (also not shown). the

Hauptschütz 11 über das Hilfsrelais RH zum Ab- 60 Überwachungsfunktion der Schaltung in bezug auf fallen gebracht. innere Fehler bleibt dabei erhalten.Main contactor 11 brought about the auxiliary relay RH for the ab- 60 monitoring function of the circuit with respect to fall. internal faults are retained.

Beim Auftreten eines inneren Fehlers (Schluß zwi- Bei Unterbrechung des Schutzleiters und des Übersehen einem Hauptleiter und dem Überwachungs- wachungs- und Steuerleiters (Leitungsbruch) wird die leiter) wird die Relaiswicklung W₂ des Überwachungs- Anlage selbsttätig abgeschaltet. Der dabei auftretende relais RÜ aus dem Netz über die Gleichrichteranord- 65 Unterbrechungsfunke ist beim Unterbrechen der Kleinnung G₂ erregt und schaltet das Hauptschütz 11 über spannung nicht schlagwettergefährlich.If an internal fault occurs (the end of the line), the relay winding W _{2 of} the monitoring system is automatically switched off. The relay RÜ that occurs from the network via the rectifier arrangement 65 interruption spark is _{excited when the small G 2} is interrupted and does not switch the main contactor 11 over voltage, which is not dangerous for firedamp.

das Hilfsrelais RH ab; ferner erregt es durch das Umlegen seines Kontaktes das Relais RP, durch welches nun über dieselbe Gleichrichteranordnung G₀ the auxiliary relay RH off; Furthermore, by switching over its contact, it excites the relay RP, which now uses the same rectifier arrangement G ₀

Der Kondensator C₂ dient dazu, den kapazitiven Einschaltladestrom vom Überwachungsrelais abzuleiten und bei inneren Fehlern die Erregung der Wick-Prüfspannung an die abgeschaltete Leitung angelegt 70 lung W₂ des Überwachungsrelais nach der Abschal-The capacitor C ₂ is used to derive the capacitive Einschaltladestrom from the monitoring relay and applied excitation of the Wick test voltage at the disconnected line 70 to internal faults lung W ₂ of the monitoring relay to the switch-off

eineone

tung des Hauptschützes 11 so lange aufrechtzuerhalten, bis durch das Relais RP die Prüfspannung an die Relaiswicklung W₁ angelegt ist.direction of the main contactor 11 to maintain until the test voltage is applied to the relay winding W ₁ through the relay RP .

Die Kontrollampe KL zeigt an, daß die Steuer- und Überwachungsspannung vorhanden ist.The control lamp KL indicates that the control and monitoring voltage is present.

Die Meldelampe ML leuchtet auf, wenn die Schaltung auf einen inneren Fehler angesprochen hat.The indicator lamp ML lights up when the circuit has responded to an internal fault.

Der Widerstand 15 ist so bemessen, daß beim Auftreten eines inneren Fehlers der Fehlerstrom über W₂ gleich dem Prüfstrom über W₁ ist. Hierbei ist vorausgesetzt, daß der Fehlerstrom über W₂ bei einem inneren Fehler den Prüfstrom über W₁ um so viel überwiegt, als der Ansprechstrom des Relais RÜ größer ist als der Haltestrom.Resistor 15 is dimensioned so that when an internal fault occurs, the fault current through W _{2 is} equal to the test current through W ₁ . It is assumed here that the fault current through W ₂ in the event of an internal fault outweighs the test current through W ₁ by as much as the response current of the relay RÜ is greater than the holding current.

Als weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Leitungsschutz- und Steuerschaltung für eine Strebbeleuchtungsanlage in Bergwerken.As a further embodiment of the invention, Fig. 2 shows an embodiment of a line protection and control circuit for a face lighting system in mines.

Auch hier handelt es sich um ein nicht geerdetes Netz. Die Trafowicklung 30 speist die durch einen Endstecker 40 abgeschlossene Wechselstromstichleitung UV, in der an verschiedenen Stellen Leuchten 41, 42 angeordnet sind. Mit UStL bzw. SL sind wiederum Uberwachungs- und Steuerleiter bzw. Schutzleiter bezeichnet. 31 ist das Hauptschaltgerät, hier ein zweipoliges Schütz. Die damit im Zusammenhang stehenden Geräte der Leitungsschütz- und Steuerschaltung, mit Ausnahme der Prüfgeräte, die hier mit Steckvorrichtungen 43, 44 vereinigt sind, sind zu einem Schutz- und Steuergerät 33 zusammengefaßt. Es enthält im wesentlichen dieselben Teile wie das Schutz- und Steuergerät 13 des zuerst beschriebenen Aus f ührungsbeispiels.This is also a non-earthed network. The transformer winding 30 feeds the AC stub line UV, which is terminated by an end plug 40 and in which lights 41, 42 are arranged at various points. With UStL and SL , in turn, monitoring and control conductors or protective conductors are designated. 31 is the main switching device, here a two-pole contactor. The associated devices of the line contactor and control circuit, with the exception of the test devices, which are combined here with plug devices 43, 44, are combined to form a protection and control device 33. It contains essentially the same parts as the protection and control device 13 of the exemplary embodiment described first.

Mit Anlegen der Kleinspannung 14 erhält die Wicklung W₁ des Überwachungsrelais RÜ, wiederum ein gepoltes Gleichstromrelais mit zwei Wicklungen und Umschaltkontakt mit möglicher Mittellage, Gleichspannung über den Gleichrichter G₁ im Endstecker. Sein Kontakt geht in die obere Stellung und legt über das Hilfsrelais RH die Spule Sch des Hauptschützes 31 an Spannung, so daß dieses einr schaltet.When the low voltage 14 is applied, the winding W _{1 of} the monitoring relay RÜ, again a polarized direct current relay with two windings and a changeover contact with a possible central position, receives direct voltage via the rectifier G ₁ in the end connector. Its contact goes into the upper position and applies voltage to the coil Sch of the main contactor 31 via the auxiliary relay RH , so that it switches on.

Die Prüftasten Pr in den Steckvorrichtungen 43, 44 und die Signaltasten Sk in den Leuchten 41, 42 sind Ruhekontakte.The test buttons Pr in the plug devices 43, 44 and the signal buttons Sk in the lights 41, 42 are normally closed contacts.

Die Schaltung arbeitet mit einer vieradrigen Leitung. Falls gewünscht wird, daß jede Lampe trotz des Spannungsabfalls in der Leitung die gleiche Spannung erhält, kann man — bei sonst geringfügigen Änderungen der Schaltung — noch eine fünfte Leitung als Rückleitung vorsehen, die in an sich bekannter Weise über den Endstecker mit dem einen Hauptleiter eine Schleife bildet, wie bei der eingangs als zweite vorbekannte Schaltung vorausgeschilderten Schaltung.The circuit works with a four-wire line. If it is desired that each lamp despite the Voltage drop in the line, you can get the same voltage - with otherwise minor changes the circuit - still provide a fifth line as a return line, in a manner known per se Forms a loop over the end plug with one main conductor, as in the case of the second previously known one Circuit shown circuit.

Beim Auftreten eines inneren Fehlers, d. h. Schluß zwischen einem Hauptleiter und dem Überwachungsund Steuerleiter UStL, wird die Wicklung W₂ des Uberwachungs relais RÜ über die Fehlerstrecke und die Gleichrichteranordnung G₂ an die Netzspannung gelegt. Dadurch wird über das Hilfsrelais RH das Hauptschütz 31 ausgeschaltet. Gleichzeitig zieht das Prüf relais RP an, geht in Selbsthaltung und legt aus der Kleinspannungsquelle 14 über die Gleichrichteranordnung G₂ eine Gleichspannung an die abgeschaltete Hauptleitung. Ein Wiedereinschalten der Netzspannung auf den Fehler ist bei dieser Stellung des Prüfrelais nicht möglich. Der über einen Kontakt am Prüfrelais fließende Prüfstrom betätigt über ein Melderelais RM ein Signalgerät (Hupe H), solange der Fehler besteht.When an internal fault occurs, that is, the connection between a main conductor and the monitoring and control conductor UStL, the winding W _{2 of} the monitoring relay RÜ is connected to the mains voltage via the fault path and the rectifier arrangement G _2. As a result, the main contactor 31 is switched off via the auxiliary relay RH. At the same time the test relay RP picks up, goes into latching mode and applies a direct voltage from the low voltage source 14 via the rectifier arrangement G ₂ to the disconnected main line. It is not possible to switch the mains voltage on again in response to the fault when the test relay is in this position. The test current flowing via a contact on the test relay activates a signaling device (horn H) via a signaling relay RM as long as the error persists.

Bei der Fehlersuche werden, am Anfang der Lichtleitung beginnend, nacheinander die P ruf tasten Pr an den Steckvorrichtungen (es sind im Schaltbild nur zwei Steckvorrichtungen 43, 44 angegeben) durchgedrückt. Hierbei wird jedesmal der Prüfstrom in der Uberwachungs- und Steuerleitung unterbrochen und damit jedesmal die Hupe ausgeschaltet, bis der Prüfer die Fehlerstelle passiert hat; sobald beim Drücken einer Taste Pr das Signal nicht mehr ausgeschaltet wird, erkennt der Prüfer, daß er sich jenseits der Fehlerstelle befindet.When troubleshooting, starting at the beginning of the light line, press the P call buttons Pr on the connectors one after the other (only two connectors 43, 44 are shown in the circuit diagram). Here, the test current in the monitoring and control line is interrupted each time and the horn is thus switched off each time until the tester has passed the fault location; as soon as the signal is no longer switched off when a key Pr is pressed, the tester recognizes that he is beyond the point of failure.

Nach Beseitigung des auf diese Weise gefundenen Fehlers wird mittels der Trenntaste Tr im Schutz- und Steuergerät die Selbsthaltung des Prüfrelais RP aufgehoben; dadurch wird die Beleuchtung wieder eingeschaltet.After eliminating the error found in this way, the self-holding of the test relay RP is canceled by means of the isolating button Tr in the protection and control device; this switches on the lighting again.

Die Schutzschaltung führt ebenso wie die nach dem erst beschriebenen Ausführungsbeispiel bei Erdschlüssen im Netz keine Abschaltung herbei. Sie läßt sich aber gewünschtenfalls auch so ausführen, daß bei solchen Erdschlüssen eine Abschaltung eintritt, dadurch, daß dafür gesorgt wird, daß sich im Erdschlußfalle die Durchflutungen der Wicklungen des Überwachungsrelais nicht gegenseitig aufheben. Der Isolationswert des Netzes kann jedoch mittels eines Widerstandsmeßgeräts 20 in jedem Falle ablesbar gemacht werden.The protective circuit, like that according to the embodiment described first, leads to earth faults no shutdown in the network. If desired, however, it can also be carried out in such a way that at such earth faults a shutdown occurs, in that it is ensured that in the event of an earth fault the currents of the windings of the monitoring relay do not cancel each other out. Of the However, the insulation value of the network can be made readable in each case by means of an ohmmeter 20 will.

Bei einem äußeren Fehler, d. h. Schluß zwischen Überwachungsleiter und Schutzleiter, erlischt die Beleuchtung, weil das Überwachungsrelais RÜ infolge Unterdrückung des Haltegleichstroms durch Wechselstrom aus der Kleinspannungsquelle in die Mittellage geht. Bei der Fehlersuche durch Betätigung der Prüftasten Pr wird über den jeweiligen Gleichrichter G₁ der Steuergleichstromkreis geschlossen und dabei der Fehlerwechselstrom unterbrochen, so daß in diesem Falle jedesmal die Beleuchtung aufleuchtet, bis der Prüfer die Fehlerstelle passiert hat. Dieses Aufleuchten der Beleuchtung ist kein »Schalten auf den Fehler«, weil die Isolation der Hauptleiter bei einem äußeren Fehler unbeschädigt ist. Nach Beseitigung des Fehlers wird in diesem Falle die Beleuchtung selbsttätig wieder eingeschaltet.In the event of an external fault, ie short circuit between the monitoring conductor and protective conductor, the lighting goes out because the monitoring relay RÜ goes into the middle position due to the suppression of the holding direct current by alternating current from the extra-low voltage source. When troubleshooting by pressing the test buttons Pr , the control DC circuit is closed via the respective rectifier G ₁ and the fault alternating current is interrupted, so that in this case the lighting lights up each time until the tester has passed the fault location. This lighting up of the lighting is not a "switch to the fault" because the insulation of the main conductor is undamaged in the event of an external fault. In this case, after the fault has been rectified, the lighting is automatically switched on again.

Leitungsbrüche im Uberwachungs- und Steuerleiter und im Schutzleiter lassen sich auf dieselbe Weise orten.Line breaks in the monitoring and control conductor and in the protective conductor can be done in the same way locate.

Es ist ferner erwünscht, die Steckvorrichtungen beim Kuppeln leistungslos zu schalten. Dazu werden die Kontakte in den Steckvorrichtungen so ausgebildet, daß sich die Kontakte des Uberwachungs- und Steuerleiters beim Trennen der Leiter von den drei anderen Kontakten öffnen und beim Kuppeln nach ihnen schließen.It is also desirable to turn off the power to the plug-in devices during coupling. To be the contacts in the plug devices are designed so that the contacts of the monitoring and control conductor open when disconnecting the conductors from the other three contacts and after them when coupling conclude.

Um das Auftreten zündfähiger Lichtbogen bei Beschädigungen der Leitung durch nicht geerdete Metallteile zu vermeiden, empfiehlt es sich, als Beleuchtungsleitung eine Leitungskonstruktion zu verwenden, bei der die Hauptleiter allseitig von leitendem Gummi umgeben sind. Eine solche ist in Fig. 3 im Querschnitt schematisch als Beispiel dargestellt.About the occurrence of ignitable arcs in the event of damage To avoid the line through ungrounded metal parts, it is recommended as a lighting line to use a line construction in which the main conductor is made of conductive rubber on all sides are surrounded. Such is shown schematically in cross section in FIG. 3 as an example.

Die Leitung enthält zwei Hauptleiter 51, 52, einen Uberwachungs- und Steuerleiter, der durch die Ader 53 und durch schraffiert dargestelltes Halbleitermaterial 54 (»leitender Gummi«) gebildet wird, und einen Schutzleiter 55. Zweckmäßig sind die vier Adern um einen isolierenden Kern 56 angeordnet. 57 ist der Außenmantel. Der Uberwachungs- und Steuerleiter 53 ist mit einer Umhüllung von Halbleitermaterial, wie leitendem Gummi, 58 versehen, der mit dem Halbleiterkörper 54 galvanisch verbunden ist, während dieThe line contains two main conductors 51, 52, a monitoring and control conductor that runs through the wire 53 and is formed by hatched semiconductor material 54 ("conductive rubber"), and a protective conductor 55. The four wires are expediently arranged around an insulating core 56. 57 is the Outer jacket. The monitoring and control conductor 53 is coated with semiconductor material, such as conductive rubber, 58 provided, which is galvanically connected to the semiconductor body 54, while the

übrigen Adern 51, 52 und 55 der Leitung mit Isoliermaterial umhüllt sind. Auch der Außenmantel 57 besteht aus Isoliermaterial.the remaining wires 51, 52 and 55 of the line with insulating material are wrapped. The outer jacket 57 is also made of insulating material.

Durch diametrale Anordnung der Hauptleiter 51, 52 wird mit größtmöglicher Sicherheit gewährleistet, daß sie sich bei Quetschungen nicht berühren.By diametrically arranged the main conductors 51, 52 it is guaranteed with the greatest possible certainty that they do not touch if you are crushed.

Man kann die beschriebene Ausführungsform der Leitungskonstruktion auch dahin abwandeln, daß man statt des (schraffiert dargestellten) Halbleitermaterials 54, 58 Isoliermaterial verwendet, indem man entweder unter dem Außenmantel 57 oder um die Einzelleiter 51, 52 und 55 über ihrer Isolierschicht ein Metallgeflecht vorsieht, das mit dem Überwachungsund Steuerleiter 53 galvanisch verbunden wird.You can modify the embodiment of the line construction described so that one instead of the semiconductor material 54, 58 (shown hatched), insulating material is used by either under the outer jacket 57 or around the individual conductors 51, 52 and 55 over their insulating layer Provides metal mesh that is galvanically connected to the monitoring and control conductor 53.

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier behandelten Ausführungsbeispiele. So· kann man gewünsch tenf al Is beim ersten Einschalten der zu überwachenden Hauptleitung eine Prüfung mit Kleinspannung vorsehen, die zwangläufig vor der Einschaltvorrichtung betätigt werden muß.The possibilities for using and carrying out the invention are not limited to those dealt with here Embodiments. So · can be desired If the main line to be monitored is switched on for the first time, it is necessary to carry out a test with low voltage provide, which must be actuated inevitably before the switch-on device.

Es sei noch erwähnt, daß bei den beiden als Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigten Schaltungen grundsätzlich alle Überwachungs- und Steuerströme unterhalb der in bezug auf Schlagwetter und Berührung gefährlichen Werte liegen. Die Spannungen für die Steuerung und für die Überwachung auf äußere Fehler sind Kleinspannungen im Sinne der VDE-Vorschriften.It should also be mentioned that in the two circuits shown as exemplary embodiments of the invention basically all monitoring and control currents below those with regard to firedamp and Touch dangerous values. The voltages for the control and for the monitoring External faults are low voltages in the sense of the VDE regulations.

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Leitungsschutz- und Steuerschaltung, insbesondere für nicht geerdete Netze, namentlich für elektrische Antriebe und/oder Beleuchtungsanlagen mit beweglichen Leitungen in Bergwerken, unter Verwendung eines Überwachungsleiters für die Hauptleitung, der zugleich als Steuerleiter dient, sowie eines Schutzleiters und eines Überwachungsrelais, dessen Kontakt mittelbar oder unmittelbar das Hauptschaltgerät,- insbesondere ein Schütz, steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Überwachungs- und Steuerleiter einerseits über ein Überwachungs- bzw. Steuerrelais und Gleichrichter an alle Phasen der Hauptleitung, andererseits über Steuertasten und Gleichrichter an den Schutzleiter angeschlossen ist.1. Line protection and control circuit, in particular for non-earthed networks, in particular for electrical drives and / or lighting systems with moving lines in mines, using a supervisory ladder for the Main line, which also serves as a control conductor, as well as a protective conductor and a monitoring relay, whose contact directly or indirectly is the main switchgear, in particular a contactor, controls, characterized in that the common monitoring and control conductor on the one hand via a monitoring or control relay and rectifier to all phases of the main line, on the other hand is connected to the protective conductor via control buttons and rectifier. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Überwachungs- und Steuerrelais ein gepoltes, mit zwei Wicklungen (W₁, W₂) verseltenes Gleichstromüberwachungsrelais (RÜ) mit einem Umschaltkontakt mit möglicher Kontaktmittellage (als Ruhelage) verwendet wird, das so geschaltet ist, daß der Umschaltkontakt in seiner einen Endlage direkt oder indirekt über ein durch eine Kleinspannungsquelle (14) gespeistes Hilfsrelais (RH) die Wicklung (Sch) des Hauptschaltgeräts (Schütz 31), in der anderen Endlage die Wicklung eines Prüfrelais (RP) an eine Kleinspannungsquelle (14) legt und in der Mittellage geöffnet ist.2. A circuit according to claim 1, characterized in that a polarized, with two windings (W ₁ , W ₂ ) verseltenes DC monitoring relay (RÜ) with a changeover contact with a possible contact center position (as rest position) is used as the monitoring and control relay, which is so switched is that the changeover contact in its one end position directly or indirectly via an auxiliary relay (RH) fed by an extra-low voltage source (RH) the winding (Sch) of the main switching device (contactor 31), in the other end position the winding of a test relay (RP) to a Low voltage source (14) sets and is open in the central position. 3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Steuerdruckknopf (»Ein«) über den Gleichrichter (G₁) geschlossene Steuergleichstromkreis und der vom Kontakt des 6g Prüfrelais (RP) über die Gleichrichteranordnung (G₂) geschlossene Prüfgleichstromkreis aus der Kleinspannungsquelle (14) gespeist sind.3. Circuit according to Claim 1 and 2, characterized in that the control _{DC circuit closed by the control push button ("On") via the rectifier (G 1} ) and the test DC circuit closed by the contact of the 6g test relay (RP) via the rectifier _{arrangement (G 2} ) the low voltage source (14) are fed. 4. Schaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdruckknopf (»Ein«) durch einen parallel geschalteten Strombegrenzungswiderstand (19) für den Haltegleichstrom des Überwachungs- und Steuerrelais (RÜ) überbrückt ist.4. Circuit according to claim 1 to 3, characterized in that the control push button ("On") is bridged by a parallel connected current limiting resistor (19) for the holding direct current of the monitoring and control relay (RÜ). 5. Schaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuergleichstromkreie über einen Öffnungskontakt am Prüfrelais (RP) geführt ist.5. A circuit according to claim 1 to 4, characterized in that the control DC circuits is guided via an opening contact on the test relay (RP). 6. Schaltung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der im Falle eines Erdschlusses aus dem Netz über die Gleichrichteranordnung (G₂) und das Überwachungs- und Steuerrelais (RÜ) fließende Gleichstrom über die beiden gegeneinander geschalteten Relaiswicklungen (W₁, W₂) geführt ist, so daß sich die Durchflutungen der Relaiswicklungen gegenseitig aufheben.6. A circuit according to claim 1 to 5, characterized in that the direct current flowing in the event of a ground fault from the network via the rectifier arrangement (G ₂ ) and the monitoring and control relay (RÜ) via the two relay windings (W ₁ , W ₂ ) is performed, so that the flow through the relay windings cancel each other out. 7. Schaltung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaiswicklung (W₁) für den bei einem äußeren Fehler aus der Kleinspannungsquelle über die Fehlerstelle fließenden Wechselstrom durch einen Kondensator (C₁) überbrückt ist.7. Circuit according to claim 1 to 6, characterized in that the relay winding (W ₁ ) is bridged _{by a capacitor (C 1} ) for the alternating current flowing in the event of an external fault from the low voltage source via the fault location. 8. Schaltung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Relaiswicklung (W₁) ein zusätzlicher Gleichrichter liegt und der Wechselstromweg über den Kondensator (C₁) durch einen besonderen Hilfsschalter auftrennbar ist und daß in diesem Gleichstromkreis ein zusätzlicher Kommandoschalter mit Unterbrecherkontakt angeordnet ist (Notbetriebsschaltung).8. A circuit according to claim 1 to 7, characterized in that an additional rectifier is in series with the relay winding (W ₁ ) and the alternating current path via the capacitor (C ₁ ) can be separated by a special auxiliary switch and that an additional command switch in this direct current circuit is arranged with an interrupter contact (emergency operation circuit). 9. Schaltung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais wicklung (W.,) durch einen Kondensator (C₂) überbrückt ist.9. Circuit according to claim 1 to 8, characterized in that the relay winding (W.,) is bridged by a capacitor (C _2). 10. Schaltung nach Anspruch 1 und einem der folgenden, insbesondere für Beleuchtungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer durch das Prüfrelais (RP) gesteuerten Signalvorrichtung (z. B. Relais RM, Hupe H) ausgerüstet ist.10. A circuit according to claim 1 and one of the following, in particular for lighting systems, characterized in that it is equipped with a signal device (e.g. relay RM, horn H) controlled by the test relay (RP) . 11. Schaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zu schützenden Leitung vorhandenen Steckvorrichtungen (43,44) mit Prüftasten (Pr) versehen sind, die als Umschaltkontakte ausgebildet sind und bei ihrer Betätigung einen Gleichrichter (G₁) zwischen die Überwachungs- und Steuerleitung (ÜStL) und die Schutzleitung (SL) schalten.11. A circuit according to claim 10, characterized in that the plug devices (43, 44 ) present in the line to be protected are provided with test buttons (Pr) which are designed as changeover contacts and, when actuated, a rectifier (G ₁ ) between the monitoring - Switch the control line (ÜStL) and the protective line (SL) . 12. Schaltung nach Anspruch 10 und 11, gekennzeichnet durch eine solche Ausbildung der Kontakte in den Steckvorrichtungen, daß sich die Kontakte des Überwachungs- und Steuerleiters beim Entkuppeln vor den drei anderen Kontaktpaaren öffnen und beim Kuppeln nach ihnen schließen.12. Circuit according to claim 10 and 11, characterized by such a design of the contacts in the connectors that the Contacts of the monitoring and control conductor when uncoupling before the three other contact pairs open and close according to them when coupling. 13. Schaltung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Leitungskonstruktion mit vier um einen isolierenden Kern (56) angeordneten Leitern, von denen drei (51, 52, 55) mit Isoliermaterial, der vierte (53) dagegen mit Halbleitermaterial (»leitendem Gummi« 58) umkleidet sind, wobei alle vier Leiter in einer Einbettung (54) aus Halbleitermaterial liegen, die mit dem Leiter (53) durch seine Umhüllung (58) galvanisch verbunden und von einem isolierenden Außenmantel (57) umhüllt ist, derart, daß der mit der halbleitenden Einbettung (54) galvanisch verbundene Leiter (53) als Überwachungs- und Steuerleiter (ÜStL) dient.13. A circuit according to claim 10, characterized by the use of a line construction with four conductors arranged around an insulating core (56), three of which (51, 52, 55) with insulating material, the fourth (53) with semiconductor material (»conductive rubber «58) are encased, with all four conductors in an embedding (54) of semiconductor material, which is galvanically connected to the conductor (53) through its sheath (58) and covered by an insulating outer sheath (57), such that the with the semiconducting embedding (54) electrically connected conductor (53) serves as a monitoring and control conductor (ÜStL) . 14. Schaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß statt des Halbleitermaterials (54, 58) Isoliermaterial verwendet und dafür ent-14. Circuit according to claim 13, characterized in that that instead of the semiconductor material (54, 58) insulating material is used and weder zwisohen Außenmantel (57) und dem in diesem Falle isolierenden Einbettungskörper (54) oder jeweils zwischen den Umhüllungen der Einzelleiter (5*> 52, 55) und dem isolierenden Einbettungskörper (54) ein Metallgeflecht vorgesehen ist, das mit dem als Überwachungs- und Steuerleiter (ÜStL) dienenden Einzelleiter (53) galvanisch verbunden ist.neither between the outer jacket (57) and the embedding body (54), which is insulating in this case, or between the sheaths of the individual conductors (5 *> 52, 55) and the embedding body (54) is provided with a metal mesh that is used as a monitoring and Control conductor (ÜStL) serving single conductor (53) is galvanically connected. 15. Schaltung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hauptleiter (JJV) diametral einander gegenüberliegende Einzelleiter (51, 52) verwendet sind.15. Circuit according to claim 13 and 14, characterized in that diametrically opposed individual conductors (51, 52) are used for the main conductor (JJV). In Betracht gezogene Druckschriften:
Siemens - Zeitschrift, 1952, S. 387, insbesondere Bild 8.Considered publications:
Siemens - Zeitschrift, 1952, p. 387, especially Fig. 8. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen;For this 1 sheet of drawings;