DE2523251C3

DE2523251C3 - Erdschlußschutzschaltung für ein Dreileiter-Einphasensystem

Info

Publication number: DE2523251C3
Application number: DE2523251A
Authority: DE
Inventors: William R. Bedford Mass. Clark (V.St.A.)
Original assignee: ITE Imperial Corp
Current assignee: ITE Imperial Corp
Priority date: 1974-08-27
Filing date: 1975-05-26
Publication date: 1978-03-02
Also published as: JPS5125747A; BR7502435A; GB1500792A; DE2523251B2; US3895263A; JPS54298B2; DE2523251A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Erdschlußschutzschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Bauart. Eine solche Erdschlußschutzschaltung ist durch die DT-OS 21 37 463 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht die Gefahr, daß der Schutztransformator unwirksam wird, wenn jener spannungsführende Leiter, an dem seine Primärwicklung angeschlossen ist, aus irgendwelchen Gründen abgeschaltet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Erdschlußschutzschaltung der eingangs genannten Gattung derart zu verbessern, daß der Schutztransformator auch bei Abschalten eines der beiden spannungsführenden Leiter voll wirksam b'eibt.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Durch diese automatische Umschaltung von dem ersten spannungsführenden Leiter auf den zweiten spannungsführenden Leiter wird gewährleistet, daß immer bei Abschaltung eines der beiden spannungsführenden Leiter, und zwar gleichgültig welchen Leiters, der Schutztransformator voll wirksam bleibt und eine

45 Ungleichgewichtsbedingung in dem Differentialtransformator erzeugt, wenn der Null-Leiter in der Nähe der Last einen Erdschluß aufweist, über den der Strom abfließen kann, der von der über den Schutztransformator erzeugten Spannung getrieben wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Umschaltung über einen Schalter, vorzugsweise in Gestalt eines Triac, dessen Steuerelektrode über Widerstände an den ersten spannungsführenden Leiter angeschaltet ist, an den die Primärwicklung des Schutztransformators über den gleichen Widerstand und einen weiteren Widerstand angelegt ist, wobei der eine Pol des Schalters mit dem Null-Leiter und der andere Pol des Schalters über einen Widerstand mit dem zweiten spannungsführenden Leiter und über einen weiteren Widerstand mit der Primärwicklung des Schutztransformatore verbunden ist.

Nachstehend .vird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Erdschluß-Schutzschaltung für ein Dreileiter-Einphasensystem.

Die Spannungsquelle des Dreileiter-Einphasensystems ist mit U bezeichnet. Diese Spannungsquelle U ist mit den Lastwiderständen 12 bzw. 13 über die drei Leiter 14,15 und 16 des Systems verbunden. Die Leiter 14 und 15 sind die spannungsführenden Leiter und der Leiter 16, der auf einem Potential zwischen dem Potential der Leiter 14 und 15 steht, wird als Null-Leiter bezeichnet. Letzterer ist an der Spannungsquelle 11 geerdet. In den spannungsführenden Leitern 14 und 15 liegen miteinander gekuppelte Schaltkontakte 18,19.

Alle drei Leiter 14 bis 16 sind durch einen torusförmigen Magnetkern 21 eines Differentialtransformators 20 geführt und bilden dessen Primärwicklung mit einer einzigen Windung. Der Transformator 20 ist außerdem mit einer Sekundärwicklung 22 mit vielen Windungen versehen, die an den Eingang eines Verstärkers 23 angeschaltet ist, dessen Ausgang 24 mit der Steuerelektrode eines Festkörperschalters 25 verbunden ist. Der Leistungskreis des Schalters 25 liegt zwischen dem Null-Leiter 16 und ist über Schalterbetätigungsspulen 26 und 27 mit den spannungsführenden Leitern 14 bzw. 15 verbunden. Die Betätigungsspulen 26, 27 sind so angeordnet, daß bei Erregung einer der beiden Spulen beide Schalter 18 und 19 geöffnet werden. In bekannter Weise wird ein Ausgangssignal in der Sekundärwicklung 22 des Differentialtransformators 20 erzeugt, wenn eine vorbestimmte Ungleichgewichts-Strom-Bedingung in den Leitern 14 bis 16 festgestellt wird, hierdurch wird ein Signal am Verstärkerausgang 24 erzeugt, der den Schalter 25 in den Leitfähigkeitszustand schaltet, wodurch die Stromkreise der Betätigungsspulen 26,27 an Spannung gelegt werden.

Auf der Lastseite des Differentialtransformators 22 ist der Null-Leiter 16 über die Sekundärwicklung 31 eines Schutztransformators 30 an die Verbindung zwischen den Belastungswiderständen 12 und 13 geführt. Die Primärwicklung 32 des Schutztransformators 30 ist an der einen Seite mit dem Null-Leiter 16 auf der der Spannungsquelle zugewandten Seite der Sekundärspule 31 verbunden, und das andere Ende der Primärspule 32 ist über eine Reihenschaltung von Widerständen 34,35 an den spannungsführenden Leiter 14 angeschlossen und über eine Reihenschaltung von Widerständen 36, 37 an den zweiten spannungsführenden Leiter 15. Die Verbindung zwischen den Widerstän-

den 34 und 35 ist über einen Widerstand 38 an die Steuerelektrode eines Halbleiterschalters 40 (Triac) angeschlossen, dessen Leistungskreis zwischen dem neutralen Leiter 16 auf der der Snannungsquelle zugewandten Seite des Schutztransformators 30 und der Verbindung zwischen den Widerständen 3(i und 37 liegt.

Wenn beide spannungsführenden Leiter 14, 15 angeschaltet sind, wird der Schutztransformator 30 von dem spannungsführenden Leiter 14 erregt, weil zu dieser Z;;t der Schalter 40 im Leitiähigkeitszustand befindlich ist, so daß die Verbindung zwischen den Widerständen 36, 37 auf Nullpotential liegt, so daß ein Strom über den Widerstand 37 durch den Schalter 40 und den Leiter 51 fließt, um die Primärwicklung 32 kurzzuschließen. Wenn der erste spannungsführende Leiter 14 abgeschaltet wird, dann fällt das Potential an der Steuerelektrode des Schalters 40 ab, und der Schalter 40 geht in den Sperrzustand über. Unter diesen Bedingungen verläuft der Erregerpfad für die Primärwicklung 32 über die Widerstände 36. 37 nach dem zweiten spannungsführenden Leiter 15.

An den Erregerklemmen 51, 52 des Verstärkers 23 tritt eine Spannung auf, wenn entweder beide Leiter 14, 15 oder eine von ihnen erregt ist. Die Leitung 53 verbindet die negative Erregerklemme 51 direkt mit dem Null-Leiter 16 auf der Lastseite des Transformators 20, und die positive Erregerklemme 52 ist über die Dioden 54, 55 mit den spannungsführenden Leitern 14, 15 auf der Lastseite des Transformators 20 verbunden.

Die Erfindung schafft som'.t durch Anordnung des Schutztransformators 30 eine Schaltung, die verhindert, daß der Differentialtransformator 20 funktionsuntüchtig wird, wenn der Null-Leiter 16 in der Nähe der Last 12, 13 einen Erdschluß erhält, wobei eine Erregung normalerweise durch den ersten spannungsführenden Leiter 14 erfolgt, jedoch bei Abschaltung des Leiters 14 eine automatische Umschaltung wirksam wird, um eine Erregung des Schutztransformators 30 über den zweiten spannungsführenden Leiter 15 zu bewirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Erdschlußschutzschaltung für ein Dreileiter-Einphasensystem, welches einen ersten und einen zweiten spannungsführenden Leiter mit entgegen- ί gesetzten Potentialen und einen gemeinsamen Null-Leiter aufweist, der in der Nähe der Spannungsquelle geerdet ist, mit einem Differentialtransformator, dessen Kern alle drei Leiter umschlingt und der bei einer Stromungleichgewichtsbedingung ι ο der hin- und zurückfließenden Ströme infolge eines Erdschlusses ein Fehlersignal erzeugt, welches eine Anzeigeeinrichtung oder einen Leistungsschalter betätigt, und mit einem Schutztransformator, dessen Sekundärwicklung im Null-Leiter liegt und dessen is Primärwicklung zwischen einem spannungsführenden Leiter und dem Null-Leiter angeschlossen ist und der im Null-Leiter eine Spannung induziert, wenn letzterer in der Nähe der Last einen Erdschluß erhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (32) des Schutztransformators (30) von dem ersten spannungsführenden Leiter (14) auf den zweiten spannungsführenden Leiter (15) derart umschaltbar ist, daß bei Abschaltung des ersten spannungsführenden Leiters (14) die Primärwicklung (32) an den zweiten spannungsführenden Leiter (15) gelegt wird und umgekehrt.

2. Erdschlußschutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung über einen Schalter (40) erfoigt, dessen Steuerelektrode über Widerstände (38,35) an den ersten spannungsführenden Leiter (14) angeschaltet ist, an den die Primärwicklung (32) des Schutztransformators über den gleichen Widerstand (35) und einen weiteren Widerstand (34) angelegt ist, und daß der eine Pol des Schalters (40) mit dem Null-Leiter (16) und der andere Pol des Schalters (40) über einen Widerstand (37) mit dem zweiten spannungsführenden Leiter (15) und über einen weiteren Widerstand (36) mit der Primärwicklung (32) des Schutztransformators (30) verbunden ist.