DE398933C - Schutzvorrichtung fuer elektrische Maschinen und Apparate - Google Patents

Description

In Wechselstromnetzen sind die Maschinen und Apparate der Niederspannungsseite, namentlich die Generatoren und Transformatoren, bei Übertritt der Hochspannung auf die Niedervoltseite gefährdet und ihre Wicklung schlägt nach Erde durch, sofern die aufgetretene Spannungserhöhung keinen anderen Ausgleich nach Erde findet. Als Schutzmaßnahme hiergegen ist es üblich, den Nullpunkt der Generatoren entweder unmittelbar oder über einen sehr kleinen Ohmschen Widerstand zu erden. Dieses hat den Nachteil, daß jeder Erdschluß auf der Niedervoltseite einem Kurzschlüsse gleichkommt und eine neue Gefahrenquelle für die Maschine bildet. Anderseits darf der in die Erdverbindung eingeschaltete Widerstand nicht zu groß sein, weil sonst die Wirkung der Erdung beeinträchtigt und die Spannung am Nullpunkt

so der Maschine zu hoch würde.

Um nun eine sichere Ableitung von Überspannungen zu gewährleisten, wird erfindungsgemäß parallel zu dem Widerstand eine Überschlagssicherung geschaltet, die so eingestellt ist, daß sie nur bei einer unzulässigen Spannungserhöhung am Widerstände anspricht, so daß sich die Überspannungen teilweise direkt durch den Widerstand, teilweise über die Funkenstrecke ausgleichen können.

Die Möglichkeit der Anwendung einer solchen Schaltung beruht darauf, daß sich bei eingehender Betrachtung· der Verhältnisse die von vornherein nicht vorauszusehende Tatsache ergeben hat, daß in allen denjenigen Fällen, in denen die Funkenstrecke nicht anspricht, die Einschaltung eines größeren Widerstandes mit Rücksicht auf die geringe abzuleitende Energiemenge nicht schädlich ist, daß dagegen in allen denjenigen Fällen, bei denen ein geringerer Widerstand in der Nullpunktleitung unbedingt erforderlich ist, auch die Funkenstrecke anspricht und den Widerstand überbrückt. Dadurch läßt sich erreichen, daß die Abführung der übertragenen Hochvoltspannung auf alle Fälle gewährleistet ist und die Spannung am Nullpunkt in zulässigen Grenzen bleibt. Anderseits ist der Einbau eines größeren Ohmschen Widerstandes möglich, so daß eine nennenswerte Begrenzung des Stromes bei Erdschluß auf der Niedervoltseite erreicht wird.

Die Ausbildung der Schaltung nach der Erfindung läßt auch die Anwendung einer weiteren Sicherheitsmaßnahme zu, die darin besteht, daß in die die Funkenstrecke überbrückende] Leitung ein Anzeigeinstrument oder ein Relais in Reihe mit dem erwähnten Widerstand und mit einer Batterie geschaltet wird, die es ermöglicht, Isolationsstörungen der Niedervoltseite anzuzeigen oder beim Auftreten solcher Störungen die Anlage abzuschalten.

Zur Erläuterung der Erfindung ist auf~der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt. In der Verbindungsleitung zwischen dem' Nullpunkte der Maschine oder des Apparates und Erde Hegt die Funkenstrecke 0 und parallel zu derselben ein aus dem Widerstände c, der Spule / und der Batterie α bestehender Stromkreis. Die Spule/ betätigt entweder den Kontakt eines Relais oder den Zeiger g· eines Meßinstrumentes, das gege-

benenfalls mit einer Kontaktvorrichtung versehen sein kann. Unter Umständen kann auch Meßinstrument und Relais getrennt in ,den Stromkreis eingeschaltet werden. Beim Auftreten eines Isolationsfehlers in der Maschine oder in den mit dieser in Verbindung stehenden Anlageteilen wird durch die Wicklung des Überwachungsinstrumentes eine der Spannung der Stromquelle und dem Widerstand an der Störungsstelle entsprechender Strom fließen. Bei Überschreitung eines gewissen einstellbaren Stromwertes, also bei Unterschreitung eines bestimmten Wertes des Isolationswiderstandes, wird die Kontaktvorrichtung des Überwachungsinstrumentes ansprechen und die Isolationsstörung z. B. durch Einschalten der Glühlampe k melden oder eine zum Schutz des Generators vorgesehene Einrichtung betätigen, die beispielsao weise darin bestehen kann, daß der Generator durch den Schalter I vom Netz abgetrennt wird oder durch den Schalter.« ein Feldschwächungswiderstand für die Erregermaschine eingeschaltet wird. Das Überwachungsinstrument wird in jedem Falle einer Isalationsverschlechterung ansprechen, sei sie nun hervorgerufen durch einen Durchschlag der Wicklungsisolation oder durch Auftreten von Feuchtigkeit. Zum; Schutz des Instrumentes gegen etwa auftretende hohe Wechselströme wird der Widerstand c zweckmäßig als Drosselspule ausgebildet. Die Überschlagssicherung 0 dient in der oben geschilderten· Weise dazu, etwaige Spannungserhöhungen am Nullpunkt der Maschine unschädlich zu machen.

Gegebenenfalls kann auch die Batterie, das Überwachungsinstrument und die von dem letzteren betätigten Hilfsapparate fortfallen, so daß dann der Widerstand c direkt an die beiden Elektroden der Funkenstrecke angeschlossen ist.

. Die Einrichtung hat insbesondere den Vorteil, daß sie das Auftreten von Überspannungen mit Sicherheit vermeidet und gleichzeitig eine äußerst empfindliche Anzeigevorrichtung von Isolationsfehlern in Wechselstromnetzen darstellt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche: so

1. Schutzvorrichtung für elektrische Maschinen und Apparate in Sternschaltung mit über einen Widerstand beliebiger Größe geerdetem Nullpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu diesem Widerstand eine Überschlagssicherung liegt, die so eingestellt ist, daß sie bei einer unzulässigen Spannungserhöhung am Widerstände anspricht und bei ihrem Ansprechen den Widerstand kurzschließt.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand und parallel zur Funkenstrecke eine Batterie und die ,Spule eines auf Gleichstrom ansprechenden Relais oder Meßinstrumentes geschaltet ist, das den Isolationszustand des mit den zu schützenden Maschinen oder Apparaten in Verbindung stehenden Stromkreises zu überwachen bzw. diesen Stromkreis abzuschalten gestattet.