DE1043880B - Anordnung zur Beseitigung von UEberspannungen durch spannungs-abhaengige Widerstaende in Signalanlagen - Google Patents

Description

Zum Schutz elektrischer Anlagen gegen Überspannungen, die vorzugsweise beim Abschalten induktiver Verbraucher auftreten, kann man die Spitzenspannungen dort bekämpfen, wo sie entstehen oder dort, wo sie sich auswirken können. Man hat daher vorgeschlagen, die Schutzmittel gegen Überspannungen ähnlich wie die der Funkenlöschung dienenden Kondensatoren jeweils parallel zu den Schaltern zu legen oder aber die Anschlußklemmen der einzelnen die Überspannungen erzeugenden Verbraucher durch entsprechende Schutzmittel zu überbrücken. Bei neueren Einrichtungen sind die Schutzmittel nach Möglichkeit in die Gehäuse der Verbraucher mit eingebaut. Schwieriger ist es, eine vorhandene Anlage nachträglich mit Schutzmitteln gegen Überspannungen auszurüsten.

In den schlagwettergeschützten Gehäusen von

Schaltgeräten, z. B. Einschlagschaltern für Schacht-

Signalanlagen, ist vielfach kein Platz vorhanden, um _

nachträglich diese Schutzmittel einbauen zu können. "

Aber selbst, wenn dieses möglich wäre, so müßte nach 20 ohmigen Widerstand die Überspannungen für die ge-

Anordnung zur Beseitigung von Überspannungen durch spannungsabhängige Widerstände in Signalanlagen

Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft

Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2

Gerhard Dropmann, Braunschweig, ist als Erfinder genannt worden

den bisherigen Erkenntnissen der Betrieb mehrfach unterbrochen werden, um jeden Schalter einzeln ausbauen und nach Einbau der Schutzmittel wieder einbauen zu können. Bei den zugehörigen Einschlagweckern, die vielfach nur der Bauart »erhöhte Sicherheit« zu entsprechen brauchen, da bei ihrem Betrieb keine Kontaktunterbrechung und keine unzulässige Erwärmung auftritt, dürfte außerdem ein Überspannungsschutz jedes einzelnen Weckers nur durch Schutzmittel erfolgen, die in druckfester Kapselung geliefert werden. Diese Forderung ist verständlich, da in den Schutzmitteln selbst unter Umständen Gleitfunken entstehen können, die eine Gefahr für die gesamte Anlage bedeuten würden.

fährdeten Anlageteile kurzschließt, ehe die Überspannung sich an den isolationsmäßig schwächsten Stellen auswirken kann. Es hat sich gezeigt, daß der innere Widerstand der einzelnen Spitzenspannungsquellen und der Leitungswiderstand vernachlässigbar klein gegenüber dem schwächsten Isolationswiderstand der ganzen Anlage sind, so daß sich ohne Schutzmittel die Summe aller Spitzenspannungen an diesem schwächsten Isolationswiderstand auswirkt.

Bei einer Einrichtung zur Beseitigung von Spitzenspannungen, die insbesondere in explosionsgefährdeten Schachtsignalanlagen mit Einschlagweckern eingesetzt werden kann, bei denen mehrere vorzugsweise in Reihe liegende Verbraucher an gemeinsame Lei-

Ähnliche Ausführungen von Schutzmitteln müßten 35 tungen angeschlossen sind, besteht die Erfindung

4 «· * — rf Λ I I » * rf rf rf rf . rf rf . . _ _ _ m^m^.

auch für die Einschlagschalter benutzt werden, wenn ein Einbau in die Schaltergehäuse nicht möglich ist.

Es ist ersichtlich, daß eine Spitzenspannungssicherung nach den bisherigen Erkenntnissen, die einen darin, daß allen zu schützenden Einrichtungen, z. B. allen Einschlagweckern einer Schachtsignalanlage, gemeinsame Schutzmittel zwischen den zu den Betätigungsschaltern und/oder Verbrauchern führenden

Einbau in jedes zu schützende oder Spitzenspannung 40 Leitungen angeschlossen sind.

erzeugende Gerät verlangen würde, nur unter großen Unkosten möglich ist, die nicht nur in der Vielzahl der benötigten Schutzmittel, sondern auch in der Schwierigkeit des Einbaus begründet sind.

Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß ein wirksamer Schutz elektrischer Anlagen gegen Überspannungen keinen Schutz jeder einzelnen zu schützenden Vorrichtung durch Überbrücken jeder Vorrichtung mit einem Schutzmittel erfordert, sondern Sind Schalter und Verbraucher durch nur in explosionsgefährdeten Räumen liegende Leitungen miteinander verbunden, so genügt es also, ein einziges entsprechend bemessenes Schutzmittel in druckfester Kapselung anzubringen. Die Vielzahl bisher vorgeschlagener Schutzmittel entfällt. Sind die Schalter und Verbraucher dagegen durch Leitungen verbunden, die außerhalb der explosionsgefährdeten Räume zusammenlaufen, so genügt es, ein handelsübliches, d. h.

daß es im wesentlichen darauf ankommt, überhaupt 50 ungekapseltes Schutzmittel an dieser Stelle anzuordfür die an einem hohen dynamischen bzw. induktiven nen, wobei man unter Umständen sowohl die zu den Widerstand entstehenden Überspannungen einen Schaltern als auch die zu den Verbrauchern führenden

Leitungen durch ein besonderes Schutzmittel überbrücken kann.

Stromweg zu schaffen, der über einen spannungsabhängigen, bei hohen Spitzenspannungen nieder-805 678/496

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur dargestellt.

Es handelt sich dort um eine Schachtsignalanlage für mehrere in Reihe liegende Einschlagwecker Wi, W2 bis Wn. Die Speiseleitung dieser Wecker ist im Verteiler V an den Punkten A und B angeschlossen. Die Einschlagschalter vS"l, S2 bis Sn liegen parallel zueinander an den von den Anschlußpunkten C und D ausgehenden Leitungen. Gemäß der Erfindung genügt es, wenn zwischen den Punkten A und B oder zwischen den Punkten C und D ein Schutzmittel angeschlossen wird. An diesen Punkten wird dann die in den Wekkern Wl bis Wn entstehende Spitzenspannung schon bei ihrem Entstehen kurzgeschlossen, so daß sie sich nicht zur vollen Höhe entwickeln und daher auch keine Gefährdung der Anlage herbeiführen kann. Die Batterie bzw. der die Signalanlage speisende Gleichrichter ist im allgemeinen so niederohmig, daß sich die Überbrückung der Speisestromquelle durch einen Spitzenspannungsschutz erübrigt. Immerhin kann es zweckmäßig sein, zur Erhöhung der Sicherheit außer zwischen den Punkten A und B auch an den Punkten D und C ein weiteres Schutzmittel in die Leitung einzuschalten.

Befindet sich ein schlagwettergeschützter Verteiler V unter Tage, so wird im allgemeinen auch genügend Raum vorhanden sein, um ungekapselte Schutzmittel einbauen zu können. Ist dies nicht der Fall, so wären lediglich ein bzw. zwei gekapselte Schutzmittel erforderlich. Vielfach werden jedoch die von den Einschlagweckern und die von den Einschlagschaltern kommenden Leitungen in einem über Tage liegenden, nicht schlagwettergefährdeten Raum zusammengeführt. In diesem Fall ist der Einbau von Schutzmitteln in beliebiger, d. h. auch nicht schlagwettersicherer Ausführung möglich.

Als Schutzmittel können beliebige bekannte Einrichtungen verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es, die in neuerer Zeit entwickelten spannungsabhängigen Widerstände, z. B. Varistoren zu verwenden, die bei einer Spannungserhöhung um eine Potenz ihren Widerstand um mehr als vier Potenzen verringern.

Eine weitere Ausführungsform besteht in der Verwendung von zwei in Reihe liegenden entgegengesetzt gepolten Gleichrichtern bzw. Gleichrichtersäulen. Bei diesen Anordnungen wird vor allem die hohe Widerstandsänderung des in Sperrichtung beanspruchten Gleichrichters beim Überschreiten der Sperrspannung zum Zwecke der Spitzenspannungssenkung ausgenutzt. Die Erfindung kann auch in dem Sinne abgewandelt werden, daß bei einer sehr großen Anzahl in Reihe liegender Verbraucher, z. B. bei zehn Einschlagweckern, ein weiterer Schutzwiderstand in druckfester Kapselung beispielsweise zwischen dem fünften Wekker und der durchgehenden Speiseleitung angeschlossen wird. Auch in diesem Falle bleibt die wesentliche ίο Ersparnis erhalten, da an Stelle von bisher zehn nur zwei Schutzwiderstände benötigt werden.

Claims (5)

Patentansprüche=

1. Anordnung zur Beseitigung von Überspannungen durch spannungsabhängige Widerstände in Signalanlagen mit induktiven Verbrauchern, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anlagen mit mehreren in Reihe liegenden Verbrauchern, z. B. Einschlagweckern von Schachtsignalanlagen, ein ge-

ao meinsames Schutzmittel parallel zur Reihenschaltung mehrerer oder aller Verbraucher zwischen den von den Betätigungsschaltern bzw. der Stromquelle zu der Reihenschaltung führenden Leitungen angeschlossen ist.

2. Anordnung in Anlagen, in denen die von den Schaltern und den Verbrauchern kommenden Leitungen in einem nicht explosionsgefährdeten Verteilerraum zusammenlaufen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Schutzmittel in diesem Raum angeordnet ist, so daß auch Schutzmittel ohne druckfeste Kapselung verwendet werden können.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlußleitungen der Schalter und an die Speiseleitungen der Verbraucher je ein Schutzmittel angeschlossen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzmittel zwei oder mehr in Reihe liegende entgegengesetzt gepolte Gleichrichter bzw. Gleichrichtersäulen vorgesehen sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzmittel ungerichtete, spannungsabhängige Widerstände, z. B. Varistoren, vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
K. Maier: »Trockengleichrichter«, 1938, S. 268.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen