DE1018136B - Schutz- und UEberwachungseinrichtung fuer elektrische Speiseleitungen im Untertagebetrieb - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Zum Schutz und zur Überwachung elektrischer Speiseleitungan, insbesondere für Beleuchtungsanlagen in Bergwerksbetrieben unter Tage, ist es bekannt, die Leitungen neben den Energieadern mit eimern Schutz- und einem Überwachungsleiter auszurüsten,, die in Zusammenarbeit mit einer Hilfsspannungsquelle über Relaisanordnungen beim Auftreten von Fehlern in der Leitung die Abschaltung der Anlage bewirken·.

Ein Vorschlag für die Anordnung solcher Einrichtungen sieht vor, aus Schutz- und Überwachungs-leiter eine am Leitungsanfang von der Hilfsspannungsquelle gespeiste Schleife zu bilden und dabei für die Überwachung innerer und äußerer Fehler getrennte' Relaiseinrichtungen zu verwanden.

Die Erfindung bringt nun eine Verbesserung eiineir solchen Schutz- und Überwachungseinrichtung für elektrische Speiseleitungen mit eigenen Überwachungseinrichtungen für innere und äußere Fehler. Die Erfindung besteht darin, daß das Überwachungsrelais für innere Fehler eine zweite Wicklung besitzt, die im Stromkreis der Überwachungseinrichtung für äußere Fehler liegt, so daß bei Ausbleiben des Stromes in der Überwachungseinrichtung für äußere Fehler ein Einschalten der Anlage verhindert wird.

Durch die Erfindung ergibt sich die Möglichkeit, eine Selbstüberwachung dar Schutzeinrichtung für innere Fehler auf Betriebsbereitschaft zu erreichen. Falls dabei für den Überwachungskreis für äußere Fehler aine elektronische Verstärkung der Fehlerströme vorgesehen wird, ergibt sich als weiterer Vorteil der Fortfall einer Gefahr für die Anlage, die darin besteht, daß bei den Anlagen nach den bisherigen Vorschlägen die äußeren Fehler erst überwacht werden, wenn die Kathode der Verstärkerröhre zu emittieren beginnt, wofür eine gewisse Zeit nach der Einschaltung benötigt wird.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werdein, die ein Beispiel eines Schaltschemas einer solchen Anlage wiedergibt. Bei dam in. der Zeichnung dargestellten Beispiel ist gemäß einem älteren Vorschlag für die Überwachung der Leiterschleife aus Schutz- -und Überwachungsleiter bzw. zum Schutz gegen äußere Fehler in der Leitung ein Differentialrelais mit zwei Wicklungen vorgesehen, die beide gemeinsam an dem einen Ende von der Steuerspannungsquelle gespeist werden, während, das zweite Ende der einen Wicklung über einen Widerstand mit dem Anfang des Schutzleiiters und das zweite Ende der anderen Wicklung über den Überwachungsleiter und einen Widerstand mit dem Ende des Schutzleiters des zu überwachenden: Leitungszuges verbunden sind. Zur Erhöhung der Anisprechempfmdlichkeit dieser Einrichtung ist, wie auch bereits vorgeschlagen, ain elektronischer Verstärker Schutz- und überwachungseinrichtung

für elektrische Speiseleitungen

im Untertagebetrieb

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktienges ells chaf t,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Kurt Wulsten, Berlin-Siemensstadt,

und Werner Schicke, Berlin-Tempelhof,

sind als Erfinder genannt worden

vorgesehen, der die kleinen Fehlerströme für ihre Einwirkung auf die Relais verstärkt.

Als weitere Verbesserung sind bei dem dargestellten Beispiel für die Speisung der Überwachungseinrichtung für innere und äußere Fehler voneinander unabhängige Spannungsquellen verwendet, so· davß gegenseitige Beeinflussungen von inneren und äußeren Fehlern weitestgehend vermieden sind.

Die Spannungsqualle für die Überwachung äußerer Fehler ist mit 1 bezeichnet, während 2 die Spannungsquelle für die inneren Fehler bedeutet.

Die zu schützende Leitung mit den Energieadern, 3 und 4 enthält den Überwachungsleiter 5 und den Schutzleiter 6, die mit den Widerständen W₁, W₂, W₃ und W_A zu dem Überwachungskreis für äußere Fehler zusammengeschlossen sind, der die Verstärkerröhre 7 steuert. In dem von der Spannungsqucille 8 gespeisten. Anodenkreis der Verstärkerröhre liegt das Differentialrelais 9 mit seinen zwei Wicklungen!.

Für die Überwachung innerer Fehler dient das Relais 10 im Stromkreis der Spannungsquelle 2, der einerseits über Gleichrichter 11 und 12 an die Phasenleiter 3 bzw. 4 und andererseits an den Mittelpunkt eines zwischen Überwachungsleiter 5 und Schutzleiter 6 liegenden Spannungsteilers 13 angeschlossen, ist.

Um eine Beeinflussung des Gleichgewichtes der Brückeinschaltung aus den Widerständen W₁ bis W_A durch den Spannungsteiler 13 zu vermeiden·, ist der Widerstandswert seiner Widerstände um eine

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Größenordnung höher zu wählen als der Widerstand der Widerstände das äußeren Überwachungskreises. Gemäß der Erfindung führt nun der Stromverlauf vom Pluspol der Anodenspannungsquelle 8 zunächst über eine zweite Wicklung 14 des Relais 10 für die Überwachung innerer Fehler und erst von hier zu den beiden Wicklungen des Relais 9 für äußere Fehler. Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Werden die Hilfsspannungsquellen eingeschaltet, so ist zunächst die Röhre 7 nicht angeheizt; es fließt also auch kein Anodenstrom, und das Relais 10 kann daher nicht anziehen, weil seine Wicklung 14 nicht erregt ist. Somit ist der Kontakt 15 des Relais 10 geöffnet, und das Hauptschütz 16 kann nicht einschalten. Sobald die Röhre 7 angeheizt ist, bringt der Anodenstrom der beiden Röhrensysteme das Relais 10 zum Ansprechen, wodurch der Konitakt 15 geschlossen wird und das Hauptschütz 16 die Beleuchtungsanlage 17 unter Spannung setzt. Tritt nun ein äußerer Fehler, beispielsweise ein durch den Blitzpfeil F₁ angedienteter Schluß, zwischen Überwachungsleiter 5 und Schutzleiter 6 auf, so wird die Symmetrie an der Verstärkerröhre 7 dadurch gestört, daß zwischen den Punkten 18 und 19 eine Spannungsdifferenz entsteht, welche den Anodenstrom in einem Röhrensystem erhöht bzw. in dem anderen schwächt. Durch, diese Verschiebung der Anodenströme wird das Relais 9 mit seinen beiden Spulen erregt und öffnet den, Kontakt 20. Der Fehler F₁ führt damit zu eimer Abschaltung des Hauptschützes 16. Das Relais 9 bleibt nun; so lange angezogen, wie der Fehler besteht, da die Spannungsquellen für die Überwachung dieses Fehlers nicht mit dem Hauptschütz 16 geschaltet werden..

Bei Auftreten eines inneren Fehlers, beispielsweise nach Blitzpfeil F₂, erfolgt der Stromfluß, getrieben von der Netzspannung, vom Hauptleiter 4 über den Fehler F₉, den Überwachungsleiter 5, die eine Hälfte des Spannungsteilers 13, die Kleinspannungsquelle 2, die Wicklung 21 des Relais 10 und den Gleichrichter 11 zurück zu dem anderen Hauptleiter 3. Es addiert sich hierbei also die Netzspannung mit der Kleinspannungsquelle 2. Durch den Strom in der Spule 21 wird der Erregung durch die Spule 14 entgegengewirkt, wodurch das Relais 10 abfällt, seinen Kontakt 15 öffnet und damit die Anlage abschaltet. Die Kleinspannungsquelle 2 hält über die Spule 21 einen Reststrom aufrecht, der bewirkt, daß das Relais 10 abgefallen bleibt und damit eine Wiedereinschaltung des Hauptschützes 16 verhindert.

Aus den Erläuterungen ist zu ersehen, daß sowohl äußere Fehler F₁ wie auch innere Fehler F₉, F₃ zu einem Ansprechen des Relais 9 bzw. 10 führen, Als äußere Fehler wirken sich auch Unterbrechungen, des Überwachungsleiters 5 bzw. des Schutzleiters 6 aus. Diese Fehler F₄ bzw. F₅ führen ebenfalls zu einem Ansprechen des Relais 9, da auch sie zwischen, den, Punkten 18 und 19 eine Spannungsdifferenz hervorrufen.

Die Erfindung ist nicht an die Einzelheiten des dargestellten Beispieles gebunden. Es können· für die Überwachungseinrichtungen auch andere Elemente benutzt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bietet aber die Wahl einer Doppeltriode für die Verstärkung der Ströme in dem Überwachungs^- kreis für äußere Fehler den Vorteil, daß dar in der gemeinsamen Zuleitung des Differentialrelais fließende! Strom, der über das Überwacliungsrelais für innere Fehler geführt wird, praktisch stets konstant bleibt

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schutz- und Überwachungseinrichtung für elektrische Speiseleitungen in Untertagebetrieben, die neben den Energieadern Schutz- und Überwachungsleiter enthalten, mit eigenen Üben> wachungseinrichtungen für innere und äußere Fehler, dadurch gekennzeichnet, daß das Übgrwachungsrelais für innere Fehler eine zweite AVicklung besitzt, die im Stromkreis der Überwachungseinrichtung für äußere Fehler liegt, so daß bei Ausbleiben des Stromes in der Überwachungseinrichtung für äußere Fehler ein Einschalten der Anlage verhindert wird.

2. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Überwachungseinrichtungen für innere und für äußere Fehler voneinander unabhängige Spannungsquellen vorgesehen sind.

3. Schutz- und Überwachungseinrichtung· nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle für innere Fehler einerseits über Gleichrichter an die Hauptleiter der zu üt>erwaehenden Leitung und andererseits an> den Mittelpunkt eines Spannungsteilers zwischen Schutz- und Überwachungsleiter angeschlossen ist.

4. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstands wert des Spannungsteilers um eine Größenordnung höher liegt als der Widerstandswert der Widerstände im Überwachungskreis für äußere Fehler. \^:

5. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, daß zur Überwachung von äußeren Fehlern ein Differentialrelais verwendet ist.

6. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dar Überwachungskreis für äußere Fehler eine elektronische Verstärkung der Fehlerströme aufweist.

7. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verstärkung der Fehlerströme eine Doppeltriode verwendet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 898 029.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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