DE2810013B1

DE2810013B1 - Anordnung zur Isolationspruefung im Bergbau unter Tage

Info

Publication number: DE2810013B1
Application number: DE2810013A
Authority: DE
Inventors: Erhard Dr-Ing Baltzer; Wolfdietrich Ing Wohinz
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1978-03-06
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1979-09-13
Also published as: GB2015754B; BE874612A; FR2423791B1; FR2423791A1; GB2015754A; DE2810013C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Prüfen der Isolation einer im Bergbau unter Tage verlegten Hochspannungsleitung durch Anlegen einer mit der Betriebsspannung vergleichbaren Prüfspannung sowie Erfassung und Auswertung des unter dem Einfluß der Prüfspannung fließenden Stromes.

Während es bei Niederspannungsleitungen im Bergbau unter Tage schon bisher möglich war, eine ständige Isolationsüberwachung durchzuführen (DE-AS 15 832), bestand diese Möglichkeit für Hochspannungsleitungen im Bereich von 1 bis 6 kV nicht. Das bei den Überwachungseinrichtungen für Niederspannungsleitungen angewandte Prinzip der Überlagerung einer niedrigen Gleichspannung führt nämlich bei Hochspannungsleitungen nicht zum Erfolg, weil Isolationsfehler der Hochspannungsleitungen mit solchen Überlagerungsspannungen nicht erfaßt werden können. Die für Hochspannungsleitungen eingesetzten Überwachungsgeräte beschränkten sich infolgedessen auf die Erfassung von Erdschlüssen mittels eines Summenstromwandler und bestimmter Leitungsfehler mitttels einer Überlagerungsspannung (Siemens-Η-Wächter

8SG70 12, Betriebsanleitung, Bestell-Nr. SW 9227 b).

Eine Isolationsprüfung war dagegen nur unter Zuhilfenahme eines Kurbelinduktors möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die auch bei im Bergbau unter Tage verlegten Hochspannungsleitungen eine Isolationsprüfung mit geringem Aufwand betriebsmäßig durchzuführen gestattet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Prüfgerät zur Gewinnung einer Prüfgleichspannung aus einer niedrigen Wechselspannung mittels eines Oszillator-Gleichrichterstromkreises und zur Abgabe eines die Wiedereinschaltung sperrenden ^r> Signals in Abhängigkeit von dem über die Hochspannungsleitung bzw. deren Fehlerstelle fließenden Stromes. Im Unterschied zu Kurbelinduktoren läßt sich ein Prüfgerät nach der Erfindung in das druckfeste Gehäuse einer Schaltgerätekombination einbauen und gewährleistet gleichbleibende Prüfbedingungen bei einfacherer Handhabung.

Das Prüfgerät kann zwei Zeitgeber enthalten, von denen der eine die Dauer der Aufladung der zu prüfenden Hochspannungsleitung auf die Prüfspannung "> und der andere die Prüfdauer bestimmt. Die für die Isolationsprüfung wesentlichen Kriterien werden somit durch das Prüfgerät selbst bestimmt, so daß die Bedienungsperson lediglich einen Startbefehl zu geben und das Ergebnis zu überwachen hat.

Es empfiehlt sich, eine Auswertung in der Weise vorzunehmen, daß ein nach Ablauf der Aufladezeit unter dem Einfluß der Prüfspannung fließender unzulässig hoher Strom als Signal für die Sperrung der Wiedereinschaltung dient. Zur Sicherheit trägt es

2"> außerdem bei, wenn das Prüfgerät einen von seiner Betriebsspannung unabhängigen Speicher für ein bei fehlerhafter Leitung abgegebenes Sperrsignal umfaßt und daß dieser Speicher nur durch eine weitere Fehlerfreiheit ergebende Prüfung löschbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt die grundsätzliche Verbindung eines Prüfgerätes nach der Erfindung mit einem Hochspan-

^J5 nungsnetz im Bergbau unter Tage.

In der F i g. 2 ist der Aufbau eines Prüfgerätes nach der Erfindung als Blockschaltbild dargestellt

In der F i g. 1 ist schematisch die Stromversorgung eines Verbrauchers 1 mit einer z. B. zwischen 3 und 6 kV liegenden Spannung dargestellt. Zum Ein- und Ausschalten des Verbrauchers 1, z. B. eines Motors, dient eine druckfest gekapselte Schaltgerätekombination, die in der F i g. 1 als gestrichelte Linie 2 dargestellt ist. Diese Schaltgerätekombination umfaßt ein elektromagnetisch betätigtes Hochspannungsschütz 3, das außer den Hauptkontakten für den Versorgungsstromkreis noch wenigstens einen Hilfsschalter 4 besitzt. In dem Netz auftretende Erdschlüsse werden durch einen Summenstromwandler 5 erfaßt und in einem Erdschlußwächter 6 ausgewertet. Liegt ein Erdschluß vor, so wird das Hochspannungsschütz 3 geöffnet. Dies geschieht durch Beeinflussung des Steuerstromkreises des Hochspannungsschützes 3, wie dies in der F i g. 1 durch die gestrichelt gezeigte Wirkverbindung 7 dargestellt ist.

Nach einer Abschaltung des Verbrauchers 1 kann durch ein Hochspannungsprüfgerät 10 festgestellt werden, ob die Speiseleitung 8 des Verbrauchers 1 tatsächlich einen Isolationsfehler aufweist. Hierzu wird das Prüfgerät 10 mittels des Hilfsschalters 4 bei geöffneten Hauptkontakten des Hochspannungsschützes 3 an eine niedrige Versorgungsspannung von z. B. 42VoIt angelegt. Wird dann der Startbefehl für eine Hochspannungsprüfung gegeben, so lädt das Prüfgerät 10 einen der Leiter der Versorgungsleitung 8 des Verbrauchers 1 gegenüber dem Schutzleiter 11 auf eine mit der Betriebsspannung vergleichbare Gleichspannung auf. Der Aufbau des Prüfgerätes 10 wird im folgenden anhand der F i g. 2 erläutert.

Allen Komponenten des Prüfgerätes 10 ist ein Stromversorgungsteil 12 zugeordnet, der eine Eingangswechselspannung in eine stabilisierte Gleichspannung umformt Der Startbefehl für eine Hochspannungsprüfung wird durch Tastendruck einer Start-Stop-Schaltung 13 eingegeben, die einerseits mit einer Oszillatoreinheit 14 und andererseits mit einem Meßzeitgeber 15 verbunden ist. Die Oszillatoreinheit 14 enthält den Oszillator sowie einen Hochspannungstransformator und einen Gleichrichter zur Erzeugung einer Meßgleichspannung, die eine ähnliche Größe wie die normale Betriebsspannung des Verbrauchers 1 (Fig. 1) besitzt. Ein von der Oszillatoreinheit 14 gesteuerter Ladezeitgeber 16 sperrt einen Stromauswerter 17 während der Zeit, in der die Versorgungsleitung des Verbrauchers 1 auf die Prüfspannung aufgeladen wird.

Wird der Start-Stop-Einrichtung 13 ein Startbefehl eingegeben, so wird die Oszillatoreinheit 17 in Gang gesetzt und gleichzeitig der Meßzeitgeber 15. Die Versorgungsleitung des Verbrauchers 1 wird aufgeladen, wobei infolge der Verbindung der drei Hauptleiter durch die Wicklungen des Verbrauchers 1 alle Hauptleiter aufgeladen werden, obwohl das Prüfgerät nur an einen Hauptleiter angeschlossen ist. Nach einer festgelegten Zeit wird der fließende Strom mit Hilfe des Stromauswerters 17 gemessen. Ist der Strom unzulässig hoch, so ist dies ein Zeichen für das Vorhandensein eines Erdschlusses, was durch eine Anzeigeeinheit 20 angezeigt und in einem Speicher 21 gespeichert wird. Als Speicher ist z. B. ein Haftrelais geeignet. Zugleich wird eine Wiedereinschaltung der Speiseleitung verhindert. Die Ansprechschwelle des Stromauswerters 17 ist einstellbar, wie dies in F i g. 2 angedeutet ist. Von dem Meßzeitgeber und von dem Stromauswerter werden der Start-Stop-Schaltung Stop-Befehle eingegeben. Ferner wird die Meßzeit zurückgesetzt, wenn ein Fehler festgestellt worden isi, wie dies durch die direkte Verbindung des Stromauswerters mit dem Meßzeitgeber angedeutet ist.

Ergibt die Messung dagegen, daß kein Ladestrom

τ mehr fließt oder der Strom sehr gering ist, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die Versorgungsleitung fehlerfrei ist und infolgedessen wieder in Betrieb genommen werden kann.

κ, Zusammenfassung

Anordnung zur Isolationsprüfung im Bergbau unter Tage

Eine Anordnung zur Prüfung der Isolation einer im

i") Bergbau unter Tage verlegten Versorgungsleitung umfaßt ein Prüfgerät (10) zum Anlegen einer mit der Betriebsspannung vergleichbaren Prüfspannung an die abgeschaltete Versorgungsleitung (8) und zur Abgabe eines Signals, welches die Wiedereinschaltung der

jo Versorgungsleitung (8) in Abhängigkeit von dem unter dem Einfluß der Prüfspannung fließenden Strom sperrt. Das Prüfgerät (10) umfaßt hierzu einen Oszillator- und Gleichrichterstromkreis (13), der eine niedrige Wechselspannung in eine Prüfgleichspannung umwandelt.

Ferner sind zwei Zeitgeber vorhanden, von denen der eine Zeitgeber (16) die Dauer der Aufladung der zu prüfenden Leitung (8) auf die Prüfspannung und der andere Zeitgeber (15) die Dauer der Prüfung bestimmt. Die Isolationsfehler werden durch die Größe des

j» Stromes ermittelt, der nach der Aufladung der Leitung auf die Prüfspannung fließt. Das Prüfgerät (10) kann einen von der Betriebsspannung (12) unabhängigen Speicher (21) umfassen, der ein Sperrsignal speichert und der nur durch eine weitere Prüfung löschbar ist,

*"' wenn diese ergibt, daß die Speiseleitung des Verbrauchers (1) fehlerfrei ist (F i g. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Prüfen der Isolation einer im Bergbau unter Tage verlegten Hochspannungsleitung durch Anlegen einer mit der Betriebsspannung vergleichbaren Prüfspannung sowie Erfassung und Auswertung des unter dem Einfluß der Prüfspannung fließenden Stromes, gekennzeichnet durch ein Prüfgerät (10) zur Gewinnung einer Prüfgleichspannung aus einer niedrigen Wechselspannung mittels eines Oszillator-Gleichrichterstromkreises (13) und zur Abgabe eines die Wiedereinschaltung sperrenden Signals in Abhängigkeit von dem über die Hochspannungsleitung (8) bzw. deren Fehlerstelle fließenden Stromes.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät (10) zwei Zeitgeber (15, 16) enthält, von denen der eine (16) die Dauer der Aufladung der zu prüfenden Hochspannungsleitung (8) auf die Prüfspannung und der andere (15) die Prüfdauer bestimmt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach Ablauf der Aufladezeit unter dem Einfluß der Prüfspannung fließender unzulässig hoher Strom als Signal für die Sperrung der Wiedereinschaltung dient.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät (10) einen von der Betriebsspannung (12) des Prüfgerätes (10) unabhängigen Speicher (21) für ein bei fehlerhafter Leitung abgegebenes Sperrsignal umfaßt und daß der Speicher (21) nur durch eine weitere, Fehlerfreiheit ergebende Prüfung löschbar ist.