DE1905505B2 - Fehlerstromschutzschalter - Google Patents
FehlerstromschutzschalterInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Fehlerstromschutzschalter
mit einem Summenstromwandler, dessen Primärwicklungen mit den Phasenleitungen eines
Wechselstromsystems verbunden sind, dessen Auslösewicklung an einen Auslöser angeschlossen ist und
dessen Eisenkern mit einer aus einer Hilfsquelle gespeisten denselben vormagnetisierenden Hilfswicklung
versehen ist, welcher Auslöser eine erste Anzeige liefert, wenn sich in dem Summenstromwandler
durch einen Erdschluß des Wechselstromsystems dem Vormagnetisierungsstrom ein Fehlerstrom überlagert.
Übliche Fehlerstromschutzschalter, bei denen die Primärwicklung des Summenstromwandlers von den zu überwachenden Leitern gebildet wird, und deren Sekundärwicklung als Auslösewicklung an den Auslöser angeschlossen ist, reagieren nur auf einen reinen Wechselstromfehlerstrom korrekt. Bei Gleich-Stromfehlerströmen oder Mischfehlerströmen löst der Gleichstromanteil den Auslöser nicht aus. Zudem kann der Gleichstromanteil den Kern des Summenstromwandlers ganz oder teilweise sättigen und eine Verschiebung des Arbeitspunktes hervorrufen, so daß die Transformierung des Wechselstromanteils vermindert wird und der Auslöser auch bei einem Wechselstromfehlerstrom nicht mehr auslöst. Da es heute üblich ist, an ein Wechselstromnetz Gleichstromverbraucher über Gleichrichter abzuschließen, können solche Gleichstromfehlerströme oder Mischströme auftreten.
Übliche Fehlerstromschutzschalter, bei denen die Primärwicklung des Summenstromwandlers von den zu überwachenden Leitern gebildet wird, und deren Sekundärwicklung als Auslösewicklung an den Auslöser angeschlossen ist, reagieren nur auf einen reinen Wechselstromfehlerstrom korrekt. Bei Gleich-Stromfehlerströmen oder Mischfehlerströmen löst der Gleichstromanteil den Auslöser nicht aus. Zudem kann der Gleichstromanteil den Kern des Summenstromwandlers ganz oder teilweise sättigen und eine Verschiebung des Arbeitspunktes hervorrufen, so daß die Transformierung des Wechselstromanteils vermindert wird und der Auslöser auch bei einem Wechselstromfehlerstrom nicht mehr auslöst. Da es heute üblich ist, an ein Wechselstromnetz Gleichstromverbraucher über Gleichrichter abzuschließen, können solche Gleichstromfehlerströme oder Mischströme auftreten.
Es ist ein Fehlerstromrelais bekannt (dänische Patentschrift 91184), das nach dem Difl'erenzsiche-
rungsprinzip arbeitet und speziell für Wechselstrom geeignet ist, das aber auch für Gleichstrom verwendet
werden kann. Dieses Relais beruht auf der Anwendung eines Elektromagneten, der mit einem Permanentmagneten
polarisiert ist; deshalb wird das Relais nur bei Gleichstrom in der einen Richtung korrekt
reagiercu.
Es ist ferner bekannt, zur Steigerung der Empfindlichkeit
zwischen die Sekundärwicklung des Summenstromwandlers und den Auslöser einen Leistungsverstärker
zu schalten und hierzu eine Kathodenröhre oder einen Transistor zu verwenden. Zur
Versorgung des Verstärkers verwendet man z.B. einen von dem zu schützenden Netz über einen
Gleichrichter entnommenen Gleichstrom. Diesen pulsierenden Gleichstrom führt man über eine Hilfswicklung
des Summenstromwandlers, die gleichzeitig dazu dient, dein Eingang des Verstärkers über die
Sekundärwicklung eine Vorspannung zu liefern (deutsche Auslegeschrift 1 146 181). Dieses Schalterprinzip
ist aber für die Erfassung von Gleichstromfehlerströmen nicht geeignet.
Ferner ist die Messung von Gleichströmen durch Änderung der Magnetisierung in wechselstromgespeisien
Induktivitäten bekannt (vgl. Zeitschrift Elektrotechnik und Maschinenbau, 1959, Jahrgang
76, S. 579).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e;nen
Fehlerstromschutzschalter zu schaffen, der sowohl beim Auftreten eines Wechselstromfehlerstroms als
auch bei gleichzeitigem Auftreten von Wechselstromfehler.trömen und Gleichstromfehlerströmen und
auch bei einem Gleich tromfehlerstrom auslöst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einem Fehlerstromschutzschalter der eingangs erwähnten
Art dadurch gelöst, daß zur zusätzlichen Erfassung des Erdschlußstromes bei Gleichstromverbrauchern,
die über Gleichrichter aus einem Wechselstromnetz gespeist sind, die Primärwicklung des Summenstromwandlers
in den wechselstromseitigen Zuleitungen zum Gleichrichter liegen, daß an die Hilfswicklung
eine reiche Wechselspannungsquelle angeschlossen ist, und daß der an die Auslösewicklung des
Summenstromwandlers angeschlossene Auslöser djrart bemessen ist, d^ß er ?ine zweite Anzeige liefert,
wenn sich im Summenstromwandler infolge eines Erdscb'usses im Gbichstromverbraucher eine die
Vormagnetisierung überdeckende Gleichstrommagnetisierung einstellt.
Ein weiterer Vorschlag der Erfindung besteht in der vorteilhaften Anwendung dieses Fehlerstromschutzschalters
an einem reinen Gleichstromnetz, dessen Leiter die Primärwicklung des Summenstromwandlers
bildet. In diesem Anwendungsfall bleibt die Hilfswicklung selbstverständlich an die genannte
Wechselspannungsquelle angeschlossen. Der Auslöser liefert eine Anzeige dadurch, daß der Kern des
Summenstromwandlers zusätzlich nur bereits vorhandenen Wechselstrommagnetisierung noch eine
Magnetisierung durch den Gleichstromfehlerstrom erhält, was eine Erhöhung des Stromflusses zum
Auslöseorgan bewirkt, welches daraufhin die genannte zweite Anzeige liefert.
Tritt ein Wech? :lstromfehlerstrom auf, so summieren
sich die von der Hilfswicklung induzierte Wechselgrundspannung und die vom Fehlerstrom erzeugte
Spannung am Auslöser, so daß dieser auf Grund der Änderung der Grundspannung anspricht.
Fließt im Wechselstromnetz auch ein Gleichstromfehlerstrom,
so bewirkt dieser eine Vormagnetisierung und damit eine Änderung des Arbeitspunktes
am Kern des Summenstromwandlers. Damit erfolgt eine Verringerung der Wechselgrundspannunii am
Auslöser, so daß dieser anspricht. Benutzt man de& Fehlerstromschutzschalter in einem Gleichstromnetz
und tritt kern Fehlerstrom auf, dann tritt auf Grund des Wechselstroms in der Hilfswicklung eine Wcch-
i» selspannung am Auslöser auf. Sobald ein Gleicbstromfehlerstrom
fließt, wird der Arbeitspunkt am Kern geändert, und damit verringert sich wieder die
Wechselgrundspannung am Auslöser, so daß auf Grund dieser Spannungsverringerung der Auslöser
ebenfalls anspricht.
Die beiden Wicklungen, die Auslösewicklung und Hilfswicklung, können getrennt sein und wit eine
Primärwicklung und eine ..ekundärwicklung eines Transformators wirken. Es können indessen auch die
Auslöse- und die Hilfswicklung eine gemeinsame Wicklung bilden.
Das erfindungsgemäße Prinzp kann auch mit einer Bezugsspannung im Spannungsvergleich verwirklicht
werden.
Dabei kann eine Einrichtung zur Erzeugung der Bezugsspannung aus einem Hilfstransformator mit
einem Kern, einer von einer Wechselstromquelle gespeisten Primärwicklung und einer Sekundärwicklung
bestehen, deren Spannung die Bezugsspannung im Auslöserkreis ist.
Hierbei sind die Spannungen an der Auslösewicklung und der Sekundärwicklung gleich groß und entgegengesetzt
gerichtet.
Eine einfache unrf empfindliche Ausbildung wird
dadurch erreicht, daß die Hilfswicklung des Summenstromwandlers und die Primärwicklung des
Hilfstransformators miteinander in Reihe geschaltet sind, und daß die Sekundärwicklung für die Bezugsspannung und die Auslösewicklung in Reihe geschal-
tet sind.
Eine besonders einfache Ausführung kann man dadurch erhalten, daß der Summenstromwandler und
der Hilfstransformator einen gemeinsamen Eisenkern mit zwei magnetischen Kreisen haben, von denen der
eine den Kern für den Summenstromwandler und der zweite den Kern für den Hilfstransformator bildet,
und daß die Hilfswicklung auf einem beiden magnetischen Kreisen gemeinsamen Teil angebracht ist.
wobei die Auslösewicklung und die Sekundärwick-
lung des Hilfstransformators in Reihe geschaltet und entgegengesetzt gerichtet sind.
Es ist auch möglich, daß die auf dem Eisenkern des Summenstromwandlers angeordnete Auslösewicklung
i.j einer den Auslöser in einer Diagonalen
enthaltenden Brückenschaltung als veränderlicher induktiver Widerstand geschaltet ist. In diesem Fall
fallen die Auslösewicklung und die Hilfswicklung zu einer Einheit zusammen.
Als einfache und billige Möglichkeit zur Versorgung der wechselstromdurchflossenen Hilfswicklung
läßt sich der Wechselstrom für die auf dem Summenstromwandler angebrachte Hilfswicklung dem durch
den Fehlerstromschutzschalter geschützten Netz entnehmen, gegebenenfalls über einen Widerstand.
Die Hilfswicklung läßt sich aber auch über einen Transformator an das geschützte Netz anschließen,
um einen angepaßten Wechselstrom zu erhalten.
Zur Verbesserung der Anpassung und zum Errei-
Zur Verbesserung der Anpassung und zum Errei-
5 6
chen einer hohen Empfindlichkeit des Fehlerstrom- Stromschutzschalters herabgesetzt wird (s. F i g. 4
schutzschalters empfiehlt es sich, die Hilfswicklung worin bedeutet: /ac=Wechselstromfehlerstrom,
von einem eigenen Generator zu speisen. Idc=Gleichstromfehlerstrom, /n=Nennwechsel-
üm eine unbedingt zuverlässige Funktion zu er- fehlerstrom).
reichen, kann man auch einen auf eine bestimmte 5 Wenn der Summenstromwandler des Fehlerstrom··
Frequenz abgestimmten Auslöser benutzen und dem schutzschalters nach F i g. 2 vor einem einen Gleich-Generator
eine Frequenz geben, die von der Fre- stromverbraucher 9 speisenden Gleichrichter 8 angequenz
des zu schützenden Netzes abweicht. Dabei schlossen ist, ist die Möglichkeit des Auftretens eines
kann die geeignete Frequenz des Generators höher Gleichstromfehlerstroms besonders groß. Der Fehlersein,
als die Netzfrequenz, z.B. das Mehrfache der io Stromschutzschalter ist nicht für einen solchen
Frequenz des zu schützenden Netztes betragen. Stromkreis geeignet, weil er auf einen Gleichstrom
Um einen vom Wechselstromnetz unabhängigen nicht anspricht.
Wechselstrom zu erhalten, kann man den Wechsel- In der Fig. 3 ist ein Fehlerstromschutzschalter 10
stromgenerator für die Hilfswicklung von einem für Wechselstromfehlerstrom entsprechend den in
Gleichstromnetz speisen. Diese Ausführung wird 15 den F i g. 1 und 2 mit den Bezugszeichen 1,4,5 und
man für einen Fehlerstromschutzschalter wählen, der 6 dargestellten Einzelheiten. An den Fehlerstrom-
in einem Gleichstromnetz verwendet werden soll. schutzschalter 10 sind über Ausschalter die drei
Mit Hilfe der Zeichnung soll das Prinzip der Er- Stromverbraucher angeschlossen, von welchen zwei,
findung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt 12 und 13, Wechselstromverbraucher sind, der dritte,
F i g. 1 einen herkömmlichen Fehlerstromschutz- ao 14, ein an den Gleichrichter 15 angeschlossener
schalter, der in einem Wechselstromnetz mit einem Gleichstromverbraucher. Die drei Verbraucher 12,
Wechselstromverbraucher verwendet wird, 13 und 14 sind jeder für sich geerdet. Sofern beim
Fig.2 einen Fehlerstromschutzschalter, der in Gleic'stromverbraucher 14 ein Gleichstromfehler-
einem Wechselstromnetz verwendet wird, an das ein strom entsteht, wird der Fehlerstromschutzschalter
Gleichstromverbraucher über einen Gleichrichter an- »5 10 nicht rechtzeitig ansprechen, weil durch den
geschlossen ist, Kern 1 des Summenstromwundlers des Fehlerstrom-
F i g. 3 die schematische Darstellung einer Anlage schutzschalters 10 ein Gleichstrom fließt, der den
mit einem Fehlerstromschutzschalter gemäß F i g. 1 Kern 1 vormagnetisiert, so daß dessen Arbeitspunkt
und 2, an den zwei Wechselstromverbraucher und verschoben wird.
ein Gleichstromverbrauclier über einen Gleichrichter 30 In der F i g. 3 ist ein Fehlerstromschutzschalter 10
angeschlossen sind, vorgerufene Wirkung gezeigt. In der Abszissenrich-
F i g. 4 ein Diagramm über die Änderung des tung ist der durch den Kern 1 fließende Gleichstrom-Auslösefehlerwechselstroms
in Abhängigkeit von fehlerstrom Idc eingetragen, in der Ordinatenricheinem
durch den Summenstromwandler fließenden tung der zur Auslösung des Auslöseorgans 5 erfor-Gleichstromfehlerstrom,
35 derliche Wechselstromfehlerstrom Iac. Der Nenn-
F i g. 5 die Anordnung eines Fehlerstromschutz- wechselstromfehlerstrom zur Auslösung ist, wenn der
schalters nach der Erfindung in einem einphasigen Gleichstromfehlerstrom Null ist, mit In bezeichnet.
Wechselstromnetz mit einem Hilfstransformator, Man erkennt, daß der erforderliche Wechselstrom-
F i g. 6 eine zweite Ausführungsform eines Fehler- fehlerstrom zur Auslösung des Auslösers 5 mit einem
Stromschutzschalters mit einem gemeinsamen Eisen- 40 auftretenden Gleichstromfehlerstrom stark ansteigt,
kern für Summenstromwandler und Hilfstransfonra- Wenn ein Gleichstromfehlerstrom beim Verbraucher
tor, 14 auftritt und der Arbeitspunkt des Kerns 1 ver-
Fig.7 eine dritte Ausführungsform eines Fehler- schoben wird, ist also ein größerer Wechselstromstromschutzschalters
mit nur einem vormagnetisk-r- fehlerstrom am Verbraucher 12 oder 13 oder beider
ten Summenstromwandler, 45 erforderlich, um den Fehlerstromschutzschalter IC
F i g. 8 eine vierte Ausführungsform eines Fehler- zum Ansprechen zu bringen, und die Verbrauche]
Stromschutzschalters mit einer Meßbrücke. sind nicht dem Sollwert //' entsprechend geschützt
Der in der F i g. 1 gezeigte Summenstromwandler Ein typischer Fall ist es, wenn ein Sollwert vor
des Fehlerstromschutzschalters für Wechselstrom- 30 mA vorgegeben ist und vom Verbraucher 14 eh
fehlerstrom hat einen ringförmigen Magnetkern 1. 50 Gleichstromfehlerstrom von 1 A hervorgerufen wird
durch welchen die drei Phasenleiter und der Mittel- In diesem Falle wird für eine Auslösung eii
punktleiter zum 3-Phasen-Wechselstromver- Wechselstromfehlerstrom von über 1 A an Stelle voi
braucher 2 geführt sind, der über die Schutzleitung 3 30 mA erforderlich. Die vorgesehene Schutzwirkun]
geerdet ist Die auf dem Kern 1 angeordnete Auslö- des Fehlerstromschutzschalters 10 ist dann nich
sewicklung4 ist mit dem Auslöser 5 verbunden, der 55 mehr gegeben.
über ein Schaltschloß den Schalter6 betätigt. Das Der in der Fig.5 gezeigte Fehlerstromschutz
Wechselstromnetz ist über die Leitung 7 geerdet. Ein schalter nach der Erfindung hat gleichfalls einei
vom Verbraucher 2 über den Schutzleiter 3 fließen- ringförmigen Magnetkern 1 und eine Auslösewick
der Fehlerstrom erzeugt in der Auslösewicklung4 lung4, die mit einem Auslösers verbunden ist, de
eine Auslösespannung, wodurch das Auslöseorgan, 60 auf den Schalter 6 wirkt. Der Kern 1 des Summen
und damit der Schalter 6 ausgelöst wird. Im Falle Stromwandlers hat ferner eine besondere Hilfswicls
eines Gleichstromfehlerstroms wird in der Auslöse- lung 16, die in Reihe mit einer Primärwicklung 1
wicklung 4 keine Spannung zur Auslösung des Aus- eines zweiten Transformators liegt, der aus einei
löseorgans erzeugt, jedoch wird eine Gleichstromvor- ringförmigen Magnetkern 18 und einer Sekunda]
magnetisierung des Summenstromwandlers bewirkt, 65 wicklung 19 besteht, die mit der Auslösewicklung
die für das Auslösen de? Fehlerstromschutzschalters und mit dem Auslöser 5 in Reihe liegt und als B<
einen erhöhten Wechse'stromfehlerstrom notwendig zugsspannungsqueVie dient. Die Verbindung ist de:
macht, wodurch die Empfindlichkeit des Fehler- art, daß die in beiden Wicklungen 4 und 19 auftn
7 8
tenden Spannungen entgegengesetzt gerichtet sind. Falle wird eine besondere Wechselstromquelle zur
Die beiden in Reihe geschalteten Wicklungen 16 und Speisung der Wicklungen 16 und 17 oder 25 oder ein
17 werden mit Wechselstrom gespeist, im Beispiel Gleichstromwechselstromumformer angewendet, wie
durch Anschluß an zwei Netzleiter über einen Wider- das für die Gleichstrommessung bereits bekannt ist
stand 20. An die Netzleiter sind ein oder mehrere 5 (Taschenbuch für Elektromeßtechnik, Siemens AG,
Stromverbraucher angeschlossen, die durch den 1957, S. 140). Zwischen den Auslösewicklungen 4,
Fehlerstromschutzschalter geschützt vverden sollen. 19 und dem Auslöser 5 kann ein Verstärker einge-Die
zwei Netzleiter werden durch den Magnetkern 1 schaltet werden.
geführt. Gezeigt sind nur zwei Netzleiter, aber der Der in der Fig.7 gezeigte Fehlerstromschutz-Fehlerstromschutzschalter
wirkt in gleicher Weise bei io schalter hat einen Summenstromwandler mit einem
drei oder vier Leitern eines 3-Phasen-Netzes. Kern 1, einer Hilfswicklung 26, die an die Netzleiter
Der Wechselstrom durch die Hilfswicklung 16 und angeschlossen ist, und eine Auslösewicklung 4, von
die Primärwicklung 17 auf dem Kern 18 induziert der ein Anschlußende zu einem Auslöser S geführt ist
gleich große Wechselspannungen in den Wicklun- und das zweite an einen der beiden Netzleiter. Das
gen 4 und 19, aber da diese Wicklungen gegeneinan- 15 andere Anschlußende des Auslösers ist an den andeder
geschaltet sind, fließt durch den Auslöser 5 kein ren Netzleiter geführt. Durch die Hilfswicklung 26
Strom, vorausgesetzt, daß die Stromverbraucher fließt ein konstanter Wechselstrom, der in der Wickkeinen
Fehlerstrom führen. Wenn jedoch ein Wech- lung 4 eine Wechselspannung induziert, welche von
selfehlerstrom auftritt, bewirkt dieser eine Ände- der vom Netz abgeleiteten Spannung im Kreis 4,5
rung des Magnetflusses im Kern 1. Diese bewirkt An- ao überlagert wird. Die beiden Wicklungen 26 und 4
derungen der Spannung in der Wicklung 4, so daß sind vorzugsweise so gewählt, daß der Stromkreis 4,5
eine Spannung am Auslösers entsteht, die ihn zum stromlos ist, wenn kein Fehlerstrom fließt. Tritt ein
Ansprechen bringt. Infolge des hauptsächlich durch Wechselfehlerstrom auf, dann wird in der Auslöseden
Widerstand 20 bestimmten, eingeprägten Stro- wicklung 4 ein Strom zur Auslösung des Auslösers 5
mes bleibt eine Änderung der Spannung an der as induziert und der Schalter 6 schaltet aus. Bei einem
Wicklung 16 ohne wesentlichen Einfluß. Tritt ein Gleichstromfehlerstrom wird der Arbeitspunkt des
Gleichstromfehlerstrom auf. so wird der Kern 1 vor- Kernes verschoben, so daß die Wechselspannung, die
magnetisiert und sein Arbeitspunkt verschoben. von der Hilfswicklung 26 in der Wicklung 4 induziert
Diese Erscheinung tritt nicht im zweiten Wandler 17, wird, geändert wird, wodurch der Auslöser 5 eine
18, 19 auf, und es entsteht deshalb eine Differenz 30 von Null verschiedene Spannung erhält, die zur Auszwischen
den Spannungen in der Auslösewicklung 4 lösung und Ausschaltung des Schalters führt. Die
und der Sekundärwicklung 19, so daß infolge der re- beiden Kreise 26 und 4,5 werden von einem besonsultierenden
Spannung der Auslöser 5 anspricht. deren Generator gespeist, falls der Fehlerstrom-
Das in Fig.6 gezeigte Ausführungsbeispiel ent- schutzschalter zur Überwachung eines Gleichstromspricht
in der Hauptsache dem in F i g. 5 gezeigten 35 netzes benützt wird.
Fehlerstromschutzschalter. Die beiden Kerne 1 und Der in F i g. 8 gezeigte Fehlerstromschutzschalter
Fehlerstromschutzschalter. Die beiden Kerne 1 und Der in F i g. 8 gezeigte Fehlerstromschutzschalter
18 sind durch einen Kern ersetzt, der zwei Öffnungen hat einen Summenstromwandler mit dem Kern 1,
21 und 22 zur Bildung von zwei Magnetkreisen 23 einer Wicklung4 und einem Auslösers. Die Wick-
und 24 hat, wobei die Auslösewicklung 4 im Magnet- lung 4 bildet zusammen mit einem Kondensator 27
kreis 23 angeordnet und die Sekundärwicklung 19 im 40 und drei Widerständen 28, 29, 30 einen Teil einer
Magnetkreis 24 angeordnet ist. Die beiden Wicklun- Brückenschaltung. Der Auslöser 5 ist in der f inen
gen 16 und 17 sind durch eine einzige Hilfswicklung Diagonale der Brücke angeordnet, während die Spei-25
ersetzt, die auf dem gemeinsamen Schenkel zwi- sung der Brücke duich einen Wechselstromgenerator
sehen den zwei Öffnungen des Kerns angebracht ist in der anderen Diagonale erfolgt. Die Teile 4. 27, 28,
und deshalb zu beiden Magnetkreisen gehört. Die 45 29 und 30 sind vorzugsweise derart dimensioniert,
Hilfswicklung 25 ist über den Widerstand 20 an die daß ohne Fehlerstrom in den Netzleitern keine Spanbeiden
Netzleiter angeschlossen, und letztere sind nung am Auslöseorgan auftritt.
durch die Öffnung 21 des Kerns geführt. Der in Der Wechselstrom in der Wicklung 4 bewirkt eine
F i g. 6 gezeigte Fehlerstromschutzschalter arbeitet Wechselmagnetisierung des Kernes 1. Tritt im Netz-
im wesentlichen in gleichei Weise wie der in F i g. 5 50 leiter ein Wechselstromfehlerstrom auf, dann wird in
gezeigte. der Wicklung 4 eine Wechselspannung induziert, die
An Stelle den Wechselstrom zu den Wicklungen 16 eine Spannung am Auslöser S zur Folge hat Tritt ein
und 17 oder 25 von den Netzleitern direkt über den Gleichstromfehlerstrom auf, dann erfolgt eine
Widerstand zuzuleiten, kann man auch zur Speisung Gleichstromvormagnetisierung des Kernes 1, wc-
einen Transformator verwenden. Es besteht femer 55 durch der induktive Widerstand der Wicklung 4 ver-
die Möglichkeit, eine gesonderte Wechselstromquelle mindert wird und die dadurch erzeugte Verschiebung
zu verwenden, die vom Netz unabhängig ist. In den des Brückengleichgewichtes den Auslösers anspre-
Fig.5 und6 ist vorausgesetzt, daß die Netzleiter chenläßt.
Wechselstrom führen. Es ist indessen auch möglich, Wird ein besonderer Generator 31 angewandt, so
den Fehlerstromschutzschalter für Gleichstrom zu 60 kann er auch zur Erzeugung von Wechselstrom einverwenden,
wobei die Netzleiter ebenfalls durch den gerichtet sein, dessen Frequenz viel höher als die
Magnetkern 1 oder 23 geführt werden. In diesem Frequenz des Netzes ist
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Fehlerstromschutzschalter mit einem Summenstromwandler, dessen Primärwicklung
mit den Phasenleitungen eines Wechselstromsystems verbunden sind, dessen Auslösewicklung
an einen Auslöser angeschlossen ist und dessen Eisenkern mit einer aus einer Hilfsquelle gespeisten, denselben vormagoetisierenden Hilfswicklung versehen ist, welcher Auslöser eine erste
Anzeige liefert, wenn sich in dem Summenstromwandler
durch einen Erdschluß des Wechselstromsystems dem Vormagnetisierungsstrom ein
Fehlerstrom überlagert, dadurch gekennzeichnet,
daß zur zusätzlichen Erfassung des ErdschluBstromes bei Gleichstromverbrauchern
(14), die über Gleichrichter (15) aus dem Wechselstromnetz gespeist sind, die Primärwicklungen
des Summenstromwandlers in den wechselstromseitigen Zuleitungen zum Gleichrichter
(15) liegen, daß an die Hilfswicklung (16, 25, 26) eine reine Wechselstromspannungsquelle angeschlossen
ist und daß der an die Auslösewicklung (4) des Summenstromwandlers angeschlossene
Auslöser (5) derart bemessen ist, daß er eine zweite Anzeij,- liefert, wenn sich im Summenstromwandler
infolge einer Erdschlusses im Gleichstromverbraucher (14) eine die Vormagnetisierung
überdeckende Gleic! Uromvormagnetisierung
einstellt.
2. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Anwendung an einem
reinen Gleichstromnetz, dessen Leiter die Primärwicklungen des Summenstromwandlers bilden.
3. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfstransformator
mit einem Kern (18), einer von der Wechselstromquelle gespeisten Primärwicklung
(17) und einer Sekundärwicklung (19) vorhanden ist, daß die Hilfswicklung (16) des Summenstromwandlers
und die Primärwicklung (17) des Hilfstransformators miteinander in Reihe geschaltet
sind und daß die Spannungen an der Auslösewicklung (4) und an der Sekundärwicklung
(19) im fehlerfreien Zustand gleich groß und entgegengesetzt gerichtet sind (F i g. 5).
4. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenstromwandler
und der Hilfstransformator einen gemeinsamen Eisenkern mit zwei magnetischen Kreisen (23, 24) haben, von denen der eine (23)
den Kern für den Summenstromwandler und der zweite (24) den Kern für den Hilfstransformator
bildet, und daß die Hilfswicklung (25) auf einem beiden magnetischen Kreisen gemeinsamen Teil
angeordnet ist, und daß die Auslösewicklung (4) und die Sekundärwicklung (19) des Hilfstransformators
in Reihe geschaltet und entgegengesetzt gerichtet sind (F i g. 6).
5. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung
(26) der Auslösewicklung (4) entgegengeschaltet und so bemessen ist, daß die im Auslösestromkreis
induzierte Spannung im fehlerfreien Zustand kompensiert ist (F i g. 7).
6. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Kern
(1) des Summenstromwandlers angeordnete Auslösewicklung (4) in eine den Auslöser (S) in einer
Diagonale enthaltenden Brückenschaltung (27 bis 30) air veränderlicher induktiver Widerstand geschaltet ist
7. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom
für die auf dem Summenstromwandler angebrachte Hilfswicklung (16, 25, 26) dem durch
den Fehlerstromschutzschalter geschützten Netz entnommen ist
8. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung
(16, 25, 26) an das geschützte Netz über einen Widerstand (20) angeschlossen ist.
9. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfswicklung
(16, 25, 26) an das geschützte Netz über einen Transformator angeschlossen ist.
10. Fehlerstromschutzschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hilfswicklung (16, 25, 26) von einem eigenen Generator (31) gespeist ist.
11. Fehlerstromschutzschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Generator
(31) eine Frequenz angibt, die wesentlich höher als die Frequenz des zu schützenden Netzes
ist.
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