146191. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus érintésvédelmi készülék, szigetelt csillagpontú háromfázisú hálózatok szigetelési állapotának állandó ellenőrzésére

Megjelent: 1960. február 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.191. SZÁM 21. c. 68—72. OSZTÁLY — NI—31. ALAPSZÁM Elektronikus érintésvédelmi készülék, szigetelt csillagpontú háromfázisú hálózatok szigetelési állapotának állandó ellenőrzésére A Magyar Állam, mint a feltaláló Nyiredy László oki. elektromérnök jogutódja, Budapest A bejelentés napja: 1955. december 16. A villamosenergia fokozott felhasználása a bányászatban előtérbe helyezte olyan védőberendezések alkalmazáisát, melyek nemcsak teljes zárlat esetén kapcsolnak le, hanem állandóan ellenőrzik a hálózatot és a bányászatban előírt szigetelt csillagpontu, háromfázisú rendszerben érintésveszélyes levezetésekre is reagálnak. A fenti feladat megoldására ismert legtöbb módszer a zárlat esetén fellépő nullpont eltolódást használja fel jelzésre, amely rendszer egyrészt nem alkalmas a szigetelési ellenállás folyamatos ellenőrzésére, másrészt kábelek, illetve gépek közel szimmetrikus szigetelésromlására — ami pedig főleg bányákban általános — az ilyen készülékek érzéketlenek, mert csak a fellépő aszimmetriára működnek. Ezen találmány célja szigetelt csillagpontú (bányabeli, hajó kohászati) háromfázisú áramkörökben a földhöz képest mérhető, szigetelési ellenállás állandóan leolvasható észlelése, valamint a szigetelési ellenállásnak egy meghatározott érték alá csökkentése esetén (elő) jelzés adás, újabb meghatározott érték alatt pedig (fő) jelzés, vagy a. hálózat lekapcsolásának működtetése. A készülék a védeni kívánt háromfázisú hálózatra egy háromfázisú fojtótekerccsel csatlakoztatható, elvileg a hálózat bármely pontján. Egy fémesen összekapcsolt (közös transzformátorból táplált) hálózatra azonban csak egy készülék kapcsolható. A mellékelt ábra a készülék kapcsolásának egy lehetséges kiviteli alakját mutatja. Mint az ábrából látható, a mérőáramkör a Sze Graetz-kapesolású egyenirányítóról kapott feszültség negatív pólusát Rj előterhelésen, R2R3 feszültségosztón, Ci szűrőkondenzátoron és F2 fojtótekercsen keresztül kapcsolja az Fi háromfázisú fojtótekercscsel képzett csillagpontra, a pozitív sarka pedig földelve van. Minthogy Fi, F2, valamint az áramkörbe iktatott M Deprez-rendszerű milliampermérő ohmos ellenállása elhanyagolhatóan kicsi R2, illetve R3 értékeihez képest, a fázisvezetők és a föld közatti szigetelési ellenállás R3 ellenállással paralel jelentkezik. A mérési elrendezésből kitűnik, hogy a három fázis szigetelési ellenállásának paralel értéke kapcsolódik R3-ra, tehát a berendezés egyaránt méri az egy, két, illetve háromfázisú szigetelési ellenállást. A M milliampermérő így közvetlenül kOhmban kalibrálható, s azon a szigetelési ellenállás pillanatnyi értéke leolvasható. A készülék egy kiviteli típusánál a mérőegyenfeszültség értéke 30 V és így a készülék nem visz a hálózatra olyan feszültséget, mely növelné az érintési veszélyt. Ez a hálózatra jutó feszültség a szigetelési ellenállás romlásával csökken, mert csökken az (a) ponton a feszültség, amint az R3-mal paralel kapcsolódó szigetelési, ellenállás megváltoztatja az R2—R3-on a feszültségosztas mértékét. Csökkenő szigetelési ellenállással csökken az (a) ponton a negatív feszültség. A jelzőáramkör egy teljesítmény-pentódából és két munkaellenállásként beiktatott — célszerűen Integra-rendszerű — mágneskapcsolóból áll. Az áramkör közvetlenül váltakozó feszültségről nyerhet táplálást, s ekkor a cső önmaga végzi az egyenirányítást. A cső rácsa a mérőáramkör (a) pontjára van kötve, s így a szigetelési ellenállás végtelen értékénél a mérőegyenfeszültséggel a cső le van zárva. A szigetelési ellenállás romlásával a (a) ponton a feszültség negatív értéke 0 V felé változik, a cső fokozatosan felnyit, és behúzza előbb az érzékenyebb, majd a kisebb áramérzékenységű mágneskapcsolót. A mellékelt ábrán, mely egy kivitelezett példányt mutat, a két mágneskapcsoló Q, illetve A jelzéssel szerepel és a behúzás 12 kOhm, illetve 4 kOhm szigetelési ellenállásnál következett be. A mágneskapcsolók záróérintkezőjével jelzőkürt, illetve jelzőcsengő működtethető, megszakító érintkezőjével pedig a hálózatba iktatott mágneskapcsoló kapcsolható le, kiiktatva ezáltal az egész hibás áramköri szakaszt. A mellékelt kapcsolási rajzon feltüntetett jelzőáramkör érzékenységének beállítása a bányahálózatok várható szigetelési ellenállásainak megfelelően történt 12és4kOhmra. Más érzékenységű behúzótekercsek, illetve más mérőegyenfeszültség, valamint R2R3 feszültségosztó értékének változtatásával a készülék érzékenysége széles határok között változtatható. R3 potenciométerként lehet kiképezve a cső érzé-