188597. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés feszültség védőkapcsolóhoz
1 188 597 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés érintésvédelmi célra szolgáló feszültség-védőkapcsolóhoz. A védőkapcsolások a szabványos villamos érintésvédelmi módok gyakran alkalmazott megoldásai. Ezen belül a feszültség-védőkapcsolás alkalmazási területei elsősorban a mobil villamos energia fogyasztók és áramforrások érintésvédelme. Ez az érintésvédelmi módszer azon alapul, hogy a védőkapcsolás érzékelő eleme a védendő berendezés üzemszerűen feszültség alatt nem álló, de meghibásodás folytán feszültség alá kerülő megérinthető fémrészein folyamatosan ellenőrzi a feszültséget. Amennyiben ennek értéke (pl. szigetelési hiba folytán) a megengedett értéket meghaladja, a védőkapcsoló megszólal és a hibás berendezést a táphálózatról lekapcsolja (illetve a generátort legerjeszti). A feszültség-védőkapcsoló érzékelő elemének egyik pontja közvetlenül a védendő berendezés testére, másik pontja földelt nullpontú táphálózat esetén egy megfelelő távolságban telepített független segédföldre, míg földeletlen nullpontú hálózat esetén a hálózat nullpontjára kapcsolódik. A feszültség-védőkapcsoló alkalmazásának előnye egyéb érintésvédelmi módokkal szemben az, hogy a segédföldelés ellenállása viszonylag nagy lehet, s így könnyen megvalósítható. Ezért terjedt el elsősorban a mobil telepítésű elektromos berendezések érintésvédelmére. Az eddig ismert feszültség-védőkapcsolók - bár alapvető funkciójukat ellátják — különböző hiányosságok miatt az üzemeltetés során a biztonságos védelem nem teljes. Ilyen hiányosság lehet az, hogy a segédföldelés hiánya esetén a bekapcsolást el lehet végezni, a védelem azonban nem működik, és ez csak az ellenőrzésnél derül ki. A másik hasonló probléma az lehet, hogy bár bekapcsoláskor a segédföldelés megfelelő, az üzemelés alatt a földelés megszűnik. Ilyenkor a védőkapcsoló nem kapcsol le testzárlat esetén. Olyan érintésvédelmi berendezést is lehet találni, melynél a feszültség érzékelő relé hibája esetén a védendő berendezést egyáltalán nem lehet kikapcsolni, mivel a kikapcsolást csupán az ellenőrzés végzi el. Célunk olyan kapcsolási elrendezés megvalósítása, amely a fenti hiányosságok mindegyikét kiküszöböli, ezzel az elektromos berendezések kevésbé balesetveszélyes üzemeltetését teszi lehetővé, egyben gazdaságos, megbízható, egyszerű, könnyen javítható megoldást kínál. A kitűzött célt a találmány szerint olyan kapcsolási elrendezés létrehozásával értük el, ahol a tápfeszültség és a fogyasztó között elrendezett lekapcsolót, előnyösen mágneskapcsolót, a fogyasztó testpontja és segédföld között elrendezett feszültségérzékelő jelfogót, a tápfeszültség nullpontja és a segédföld között elrendezett transzformátort, segédjelfogót és a tápfeszültség valamelyik fázisa és a transzformátor primertekercse között elrendezett bekapcsoló nyomógombot tartalmaz. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésre jellemző, hogy a transzformátor primer- és szekundertekercse egyik kivezetésénél közösítve van, a szekundertekercs másik vége a segédjelfogó tekercsének egyik kivezetésével, annak másik kivezetése impedancián keresztül a segédföldre van csatlakoztatva, a segédjelfogó záróérintkezője a transzformátor primertekercsének másik kivezetésével és a tápfeszültség kapcsával, valamint a feszültségérzékelő jelfogó nyugalmi érintkezőjén keresztül a mágneskapcsoló tekercsének egyik kivezetésével, annak másik kivezetése pedig a tápfeszültség nullpontjával van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a fogyasztó és a feszültségérzékelő jelfogó tekercse közé impedancia van kapcsolva, amelynek a feszültségérzékelő jelfogó tekercsével közös pontja nyomógomb záróérintkezőjén, ill. a feszültségérzékelő jelfogó záróérintkezőjén keresztül a transzformátor szekundertekercsének és a segédjelfogó tekercsének közös pontjával van összekötve. Ez az elrendezés lehetővé teszi, hogy a védelem a bekapcsolás után esetleg megszakadó segédföld esetén is hatásosan működjön, mivel ha a testre a megengedett értéknél magasabb feszültség kerül, e feszültségérzékelő jelfogó tekercsének áramköre a tápfeszültség hálózat nullpontja felé záródik, így a feszültségérzékelő jelfogó meghúz, a védelem működésbe lép. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol a rajzon látható, hogy például egy háromfázisú Uh tápfeszültség és F fogyasztó közé 1 mágneskapcsoló főérintkezői vannak az R, S, T fázisokra és a 0 nullpontra kapcsolva. Az 1 mágneskapcsoló tekercsének egyik vége a 0 nullpontra, másik vége 3 feszültségérzékelő jelfogó nyugalmi érintkezőjén, 4 segédjelfogó záróérintkezőjén és 2 nyomógomb záróérintkezőjén keresztül kapcsolódik az egyik fázisra, példánkban a T fázisra. Az 1 mágneskapcsoló egy további segédérintkezővel van ellátva, amely egyrészt a 3 feszültségérzékelő jelfogó nyugalmi érintkezőjének és a 4 segédjelfogó záróérintkezőjének közös pontjával, másrészt 8 nyomógomb nyugalmi érintkezőjén keresztül szintén a T fázissal van összekötve. A 4 segédjelfogó tekercsének egyik kivezetése 5 transzformátor szekundertekercsével, a 2 nyomógomb nyugalmi érintkezőjével, a 8 nyomógomb záróérintkezőjével és a 3 feszültségérzékelő jelfogó záróérintkezőjével, másik kivezetése a 2 nyomógomb fenti nyugalmi érintkezőjének másik kontaktusával és 6 impedancián keresztül a 3 feszültségérzékelő jelfogó tekercsének egyik kivezetésével és Sf segédfölddel van összekötve. Az 5 transzformátor szekundertekercsének másik kivezetése a primertekercs egyik kivezetésével és az Uh tápfeszültség 0 nullpontjával, a primertekercs másik kivezetése a 2 nyomógomb záróérintkezőjének és a 4 segédjeífogó záróérintkezőjénck közös pontjával, a .3 feszültségérzékelő jelfogó tekercsének másik kivezetése saját záróérintkezőjével, a 8 nyomógomb záróérintkezőjével és 7 impedancián keresztül az F fogyasztó testével van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés a következőképpen működik: Az 1 mágneskapcsoló tekercsének körét a 2 nyomógomb benyomásával zárjuk a 3 feszültségérzékelő jelfogó nyugalmi érintkezőjén, a 4 segédjelfogó munkaérintkezőjén keresztül, ha a 4 segédjelfogó meghúzott. Ekkor az t mágneskapcsoló saját segédérintkezőjén keresztül öntartásba kerül. Az ábra alapján belő tható, hogy ha az Uh tápfeszültség 0 nullpontja megfelelő értékű földelési ellenálláson, vagyis a 6 impedancián keresztül össze van kötve az Sf segédfölddel, a 4 segédjelfogó a 2 nyotnó-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
