144412. lajstromszámú szabadalom • Érintésvédelmi áramvédő kapcsolási elrendezés

Megjelent: 1958. november 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.412. SZÁM 21. c. 68-72. OSZTÁLY — TA—338. ALAPSZÁM Érintésvédelmi árammérő kapcsolási elrendezés Taky Ferenc műegyetemi tanár, Szomjas Gusztáv oki. gépészmérnök és Hajdú László adjunktus, mindhárman Budapest A szabadalom bejelentésének napja: 1956. október 22. Kisfeszültségű villamos hálózatok fogyasztóinak aktív érintésvédelme háromféle módon oldható meg, mégpedig földeléssel, nullázással, vagy védőkapcsolással. A földeléssel védendő fogyasztó teljesítményét a gyakorlatilag egyszerű módszerekkel és viszonylag kis befektetéssel elkészíthető földelési ellenállásának nagysága szabja meg. Ez azt jelenti, hogy földeléssel 10—15 lóerőnél nagyobb fogyasztó érintésvédelme gazdaságosan többnyire már nem oldható meg. A nullázással való érintésvédelem csak abban az esetben alkalmazható, amikor az egy fogyasztói transzformátor által ellátott fogyasztók mindegyike nullázható. Emellett a nullázott berendezések meg nem felelő karbantartása esetében a nullavezető megszakadása esetleg valamely érintkezés bizonytalansága komoly veszély forrása lehet. Védőkapcsolás kétféle van: mégpedig 1. feszültségvédő kapcsolás, amilyen az általánosan elterjedt Heinisch—Riedel-féle és 2. áramvédő kapcsolás. Ez utóbbi rendszernek szekunder berendezésekben való alkalmazására több országban, folynak kísérletek. Az, egyik publikált megoldásnak hátránya, hogy csak 20/A körüli hibaáram hatására működik, míg egy másik rendkívül bonyolult és kényes alkatrészekből épül fél. A találmány szerinti áramvédő kapcsolási elrendezés az eddig javasolt elrendezésektől abban különbözik, hogy kényes alkatrészt nem tartalmaz, helyszükséglete minimális, tetszőleges teljesítményű fogyasztó védelmére alkalmas és az eddig használt módszerekkel szemben támasztott legszigorúbb követelményeket is kielégíti. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés már csekély 1—2 A hibaárammal is működik és a meghibásodott berendezést a hálózatról leválasztja. Az új védőkapcsolás működtetéséhez 25—30 Ohm földelési ellenállás szükséges, amely a legmostohább körülmények között is egyszerűen és olcsón megvalósítható. A találmány szerinti érintésvédelmi áramvédő kapcsolási elrendezés testzárlat esetében keletkező hibaáram hatását használja fel a kapcsolás előidézésére. A találmány lényege az, hogy a zárlatkor kialakuló hibaáram hatására megváltozó induktív reaktancia, azaz transzduktor van beiktatva a védendő berendezéshez tartozó kapcsolót befolyásoló szerv, célszerűen relé áramkörébe. A relé áramkörébe iktatott transzduktor a testzárlat bekövetkeztekor a relé kapcsaira jutó feszültséget oly mértékben változtatja meg, hogy a relé a mindenkori kapcsolási elrendezésnek megfelelően behúz vagy elenged. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés ismérvei: összegező áramváltó, amelynek primer tekercselését a védendő készüléket tápláló, az áramváltó vasmagján átfűzött vezetékek alkotják és amelynek szekunder tekercse, egyenirányítón át, a transzduktor egyenáramú tekercséhez csatlakozik, amelynek váltakozó áramú tekercsrendszere a relével sorba van kapcsolva. A találmány célszerű kiviteli alakjánál a kikapcsolást előidéző relé áramkörébe kondenzátor is: van beiktatva, amely a relé áramkörében rezonanciát létrehozva, a feszültségváltozást fokozza. A kondenzátor a transzduktor váltakozó áramú tekercs rendszerével és a relével sorba vagy pedig a transzduktor váltakozó áramú tekercsével párhuzamosan kapcsolt. A találmány egy további előnyös kiképzésénél visszacsatolt vagy előgerjesztett transzduktor talál alkalmazást. A találmány változatánál a relé mágneskapcsoló tartótekercsével helyettesíthető, miáltal a zárlat fellépésekor a tartótekercs áramának csökkenése folytán közvetlenül érünk el kikapcsolást. A mellékelt rajz a találmány tárgyának több példaképpeni kiviteli alakját szemlélteti. Az 1. ábra a teljes kapcsolási elrendezés vázlata, a 2—8. ábrák a további megoldásokat szemléltetik, de az ábra csak a kapcsolási elrendezésnek a I—I vonaltól jobbra eső részét szemlélteti.