187971. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés hibaáram túlterhelés és zárlati áram elleni kombinált védelem biztosítására
1 187 971 2 A találmány tárgya olyan eljárás és kapcsolókészülék, amelynek révén a védelmi felügyelet redundáns művelete kiiktatható, így a védelmi mechanizmus egyszerűbbé válik, a kapcsolókészülék is egyszerűbb felépítésű, ami jelentősen megnöveli a rendszer megbízhatóságát és csökkenti a szokásosan igen nagy számban alkalmazandó védőkészülékek fajlagos költségét. A villamos energia létrehozására, átvitelére és hasznosítására szolgáló műtárgyakban különböző ártalmak ellen kell védekezni, amelyek közül legfontosabb az életvédelmi intézkedések rendszere, de igen fontos a vagyonvédelmi és üzembiztonsági intézkedések rendszere. Általában mind az energiaforrások és -elosztók, mind a villamos fogyasztóküzemeltetése során egyaránt védekezni kell veszélyes pontok megérintése, túlterhelés tartós fennállása és zárlati áramok okozta károk ellen. A korszerű védelmi technikában a túláramot általában hőre érzékeny szerv észleli, a zárlati áramot és a hibaáramot elektromágneses érzékelők figyelik. Mig korábban az érintésvédelemre is különféle eszközöket alkalmaztak és a fogyasztói berendezések teljes védelmére túláramra, illetve zárlati áramra érzékeny megszakító eszközöket iktattak be az áramkörökbe, újabban a fejlesztés tendenciája olyan kombinált védőeszközök alkalmazása, amelyek mindezen veszélyekkel szemben együttes védelmet biztosítanak. Áz érintésvédelem legmegbízhatóbb eszközének az ún. hibaáramvédő kapcsoló bizonyult, amely rendszerint az áramkör valamennyi vezetékét átfogó elektromágneses érzékelővel (pl. összegező áramváltóval) van kialakítva és kioldóját az érzékelő hibajele vagy próbagombbal előidézett hibajelzés működteti. A túlterhelés és zárlat elleni kombinált védelmet olyan kismegszakítók biztosíthatják, amelyek beavatkozó szervét egyaránt működtetheti az azokba beépített hőérzékeny (túlterhelés) érzékelő, illetve elektromágneses (zárlat) érzékelő. Mindezen eszközöket újabban olyan kombinált eszközzé is egyesítik, amelyben a nullakörbe és mindegyik fáziskörbe egy-egy /zárlati és túláramvédő) kismegszakítót iktatnak, de ezek beavatkozó szerveit kényszerkapcsolják, hogy bármelyik hiba felléptekor az áramkör valamennyi vezetéke egyidejűleg meg legyen szakítva. Az ilyen kombinált készülékek előnyei mellett hátrányok is mutatkoznak, annak függvényében, hogy a funkciók öszszevonásánál milyen tendenciájú a választott kompromisszum. A 174 492 lsz. magyar szabadalmi leírás szerinti — egyébként korszerű és előnyös — megoldásnál pl. úgy tették lehetővé a kioldáshoz szükséges teljesítmény (s közvetve a névleges kioldó hibaáram küszöbszint) csökkentését, hogy a villamos (különösen a beavatkozó) szerkezet bonyolultabb, ami nem csak a technológiai ráfordítást növeli és igy a tömegesen alkalmazandó eszköz fajlagos költségkihatását, de a. P-faktor romlása folytán csökken a megbízhatóság is. E technológiai hátrányon kívánnak javítani az egyesítendő részfunkciók bontott kezelésével modulszerű felépítést kialakító tervezők. Eredetileg az ilyen modulszerü felépítés csak ezen a hiányosságon javított; fennmaradt az a körülmény, hogy az együttes bekapcsolási folyamathoz a kapcsolómechanizmus több műveletének pontosan meghatározott sorrendben kell követnie egymást ahhoz, hogy a védelmi követelmények biztosan ki legyenek elégítve. Ebből kényes beállítási követelmények erednek, amelyek mind a gyártási költség, mind a megbízhatóság szempontjából hátrányosak. A 163 086 lsz. magyar szabadalom szerinti megoldásnál ezt a hátrányos megszorítást sikerült csökkenteni. Az összes ellenőrzendő vonal kapcsolóérintkezői a vonalvédőkapcsolóban vannak elhelyezve és a hibaáramvédő szerkezet el van látva erőtárolós kapcsolómechanizmussal és két végállással rendelkező saját működtető szervvel. Végeredményben a korszerű modul szerkezetű kombinált védőkapcsolókra jellemző, hogy minden egyes fáziskörben és a nullakörben megszakító érintkezők vannak elrendezve, amelyeket egy-egy automatakapcsoló működtet és a megszakítást előidéző beavatkozó szervek mechanikusan kényszerkapcsoltak (pl. azokat mereven összekötő keresztszorítóval), míg a hibaáramol érzékelő elektromágneses szerv olyan hibaáramvédő szerkezet része, amely az érzékelő elektromágneses szervvel csatolt — erőtárolóval ellátott — kapcsolómechanizmust és működtető szervet tartalmaz. A találmány alapja az a felismerés, hogy a korábbi megoldásokhoz képest kétségtelenül előnyös ezen ismert megoldások a védelmi felügyelet szempontjából redundáns műveletet foglalnak magukban. A védelem akkor megbízható, ha mind a nullakor, mind a fáziskör(ök) megszakítását bármely hiba fellépte összhangban kiváltja, ha a fázisonkénti túlterhelést fázisonként beiktatott (hőérzékeny) érzékelővel felügyeljük, a fázisonkénti esetleges zárlati áramot fázisonként beiktatott (elektromágneses) érzékelővel felügyeljük és mechanikus kényszerkapcsolat biztosítja bármely hiba fellépte esetén valamennyi fázisvezetékben és a nullavezetékben az együttes megszakítást és ha ezen felügyelő szervektől függetlenül figyeljük hibaáram esetleges felléptét és ekkor is kiváltjuk az összes fázisvezeték és a nullavezeték kényszerkapcsolt együttes megszakítását. Ehhez azonban elegendő annyi kioldó mechanizmus, ahány vezeték megszakítására szükség van és ezekkel csak annyi beavatkozó szervet kell csatolni", ahány vezeték megszakítására szükség van. Ha tehát a nullavezető megszakítására szolgáló automata kapcsoló kioldó szervét a hibaáram érzékelőről működtetjük, akkor a hibaáramvédő szerkezetet redukálhatjuk a hibaáram észlelését és jelzését végző eszközökre, elmaradhat abból az erőtárolóval ellátott kapcsolómechanizmus és a külöii működtető szerv; ugyanakkor a hibaáram jelzésével működtetett - a nullavezetéki kismegszakítóban elrendezett - kioldó szerv sem igényel külön elektromágneses kioldó szervet, mindössze a nullavezető kismegszakítójában eddig alkalmazott zárlati kioldójának tekercse helyett egy nagymeneiszá* mű hibaáram kioldó tekercset helyezünk, s a hibaáramot jelző eszköztől érkező kioldó parancsot a nullavezetéki kismegszakítóban elrendezett ezen szerv hajija végre. A találmány szerinti kapcsolókészülék így ugyanazt a szolgáltatást nyújtja, mint a modulszerkezetií korszerű ismert (pl. a 163 086 lsz. magyar szaba5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
