Elektrische Vorrichtung zum Beeinflussen von Stromkreisen. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Vorrichtung zum Beein- n flussen von Stromkreisen, insbesondere uni zu verhindern, dass am Netz angeschlossene Ein- rielitungen, Maschinen und Apparate dauernd unter BerÜhrungsspannung stehen.
Sie ist da durch gekennzeichnet, dass in ihr infolge des Stromes in mindestens einem Stromkreis er zeugte Wärme auf mindestens einen Stoff ein wirkt, derart, dass bei einer einen Grenzwert überstelUenden Wärmeerzeugung pro Zeitein heit die Entflammung des Stoffes eingeleitet wird, welche, ihrerseits einen oder mehrere weitere Stromkreise beeinflusst. Der Stoff kann ein fester, flüssiger oder ",asförmi-er sein.
Ein besonderes Merkmal. dieser Vorrieh- tung ist, ihre Eigensehaft, als Schutzsehalt- vorriehtung, welehe verhindert, dass am Netz angeschlossene elektrische Einrichtungen, 31a- sehinen und Apparate dauernd unter Berüh rungsspannung stehen, verwendet werden züi können.
Bei diesem Verwendungsbeispiel kann zum Beispiel in die Sehutzerdleitiin-- oder in die Nulleiterverbindung der züi erden den 31etallteile ein in der Vorrichtung befind- lieber, mit einem brennbaren Stoff in Berüh rung stehender Sieherungsdraht eingeschaltet sein, wobei dieser Stoff seinerseits in Berüh- run- mit mindestens einem weiteren Siehe- rungsdraht,
welcher sieh in der Stromzulei- tinig- züi der zu schützenden Einrichtung, -,Vla- sehine oder Apparates befindet, steht.
Die Einrichtung kann dabei so getroffen sein, el dass bei einem Defekt und nachfolgendem Erdschlussstroin an der züi schützenden Ein- riehtung, Masehine oder Apparat sich infolge der thermisehen Wirkung des von diesem Fehlerstrom durchflossenen Sieberungsdrahtes der brennbare Stoff entzündet und den oder die mit ihm in Berührung stehenden weite ren Sieherun,-sdrähte zum Durehsehmelzen bringt.
Dadureh wird die zu sehützende elek- trisehe Einrichtung, Maschine oder Apparat von der Stromzuleitung abgetrennt; das Be- stehenbleiben einer Berührungsspannung ist somit nicht möglich. In der Zeichnung ist ein AusführLingsbei- spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Die Zeiehnung veransehaulicht eine in ,Stern geschaltete Drehstromquielle in Form der sekLindären Wieklung eines Transforina- tors. Der Sternpankt dieser Stromquelle ist mit der Erdelektrode 2 geerdet. Mit dieser Wicklung des Transformators ist das 4-Lei- ter-Verteilungsnetz <B>3</B> verbunden.
An ihm ist die Handbohrmaschine 4 über die in einem Gehäuse aus Isoliermaterial befindliehen Si- eher-Lingsdrähte <B>5</B> und<B>6</B> der ein Beispiel des Erfinduingsgegenstandes bildenden Vorrieh- tLing <B>7</B> und die zweipolige Ansehlussdose mit Erdungssteekerstift8 (2P+E,) angeschlossen.
Der Erdungsstift <B>8</B> der Ansehlussdose <B>9</B> ist Uber den Sieherungsdraht <B>1.0</B> der Einrichtung <B>7</B> mit der Erdelektrode <B>11</B> verbunden. Zwi schen den Sicherungsdrähten<B>10</B> und<B>6</B> im Ge- häuse der Vorrichtung<B>7</B> befindet sieh der Sprengstoff 12<B>.</B>
Diese Vorrichtung funktioniert wie folgt: Beim Auftreten eines Gehäusesehlusses des Polleiters<B>13</B> in der Handbohrmasehine 4 fliesst ein Erdsehlussstrom von der Wieklung 14 der Stromquelle<B>1</B> über den Polleiter<B>13,</B> das 31etallgehäuse der Handbohrmaschine 4, die Erdungsader <B>15</B> des Ansehlusskabels <B>16,</B> den Steekerstift <B>8,</B> den Sieherungsdralit <B>10</B> der Vorrichtung<B>7,</B> die Erdelektroden<B>11</B> Lind <B><U>9</U></B> nach dem Sternpunkt<B>17</B> der Stromquelle<B>1</B> zurück.
Unter dem Einfluss dieses Stromes, weleher praktisch mir durch die Erdungs- widerstände der Erdelektroden 2 und<B>11</B> be grenzt ist, schmilzt der Sieherungsdraht <B>10</B> durch und bringt den Sprengstoff<B>12</B> zur Ex plosion. Sofort schmelzen die im gleichen Ge häuse der Vorrichtung<B>7</B> befindliehen Siehe- rungsdrähte <B>5</B> und<B>6</B> durch.
Sie unterbrechen dadureh die Stromzufuhr zur Ilandbohr- masehine und verhindern somit ein Bestehen- bleiben einer Berührungsspannung auf ihrem Metallgehäuse.
Bei einem Erdungswiderstand der Stationserd-Lin,- 2 von 20 Ohm und der Erdung der Handbohrmasehine von<B>30</B> Ohm ergibt sieh unter Vernachlässigung der übri- aen Stromkreiswiderstände bei einer Phasen spannung von<B>2120</B> Volt ein Erdsehlussstroni zn von<B>-
EMI0002.0033
</B><B>A.</B> Wählt man als Nennstrom stärke für den Sieherun-,sdralit <B>10</B> zum Bei- .spiel <B>0,5 A,
</B> so kann mit einer sehr raschen Durchsehmelzung und somit Zündung des Sprengstoffes und Durehsehmelzung der Si- elierungsdrähte <B>5</B> und<B>6</B> gerechnet werden.
Der Vorteil dieser Vorrichtung nach der Erfindung -e-,enüber den bisher übliellen Schutzmassnahmen, -wie Sehutzerdung, Nu]- lun- oder Schutzsehaltung mit Berührtings- sehLitzsehalter, besteht im wesentlichen in fol genden Punkten:
Sehutzerdung: Bei der Sch-Litzerdung muss entweder der Erdungswiderstand der Erdelektrode<B>11</B> der Ilandbohrmasehine so auf den Erdun#,#s-,vider- stand der Stationserdung 2 abgestimmt sein, dass bei einem Erdsehluss in der Handbohr- inasehine an ihrem MetallIgehltiuse keine höliere BerührungsspannLing als<B>50</B> Volt während <B>5</B> Sekunden bestehen bleibt,
oder die Erdun-s- widerstände der beiden Erdun-en 2 und<B>11</B> müssen so klein sein, dass die der Handbohr- masehine unmittelbar vor-esehalteten Siehe- rungen sofort -unter dem Einfluss des auftre tenden Erdsehlussstronies durehsehnielzen. Bei niehrphasigen Stroniverbraueliern kann dann der Ubelstand eintreten,
dass nur die Sicherung einer Phase durehsehmilzt, wäli- rend die Sicherungen der andern vom Erd- sehluss nicht betroffenen Phasen. nicht dureli- zuschmelzen vermögen.
Da der Erdungswider- stand der Stationserdung- oft nicht bekannt ist und auch eine Messun- des Erdun-swider- standes der Erdung des Stroniverbra-Liehers viel Zeit und Mühe erfordert, wird in vieleii Fällen die Sehtit7erdiiii#" nicht zuverlässi- und auf die Dauer nicht "eiiü,),eiicl sicher sein.
I <B>--</B> Ein Verkleinern der Erdungswiderstdiide durch Verbessern der Erdun,-en <B>11</B> und <B>2</B> isi oft nicht oder wenigsten" nicht für vorüber gehende Ansehlüsse möglieb oder mit unver hältnismässig hohen Kosten verbunden. Dein- -egenüber ist die Vorrielltun- -emäss der vor liegenden Erfindung einfaeher, betriebssielie- rer und billiger.
Vorteile gegenüber der Nullung: Bei improvisierten -Anschlüssen an Fas- sungssteekdosen, (las heisst in Fassungen ein setzbare oder eingebaute Steckdosen, oder mir gewöhnliehen Steckdosen in Net7en mit Nril- lung, wird oft eineNullun- desStroniverbrau- ehers unterlassen.
Mit der Vorriehtung --eniiif.) der Erfindung kann die Nullung des Ver- brauelies leicht hergestellt werden. Es kann zum Beispiel an Stelle einer Erdelektrode <B>11</B> auch der INLilleiter des Netzes als Erdun'-- be nützt werden. Dabei ist es aber nicht unbe dingt nötig, dass im verwendeten Nulleiter bei den Sieherungen ÜberbrIlekungsstöpsel vor- lianden sind.
Es können in den Nulleiterele- inenten auch SchmelzeinsHtze vorhanden sein, wenn ihre Nennstromst#rke wesentlich grösser ist als diejenige des Sieherungsdrahtes <B>10</B> der Vorrichtung<B>7.</B> Dies ist zum Beispiel oft der Fall, wenn die Handbohrmasehine nur an eine gewöhnliche Steckdose ohne E'rdkontakt oder an eine l,'assiiil,-,Ssteekdose angeschlossen wird.
31ail kann sieh in diesen Fällen auch einer im- provisierteil Erdleitung an eine Wasserlei- Üing oder so--ar unter Umständen eines gilt in nasses Erdreieh eingetriebenen Erdpfahls bedienen.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann auch in Fällen verwendet werden, in denen die Nullungsbedingungen nach Art.<B>26</B> der bundesrätliehen Verordnung über Stark stromanlagen vom<B>7.</B> Juli<B>1933</B> nicht erfüllt sind.
Vorteile gegenüber Netzen mit einer Sehutzsehaltang mit Berührungssehutzsehal- ter: Der Berührungssehutzsehaltex weist einen einpfindliehen Mechanismus auf, welcher zum Beispiel Ersehütterungen nicht auf die Dauer ertragen kann. Aus diesem Grunde wird er bei tragbaren -Lind fahrbaren Motoren nur äusserst selten verwendet. Die Vorriehtun naeh der Erfindung ist aber leieht jedem Ver- braueller vorsehaltbar.
Statt den beiden Sieherungsdrähten <B>5</B> und <B>f,</B> kann bei Anschluss an eine einzige Phase nur ein einziger Draht für den einen Pollei ter vorhanden sein. Bei drei- oder 7welphasi- g#en zu schützenden Objekten können auch<B>je</B> nach der Leiterzahl drei oder vier bzw. bei zweipliasigen Objekten zwei oder drei Siehe- rungsdrähte vorhanden sein.
In Vorriehtun- gen für Gleiehstromnetze können<B>je</B> nach der Leiterzahl ein oder mehrere Sieherungsdrähte <B>5</B> und<B>6</B> vorgesehen sein. An Stelle eines ein zigen Siellerungsdralites für eine Erdleitung können auch mehrere Sieherungsdräbte für mehrere Erdleitungen vorhanden sein.
Statt Sprengstoff 1.2 kann für die Durehsehmel- zung der Sieherungsdrähte <B>5</B> und<B>6</B> auch ein anderer flüssiger, fester oder gasförmiger und brennbarer Stoff oder ein Stoffgemiseh vor- lianden sein.
Die den Erfindungsgegenstand bildende Vorriehtuna kann ganz allgemein auch zum Steuern, Reg lieren, Ein-, Aus- und Umsehal- u fen des eigenen oder anderer Stromkreise die nen. Durch die Vorrichtung<B>7</B> kann zum Bei- spiel die Aufhebung einer mindestens teilwei- seil Parallel- oder Seriesehaltun- voll elekti-i- n .sehen Objekten oder einer i-;berbi,üekun-# voll Stromkreisteilen bewirkt werden.
Statt einem oder mehrerer Sielierung - P drähte zur Auslösung der Entflammun-- (Verbrennung oder Explosion) des brenil- baren Stoffes können auch Funkenstreeken vorhanden sein.
Ihre Speisung kann von einem Transformator aus erfolgen, welcher prim,ärseitig in die Erdleitung des zu sehüt- zenden Objektes einzuschalten ist und se- kundärseitig eine genügend hohe Spannung erzeugt, dass die Funkenstreeken bei einem Erdschlussstrom in der Erdleitung anspre- eh en,
Der Vorrichtung<B>7</B> können bei der An wendung derselben auch Sieherungsgeräte in Form thermiseher oder anderer Überstrom- sehalter vorgesehaltet werden, welche bei einer kleineren Stromstärke ansprechen als die Sieherungsdrähte <B>5</B> und<B>6.</B> Auf diese Weise kann verhindert werden,
dass bei einem Überstrom in der Zuleitung zu dem zu schützenden Objekt ohne Erdsehluss die erfindungsgemässe Vorriehtung ansprieht und wieder ersetzt werden muss. Ein solcher Überstromschutz in der Zuleitung züi dem zu schützenden Stromverbraueher verhindert auch ein Bestehenbleiben von allfälli,--en IC.urzsehlussflammbogen zwischen den Siehe- rungsdrähten <B>5</B> und<B>6</B> der Vorrichtung<B>7.</B>