DE4203299A1 - Schaltungsanordnung zur isolationsueberwachung von spannungszwischenkreisen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Isolationsüberwachung von Umrichtereinrichtungen, insbesondere für im Untertagebau einsetzbare Umrichtereinrichtungen.

Für diese Umrichtereinrichtungen sind Isolationsüberwachungen für die umzuwandelnde Netzspannung und die erzeugbare Versor­ gungsspannung u. a. aus der DE-PS 25 15 121 bekannt. Zur Erfassung von Erdschlüssen ist zwischen den Anschlüssen der Netzspannung und dem Schutzleiter ein Meßkreis mit einer Gleichstromquelle geschaltet. Dabei wird der positive Pol der Gleichspannung über eine Drosselspule an einen Leiter der Netzspannung geführt, während der Minuspol der Gleichspannung über ein Meßinstrument mit dem auf Nullpotential liegenden Schutzleiter verbunden ist. Dieser Anordnung ist ein Meßwider­ stand parallelgeschaltet, dessen Meßspannung einem Vergleichs­ kreis zugeführt wird. Der Vergleichskreis enthält Schwellwert­ schaltkreise, die entsprechend den vorhandenen Wertigkeiten der Spannungsabfälle am Meßwiderstand nachfolgende Anzeigeele­ mente und Signalrelais steuern. Darüber hinaus kann der Wert des Isolationswiderstandes direkt auf dem Meßinstrument abgelesen werden.

Für Umrichtereinrichtungen, die mittels sogenannter Spannungs­ zwischenkreise aus der Netzwechselspannung eine andere Versor­ gungswechselspannung erzeugen, ist für den Bereich der Spannungszwischenkreise eine derartige Isolationsüberwachung nicht vorgesehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Sicherheit der Stromversorgungseinrichtungen insbesondere für den Einsatz im Untertagebau weiter zu steigern und auch die Spannungszwischenkreise auf Fehleranfälligkeiten hin zu über­ wachen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Umrichtereinrichtungen jeweils in einem druckfest gekapselten Gehäuse einen isoliert angeordneten Spannungszwischenkreis aufweisen, daß die im Spannungszwischenkreis erzeugbare pulsierende Gleichspannung an einem mittensymmetrisch auf Nullpotential liegenden Spannungsteiler anschaltbar ist, daß der Spannungsteiler derart ausgestaltet ist, daß eine vom Nullpotential einen positiven und/oder negativen Grenzwert überschreitende positive und/oder negative Meßspannung das Wirksamschalten einer Meldeeinrichtung bewirkt, und daß das Wirksamschalten der Meldeeinrichtung die Umrichtereinrichtung leistungsfrei schaltet.

Mit der unmittelbaren Isolationsüberwachung der Spannungszwi­ schenkreise sind auch Störfälle zu erfassen, die sich in den druckfest gekapselten Gehäusen bei isoliert angeordneten Span­ nungszwischenkreisen in bestimmten Störfällen einstellen können. Mit der Meldeeinrichtung kann die Umrichtereinrichtung in solch einem Störfall sofort leistungsfrei geschaltet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die positive und/oder negative Meßspannung durch eine Filter­ einrichtung stabilisiert ist, so daß sich fehlerhafte Abschalt­ maßnahmen bei kurzfristig auftretenden Spannungsschwankungen weitestgehend verhindern lassen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die positive oder negative Meßspannung durch optische Anzeigemittel erfaßbar sind, so daß durch die eindeutige Fehlerlokalisierung gegebenenfalls zusätzliche Schutzmaßnahmen umgehend getroffen werden können.

Die Erfindung wird in einem figürlich dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel näher erläutert, wobei in der Schaltungsanord­ nung nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Schalt­ einrichtungen auszugsweise dargestellt sind.

Die Umrichtereinrichtung UE ist in einem druckfest gekapselten Gehäuse angeordnet, in dem die nicht näher bezeichneten Gleich- und Wechselrichter untergebracht sind. Die über die Leitungsanschlüsse L1, L2, L3 zugeführte Netzspannung wird gleichgerichtet und die am ebenfalls nicht bezeichneten Konden­ sator anliegende pulsierende Gleichspannung UP mit seiner positiven und negativen Meßspannung UKZ+, UKZ- der Filterein­ richtung FE zugeführt. Die Gleichspannung UP wird anschließend mit Hilfe des Wechselrichters wieder in eine Versorgungswech­ selspannung mit den Leitungsanschlüssen R, S, T umgewandelt. Wie bereits erwähnt, ist der Spannungszwischenkreis innerhalb der Umrichtereinrichtung UE isoliert angeordnet und aus dem Gehäuse isolierend herausgeführt.

Die positive und negative Meßspannung UKZ+, UKZ- ist an einem mittensymmetrisch auf Nullpotential liegenden Spannungsteiler angeschaltet, mit dem lediglich ein Teil der Meßspannung über die Filtereinrichtung FE der Meldeeinrichtung ME zugeführt wird. Die Meldeeinrichtung ME enthält in bekannter Weise die nicht bezeichneten Operationsverstärker, die einen durch Potentiometer einstellbaren Spannungswert als Teil der Steuer­ spannung US+, US- bei entsprechender Abweichung markieren und zusätzlich durch das optische Anzeigemittel LED+, LED- anzei­ gen. Neben den optischen Anzeigemitteln LED+, LED- ist das Melderelais K steuerbar, mit deren Kontakten in nicht darge­ stellter Weise die Umrichtereinrichtung im Fehlerfall leistungsfrei gestaltet werden kann.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Isolationsüberwachung von Umrichter­ einrichtungen, insbesondere für im Untertagebau einsetzbare Umrichtereinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrichtereinrichtungen jeweils in einem druckfest gekapselten Gehäuse einen isoliert angeordneten Spannungszwi­ schenkreis aufweisen, daß die im Spannungszwischenkreis erzeugbare pulsierende Gleichspannung (UZK) an einem mittensymmetrisch auf Nullpoten­ tial liegenden Spannungsteiler anschaltbar ist, daß der Spannungsteiler derart ausgestaltet ist, daß eine vom Nullpotential einen positiven und/oder negativen Grenzwert überschreitende positive und/oder negative Meßspannung (UKZ+) und/oder (UKZ-) das Wirksamschalten einer Meldeeinrichtung (ME) bewirkt, und daß das Wirksamschalten der Meldeeinrichtung (ME) die Umrich­ tereinrichtung (UE) leistungsfrei schaltet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positive und/oder negative Meßspannung (UKZ+) und/oder (UKZ-) durch eine Filtereinrichtung (FE) stabilisiert ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die positive und/oder negative Meßspannung (UKZ+) und/oder (UKZ-) durch optische Anzeigemittel (LED+) und/oder (LED-) erfaßbar sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pulsierende Gleichspannung (UP) einen Wert im Bereich von 700 Volt aufweist und die jeweilige Meßspannung (UKZ+) bzw. (UKZ-) einen Auslösewert im Bereich von 15 Volt hat.