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Schutzeinrichtung für mehr als zwei parallele Leitungen.
Es sind viele Schaltungen zum Schutze paralleler Leitungen bekannt, die aber alle irgendeinen Mangel aufweisen. Entweder wird die beabsichtigte Wirkung, nämlich das Abschalten nur der kranken Leitung nicht in allen Fällen sicher erreicht (z. B. dann, wenn die Fehlerstelle in unmittelbarer Nähe der mit der Schutzeinrichtung ausgerüsteten Station liegt), oder aber die Einrichtungen werden so kompliziert, dass die Gefahr des Versagens (z. B. eines von mehreren in Serie liegenden Kontaktes) wächst.
Gegenstand der Erfindung ist eine Relaisschaltung, die die erwähnten Mängel vermeidet. Sie besteht darin, dass nach dem Wattmeterprinzip gebaute Relais benutzt werden, bei denen in der einen Wicklung der Relais die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer anderen Leitung fliessenden Ströme, in der anderen Wicklung die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer dritten Leitung fliessenden Ströme oder die-en Werten proportionale Ströme fliessen. Eine einfache Schaltung ergibt sich dadurch, dass die einen Wicklungen des Relais mit den anderen des jeweils zyklisch folgenden Relais in Reihe geschaltet sind. Die freien Enden werden an die Eckpunkte demjenigen.
Vielecks angeschlossen, das aus den in gleicher zyklischer Reihenfolge hintereinandergeschalteten Stromwandlern gebildet ist, während die andern freien Enden zu einem gemeinsamen Sternpunkt zusammengeschaltet werden.
Zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung Ausführungsbeispiele dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Schaltung für drei parallele Drehstromleitungen, Fig. 2 die gleiche Schaltung unter Hinzufügung von Hilfskontakten, die beim Ausfall einer Leitung die Relais so umschalten, dass auch die übrigbleibenden Leitungen weiter geschützt sind.
Fig. 3 zeigt die nach Ausfall einer Leitung übrigbleibende Schaltung bei zwei parallelen Leitungen, Fig. 4 zeigt in einer anderen Darstellungsweise eine. Schaltung für vier parallele Leitungszweige. Die Relais sind der Einfachheit wegen nur in einer Phase eingezeichnet. Zweckmässig wird jedoch die dargestellte Anordnung in sämtlichen Phasen der Leitungssystem eingebaut. In den Fig. 1-3 liegen
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lungen so geschaltet, dass in ihnen die Differenz der Ströme der zugehörigen und der anderen Leitungen fliesst. In den Wicklungen 1\ und d1 des Relais b1 fliessen also der Strom J1-J2 bzw. Js-Ji-Eine einfache Überlegung ergibt, dass die Relais immer richtig ansprechen müssen.
Wenn eine Leitung fehlerhaft ist, so wird sich der in ihr fliessende Strom von den in den gesunden Leitungen fliessenden unterscheiden.
In den beiden gesunden Leitungen fliessen aber gleiche Ströme. Die Drehmomente in den drei Relais sind :
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Das Drehmoment verschwindet, wenn einer der Klammerausdrücke Null wird. Wenn Leitung 1 fehlerhaft ist, dann wird der Wert -s) = 0, da in den beiden gefunden Leitungen gleiche Ströme
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fliessen. Dieser Wert kommt in den Gleichungen für D2 und D3 vor. Es spricht also nur das Relais der kranken Leitung 1 an. Um nun zu erreichen, dass nach dem Ausfallen einer Leitung die beiden anderen weiter geschützt bleiben, muss man dafür sorgen, dass die Stromwandler und Relais der ausfallenden
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lichen Leitungen, während beim Abschalten je einer Leitung die Umschalter in die gestrichelt gezeichnete
Stellung übergehen.
In Fig. 3 ist der Stromverlauf bei abgeschalteter Leitung 1 dargestellt. Da nunmehr nur noch zwei Relais eingeschaltet sind, tritt jetzt eine selektive Wirkung nicht mehr ein, da in allen vier
Relaiswicklungen der gleiche Strom (J2-J3) fliesst. Man kann aber auch bei zwei Leitungen eine selektive Wirkung erreichen, wenn man die Schaltung gemäss der Erfindung mit einer Differentialschutz- schaltung kombiniert oder wenn man ein Hilfsrelais einschaltet, das auf die Stromrichtung anspricht und je nachdem entweder den einen oder den andern Ölschalter sperrt.
Zu diesem Zwecke wird beim Übergang auf den Betrieb mit zwei parallelen Leitungen der Schalter h geöffnet und das Relais k eingeschaltet, dessen eine Wicklung von dem Differenzstrom und dessen andere Wicklung von einer Spannung E erregt wird.
Aus der in Fig. 4 dargestellten Schaltung für vier parallele Leiter ist die Gesetzmässigkeit der Schaltung besser zu erkennen. Die Bezeichnung der Stromwandlerspulen und der Relaisspulen ist die gleiche wie bei den Fig. 1-3. Ausserdem ist der zu jedem Leitungssystem gehörende Ölsehalter derart mit eingetragen, dass er neben derjenigen Relaiswicklung gezeichnet ist, von welcher er ausgelöst wird. Um zu zeigen, welche Stromdifferenzen in den einzelnen Spulen wirksam werden, sind neben jeder Spule zwei entgegengesetzt gerichtete Pfeile eingetragen, deren Bezugszeichen diejenigen Leitungsstränge angeben, von deren Strömen sie erregt werden.
Die Hilfskontakt der Ölschalter, die bei Ausfallen einer Leitung die übrigen Relais umschalten, können in ähnlicher Weise angeordnet werden, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Fällt hiebei die eine Leitung aus, so wird ein Selektivschutz für drei parallele Leitungen erreicht, der der Ausführung in Fig. 1 bzw. 2 gleich ist. Erst bei Ausfall einer weiteren Leitung verliert das System seine selektive Wirkung. indem es in die Schaltung nach Fig. 3 übergeht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schutzschaltung für mehr als zwei parallele Leitungen vermittels nach dem Wattmeterprinzip gebauter Relais, dadurch gekennzeichnet, dass in der einen Wicklung der Relais die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer anderen Leitung fliessenden Ströme in der andern Wicklung die Differenz der in der zugehörigen Leitung und in einer dritten Leitung fliessenden Ströme oder diesen Werten proportionale Ströme fliessen.