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Vorrichtung zum Anschluss von Relaiseinriehtungen, insbesondere Sehutzrelais, an einen Hoch- spannungsleiter.
Der Anschluss von Relais, welche Signalvorrichtungen oder Steuervorrichtungen, wie z. B. selbsttätige Auslösevorrichtungen, betätigen, an eine Gleichstromhochspannungsleitung bereitet grosse
Schwierigkeiten, weil die normalen Relais nicht in der Lage sind, die Hochspannung von dem Kontaktteil des Relais fernzuhalten. Man könnte die Relais von der Aufgabe, die Hochspannung gegen Erde zu isolieren, befreien, indem man die gesamte Relaiseinrichtung entsprechend gut isoliert aufstellt. Dies würde aber weiterhin erfordern, dass auch die Ölschalterauslösevorrichtungen bzw. die gesamten Ölschalter isoliert aufgestellt werden oder dass die Kraftübertragung von dem Relaisanker auf die Auslöseklinken des Ölschalters durch eine isolierende mechanische Verbindung vermittelt wird.
Alle diese Lösungen sind teils wegen der Gefährdung von Menschen, die gelegentlich an den Schaltapparaten zu tun haben, teils wegen der Unmöglichkeit, Relais von grosser Empfindlichkeit zu verwenden, die natürlich keine grossen Kräfte ausüben können, undurchführbar.
Erfindungsgemäss werden zum Anschluss von Relaisanordnungen an eine Hochspannungsleitung, insbesondere an eine Gleichspannungs-Hochspannungsleitung, zwei Relais vorgesehen, von denen das eine das Potential der Hochspannungsleitung, das andere ein beliebiges Potential, z. B. Erdpotential oder jedenfalls nahezu Erdpotential, erhält. Die Aufgabe der Isolierung wird den Relais abgenommen und einem dazu geeigneten Wechselstromwiderstand übertragen, welcher durch seine Grösse die Erregerstromstärke des auf Erdpotential befindlichen Relais beeinflusst und der hinsichtlich seiner Grösse durch das auf Hochspannung gehaltene Relais gesteuert wird. Derartige Widerstände sind beispielsweise eine Drosselspule mit einer Sekundärwicklung.
Solange die Sekundärwicklung offen ist, hat der Widerstandswert der Drosselspule für den niederspannungsseitig fliessenden Wechselstrom einen beträchtlichen Wert, der so gross gewählt wird, dass der dann entstehende Wechselstrom zur Erregung des Relais, welches Erdpotential besitzt, nicht ausreicht. Die Wicklungen sind gegeneinander für die volle Höhe der Hochspannung isoliert. Es kann also die eine Wicklung ohne Gefahr für das auf der andern Seite der Drosselspule liegende Relais in direkte leitende Verbindung mit einem Teil der Hochspannungsanlage gebracht werden. Indem nun das galvanisch mit der Hochspannungleitung verbundene Relais den Widerstand der Drosselspule, die also als Isolierwandler gebaut ist, steuert, wird gleichzeitig die Stromstärke auf der Unterspannungsseite der Drosselspule gesteuert.
An Stelle nur einer Drosselspule empfiehlt sich unter Umständen die Anwendung einer Reihenschaltung mehrerer Drosselspulen zur Unterteilung der Isolation. Die Magnetkreis der einzelnen Drosselspulen werden dann in Kaskade geschaltet. Man könnte auch eine unmittelbare, also nicht durch ein Relais vermittelte Beeinflussung des Magnetkreises des Isolierwandlers durch den Gleichstrom einer zu überwachenden Gleichstromhochspannungsleitung anwenden, was jedoch nicht Gegenstand vorliegender Erfindung ist.
Wenn man dann den Magnetkreis der Drosselspule völlig von dem Gleichstrom trennt, so dass keine Gleichstrommagnetisierung auftritt, sondern z. B. durch ein Gleichstromrelais eine Wicklung kurzgeschlossen wird, dann gewinnt man für das Relais auf der Unterspannungsseite der Drosselspule eine ganz scharfe Ansprechgrenze mit Bezug auf die Stärke des Stromes in der Hochspannungsleitung.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand zweier Figuien erläutert.
In Fig. 1 ist eine Leitung a, b gegeben, welche eine Gleichspannungs-Hoehspannungsleitung sei.
In die Leitung b ist ein aus den Teilen 1 und : 2 bestehender Widerstand eingeschaltet, dessen Spannungsabfall zur Erregung zweier Relais 3 und 4 dient. Relais 3 ist so geschaltet, dass es anspricht, wenn der Gesamtspannungsabfall an den Widerständen 1 und 2 einen bestimmten Wert erreicht. Relais 4 ist
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zwei auf niedrigem Potential gehaltene Relais 5 und 6 gesteuert. Die Relais 5 und 6 liegen beide an einer Wechselstromquelle 7. In Reihe mit den Relais 5 und 6 liegt weiterhin die Primärwicklung 8 einer Drosselspule mit einer Sekundärwicklung 9. Solange die Relais 3 und 4 nicht angesprochen haben, ist die Sekundärwicklung 9 offen. Der Widerstand der Spule 8 ist dann derart gross, dass die Relais 5 und 6 nicht ansprechen können.
Bei bestimmten Überströmen in der Anlage a, b spricht das Relais 3 an und schliesst seinen Kontakt. Dadurch wird die Wicklung 9 über einen Vorwiderstand 10 geschlossen. Der Strom in der Primärwicklung 8 und in den Erregerwicklungen der Relais 5 und 6 steigt infolgedessen auf einen solchen Wert, dass das verzögerte Relais abzulaufen beginnt. Nach Ablauf der eingestellten Zeit sehliesst es seinen Kontakt 11 und schaltet eine Auslösespule ? in einen Stromkreis, der beispiels-
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Es schliesst seinen Kontakt 13 und dadurch die Sekundärwicklung 9 widerstandslos in sieh kurz.
Der Strom in der Primärwicklung 8 und in den Relais ü und 6 erhält dadurch einen grösseren Wert, der beispielsweise ausreicht, um das unverzögerte Relais ss zum Ansprechen zu bringen, so dass die Auslösespule ! 2 unverzüglich eingeschaltet wird.
Bei der Ausführung in Fig. 1 muss die Isolationsfestigkeit der. aus den Wicklungen 8 und 9 bestehenden Drosselspule für die Gleichspannung ausreichend bemessen sein. Bei der Ausführung in Fig. 2 ist zur Isolation nicht eine Drosselspule oder ein Isolierwandler verwendet, sondern eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren 20 und 21. Sobald der Strom im Leitungssystem a, b eine bestimmte Grösse übersteigt, tritt an einem Widerstand 22 eine Spannung solcher Grösse auf, dass ein Relais 23
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sein.
Entsprechende Relaisanordnungen am Anfang und Ende einer Leitungsstrecke können in der Sehaltungsweise der Streckenschutzpinrichtungen auf der Hoehspannungsseite oder auf der Nieder-
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dann abgeschaltet wird, wenn der Strom von beiden Seiten in den geschützten Abschnitt hineinfliesst oder auf einer Seite hereinfliesst, die andere Seite dagegen nicht anspricht.
Auf der Niederspaimungsseite können für die Schaltungsverbindungen zwischen den Relaisanordnungell an den Streckenenden dann einfache Stromrelais dienen, denn das unmittelbar mit der Hochspannungsleitung verbundene Relais
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bei einer bestimmten Energierichtung anspricht, so lassen sich mit Hilfe der Vorrichtung gemäss der Erfindung auch diejenigen Wirkungen bei Streckenschutzschaltungen und Überstromzeitschutz sowie Überstromsehutz u. a. erzielen, die für Wechselstromleitungen auf der Sekundärseite der Strom-und Spannungswandler bisher angewendet worden sind. Die Anwendung des Isolierwandlers oder der Kon-
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überspannungsanlagen erzielt man eine Schaltung ohne Stromwandler.
Eine einfache Isolierdrossel ist erheblich billiger als ein Stromwandler, bei denen stets Gewicht auf Genauigkeit der Übersetzung gelegt ist.
In Fig. 1 ist eine Schaltung dargestellt, in der durch Sehliessen des Sekundärkreises 9 des Isolierwandlers 8, 9 der von der Stromquelle 7 ausgehende Strom verstärkt wird und Relais zum Ansprechen bringen kann, die bei normalerweise geringerer Stromstärke noch nicht ansprechen. Man kann statt dessen auch den umgekehrten Weg gehen und Relais verwenden, die betriebsmässig erregt sind und bei Unterbrechung des Sekundärkreises 9 ihre Erregung verlieren und infolgedessen eine Kontaktwirkung ausüben.
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