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Selbsttätige Schnellwiedereinschaltvorrichtung für elektrische Anlagen zum Betrieb mit von der Netzspannung direkt abhängiger Hilf s Spannung
In Hochspannungsnetzen wird häufig eine kurze automatische Abschaltung von Leitungsabzweigen vorgenommen, um z. B. durch atmosphärische oder andere äussere Ursachen entstandene Kurzschluss- oder Erdschlusslichtbögen zum Erlöschen zu bringen, wobei die Zeit, während der die Leitung dadurch spannungslos ist, so kurz gewählt wird, dass Verbraucher möglichst wenig beeinflusst werden.
Den Ablauf dieser Kurzunterbrechung steuert in bekannter Weise eine Apparatekombination, für deren Funktion eine Hilfsspannung erforderlich ist. In unbedienten Verteilerstationen fehlen meistens nab-. hängige Hilfsspannungen, so dass Einrichtungen entwickelt wurden, welche mit von der Netzspannung unmittelbar abhängigen Hilfsspannungen arbeiten (Eigenbedarfstrafo, Spannungswandler, Ortsnetztransformatoren). Sie sind aber ungünstig beeinflusst von der mit einem Kurzschluss zusammenhängenden Spannungsabsenkung und funktionieren nicht mehr, wenn der Kurzschluss innerhalb einer gewissen Mindestentfernung von der Station auftritt. In diesem Fall kommt es sofort zur endgültigen Abschaltung mit Störung der Energieversorgung.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kurzunterbrechungseinrichtung, welche auch Kurzschlüsse innerhalb dieses Netzbereiches richtig erfasst.
Eine Kurzunterbrechungseinrichtung üblicher Bauart, betätigt mit unabhängiger Hilfsspannung, besteht nach Fig. 1 aus dem Hochspannungs-Leistungsschalter l, der mit einem mechanischen Antrieb mit
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für Federaufzug enthält, sowie den beiden Stromwandlern 2, einem Überstromrelais 7 (in zweipoliger Ausführung), der Kurzunterbrechungsrelaiskombination 9 und dem Zeitrelais 8. Das Schema zeigt den normalen Betriebszustand, also den Schalter, der in diesem Fall mit einem Federspeicherantrieb versehen ist, in Einschaltstellung und die Relaiskombination 9 bereit zu einer Kurzunterbrechung, d. h. bei ordnungsgemäss vorhandener Hilfsspannung, ist Mb-Schütz dieser Kombination angezogen.
Bei eingeschaltetem Schalter 1 ist weiters die Ein- und Ausschaltfeder des Antriebes gespannt, d. h., der Antrieb kann also den Schalter in sehr kurzer Zeit eine Ausschaltung, eine Einschaltung und, falls elektrisch notwendig, eine nochmalige Ausschaltung vollziehen lassen. Der Kontakt 20-2i wird mechanisch von der Einschaltfeder betätigt und ist bei gespannter Einschaltfeder geschlossen.
Im Falle eines Kurzschlusses auf der Leitung wird das Überstromrelais 7 mindestens ein-, meist zweipolig ansprechen und durch Schliessen der Kontakte 12-13 Spannung an die Klemmen 10-11 damit an die Ausschaltspule 1 A sowie über Klemmen 14-15 des Zeitrelais 8 an das Vorbereitungsschütz Ma im Kurzunterbrechungsapparat 9 legen, wodurch dieses anspricht und weiterhin über einen Selbsthaltekontakt an Spannung bleibt. Durch Ansprechen der Ausschaltspule 1 A wird Schalter 1 abgeschaltet und Kontakt 18-19 unterbrochen. Das Zeitschütz Mb fällt nach der eingestellten Pausenzeit, wie sie für die Entionisierung der Überschlagsttecke erforderlich ist, ab. und gibt damit Spannung an die Spule des Schaltschützes Mc, wodurch die Einschaltspule 1 E über Klemmen 16-17 Spannung bekommt und die Wiedereinschaltung bewirkt.
Dadurch wird die Einschaltfeder entspannt und Kontakt 20-21 geöffnet. Gleichzeitig mit der Einschaltspule erhält Zeitrelais 8 Spannung, öffnet Kontakt 14-15, wodurch im Falle des Weiterbestehens des Kurzschlusses und damit neuerliches Schliessen des Kontaktes 12-13 nur mehr eine Abschaltung, aber keine neuerliche Anregung der Kurzunterbrechungseinrichtung und damit Pumpen des Schalters erfolgt. Die Verzögerungszeit für das Schliessen der Kontakte 14-15 des Zeitrelais 8 muss so gewählt wer-
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den, dass die zweite Abschaltung beendet ist, also Kontakt 12-13 bereits wieder geöffnet hat. Ist jedoch der Kurzschlusslichtbogen erloschen, dann bleibt der Schalter 1 eingeschaltet. Nach erfolgtem Federaufzug (zirka 1-2 sec nach der Einschaltung) ist Kontakt 20-21 wieder geschlossen und neuerliche Kurzunterbrechung möglich.
In Stationen, wo nun keine unabhängige Hilfsspannung zur Verfügung steht, wird nun meist die Schalterauslösung durch Primär-Auslöser vorgenommen und die Hilfsspannung, entsprechend übersetzt, z. B. von Spannungswandlern von der Netzspannung entnommen. Sie kann aber durch starke, nahe zur Station liegende Kurzschlüsse so weit absinken, dass das Ma-Schütz nicht mehr anzieht. Nach der Abschaltung kommt zwar die volle Spannung wieder, durch die Unterbrechung des Kurzschlussstromes ist aber der in diesem Fall gleichzeitig von den Primärauslösern betätigte Kontakt 12-13 schon wieder offen. Ma erhält also keine Spannung mehr, so dass auch die Wiedereinschaltung nicht erfolgen kann.
Die erfindungsgemässe Anordnung besteht nun darin, dass die Anregung der Wiedereinschaltrelais- kombination von der vom Netz abhängigen Hilfsspannung über einen Schliesskontakt 24-25 bewirkt wird, der mit einer Zeitverzögerung öffnet, die mindestens gleich ist der Summe aus Ausschaltzeit des Lei- stungssehaltets l und Einschwingzeit der wiederkehrenden Netzspannung, jedoch kleiner ist als jene Zeit, die bis zur Wiederherstellung der vollen Betriebsbereitschaft der Relaiskombination nach einer erfolgten Kurzunterbrechung verstreicht.
Die Betätigung dieses Verzögerungskontaktes kann nun, je nach dem Aufbau der gesamten Kurzunterbrechungseinrichtung, in verschiedener Weise erfolgen. Bei einer Anordnung nach Fig. 2, die darin be-
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zeugte, dadurch von einer kleinen Überstromstärke ab im wesentlichen gleich grosse Hilfsspannung verwendet wird, ist für die Betätigung des Schliesskontaktes mit Abfallverzögerung 24-25 ein Anregerelais 6 in Serie mit der Ausschaltspule geschaltet. Im Falle des Auftretens eines Kurzschlusses wird durch Ansprechen des Überstromrelais 7 und damit Schliessen der Kontakte 12-13 der Strom des Sättigungswandlers 4, das Anregerelais 6 und dit, Ausschaltspule 1 A über Klemmen 10-11 durchfliessen. Dadurch erfolgt, ab- gesehen von der Ausschaltung des Schalters, das sofortige Schliessen der Kontakte 24-25.
Die Kontakte 24-25 bleiben infolge der eingestellten Verzögerungszeit auch nach Ausschalten des Schalters 1 und damit Unterbrechen des Kurzschlusses geschlossen. Damit kann die z. B. einem Spannungswandler SpW entnommene Spannung, welche nach Unterbrechung des Kurzschlusses wieder ihre volle Höhe erreicht hat, auf das Schütz Ma einwirken und die Wiedereinschaltrelaiskombination in der bekannten Weise in Funktion setzen.
Für die Ausschaltung können aber auch statt des sekundären Überstromrelais 7 direkt auf dem Schalter aufgebaute Primärauslöser verwendet werden, welche die Ausschaltklinken im Antrieb und dadurch den Schalter mechanisch auslösen und aen Strom des Sättigungswandlers 4 über einen ebenfalls von Primärauslösem betätigten Kontakt an das Anregerelais 6 legen. Bei der Ausführung mit Primärauslösern kann aber auch die Betätigung des Verzögerungskontaktes 24-25 so erfolgen, dass der Kontakt direkt mechanisch von den Primârauslösern betätigt wird, so dass die Stromwandler 2 und der Sättigungswandler 4 wegfallen können.
Es sind auch Ausführungen in der Form möglich, dass die Primärauslöser neben der rein mechanischen Auslösung des Schalters 1 bei ihrem Ansprechen auch Kontakte unterbrechen, durch welche das in diesem Fall alt Spannungsrelais ausgebildete Anregerelais 6 zum Abfallen gebracht wird,-wodurch dann der Ver- zögerungskomakt 24-25 schliesst. Bei Wiederkehr der Spannung und damit auch Wiederansprechen des Anregerelais 6 wird der Kontakt 24-25 entsprechend verzögert geöffnet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Schnellwiedereinschaltvorrichtung für elektrische Anlagen zum Betrieb mit von der Netzspannung direkt. abhängiger Hilfsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschaltung der Hilfsspannung für die Relaiskombination (9) über einen Schliesskontakt (24-25) bewirkt wird, der mit einer Zeitverzögerung öffnet, die mindestens gleich ist der Summe aus Ausschaltzeit des Leistungsschalters (1) und Einschwingzeit der wiederkehrenden Netzspannung, jedoch kleiner ist als jene Zeit, die bis zur Wiederherstellung der vollen Betriebsbereitschaft der Schaltkombination nach einer Kurzunterbrechung verstreicht.