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Einrichtung zum selbsttätigen Abschalten von Kabeln, Transformatoren u. dgl. bei Auftreten eines Leitungsfehlers.
Handelt es sich in elektrischen Anlagen darum, ein Kabel, einen Transformator oder irgendwelche Apparate oder Maschinen selbsttätig beim Auftreten eines Fehlers ausser Betrieb zu setzen, so bedient man sich hierzu neuerdings vorteilhaft einer Schutzeinrichtung, bei welcher die die Abschaltung einleitenden Elektromagnetspulen oder besondere Relais, welche deren Erregung vermitteln, in einem Hilfsleitungssystem liegen. Dasselbe besteht aus den miteinander verbundenen Sekundärwicklungen von in das Hauptleitungssystem eingeschalteten Stromwandlern, die primär an entgegengesetzten Enden oder Seiten des abzuschaltenden Leiters bezw. Transformators u. s. w. liegen. Die in den Sekundärwicklungen der Stromwandler induzierten elektromotorischen Kräfte
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kabel ein Strom fliesst.
Dieser kann dann beim Ansteigen des Stromes im Hauptkabel-z. B. infolge eines Kurzschlussstromes, der zu irgendeiner vom Kabel gespeisten Fehlerstelle des Netzes fliesst - einen solchen Wert erreichen, dass die zu diesem Speisekabel gehörenden Relais ansprechen und es abschalten, trotzdem es fehlerfrei ist. Die Betriebsstörung wird dadurch vergrössert und der Zweck der Schutzeinrichtung vereitelt.
Ähnliche Mängel haften auch einer anderen bekannten Einrichtung an. bei welcher die Sekundärwicklungen der Stromwandler so hintereinander geschaltet sind, dass sich ihre Spannungen unterstützen, während die Auslösespulen der selbsttätigen Schalter an gleichpolige Klemmen
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in beiden Leitungen 1 1 an verschiedenen Punkten ; doch kann letzteres jederzeit durch künstliche Einschaltung von Widerstiinden vermieden werden. Wichtig ist, dass sich stets, wie hoch auch
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Spannung liefert, und infolge der nun zwischen den Punkten m in'herrschenden Potential- differenz fliesst ein Strom durch die Relais, der sie zum Ansprechen bringt.
Die PotentialVerschiebung wird am grössten, wenn der Strom des Hauptkabels in den Stromwandlern a und al entgegengesetzte Richtung hat, was bei geschlossenen Verteilungssystemen im Falle eines Kurzschlusses im Hauptkabel stets einzutreten pfelgt.
Um den Eintritt des durch die Stromwandler a al und die Leitungen I J'ttiessenden Stromes in die Relais zu verhüten, ist es nicht notwendig, dass die Relaisanschlusspunkte das Potential Null haben. Es genügt, dass sie gleiches Potential haben. Geht man längs der Leitung I vom Potential-Nullpunkte nach einer Seite z. B. nach rechts, längs der Leitung p dagegen umgekehrt nach links, so findet man dabei unendlich viele solcher äquipotentialer Punkte vor, zwischen denen die Relais angeschlossen werden können.
Sind die Hilfsleitungen l l' sehr lang und ihr Widerstand pro Längeneinheit iiberall der gleiche, so wählt man zweckmässig als Anschluss. punkte ni en'für die Relais die gleichsinnigen Klemmen der Stromwandler a a1 (Fig. 2), da diese meist bequem zugänglich sind und man dabei im Hilfskabel einen Leiter erspart. Um jedoch auch in diesem Fall eine Störung der Relais durch die Ladeströme der Relaisleitung n zu verhüten schaltet man gemäss der Erfindung zwischen die anderen Klemmen o o'der Stromwandler und die Klemmen p pl der Relais je eine Drosselspule d bezw. a3, deren Strom durch passende Bemessung dem Ladestrom der Relaisleitung n gleich gemacht werden kann.
Da beide Ströme entgegengesetzte Phase haben, so heben sie sich in den Relais gegenseitig auf. Diese bleiben stromlos. Fig. 3 zeigt die Anwendung der neuen Einrichtung zur Abschaltung eines einphasigen
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Durch Einfügung einer'Sicherung b in eine der beiden Hälften des Hilfsleitungssystems kann hier ferner in einfacher Weise bewirkt werden, dass der Transformator auch bei gewöhnlichem Überstrom selbsttätig abgeschaltet wird, indem hierbei die Sicherung durchschmilzt und das Retaia hierauf anapricht. In die beiden Hälften des Hilfsleitungssystems slnd auch die Strommesser i il für den Primär- bezw. Sekundärstrom des Transformators t verlegt, für welche man sonst häufig besondere Stromwandler verwendet.
Hei dem Ausführungsbeispiet der Fig. 4 sind unter Vermeidung von Relais die Auslöse- magnetspulen c c'der Schalter s s* unmittelbar an äquipotentielle Punkte des Hilfsleitungssystems angeschlossen. Bei Verwendung einer Sicherung b zum Abschalten bei Überstrom werden die spulen c c'zweckmässig zu beiden Seiten der Sicherung bei x bezw. y und bei dem zu diesen äquipotentiellen Punkten x'bezw. yl angeschlossen. Der Spannungsabfall in der Sicherung wird wohl praktisch stets vernachlässigt werden können, so dass man die Punkte und zu- sammenfalten iassen kann.
Fig. 5 zeigt eine einfache Einrichtung zur Abschaltung eines dreiphasigen Kabels k, wobei
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von Stromwellen höherer Ordnung in die Stromwandler. Es empfiehlt sich daher, solche W) derstande zu sämtlichen Stromwandlern parallel zu schalten und nötigenfalls diejenigen einer Phase verschieden gross von denen der übrigen zu wählen.
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Device for automatic shutdown of cables, transformers, etc. Like. When a line fault occurs.
If it is a matter of automatically putting a cable, transformer or any apparatus or machine out of operation when a fault occurs, a protective device has recently been used for this purpose, in which the electromagnetic coils initiating the disconnection or special relays, which convey their excitement, lie in an auxiliary line system. The same consists of the interconnected secondary windings of current transformers connected to the main line system, which are primarily located at opposite ends or sides of the conductor to be disconnected. Transformers u. s. w. lie. The electromotive forces induced in the secondary windings of the current transformers
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cable a current flows.
This can then when the current increases in the main cable-z. B. as a result of a short-circuit current that flows to any fault in the network fed by the cable - achieve such a value that the relays belonging to this feeder cable respond and switch it off, even though it is fault-free. The malfunction is increased and the purpose of the protective device is thwarted.
Similar defects are also inherent in another known facility. in which the secondary windings of the current transformers are connected in series so that their voltages support each other, while the trip coils of the automatic switches are connected to terminals of the same polarity
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in both lines 1 1 at different points; but the latter can be avoided at any time by the artificial inclusion of resistors. It is important that always how high
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Supplies voltage, and as a result of the potential difference now prevailing between the points m, a current flows through the relays, causing them to respond.
The potential shift is greatest when the current of the main cable in the current transformers a and al has opposite directions, which in closed distribution systems always occurs in the event of a short circuit in the main cable.
In order to prevent the current flowing through the current transformers and the lines I J't from entering the relay, it is not necessary that the relay connection points have zero potential. It is enough that they have the same potential. If you go along the line I from the potential zero to one side z. B. to the right, along the line p, on the other hand, vice versa to the left, there is an infinite number of such equipotential points between which the relays can be connected.
If the auxiliary lines l l 'are very long and their resistance per unit length is the same everywhere, it is expedient to choose the connection. Punkte ni en'für the relays the terminals in the same direction of the current transformers a a1 (Fig. 2), since these are usually easily accessible and one saves a conductor in the auxiliary cable. However, in order to prevent the relay from being disturbed by the charging currents of the relay line n in this case as well, according to the invention, between the other terminals o o'der the current transformer and the terminals p pl of the relay each have a choke coil d respectively. a3, the current of which can be made equal to the charging current of the relay line n by suitable dimensioning.
Since the two currents have opposite phase, they cancel each other out in the relays. These remain currentless. Fig. 3 shows the application of the new device for switching off a single-phase
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By inserting a fuse b in one of the two halves of the auxiliary line system, the transformer can also be switched off automatically in the event of a normal overcurrent by melting the fuse and adapting the retainer to it. In the two halves of the auxiliary line system are also the ammeters for the primary resp. Secondary current of the transformer t laid, for which special current transformers are otherwise often used.
In the embodiment of FIG. 4, the tripping magnet coils c c 'of the switches s s * are connected directly to equipotential points of the auxiliary line system, avoiding relays. When using a fuse b to switch off in the event of an overcurrent, the coils c c 'are expediently on both sides of the fuse at x and respectively. y and at which to these equipotential points x'bezw. yl connected. The voltage drop in the fuse can practically always be neglected, so that points and can be folded together.
Fig. 5 shows a simple device for disconnecting a three-phase cable k, wherein
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of higher order current waves in the current transformers. It is therefore advisable to connect such power units in parallel to all current transformers and, if necessary, to choose those of one phase of different sizes from those of the others.