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Couplage protecteur pour lignes.
Un sait que pour protéger une ligne triphasée au moyen de relais à distance, il n'est pas nécessaire de prévoir un relais protecteur dans chaque conducteur et qu'au contraire deux ou même un seul relais protecteur peuvent suffire si on couple ce relais de manière qu'il soit excité par le courant enchaîné de deux conducteurs de phase et reçoive la tension appropriée suivant les conducteurs de phase entre lesquels le court-circuit a eu lieu. L'emploi du courant enchaîné assure alors l'avan- tage qu'en cas de court-circuit bipolaire et tripolaire, le relais de résistance mesure, à la même distance du re- lais.-, toujours la même résistance et possède donc'aussi le''même temps de retard. Mais d'autre part ce couplage connu comporte aussi certains inconvénients.
Par exemple, lorsqu'une double perte à la terre se produit dans une
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ligne alimentée des deux côtés, les relais protecteurs de ligne, qui sont situés entre les deux points de perte à la terre et qui devraient déconnecter au moins l'un de ces points, reçoivent un courant beaucoup trop faible, de sor- te que leur temps de marche devient trop grand. Il peut même arriver que le courant soit égal à zéro dans le re- lais. Ceci a lieu lorsque les courants d'avarie, qui passent des deux côtés aux points de perte à la terre, sont de même grandeur.
Pour cette raison, on se sert d'après la présen- te irivention, pour le relais protecteur dépendant de la résistance et faisant partie d'un couplage dit couplage à un seul relais, d'un couplage de courant dans lequel le relais n'est pas excité par le courant enchaîné, mais par un courant de conducteur. Dans ce cas la bobine de ten- sion du relais à distance est connectée de manière connue, à l'aide de deux relais incitateurs, réglés par exemple par le courant excessif dans les conducteurs de phase R et T, à la tension entre les deux conducteurs de phase touchés par le court-circuit. Or le chemin de courant du relais dépendant de la résistance est connecté normale- ment à un transformateur de courant déterminé, par exem- ple celui de la phase T.
Mais dès qu'un courant exces- sif se manifeste dans la phase R, le courant secondaire du transformateur du conducteur de phase R est couplé sur le relais, tandis que l'autre transformateur de cou- rant est coupé du courant du relais. De même que dans les dispositifs protecteurs à distance monopolaires con- nus, ce couplage est réalisable à l'aide de deux transfor- mateurs de courant seulement et de deux relais incita- teurs seulement, qui établissent les connexions exactes pour le système de tension du relais.
On peut adjoindre un dispositif permutateur auxiliaire, par lequel lors de la production d'un courant de somme ou d'addition, ou d'une tension de déplacement, ou des deux, une extrémité
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d'enroulement de la bobine de tension est connectée à la terre, de sorte que la tension du relais est donc la ten- siun entre un conducteur de phase choisi de manière appro- priée et la terre. Par contre, en cas de court-circuit tripolaire, le temps de marche du relais est plus petit qu'en cas de court-circuit bipolaire. On sait que le rapport des temps de marche est 2/#3.
Mais cette inégalité du temps de'marche du re- lais peut elle aussi être supprimée d'après une autre ca- ractéristique de l'invention, du fait que, s'il existé trois transformateurs de courant et qu'un courant exces- sif se manifeste dans tous les trois conducteurs de pha- se, l'excitation de la bobine de tension du relais de ré- sistance est affaiblie, par exemple par intercalation d'une résistance en avant dans le circuit. Au lieu de trois contacts dépendant des courants phasiques, on peut aussi prévoir un dispositif contacteur dépendant des trois tensions du réseau, dispositif qui en cas de dimi- nution de toutes les trois tensions au dessous d'une cer- taine mesure, affaiblit l'excitation de la bobine de ten- sion du relais de résistance.
Or comme il s'agit seule- ment de faire une distinction entre un court-circuit bi- polaire et un qourt-circuit tripolaire, on peut aussi pla- cer l'affaiblissement de la bobine de tension ou, ce qui est équivalent, un renforcement de l'action de la bobine de courant dans le relais d'impédance ou le relais de réactance, sous la dépendance d'une disposition qui déter- mine la -symétrie des courants du réseau ou des tensions du réseau, et ne renforce qu'en cas de symétrie perturbée, l'excitation de la bobine de tension du relais de résis- tance, ou affaiblit l'efficacité de la bobine de courant.
Pour que dans le cas de double perte à la terre, le temps'de marche'du relais soit conformé à la distance de l'avarie dans la même échelle qu'en cas de court-cir- cuit, on peut, lorsqu'on a pr.évu trois transformateurs de
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courant, utiliser le courant d'addition ou de somme pour l'excitation d'un transformateur intermédiaire couplé en parallèle à l'enroulement de courant du relais de résis- tance, ce qui compense l'inégalité de la résistance kilo- métrique d'un circuit de court-circuitage fermé par un conducteur et la terre, par rapport à un circuit de court- circuitage fermé par deux conducteurs.
Les détails de 1'invention, seront explicitement décrits en se reportant aux dessins ci-joints.
Dans la fig, 1 on a désigné par R, S, T, les conducteurs phasiques d'un système triphasé. Dans chaque phase se trouve u transformateur de courant, et les cir- cuits secondaires des transformateurs des phases R et T excitent chacun un relais incitateur à courant excessif 1 et 2. Les transformateurs de courant sont couplés en étoile sur le côté secondaire¯ Les extrémités d'enroule- ment libres des transformateurs de courant situés dans les phases R et T sont rigidement reliées aux conducteurs d'amenée 3 et 4, qui partent des bobines de courant 5 et 6 du relais de direction et du relais d'impédance, bobines couplées en série. L'extrémité libre du trans- formateur de courant de la phase S mène à un permutateur 7, qui se trouve normalement dans la position reprsentée, position dans laquelle le courant du conducteur de phase T peut passer par les bobines 5, 6.
Par contre, les conducteurs de phase R et S ne font passer aucun cou- rant par les bobines 5 et 6. Le permutateur 7 est com- mandé par un relais auxiliaire 8. Lorsque par suite du fonctionnement du relais incitateur 1, le relais auxiliai- re 8 est excité, le permutateur 7 change de position, de sorte qu'ensuite le courant du transformateur de cou-. rant de la phase R passe par les bobines 5 et 6. La partie de contact du permutateur 7 est établie de maniè- re que, même pendant le couplage, il ne'se produit sur le coté secondaire aucune-, interruption passagère d'un
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transformateur de courant.
Lorsque le relais incitateur 1 ferme son con- tact, il connecte en outre un relais auxiliaire 9. A ce relais 9 correspond un même relais 10, qui est mis en circuit lorsque le relais incitateur 2 ferme son contact,
Les relais auxiliaires 9 et 10 commandent chacun un per- mutateur 11 et 12 pour la connexion des bobines de ten- sion 13 du relais de direction et 14 du relais de ten- sion, à la tension exacte. Les contacts permutateurs 11 et 12 se trouvent normalement dans la position représen tée. De ce fait, les bobines de tension 13 et 14 sont reliées au moyen du conducteur 15 des deux côtés à un contact permutateur 16. Les bonines de tension 13 et 14 sont normalement privées de courant. Suivant que le relais incitateur 1 ou 2, ou,les deux, fonctionnent, les bobines de tension reçoivent là tension Ers, Estou Ert.
Le contact permutateur 16 n'est actionné que lorsqu'il existe une double perte à la terre, ce qui est déterminé par exemple du fait qu'alors un relais à courant excessif 17, excité par le courant d'addition, ferme son contact.
Il en résulte la mise en circuit d'un relais auxiliaire qui sépare le contact 16 de la connexion avec la borne de tension s et le met à la terre. Pour qu'en cas de double perte à la terre des conducteurs de phase R et T, la bobine de tension ne reçoive pas la tension enchaînée Ert, le relais incitateur 2, ou un relais auxiliaire qu'il commande, est bloqué lorsque les relais incitateurs 1 et 17 fonctionnent en même temps. Pour les différents cas d'avarie on obtient alors avec le couplage décrit les processus suivants :
Court-circuit entre les conducteurs de phase R et s. Le relais incitateur 1 fonctionne et connecta les relais 8 et 9. Le relais 8 rabat le permutateur 7, de sorte que le courant du conducteur de phase R pas- se par les bobines 5,6.
Le relais 9 rabat le contact
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11, de sorte que les bobines de tension 13 et 14 sont connectées aux bornes de tension r et s.
Court-circuit entre les conducteurs de-phase S et T. Seul le telais incitateur 2 fonctionne. Ce relais fait que le relais auxiliaire 10 rabat le contact 12.
Les bobines de courant 5 et 6 restent en couplage normal, dans lequel elles sont parcourues par le courant Jt. Les bobines de tension 13 et 14 sont connectées à la tension Est.
Lorsque le court-circuit a eu lieu entre les conducteurs de phase R et T, les relais incitateurs 1 et 2 fonctionnent. Le relais 1 provoque un changement de position du permutateur 7, de sorte que le courant Jr passe par les bobines 5 et 6. En même temps il provoque à l'aide du relais 9 un changement de position du con- tact 11, de sorte qu'une extrémité des bobines de ten- sion 13 et 14 est relièe à la borne de phase r. Le relais incitateur 2 connecte le relais 10, qui connec- te le contact permutateur à la connexion de tension t, de sorte que les bobines de tension 13 et 14 sont parcou- rues par la tension Ert, et les bobines de courant par le courant Jr.
En cas de double perte à la terre sur les con- ducteurs R et S, seuls les relais incitateurs 1 et 17 fonctionnent. Le relais 1 connecte de nouveau le cou- rant Jr sur les bobines de courant 5 et 6, et connecte une extrémité des bobines de tension 13 et 14 à la borne de tension r. La deuxième extrémité des bobines de ten- sion est, en raison de ce que le relais incitateur 1 met l'aimant auxiliaire 18 en circuit, séparée de la borne de phase s et connectée à la terre.
En cas de double perte à la terre des conduc- teurs 3 et T, le contact permutateur 7 reste au'repos, et de même le contact permutateur 11. Par contre, le con- tact permutateur 16 relie une extrémité de la bobine de
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tension à la terre, et le contact permutateur 12 connec- te l'autre extrémité de ces bobines à la borne de tension t.
En cas de double.perte à la terre des conduc- teurs R et T, les trois relais incitateurs 1, 2 et 17 f onctionnent. Le relais 1 provoque le changement de po- sition du permata@eur 7, et du permutateur 11. Mais en même temps le relais auxiliaire 9 rabat un permutateur
19. Le relais incitateur 17 connecte l'aimant auxiliai- re 18, de sorte que le contact permutateur 16 est con- necté à la terre. Mais de plus un autre permutateur 20 est sorti de la position de repos représentée.
Or comme le circuit excitateurpour l'aimant 10 passe par le con- tact du relais 2 et par les contacts permutateurs 19 et
20 montés en parallèle, le relais 10 n'est, en cas de double perte à la terre faisant fonctionner les relais in- citateurs 1, 2 et 17, pas mis en circuit, car le circuit excitateur du relais 10 est coupé de la source de cou- rant par les contacts 19 et 20. Il en résulte donc que les bobines de courant 5 et 6 sont excitées par le cou- rant Jr et les bobines- de tension 13 et 14 par la tension Ero. En conséquence, à l'encontre des disposi- tifs protecteurs connus, qui utilisent un courant enchaîné, le cas de double perte à la terre sur les conducteurs R et T, n'est pas traité comme cas de court-circuit, mais comme cas de perte à la terre.
La description du fonctionnement de la fig. 1 permet de se rendre compte que le transformateur de cou- rant du conducteur de pnase S n'est pas utilisé pour l'excitation du relais. Le troisième transformateur de courant n'est prévu que pour saisir à l'aide du couplage étoile des transformateurs, le courant d'addition qui dans l'exemple d'exécution commande le relais incitateur. Si toutefois la prise de la double perte à la terre n'est pas basée sur la prise de courant d'addition, mais par exemple
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sur'la disparition de deux tensions phasiques par rapport à la terre, ou sur la production d'une tension de super- position, on peut supprimer le transformateur de courant de la phase centrale.
En pareil cas il suffirait de 'faire; passer un conducteur de connexion du pivot du permutateur
7 à la connexion des transformateurs de courant dans les phases R et T. Il faut encore ajouter à la description du fonctionnement que le permutateur mentionné 19 et un permutateur corres ondant 21, peuvent commander en pa- rallèle le circuit de l'aimant de levage'du relais de ré- sistance et de l'aimant de rabattement du relais de direc- tion, si ces relais sont équipés d'aimants de courant con- tinu correspondants.
La fig. 2 représente une disposition correspon- dant -à peu près à celle de la fig. 1, et n'en différant que par un autre relais incitateur 22, un relais auxi- liaire 23, une résistance avant 24 et un contact 25.
Le relais 22 est excité par le courant Js. A l'état d'excitation, le relais 23 court-circuite la résistance 24. Ces dispositions sont prises afin que le relais com- porte de mêmes temps de retardement en cas de court-cir- cuit bipolaire et en cas de court-circuit tripolaire. En cas de court-circuit tripolaire, les trois relais incita- teurs 1, 2 et 22 fonctionnent. Le relais auxiliaire 23 est alors mis en circuit par trois contacts couples en série, à savoir le contact du relais 2, le contact du relais 22 et le contact 25 dépendant du relais 1 au moyen du relais 8. Comme en cas de court-circuit tripo- laire, la résistance mesurée par le relais est plus faible qu'en cas de court-circuit bipolaire, le temps de marche du relais sera pour le court-circuit tripolaire plus court que pour le court-circuit bipolaire, à une même distance.
C'est pourquoi la disposition est telle que normalement la résistance 24 est en série avec la bobine de tension 14 du relais d'impédance, résistance qui en cas de court-
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circuit tripolaire, est court-circuitée à l'aide du relais
23. La tension à la bo-bine 14 est ainsi renforcée dans le court-circuit tripolaire dans le rapport 3/)/3,de sorte qu'on obtient le même temps de marche du relais que pour le court-circuit bipolaire. La forme d'exécution re- présentée sur la fig. 2 n'est donnée qu'à titre d'exem- ple. Au lieu de la résistance intercalée devant la bobine
14, on pourrait aussi prévoir une dérivation à la bobine
5, de façon à affaiblir la force magnétique de cette bobi- ne en cas de court-circuit tripolaire.
Cette permutation pourrait évidemment être remplacée par des moyens mécani- ques, avec lesquels on modifierait par exemple la distance entre'-l'aimant de courant ou l'aimant de tension du relais. de résistance à temps, et le pivot du disque de Ferrari ou du fléau. La disposition représentée ne doit être considé- rée que comme un exemple. On pourrait aussi disposer un relais d'asymétrie, qui ne modifierait la force du système de tension ou celle du système de courant, que lors de la production, dans le courant ou dans la tension, d'une asy-' métrie dépassant une limite déterminée., Ce résultat peut s'obtenir par l'emploi de séparateurs triphasés ou aussi par l'emploi de trois relais qui comparent par paires deux tensions ou deux courants l'un à l'autre.
On peut aussi choisir pour la connexion des bobines de tension, une dis- position dans laquelle la bobine de tension du relais for- me avec deux impédances un couplage étoile qui procède à une permutation appropriée des connexions de tension de ce couplage étoile, conformément à celles des tensions enchaî- nées qui disparaissent, ou conformément à ceux des conduc- teurs phasiques dans lesquels se produit un courant exces- sif.
La fig. 3 représente, à titre d'exemple, une semblable disposition. Le couplage s'apparente au coupla- ge de la fig. 2, dans lequel on a prévu trois relais inci- tateurs 1, 2 et 22' excités par les courants phasiques, et
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un relais 17 excité par le courant d'addition. Lors de l'excitation du relais 1, un relais auxiliaire 9 est de nouveau excité ; ce relais 9 commande un permutateur 11 et un contact d'interruption 30. On n'a pas représenté les mêmes circuits auxiliaires pour le relais d'impédance' et le relais de direction, et les courants de l'enroule- ment de tension du relais de direction d'énergie ne sont eux aussi pas représentés, de sorte que le dessin ne montra que la bobine de courant 5 du relais de résistance et sa bobine de tension 14. Le contact 11 est représenté en position de repos.
Dans la position de travail, ce contact relie le système de tension à la connexion de tension r.
De même que dans la disposition de la fig. 2, le relais in- citateur 2 commande un relais auxiliaire 10, par lequel une connexion de la bobine de tension 14 est reliée à la connexion de tension t. Le relais 10 commande encore un autre contact .31, qui se trouve normalement dans la po- sition d'ouverture représentée. Le relais de courant d'ad- dition 17 connecte, lors de son fonctionnement, un relais auxiliaire 18, qui au moyen d'un permutateur 16, met à la terre la connexion de l'une des bornes de la partie de tension. ce contact 16 se trouve normalement dans une position telle que la connexion de la bobine de tension 14 à la borne de tension s est préparée. A l'encontre de la disposition de la fig. 2, on a prévu un autre relais auxiliaire 32, qui, lorsque le système de tension doit être. relié à la connexion de tension s, ferme un contact 33 normalement ouvert.
On a ou lé à la bobine de tension 14 deux bo- bines de réactance D1 et D2 de manière que ces bobines forment avec la bobine de tension 14 un couplage étoile de trois résistances de même grandeur. Or lorsqu'un court- circuit se produit entre les conducteurs de phase R et s, la tension Ers est connectée par les contacts 11, 12, 16
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et 33, au couplage série de la bobine de réactance D1 avec la bobine de tension 14. Lorsque le court-circuit se trouve entre S et T, le couplage série de la bobine de tension 14 avec la bobine de réactance D1 est connecté par les contacts 12, 11, 16 et 33, à la tension Ets' S1 le court-circuit s'est produit entre les conducteurs pha- siques R et T, la tension 14 est connectée en série avec la bobine de réactance D1 à la tension Ert, et ce par les contacts 11 et 12.
Les relais 9,10 et 32 sont ex- cités en cas de court-circuit tripolaire. En conséquence, les trois bornes libres du couplage étoile D1, D2 et 14, sont connectées aux connexions de tension r, s et t. La bobine de tension 14 reçoit alors la tension phasique
Eto. Dans ce couplage, la bobine de tension reçoit en cas de court-circuit bipolaire, la demi-tension enchaînée, et dans un court-circuit tripolaire, la tension phasique.
En conséquence si 1: distance de l'avarie est la même, le temps de marche du relais sera lui aussi le même en cas de court-circuit bipolaire et tripolai re. La disposition de la fig. 3 contient encore un verrouillage du relais auxi- liaire 10, verrouillage qui entre en action lorsque le court-circuit est relié à la manifestation d'un courant d'addition, c'est-à-dire en cas de double perte à la terre, ou lorsqu'en cas de perte monophasée à la terre, le point neutre du réseau est mis à la terre. Le circuit excita- teur du relais 10 dépend en effet de ce que, soit le re- lais auxiliaire 9, soit le relais incitateur 17, est privé d'excitation.
Mais si ces deux relais, ou bien, ce qui est équivalent les deux relais incitateurs 1 et 17, fonction- nent en même temps, le conducteur de connexion du relais ... auxiliaire 10 est coupé de la batterie locale. Le con- tact'-.'. 12 reste donc alors dans la position représentée.
En conséquence, en cas de perte à la terre, la tension par rapport à la terre est toujours utilisée.
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Protective coupling for lines.
It is known that to protect a three-phase line by means of remote relays, it is not necessary to provide a protective relay in each conductor and that, on the contrary, two or even a single protective relay may be sufficient if this relay is coupled in such a way. that it is excited by the chained current of two phase conductors and receives the appropriate voltage according to the phase conductors between which the short-circuit has taken place. The use of the chained current then ensures the advantage that in the event of a two-pole and three-pole short-circuit, the resistance relay measures, at the same distance from the relay, always the same resistance and therefore has' also the '' same delay time. But on the other hand, this known coupling also has certain drawbacks.
For example, when a double loss to earth occurs in a
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line supplied from both sides, the line protective relays, which are located between the two points of loss to earth and which should disconnect at least one of these points, receive a current that is much too low, so that their walking time is getting too big. It may even happen that the current is equal to zero in the relay. This takes place when the damage currents, which pass on both sides at the points of loss to earth, are of the same magnitude.
For this reason, according to the present invention, for the resistance-dependent protective relay and forming part of a so-called single-relay coupling, a current coupling in which the relay is not used. is not excited by the chained current, but by a conductor current. In this case the voltage coil of the remote relay is connected in a known manner, by means of two trigger relays, adjusted for example by the excessive current in the phase conductors R and T, to the voltage between the two. phase conductors affected by the short circuit. However, the current path of the relay depending on the resistance is normally connected to a determined current transformer, for example that of phase T.
But as soon as an excessive current occurs in phase R, the secondary current of the transformer of the phase conductor R is coupled to the relay, while the other current transformer is cut off from the current of the relay. As in the known monopolar remote protective devices, this coupling can be achieved with the help of two current transformers only and two push relays only, which make the exact connections for the voltage system of the device. relay.
An auxiliary permutator device can be added, by which, when producing a sum or addition current, or a displacement voltage, or both, one end
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winding of the voltage coil is connected to earth, so that the relay voltage is therefore the voltage between a suitably chosen phase conductor and earth. On the other hand, in the event of a three-pole short-circuit, the relay operating time is shorter than in the event of a two-pole short-circuit. We know that the running time ratio is 2 / # 3.
But this inequality of the relay on time can also be eliminated according to another characteristic of the invention, because, if there are three current transformers and an excessive current manifests itself in all three phase conductors, the excitation of the voltage coil of the resistance relay is weakened, for example by interposing a resistance forward in the circuit. Instead of three contacts depending on the phase currents, it is also possible to provide a contactor device depending on the three voltages of the network, a device which, in the event of a decrease of all three voltages below a certain extent, weakens the voltage. energization of the voltage coil of the resistance relay.
However, since it is only a question of making a distinction between a two-pole short-circuit and a three-pole short-circuit, one can also place the weakening of the voltage coil or, what is equivalent, a reinforcement of the action of the current coil in the impedance relay or the reactance relay, depending on an arrangement which determines the -symmetry of the network currents or the network voltages, and only reinforces In the event of disturbed symmetry, the excitation of the voltage coil of the resistance relay, or weakens the efficiency of the current coil.
So that in the case of a double loss to the earth, the operating time of the relay is conformed to the distance of the damage in the same scale as in the event of a short-circuit, it is possible, when has planned three transformers
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current, use the addition or sum current for the excitation of an intermediate transformer coupled in parallel to the current winding of the resistance relay, which compensates for the unevenness of the kilometer resistance of a short-circuiting circuit closed by one conductor and the earth, compared to a short-circuiting circuit closed by two conductors.
The details of the invention will be explicitly described with reference to the accompanying drawings.
In FIG, 1 is designated by R, S, T, the phase conductors of a three-phase system. In each phase there is a current transformer, and the secondary circuits of the transformers of phases R and T each energize an excessive current initiator relay 1 and 2. The current transformers are star-coupled on the secondary side. windings of the current transformers located in phases R and T are rigidly connected to the supply conductors 3 and 4, which originate from the current coils 5 and 6 of the steering relay and the impedance relay, coils coupled in series. The free end of the phase S current transformer leads to a changeover switch 7, which is normally in the position shown, the position in which the current of the phase conductor T can pass through the coils 5, 6.
On the other hand, the phase conductors R and S do not pass any current through coils 5 and 6. The changeover switch 7 is controlled by an auxiliary relay 8. When, as a result of the operation of the initiator relay 1, the auxiliary relay - re 8 is energized, the permutator 7 changes position, so that then the current of the cut-off transformer. rant of phase R passes through coils 5 and 6. The contact part of the permutator 7 is established in such a way that, even during the coupling, no transient interruption of a circuit occurs on the secondary side.
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power transformer.
When the initiator relay 1 closes its contact, it also connects an auxiliary relay 9. To this relay 9 corresponds a same relay 10, which is switched on when the initiator relay 2 closes its contact,
The auxiliary relays 9 and 10 each control a switch 11 and 12 for connecting the voltage coils 13 of the steering relay and 14 of the voltage relay, at the exact voltage. The changeover contacts 11 and 12 are normally in the position shown. As a result, the voltage coils 13 and 14 are connected by means of the conductor 15 on both sides to a changeover contact 16. The voltage coils 13 and 14 are normally deprived of current. Depending on whether the initiator relay 1 or 2, or both, operate, the voltage coils receive the voltage Ers, Est or Ert.
The changeover contact 16 is only actuated when there is a double loss to earth, which is determined, for example, by the fact that then an excessive current relay 17, excited by the addition current, closes its contact.
This results in the switching on of an auxiliary relay which separates the contact 16 from the connection with the voltage terminal s and earths it. So that in the event of a double loss to earth of the phase conductors R and T, the voltage coil does not receive the chained voltage Ert, the initiator relay 2, or an auxiliary relay that it controls, is blocked when the relays incentives 1 and 17 operate at the same time. For the different cases of damage, we then obtain with the described coupling the following processes:
Short circuit between R and s phase conductors. The initiator relay 1 operates and connects the relays 8 and 9. The relay 8 folds down the changeover switch 7, so that the current of the phase conductor R passes through the coils 5,6.
Relay 9 switches off the contact
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11, so that the voltage coils 13 and 14 are connected to the voltage terminals r and s.
Short-circuit between the phase conductors S and T. Only the telais instigator 2 operates. This relay causes the auxiliary relay 10 to turn down the contact 12.
The current coils 5 and 6 remain in normal coupling, in which they are traversed by the current Jt. The voltage coils 13 and 14 are connected to the voltage East.
When the short circuit has taken place between the phase conductors R and T, the inducing relays 1 and 2 operate. The relay 1 causes a change of position of the changeover switch 7, so that the current Jr passes through the coils 5 and 6. At the same time it causes, using the relay 9, a change of position of the contact 11, so that one end of the voltage coils 13 and 14 is connected to the phase terminal r. The initiator relay 2 connects the relay 10, which connects the changeover contact to the voltage connection t, so that the voltage coils 13 and 14 are traversed by the voltage Ert, and the current coils by the current. Jr.
In the event of a double loss to earth on the R and S conductors, only the incentive relays 1 and 17 operate. Relay 1 again connects current Jr to current coils 5 and 6, and connects one end of voltage coils 13 and 14 to voltage terminal r. The second end of the voltage coils is, because the initiator relay 1 switches on the auxiliary magnet 18, separated from the phase terminal s and connected to earth.
In the event of a double loss to earth of the conductors 3 and T, the changeover contact 7 remains off, and likewise the changeover contact 11. On the other hand, the changeover contact 16 connects one end of the coil.
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voltage to earth, and the changeover contact 12 connects the other end of these coils to the voltage terminal t.
In the event of a double loss to the earth of the R and T conductors, the three trigger relays 1, 2 and 17 operate. Relay 1 causes the change of position of permator 7, and of permutator 11. But at the same time auxiliary relay 9 turns down a permutator.
19. The initiator relay 17 connects the auxiliary magnet 18, so that the changeover contact 16 is connected to earth. But in addition another permutator 20 has moved out of the rest position shown.
Now, since the exciter circuit for the magnet 10 passes through the contact of relay 2 and through the changeover contacts 19 and
20 connected in parallel, the relay 10 is not, in the event of a double loss to earth causing the triggering relays 1, 2 and 17 to operate, not switched on, because the exciter circuit of the relay 10 is cut off from the source current by contacts 19 and 20. It follows therefore that the current coils 5 and 6 are excited by the current Jr and the voltage coils 13 and 14 by the voltage Ero. Consequently, unlike known protective devices, which use a chained current, the case of double loss to earth on the conductors R and T, is not treated as a short-circuit case, but as a case. loss to earth.
The description of the operation of FIG. 1 makes it possible to realize that the current transformer of the pnase conductor S is not used for energizing the relay. The third current transformer is only intended to capture, using the star coupling of the transformers, the addition current which in the example of execution controls the initiator relay. If, however, the double loss to earth socket is not based on the addition socket, but for example
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on the disappearance of two phase voltages with respect to the earth, or on the production of a superposition voltage, the current transformer of the central phase can be eliminated.
In such a case it would suffice to 'do; pass a connecting conductor of the swivel pivot
7 to the connection of the current transformers in the R and T phases. It is also necessary to add to the description of the operation that the mentioned changeover switch 19 and a corresponding changeover switch 21, can simultaneously control the circuit of the lifting magnet. 'of the resistance relay and the folding magnet of the steering relay, if these relays are equipped with corresponding direct current magnets.
Fig. 2 shows an arrangement corresponding approximately to that of FIG. 1, and differing only by another prompt relay 22, an auxiliary relay 23, a front resistor 24 and a contact 25.
Relay 22 is energized by current Js. In the energized state, relay 23 short-circuits resistor 24. These arrangements are made so that the relay has the same delay times in the event of a bipolar short-circuit and in the event of a short-circuit. three-pole. In the event of a three-pole short-circuit, the three incentive relays 1, 2 and 22 operate. The auxiliary relay 23 is then switched on by three torque contacts in series, namely the contact of relay 2, the contact of relay 22 and contact 25 depending on relay 1 by means of relay 8. As in the event of a short-circuit. three-pole, the resistance measured by the relay is lower than in the event of a two-pole short-circuit, the relay operating time will be for the three-pole short-circuit shorter than for the two-pole short-circuit, at the same distance .
This is why the arrangement is such that normally the resistor 24 is in series with the voltage coil 14 of the impedance relay, a resistance which in the event of a short-
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three-pole circuit, is short-circuited using the relay
23. The voltage at coil 14 is thus reinforced in the three-pole short-circuit in the ratio 3 /) / 3, so that the same operating time of the relay is obtained as for the two-pole short-circuit. The embodiment shown in FIG. 2 is given only as an example. Instead of the resistance inserted in front of the coil
14, we could also provide a bypass to the coil
5, so as to weaken the magnetic force of this coil in the event of a three-pole short circuit.
This permutation could obviously be replaced by mechanical means, with which the distance between the current magnet or the voltage magnet of the relay would be modified, for example. resistance in time, and the pivot of the Ferrari disc or flail. The arrangement shown should only be regarded as an example. We could also have an asymmetry relay, which would modify the strength of the voltage system or that of the current system, only when producing, in the current or in the voltage, an asymmetry exceeding a limit. This result can be obtained by the use of three-phase separators or also by the use of three relays which compare in pairs two voltages or two currents to each other.
It is also possible to choose for the connection of the voltage coils, an arrangement in which the voltage coil of the relay forms with two impedances a star coupling which carries out an appropriate permutation of the voltage connections of this star coupling, in accordance with those of the chained voltages which disappear, or in accordance with those of the phase conductors in which an excessive current occurs.
Fig. 3 shows, by way of example, a similar arrangement. The coupling is similar to the coupling of FIG. 2, in which there are provided three inciting relays 1, 2 and 22 'excited by the phase currents, and
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a relay 17 energized by the addition current. When the relay 1 is energized, an auxiliary relay 9 is energized again; this relay 9 controls a changeover switch 11 and an interrupt contact 30. The same auxiliary circuits have not been shown for the impedance relay 'and the steering relay, and the currents of the voltage winding of the Energy direction relays are also not shown, so that the drawing shows only the current coil 5 of the resistance relay and its voltage coil 14. The contact 11 is shown in the rest position.
In the working position, this contact connects the voltage system to the voltage connection r.
As in the arrangement of FIG. 2, the initiating relay 2 controls an auxiliary relay 10, through which a connection of the voltage coil 14 is connected to the voltage connection t. Relay 10 controls yet another contact .31, which is normally in the open position shown. The addition current relay 17, during its operation, connects an auxiliary relay 18, which by means of a changeover switch 16 earths the connection of one of the terminals of the voltage part. this contact 16 is normally in a position such that the connection of the voltage coil 14 to the voltage terminal s is prepared. Contrary to the arrangement of FIG. 2, a further auxiliary relay 32 is provided, which when the voltage system is to be. connected to the voltage connection s, closes a contact 33 normally open.
Two reactance coils D1 and D2 have been added to the voltage coil 14 so that these coils form with the voltage coil 14 a star coupling of three resistors of the same size. However, when a short-circuit occurs between the phase conductors R and s, the voltage Ers is connected by the contacts 11, 12, 16
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and 33, to the series coupling of the reactance coil D1 with the voltage coil 14. When the short circuit is between S and T, the series coupling of the voltage coil 14 with the reactance coil D1 is connected by the contacts 12, 11, 16 and 33, at voltage Ets' S1 the short-circuit has occurred between phase conductors R and T, voltage 14 is connected in series with the reactance coil D1 at voltage Ert , and this by contacts 11 and 12.
Relays 9, 10 and 32 are energized in the event of a three-pole short circuit. Accordingly, the three free terminals of the star coupling D1, D2 and 14, are connected to the voltage connections r, s and t. The voltage coil 14 then receives the phase voltage
Eto. In this coupling, the voltage coil receives in the event of a bipolar short-circuit, the concatenated half-voltage, and in a three-pole short-circuit, the phase voltage.
Consequently, if 1: distance from the damage is the same, the relay operating time will also be the same in the event of a two-pole and three-pole short-circuit. The arrangement of FIG. 3 also contains a latching of the auxiliary relay 10, latching which comes into action when the short-circuit is connected to the manifestation of an addition current, that is to say in the event of a double loss to earth , or when, in the event of a single-phase loss to earth, the neutral point of the network is earthed. The excitation circuit of relay 10 in fact depends on whether either the auxiliary relay 9 or the inciting relay 17 is deprived of excitation.
But if these two relays, or else, which is equivalent to the two incentive relays 1 and 17, operate at the same time, the connecting conductor of the auxiliary relay 10 is cut from the local battery. The contact'-.'. 12 therefore remains in the position shown.
Consequently, in the event of a loss to earth, the voltage to earth is always used.