CH242720A - Arrangement for the selective disconnection of line sections of a distribution network, especially when the high-speed distance protection fails. - Google Patents

Arrangement for the selective disconnection of line sections of a distribution network, especially when the high-speed distance protection fails.

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CH242720A
CH242720A CH242720DA CH242720A CH 242720 A CH242720 A CH 242720A CH 242720D A CH242720D A CH 242720DA CH 242720 A CH242720 A CH 242720A
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CH
Switzerland
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dependent
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switching arrangement
relay
armature
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German (de)
Inventor
Ag Landis Gyr
Original Assignee
Landis & Gyr Ag
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/24Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage
    • H02H3/247Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to undervoltage or no-voltage having timing means

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  • Relay Circuits (AREA)

Description

  

  Anordnung zur selektiven Abschaltung von Leitungsstrecken eines     Verteilnetzes,     insbesondere beim Versagen des     Schnelldistanzschutzes.       Die     Erfindung    bezieht sich auf die selek  tive     Abschaltung    von     Leitungsstrecken    von       Verteilernetzen,        insbesondere    beim Versagen  des     Schnelldistanzschutzes,    und betrifft eine       Anordnung    zur Erreichung des genannten  Zweckes;

   die sich     im,    wesentlichen dadurch  auszeichnet,     dass,    jedem Hauptschalter     ein    an  das Netz angeschlossenes, spannungsabhän  giges Zeitrelais zugeordnet. ist, derart, dass       ausser    den hinter einer     Kurzschlussstelle    lie  genden Schaltern nur noch der am nächsten  vor der     Kurzsöhlussstelle    liegende Schalter  durch das entsprechende Zeitrelais ausgelöst  wird, während alle übrigen vor der Kurz  schlussstelle liegenden Schalter infolge der  höheren Spannung     bezw.    längeren Schalt  zeit der betreffenden Zeitrelais     geschlossen     bleiben.

   Die Anordnung kann ferner zweck  mässigerweise so getroffen     sein,    dass nach       Öffnen    des am nächsten vor der Kurzschluss  stelle liegenden Schalters, angelaufene Zeit  relais auch bei nicht beendigtem Ablauf  durch eine. Rückführung in die Ruhelage zu-         rückkehren.    Das jedem Hauptschalter zu  geordnete     Zeitrelais    kann     hierbei,    vor dem  Schalter an das Netz angeschlossen     sein    und  weist zweckmässig ein in Abhängigkeit der  Netzspannung gesteuertes System auf, das  mit zunehmendem Spannungsabfall mit kür  zeren Schaltzeiten anspricht.  



  Die     erfindungsgemässe    Schaltanordnung  kann nicht nur zum selektiven Abschalten  gefährdeter     Leitungsstrecken,        sondern    auch  als Reserveauslösung des Hauptschalters in  einem     Verteilernetz    bei eventuellem Versagen  der normalen, z. B. nach dem     Reaktanz-Im-          pedanz-Prinzip    arbeitenden     Selektivschutzein-          richtung    benutzt werden.  



  Die beiliegende Zeichnung veranschau  licht den Gegenstand der     Erfindung,    und  zwar zeigen:       Fig.1        ein    Beispiel der erfindungsgemässen  Schaltanordnung,       Fig.    2 den Aufbau eines der Zeitrelais  in schematisch gehaltener,     schaubildliclher     Ansicht,           Fig.    3 das Beispiel einer     Kurve    der Schalt  zeiten des Zeitrelais     in        Funktion    der     Kurz-          sehlussspannting,    im Vergleich zu entspre  chenden Kurven ohne die     erfindungsgemässen     Merkmale.  



  Bei dem Beispiel nach     Fig.    1 sind mit a  und b die beiden     Leitungen.    eines einphasigen       Verteilernetzes        bezeichnet.    Im Netz a; b liegt  ein Hauptschalter 1     mit    Schaltmagnet la, vor  dem über     einen    Transformator 3     ein        Minimal-          spannungsrelais    4 mit Kontakten 5     und    6       zum    Schliessen und Öffnen von     Leitungen    an  geschlossen ist, die zu einem -Zeitrelais \ 7       (Fig.    1) führen, welches dem Schalter 1, la  zugeordnet ist.  



  Das Zeitrelais 7 besitzt     ein    in Abhängig  keit von der     Netzspannung    gesteuertes Schalt  system, welches aus einem Verzögerungslauf  werk besteht und mit bei     Kurzschluss    zu  nehmendem Netzspannungsabfall mit kür  zeren Schaltzeiten anspricht. Das Verzöge  rungslaufwerk besteht aus     einer    elektro  magnetischen Bremse mit zwischen den     Luft-          spalten    zweier Elektromagnete<B>8</B> und 9 dreh  barem Anker 10.

   Die     Wicklungen    8a und 9a  der beiden Elektromagnete sind in Reihe über  die an der     Grundplatte    des Zeitrelais 7 an  geordneten     Anschlussklemmen    11, 12 und den  Kontakt 5 des     Minimalspannungsrelais    4 an  den Transformator 3     bezw.    das Netz<I>a, b</I> an  geschlossen. Die Elektromagnete     sind    somit  direkt, das heisst     ohne    Gleichrichtung, an das  Netz angeschlossen, und der Anschluss des       Verzögerungslaufwerkes    des Zeitrelais 7 liegt  in     Richtung    von der Speisung zu den Ver  brauchern vor dem Hauptschalter 1, la.

   Der  Anker 10 der     elektromagnetischen    Bremse ist  um die Achse 13 zwischen zwei festen La  gern drehbar. An der Achse 13 ist ein be  weglicher Kontakt 14 sowie ein federnder       Finger    15 befestigt. Eine an dem Arm 14,  15     einerseits        und    an     einem    feststehenden Teil  16 anderseits befestigte Feder 17 ist bestrebt,  den Anker 10     bezw.    den Kontakt 14 stets  gegen     einen    im Raume fest angeordneten Kon  takt 18 zu drücken.

   Daran wird der Anker 10       bezw.    der     Kontakt    14 aber     gehindert,    und  zwar durch den Stift 19     eines    Drehanker-         relais    20; dessen Spiralfeder 21     (Fig.    1)     in     der Ruhelage das     Drehankersystem    10, 13  und damit den Kontakt 14 entgegen der  Wirkung der Feder 17     in    der     Öffnungsstel-          lung    hält.  



  Das     Drehankerrelais    20 besitzt eine Wick  lung 31 und einen Anker 32, an dem der vor  erwähnte Stift 19 angebracht ist, der     in    den  Bereich des am Drehsystem angeordneten  Armes 15 eingreift. Die Wicklung 31 des       Drehankerrelais    20 ist über die     Anschluss-          klemmen:    33 und 34 der Grundplatte zu  dem     Kontakt    6 des     Minimalspannungsrelais     geführt. Der     Kontakt    6 und die Wicklung  81 des     Drehankerrelais    20 sind an eine       Fremdspannung,    beispielsweise an die Klem  men c,<I>d</I> einer Batterie angeschlossen.

   Der  Kontakt 14, 18 ist der eigentliche Auslöse  kontakt für den Hauptschalter 1, la. Dieser       Kontakt    ist über die Spule 30     eines    an das  Relais 7 angebauten Schützes 24 ebenfalls an  den Batteriestromkreis     e;    d angeschlossen.  Zum Kontakt 14, 18 ist ferner über die Feder  17 und die     Leitungen    22, 25 ein Kontakt 23,  26 des Schützes 24 parallel geschaltet, der  als     Selbsthaltekontakt        zur    Vermeidung von       Schaltpendelungen    dient. An die     Batterie    c,  d ist bei 35, 36 der Schaltmagnet la des  Hauptschalters 1 über einen     Kontakt    37, 38  des Schützes 24 angeschlossen.

    



  Zur Erreichung einer grösseren     Zunahme     der Bremsung, das heisst einer grösseren Ver  zögerung der     Bewegung    des Ankers 10 bei  kleineren     Spannungen,    enthalten die Magnet  eisen 8 und 9     ferromagnetische        Einlagen    mit  hoher     Anfangspermeabilität.    Hierzu- und     um     möglichst an solchen Materialien, wie z. B.

         ,#-Metall,    einsparen zu können, sind diese  nicht zwischen die Eisenlamellen gemischt,  sondern getrennt von den Lamellen     in        Riclh-          tung    nach dem äussern Umfang des Scheiben  ankers 10 hin angeordnet, weil sie an dieser  Stelle infolge des grössten Abstandes von der  Drehachse 13 die     grösste    Bremsung     bezw.     Verzögerung bewirken.  



  Um für     einen    möglichst kurzen Ankerweg  und unter möglichst     geringer    Lestungsauf-      rahme die verlangte Laufzeit von beispiels  weise 4,5 Sekunden bei 70 V Spannung zu  erzielen, ist es     notwendig,    eine Form für den  Anker 10 zu verwenden, durch die bei mög  lichst geringer Fläche (zwecks Gewichts  ersparnis) und möglichst geringer Trägheit,  durch die     Netzspannung    kein Drehmoment  (Vortrieb)     in    dem Anker erzeugt wird, da       ein,    solches zusätzliches     Drehmoment    der       Bremsung    stark     entgegenwirken    würde.

   Hier  bei ist ferner der Gesichtspunkt     massgebend,     im Zeitpunkt, in dem der     Auslösekontakt    14,  18 geschlossen wird, die Entstehung eines       Rückwärtsdrehmomentes    in der Scheibe 10  5 zu verhüten, da hierdurch der Kontaktdruck  stark herabgesetzt würde.

   Hingegen ist es  wünschbar, zu     Beginn    der Drehung des An  kers 10 bis ungefähr in die Mitte des Weges,  wo die Feder 17 noch stark gespannt ist,     ein          Rückwärtsdrehmoment    zu erzeugen, um ge  nügend Bremswirkung     aufzubringen.    Es muss  hierfür also     eine    Ankerform benützt werden,  die am Anfang .der Drehbewegung     einen     Rücktrieb zwecks besserer     Bremsung    und am  Ende der Bewegung zwecks starkem Kon  taktdruck möglichst einen Vortrieb oder zum  mindesten keinen Rücktrieb ergibt.  



  Dies wurde dadurch erreicht, dass als An  ker, wie aus     Fig.    2 zu ersehen, eine     S-förmige     Scheibe     Verwendung    findet. Hierbei ist die  Form der     S-förmigen    Scheibe so gewählt, dass  die beiden Übergänge vom Steg zu den Schen  keln 10a, 10b sowie die Enden der Schenkel  breiter gehalten sind als die dazwischenlie  genden Zonen. Hierdurch wird erreicht, dass  die Drehurig vom Anfang bis zur Wegmitte  trotz     hier    noch stärker gespannter Feder 17  langsamer erfolgt als kurz vor Kontaktgabe       bezw.    entspannter Feder.

   Gegenüber einer  runden Scheibe ist es durch diese besondere       Scheibenform    möglich, die Leistungsauf  nahme der Spulen 8a, 9a stark zu reduzieren  und den Kontaktdruck von beispielsweise  0,2 g auf 0,4 g zu verdoppeln.  



  Um das Zeitrelais bei     einer    bestimmten  Spannung auf verschiedene Laufzeiten ein  stellen zu können, ist ein um die Achse 13  verstellbarer Anschlag 39 eingebaut, dessen    einer Arm 40 in den Bereich der Scheibe 10  hineinragt und dessen anderer Arm 41 gegen  über     einer    Skala- 42 durch eine Schraube 43  feststellbar ist.  



  In     Fig.    3 sind die Verhältnisse, das heisst  die Schaltzeiten des Zeitrelais, in     Funktion     der     Kurzschlussspannung    bei einem     162I3        @,          Bahunetz    gezeigt.  



  Die Kurve a zeigt die     Verhältnisse    bei  dem Zeitrelais gemäss der Erfindung. Von  zirka 15 V ab verläuft die Kurve annähernd  proportional zu den     Spannungswerten,-das          heisst    mit abnehmender Spannung wird     eine     abnehmende Schaltzeit erzielt.  



  Die Kurve b zeigt die Verhältnisse ohne  die Verwendung von Einlagen hoher     An-          fangspeimeabilität    in den Eisen 8a und 9ä,  während die Kurve c die Verhältnisse ohne  Einlagen und ohne     S-förmige    Scheibe zeigt.  



  Beim Vergleich der Kurven<I>a, b</I>     und    c er  kennt man, dass die Kurve a weit bessere       Schaltverhältnisse    zeigt, indem sie .auch bei  kleineren     Spannungen    stärker differenzierte  Schaltzeiten ergibt. .  



  Die Wirkungsweise der Schaltanordnung  ist die folgende:  In     Fig.    1 ist nur ein einziger Hauptschal- s       ter    1, la und das zugehörige Schaltrelais<B>7 -</B>  gezeigt. Die Anordnung ist aber so gedacht,  dass jedem Hauptschalter in den verschie  denen Leitungsstrecken eines Netzes     ein    ent  sprechendes Zeitrelais zugeordnet ist. Bei       einem    Kurzschluss wird infolge des hohen  Spannungsabfalles gegen das Leitungsende       hin,    ausser den hinter der     Kurzschlussstelle     liegenden Schaltern nur noch der am nächsten  vor der     Kurzschlussstelle    liegende Schalter  ausgelöst.

   Alle übrigen     ,Schalter    bleiben in  folge der     vorhandenen.    höheren     Spannung          bezw.    längeren Schaltzeit der betreffenden  Zeitrelais geschlossen, obwohl auch diese den  Ablauf eventuell begonnen haben.

   Im ein  zelnen ist die Wirkungsweise die folgende:  Angenommen, es entstehe an der Stelle  44 hinter dem Hauptschalter 1, la ein Kurz  schluss, so spricht das     Minimalspannungs-          relais    4, das als     Kurzschlussanzeiger    wirkt,      an     und    schaltet über     -seinen    Kontakt 6 die  Gleichstrombatterie c,     d    auf den Drehanker  magneten 20, welcher über     seinen    Stift 19  den Arm 15 der Scheibenachse 13 freigibt.  Dadurch- entspannt sich die Feder 17 und  dreht die     S-förmige    Scheibe.

   Gleichzeitig mit  dem Ansprechen des     Minimalspannungsrelais     4 erfolgt über den Kontakt 5 die Einschal  tung der Elektromagnete 8 und 9. Die durch  den Stift 19 freigegebene Ankerscheibe 10  wird zum     Zweck    der     Verzögerung    des Zeit  ablaufes somit gebremst. Nach     Zurücklegung     des durch den Anschlag 40 einstellbaren  Weges     bezw.    nach dem entsprechenden Zeit  ablauf wird der Kontakt 14, 18 geschlossen,  so dass auch der Stromkreis über den Schalt  magneten 30 des Schützes 24 geschlossen ist;  dieses schliesst     sowohl    den Kontakt 23; 26 als  auch 37, 38.

   Durch den     Kontaktschluss    37, 38  ist der Stromkreis -des     Schaltmagneten        la          des    Hauptschalters     .l    über 35, 36 an die Bat  terie     angeschlossen,    so dass der Schalter aus  gelöst     wird.     



  Nach     Abschaltung    des Hauptschalters 1  wird die Spannung auf der     Leitungsstrecke        cc,     b und im Netz wieder auf Nennspannung an  steigen, so dass das     Minimalspannungsrelais     die     Stromkreise    des     Zeitrelais    7 wieder unter  bricht; wodurch die Spiralfeder 21 des Frei  gaberelais 20 das     Drehankersystem    10, 13,  14-     wieder    in die Ruhelage     (Fig.    2) zurück  führt.  



  Die weiter -hinter dem Hauptschalter 1  liegenden Schalter werden durch das Ab  schalten des Schalters 1 ebenfalls ausgeschal  tet. Ausser dem am nächsten vor der     Kurz-          schlussstelle    44 liegenden Schalter 1, la davor  angeschlossene weitere Schalter werden durch  die entsprechenden Zeitrelais nicht ausgelöst,  da jene Relais     unter    höherer     Spannung    liegen  als das Relais 7 des Schalters 1 und dem  zufolge auch     eine    längere Schaltzeit haben.

         ,Wenn    nach     Abschaltung    des Schalters     1:,        1a     die Spannung im Netz a, b wieder auf Nenn  wert ansteigt, werden jene Relais, auch wenn  deren Ablauf eventuell bereits begonnen hat,  nach     Öffnung    des Schalters 1, la in die Ruhe  lage zurückgeführt.    Der Kontakt 23, 26 dient - wie oben  erwähnt - als     Selbsthaltekontakt.    Auf diese  Weise werden     Pendelungen,    das heisst     ein.          intermittierendes    Öffnen des Kontaktes 14,  überbrückt.  



  An Stelle des     Selbsthaltekontaktes    23, 26  könnte auch ein     getrenntes    Zwischenrelais  mit     Selbsthaltekontakt    vorgesehen     sein.    Eben  so könnte an Stelle eines     Minimalspannungs-          relai's    4     ein        Maximalstromrelais    oder eine       Kombination    beider     Relaisarten    vorgesehen       sein,    da diese Relais den Kurzschluss nur an  zuzeigen     haben.     



  Für die     einwandfreie        Funktion    der       Schaltanordnung    müssen als Hauptschalter  Schnellschalter verwendet werden.  



  Normalerweise     sind    die Zeitrelais     einer     Leitungsstrecke auf die     gleiche    Schaltzeit       eingestellt.    Es kann aber nötig werden, die  Selektivität, die sich aus den Spannungs  abfällen ergibt, noch weiter zu erhöhen. Dies  ist dadurch möglich, dass man den Schalt  weg der Relais auf     verschiedene        Werte    ein  stellt     und    dadurch     eine    Differenzierung er  reicht.  



  Anstatt wie durch die     Einrichtung    40 bis  43 den Bremsweg     einstellbar    zu machen, kann  man auch den Abstand der Kontakte 14 und  18 voneinander verändern     bezw.    einstellbar  machen. In diesem Falle steht dann der feste  Kontakt 18 in     Verbindung    mit einer Skala.



  Arrangement for the selective disconnection of line sections of a distribution network, especially when the high-speed distance protection fails. The invention relates to the selective disconnection of line sections of distribution networks, in particular when the high-speed distance protection fails, and relates to an arrangement for achieving the stated purpose;

   which is essentially characterized by the fact that each main switch is assigned a voltage-dependent timing relay connected to the network. is such that apart from the switches located behind a short-circuit point lying low only the switch closest to the Kurzsöhlussstelle is triggered by the corresponding timing relay, while all other switches located in front of the short-circuit point BEZW due to the higher voltage. longer switching time of the relevant timing relay remain closed.

   The arrangement can also expediently be made in such a way that after opening the switch located closest to the short-circuit point, a time relay that has started even if the sequence has not been completed by a. Return to the rest position. The timing relay assigned to each main switch can be connected to the mains upstream of the switch and it is useful to have a system that is controlled as a function of the mains voltage and that responds with an increasing voltage drop with shorter switching times.



  The switching arrangement according to the invention can be used not only for the selective shutdown of endangered lines, but also as a reserve release of the main switch in a distribution network in the event of a failure of the normal, e.g. B. selective protection devices working according to the reactance-impedance principle can be used.



  The accompanying drawings illustrate the subject matter of the invention, specifically showing: FIG. 1 an example of the switching arrangement according to the invention, FIG. 2 the structure of one of the timing relays in a schematic, diagrammatic view, FIG. 3 the example of a curve of the switching times of the timing relay as a function of the short-circuit tensioning, compared to corresponding curves without the features according to the invention.



  In the example of FIG. 1, a and b are the two lines. a single-phase distribution network. In the network a; b is a main switch 1 with switching magnet la, in front of which a minimum voltage relay 4 with contacts 5 and 6 is closed via a transformer 3 for closing and opening lines that lead to a time relay 7 (FIG. 1), which the switch 1, la is assigned.



  The timing relay 7 has a switching system which is controlled as a function of the mains voltage and which consists of a delay drive and which responds with a short circuit with increasing mains voltage drop with shorter switching times. The deceleration drive consists of an electro-magnetic brake with a rotatable armature 10 between the air gaps of two electromagnets 8 and 9.

   The windings 8a and 9a of the two electromagnets are in series via the terminals 11, 12 and the contact 5 of the minimum voltage relay 4 to the transformer 3 respectively on the base plate of the timing relay 7. the network <I> a, b </I> is closed. The electromagnets are thus directly, that is, without rectification, connected to the network, and the connection of the delay drive of the timing relay 7 is in the direction of the supply to the consumers in front of the main switch 1, la.

   The armature 10 of the electromagnetic brake is like rotatable about the axis 13 between two fixed La. On the axis 13 be a movable contact 14 and a resilient finger 15 is attached. One on the arm 14, 15 on the one hand and on a fixed part 16 on the other hand attached spring 17 strives to bezw the armature 10. the contact 14 to always press against a fixed contact 18 in space.

   The anchor 10 is then respectively. but the contact 14 is prevented by the pin 19 of a rotary armature relay 20; whose spiral spring 21 (FIG. 1) in the rest position holds the rotating armature system 10, 13 and thus the contact 14 in the open position against the action of the spring 17.



  The rotating armature relay 20 has a winding 31 and an armature 32, on which the aforementioned pin 19 is attached, which engages in the area of the arm 15 arranged on the rotating system. The winding 31 of the rotating armature relay 20 is led via the connection terminals: 33 and 34 of the base plate to the contact 6 of the minimum voltage relay. The contact 6 and the winding 81 of the rotary armature relay 20 are connected to an external voltage, for example to the terminals c, <I> d </I> of a battery.

   The contact 14, 18 is the actual release contact for the main switch 1, la. This contact is also connected to the battery circuit e via the coil 30 of a contactor 24 attached to the relay 7; d connected. A contact 23, 26 of the contactor 24 is also connected in parallel to the contact 14, 18 via the spring 17 and the lines 22, 25, and serves as a self-holding contact to prevent switching oscillations. The switching magnet la of the main switch 1 is connected to the battery c, d at 35, 36 via a contact 37, 38 of the contactor 24.

    



  To achieve a greater increase in braking, that is to say a greater delay in the movement of the armature 10 at lower voltages, the magnet iron 8 and 9 contain ferromagnetic deposits with high initial permeability. For this and in order to use such materials as possible. B.

         To be able to save metal, these are not mixed between the iron lamellas, but rather arranged separately from the lamellas in the direction of the outer circumference of the disc armature 10, because at this point, due to the greatest distance from the axis of rotation 13 the greatest braking respectively. Cause delay.



  In order to achieve the required running time of, for example, 4.5 seconds at 70 V voltage for the shortest possible armature travel and with the lowest possible power consumption, it is necessary to use a shape for the armature 10 through which the smallest possible area (in order to save weight) and the lowest possible inertia, no torque (propulsion) is generated in the armature by the mains voltage, since such additional torque would strongly counteract the braking.

   In this case, the point of view is also decisive, at the point in time at which the release contact 14, 18 is closed, to prevent the creation of a reverse torque in the disk 10 5, since this would greatly reduce the contact pressure.

   However, it is desirable at the beginning of the rotation of the anchor 10 to about the middle of the path, where the spring 17 is still strongly tensioned, to generate a reverse torque in order to apply sufficient braking effect. For this purpose, an anchor form must be used that at the beginning of the rotary movement results in a reverse drive for the purpose of better braking and at the end of the movement for the purpose of strong contact pressure, if possible a propulsion or at least no reverse drive.



  This was achieved in that an S-shaped disk is used as the anchor, as can be seen from FIG. 2. Here, the shape of the S-shaped disc is chosen so that the two transitions from the web to the legs 10a, 10b and the ends of the legs are kept wider than the intermediate zones. This ensures that the Drehurig takes place more slowly from the beginning to the middle of the path, despite the spring 17 being even more strongly tensioned here than shortly before contact is made or. relaxed spring.

   Compared to a round disc, this special disc shape makes it possible to greatly reduce the power consumption of the coils 8a, 9a and to double the contact pressure from 0.2 g to 0.4 g, for example.



  In order to be able to set the time relay at a certain voltage for different running times, an adjustable stop 39 about the axis 13 is installed, one arm 40 of which protrudes into the area of the disc 10 and the other arm 41 of which is opposite a scale 42 by a Screw 43 can be determined.



  3 shows the relationships, that is to say the switching times of the timing relay, as a function of the short-circuit voltage in a 162I3 @, rail network.



  Curve a shows the relationships in the timing relay according to the invention. From around 15 V onwards, the curve runs approximately proportionally to the voltage values, i.e. with decreasing voltage, a decreasing switching time is achieved.



  Curve b shows the relationships without the use of inserts with high initial storage capacity in the irons 8a and 9a, while curve c shows the relationships without inserts and without an S-shaped disc.



  When comparing the curves <I> a, b </I> and c it can be seen that curve a shows far better switching ratios in that it gives more differentiated switching times even with lower voltages. .



  The mode of operation of the switching arrangement is as follows: In FIG. 1, only a single main switch 1, 1 a and the associated switching relay <B> 7- </B> are shown. However, the arrangement is designed so that each main switch in the various line sections of a network is assigned a corresponding timing relay. In the event of a short circuit, due to the high voltage drop towards the end of the line, apart from the switches located behind the short-circuit point, only the switch closest to the short-circuit point is triggered.

   All other switches remain in line with the existing ones. higher voltage resp. longer switching time of the relevant timing relays closed, although these may also have started the sequence.

   In detail, the mode of operation is as follows: Assuming there is a short circuit at point 44 behind the main switch 1, la, the minimum voltage relay 4, which acts as a short-circuit indicator, responds and switches the direct current battery via its contact 6 c, d on the rotating armature magnet 20, which releases the arm 15 of the disk axis 13 via its pin 19. As a result, the spring 17 relaxes and rotates the S-shaped disc.

   Simultaneously with the response of the minimum voltage relay 4 takes place via the contact 5, the switching device of the electromagnets 8 and 9. The armature disk 10 released by the pin 19 is thus braked for the purpose of delaying the time. After covering the adjustable path BEZW by the stop 40. after the corresponding time, the contact 14, 18 is closed, so that the circuit via the switching magnet 30 of the contactor 24 is closed; this closes both the contact 23; 26 as well as 37, 38.

   The circuit of the switching magnet la of the main switch .l is connected to the battery via 35, 36 through the contact closure 37, 38, so that the switch is released.



  After the main switch 1 has been switched off, the voltage on the line section cc, b and in the network will rise again to the nominal voltage, so that the minimum voltage relay interrupts the circuits of the timing relay 7 again; whereby the spiral spring 21 of the release relay 20 leads the rotating armature system 10, 13, 14 back to the rest position (Fig. 2).



  The switches located behind the main switch 1 are also switched off by switching off switch 1. Except for the switch 1, 1a connected in front of the switch 1, la in front of it, the corresponding time relays do not trigger, since those relays are at a higher voltage than the relay 7 of the switch 1 and consequently also have a longer switching time.

         If, after switching off switch 1: 1a, the voltage in network a, b rises to the nominal value again, those relays will be returned to their idle position after switch 1, la has been opened, even if they may have already started. The contact 23, 26 serves - as mentioned above - as a self-holding contact. In this way, pendulums, that is, a. intermittent opening of contact 14, bridged.



  Instead of the self-holding contact 23, 26, a separate intermediate relay with a self-holding contact could also be provided. In the same way, instead of a minimum voltage relay 4, a maximum current relay or a combination of both types of relay could be provided, since these relays only have to indicate the short circuit.



  Rapid switches must be used as main switches for the switching arrangement to function properly.



  Normally, the timing relays in a line are set to the same switching time. However, it may be necessary to further increase the selectivity resulting from the voltage drops. This is possible by setting the switching path of the relays to different values and thereby differentiating them.



  Instead of making the braking distance adjustable by the device 40 to 43, you can also change the distance between the contacts 14 and 18 from each other or. make adjustable. In this case, the fixed contact 18 is then connected to a scale.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur selektiven Abschaltung von Leitungsstrecken eines Verteilnetzes, ins besondere beim Versagen des Schnelldistanz schutzes, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Hauptschalter ein an das Netz angeschlos senes, spannungsabhängiges Zeitrelais zuge ordnet ist, derart, dass ausser den hinter einer gurzschlussstelle liegenden Schaltern nur noch der am nächsten vor der Kurzschluss stelle liegende Schalter durch das entspre chende Zeitrelais ausgelöst wird, PATENT CLAIM: Arrangement for the selective disconnection of line sections of a distribution network, in particular in the event of failure of the high-speed distance protection, characterized in that a voltage-dependent time relay connected to the network is assigned to each main switch, in such a way that, apart from the switches located behind a short-circuit point, only the switch closest to the short-circuit point is triggered by the corresponding time relay, während alle übrigen Schalter infolge der höheren Spannung bezw. längeren Schaltzeit der be treffenden Zeitrelais geschlossen bleiben. UNTERANSPRÜCHE: 1. Schaltanordnung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach Öffnen des nächsten vor der Kurzschlussstelle liegenden Schalters alle Zeitrelais auch bei nicht be endigtem Ablauf durch eine Rückführung in die Ruhelage gebracht werden. while all other switches BEZW due to the higher voltage. longer switching times of the relevant time relays remain closed. SUBClaims: 1. Switching arrangement according to claim, characterized in that after opening the next switch located in front of the short-circuit point, all timing relays are returned to the rest position even if the sequence has not ended. 2. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass jedes Zeitrelais vor dem entsprechen den Hauptschalter an das Netz angeschlossen ist und ein in Abhängigkeit der Netzspan nung gesteuertes System aufweist, welches mit zunehmendem Netzspannungsabfall mit kürzeren Schaltzeiten anspricht. 2. Switching arrangement according to claim and dependent claim 1, characterized in that each timing relay is connected to the mains before the corresponding main switch and has a system controlled as a function of the mains voltage which responds with shorter switching times as the mains voltage drop increases. 3. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen r und 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das in. Abhängigkeit von der Netzspannung gesteuerte System der Zeit relais einen annähernd proportionalen Ver lauf der Schaltzeiten zur Netzspannung er gibt. 4. 3. Switching arrangement according to claim and dependent claims r and 2, characterized in that the system of time relays, which is controlled in dependence on the mains voltage, has an approximately proportional course of the switching times to the mains voltage. 4th Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das in Abhängigkeit der Netzspannung gesteuerte System des Zeit relais ein Verzögerungslaufwerk aufweist, welches bei einer bestimmten Minimalspan nung im Netz ausgelöst wird und nach Ab lauf einen Kontakt betätigt, der die Aus lösung des Hauptschalters bewirkt. 5. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 3, characterized in that the system of the time relay, which is controlled as a function of the mains voltage, has a delay drive which is triggered at a certain minimum voltage in the network and actuates a contact after the run that triggers the off the main switch causes. 5. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass jedes Zeitrelais mit einem Schaltschütz in Schaltungsverbindung steht, welches zwischen das Zeitrelais und den Hauptschalter eingeschaltet ist. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das in Abhängigkeit der Netzspannung gesteuerte System aus einer elektromagnetischen Bremse mit zwischen dem Luftspalt mindestens eines Elektro magneten drehbaren Anker besteht. Switching arrangement according to patent claim and dependent claims 1 to 4, characterized in that each timing relay is in circuit connection with a contactor which is connected between the timing relay and the main switch. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 5, characterized in that the system controlled as a function of the mains voltage consists of an electromagnetic brake with at least one electric magnet rotatable armature between the air gap. 7. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch ge- kennzeichnet; dass der Anker der elektro magnetischen Bremse unter Federspannung in seiner Ausgangsstelle .gehalten wird und zur Auslösung .des Hauptschalters einen Schliesskontakt trägt. 7. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 6, characterized in; that the armature of the electro-magnetic brake is held in its starting point under spring tension and that it has a closing contact to trigger the main switch. B. Schaltanordnung nach-Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Anker der elektro magnetischen Bremse unter Vermittlung der Feder eines Steuerrelais in seiner Ausgangs lage gehalten wird, welches beim Ansprechen auf Minimalspannung den Anker freigibt, der unter Vermittlung einer sich entspannen den Feder abläuft. B. switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 7, characterized in that the armature of the electro-magnetic brake is held in its initial position through the mediation of the spring of a control relay, which releases the armature when responding to minimum voltage, which is mediated by a relax the spring runs out. 9. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass. das den Anker freigebende Steuerrelais des Zeitrelais an eine fremde Spannung angeschlossen und durch ein Kurz schlussanzeigerelais betätigt wird. 10. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 9; dadurch ge kennzeichnet, dass an Kontakte des Kurz schlussanzeigerelais sowohl das an einer Fremdspannung angeschlossene Steuerrelais als auch die Spule der elektromagnetischen Bremse angeschlossen ist. 9. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 8, characterized in that the control relay of the timing relay releasing the armature is connected to an external voltage and is actuated by a short-circuit indicator relay. 10. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 9; characterized in that both the control relay connected to an external voltage and the coil of the electromagnetic brake are connected to the contacts of the short-circuit indicator relay. 11. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass als Steuerrelais ein Dreh ankerrelais verwendet wird. 12. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, dass das den Anker der elek tromagnetischen Bremse auslösende Steuer relais über einen Kontakt des Kurzschluss- anzeigerelais an eine Fremdspannung ange schlossen ist. 13. 11. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 10, characterized in that a rotary armature relay is used as a control relay. 12. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 11, characterized in that the control relay releasing the armature of the electromagnetic brake is connected to an external voltage via a contact of the short-circuit indicator relay. 13th Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass als Fremdspannung die Spannung eines Batteriestromkreises verwen det wird. , 14. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die elektromagnetische Bremse aus zwei Elektromagneten mit je einem Luftspalt besteht, in welchen Luft spalten der Anker in Form einer Scheibe be weglich angeordnet ist. Switching arrangement according to patent claim and dependent claims 1 to 12, characterized in that the voltage of a battery circuit is used as the external voltage. 14. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 13, characterized in that the electromagnetic brake consists of two electromagnets, each with an air gap, in which air split the armature in the form of a disc is arranged to be movable. 15. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Vermeidung von Schaltpendelungen des Auslöseköntaktes (14, 18) ein Zwischenrelais mit Selbsthaltekontakt vorgesehen ist. 15. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 14, characterized in that an intermediate relay with self-holding contact is provided to avoid switching oscillations of the tripping contact (14, 18). 16., Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Vermeidung von Schaltpendelungen des Auslösekontaktes (14, 18) ein Selbsthaltekontakt <B>(23,26)</B> am Schütz des Zeitrelais parallel zum Auslösekontakt geschaltet ist. 17. 16., switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 15, characterized in that a self-holding contact <B> (23,26) </B> on the contactor of the time relay is connected in parallel to the trigger contact to avoid switching oscillations of the trip contact (14, 18) is. 17th Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 16, dadurch ge- kennzeichnet, dass die- Eisenkerne der elektro magnetischen Bremse ferromagnetische Ein lagen mit hoher Anfangspermeabilität ent halten. 18. Switching arrangement according to patent claim and dependent claims 1 to 16, characterized in that the iron cores of the electromagnetic brake contain ferromagnetic layers with a high initial permeability. 18th Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 17, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Einlagen hoher An fangspermeabilität in Richtung des äussern Ankerdurchmessers an den Eisenkernen an geordnet sind: 19. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 18, dadurch ge- kennzeichnet, däss der Anker die Form eines S aufweist, dessen Schenkel sich in den Luft spalten bewegen. 20. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 17, characterized in that the deposits of high initial permeability in the direction of the outer armature diameter are arranged on the iron cores: 19. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 18, characterized in that the Anchor has the shape of an S, the legs of which move split in the air. 20th Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, dass bei S-förmigem Anker die beiden Übergänge vom Steg zu den Schen keln sowie die Enden der Sehenkel breiter sind als die dazwischenliegenden Zonen. 21. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 20, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Steuerrelais konachsial zur Ankerachse der elektromagnetischen Bremse angeordnet ist und durch einen Steuerstift mit der Bremse in Verbindung steht. 22. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 19, characterized in that in the case of an S-shaped armature, the two transitions from the web to the legs and the ends of the legs are wider than the zones in between. 21. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 20, characterized in that the control relay is arranged conaxially to the armature axis of the electromagnetic brake and is connected to the brake by a control pin. 22nd Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass der Bremsweg des Ankers verstellbar ist. 23. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 22, dadurch ge kennzeichnet, dass ein um die Achse des An-- kers schwenkbarer zweiarmiger Hebel vorge sehen ist, dessen einer Arm in den Bereich der Ankerscheibe hineinragt und dessen an derer Arm, als Zeiger ausgebildet, mit einer festen Skala in Verbindung steht. 24. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass der der Ruhestellung ent sprechende Abstand der Auslösekontakte (14, 18) verstellbar ist. Switching arrangement according to patent claim and dependent claims 1 to 21, characterized in that the braking distance of the armature is adjustable. 23. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 22, characterized in that a pivotable two-armed lever about the axis of the armature is provided, one arm of which protrudes into the area of the armature disk and the arm of which is designed as a pointer , related to a fixed scale. 24. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 21, characterized in that the distance of the release contacts (14, 18) corresponding to the rest position is adjustable. 25. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 21 und 24, da durch gekennzeichnet, dass der im Raume feste Auslösekontakt (18) verstellbar ist und mit einer Skala in Verbindung steht. 26. Schaltanordnung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 21, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Zeitrelais über, Kon takte eines Minimalspannungsrelais an das Netz angeschlossen sind. 25. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 21 and 24, characterized in that the tripping contact (18) fixed in space is adjustable and is connected to a scale. 26. Switching arrangement according to claim and dependent claims 1 to 21, characterized in that the timing relays are connected to the network via contacts of a minimum voltage relay. 27: Schaltanordnung nach-Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 21, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zeitrelais über Kon takte eines Magimalstromrelais an das Netz angeschlossen sind. 27: Switching arrangement according to patent claim and dependent claims 1 to 21, characterized in that the timing relays are connected to the network via contacts of a Magimalstromrelais.
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