CH448234A - Differentialschutzschaltung - Google Patents
DifferentialschutzschaltungInfo
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- CH448234A CH448234A CH451667A CH451667A CH448234A CH 448234 A CH448234 A CH 448234A CH 451667 A CH451667 A CH 451667A CH 451667 A CH451667 A CH 451667A CH 448234 A CH448234 A CH 448234A
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- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/26—Emergency 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 difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
- H02H3/28—Emergency 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 difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus
- H02H3/283—Emergency 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 difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at two spaced portions of a single system, e.g. at opposite ends of one line, at input and output of apparatus and taking into account saturation of current transformers
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Description
Differentialschutzschaltung Das Prinzip des Differentialstromschutzes ist seit lan gem bekannt und wird allgemein angewendet. Es beruht im wesentlichen auf folgendem: Bei fehlerfreiem Betrieb des zu schützenden Objekts ist die geometrische Summe aller dem Schutzobjekt zufliessenden und von diesem ab- fliessenden Ströme gleich Null; dasselbe trifft zu, wenn ein Fehler ausserhalb des Schutzobjektes auftritt. Dage gen fliessen bei einem innerhalb des Schutzobjektes auf tretenden Fehler alle Ströme dem Schutzobjekt zu, und die geometrische Summe der Ströme ist nicht mehr Null. Über Stromwandler werden den zu- und abfliessenden Strömen proportionale Ströme einem sog. Differenzpfad zugeführt, worin die geometrische Summenbildung statt findet. Erreicht der Differentialstrom einen bestimmten Wert, so wirkt er auslösend auf ein im Differenzpfad be findliches Differentialstromrelais. Durch die ungleiche Belastung infolge der Zufüh rungsleitungen, beispielsweise bei ungleicher Länge der selben, und durch kleine Unterschiede der Stromwandler selbst ist weder bei fehlerfreiem Betrieb noch bei aus- serhalb des Schutzobjektes auftretenden Fehlern der Strom im Differenzpfad Null. Es fliesst vielmehr ein klei ner Strom, der bei heftigen Kurzschlüssen bzw. bei un- gleichmässiger Sättigung der Stromwandler soweit anstei gen kann, dass er auslösend wirkt und ein Fehler vor getäuscht wird. Es ist bekannt, dass bei einem hochohmigen Diffe renzpfad Übersetzungsfehler und kleinere Sättigungen der Stromwandler sich weniger bemerkbar machen. Jedoch werden dadurch die Stromwandler bei Fehlern innerhalb des Schutzobjekts stark belastet und sehr rasch in Sätti gung getrieben, wodurch gefährliche Spannungen ent stehen können. Gemäss einer bekannten Lösung wird ein spannungs abhängiger Widerstand parallel zum Differentialstrom- relais geschaltet. Ein Nachteil dieser Lösung besteht dar in, dass die Auslegung der Schaltung oft schwierig ist. Darüber hinaus lassen sich diese Differentialschutzschal- tungen vielfach nicht einwandfrei mit Stromvergleichs anordnungen kombinieren, da durch Sätigung der Wand- ler bei internen Fehlern die Stromumkehr stattfinden kann. Die Erfindung bezweckt, die Nachteile des Bekann ten zu beheben. Erfindungsgemäss besteht der Differenz pfad aus einer Reihenschaltung, gebildet von durch Thy- ristoren überbrückbaren Widerständen und einem Diffe- rentialstromrelais. Der Vorteil ist, dass bei richtiger Wahl des Wider standswertes, bei fehlerfreiem Betrieb und bei Fehlern ausserhalb des Schutzobjektes, der Strom im Differenz pfad mit Sicherheit unterhalb des Auslösestromes des Differentialstromrelais bleibt. Bei Fehlern innerhalb des Schutzobjektes dagegen erreicht der Strom in sehr kur zer Zeit den Auslösewert. Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispiels weise erläutert. Es zeigt: Fig. l das Schema einer Differentialschutzschaltung für ein Einphasensystem, Fig. 2 die Schaltung für ein Dreiphasensystem. In Fig. 1 ist mit 1 ein zu schützendes Objekt, mit 2 ein Differenzpfad und mit 3 ein Differentialstromrelais bezeichnet. Das Relais hat einen geringen Widerstand. 4 und 5 sind Stromwandler. Die gestrichelten Pfeile zeigen die Stromrichtungen bei fehlerfreiem Betrieb und bei Fehlern ausserhalb des Schutzobjektes 1, die ausgezoge nen Pfeile die Stromrichtungen bei Fehlern innerhalb des Schutzobjekts. In Reihe mit dem Differentialstromrelais 3 liegt ein Widerstand, bestehend aus einem ersten, zwei ten und dritten Widerstand 6, 7 bzw. B. Der Widerstand 7 ist verhältnismässig hochohmig. Die Widerstandskette wird durch einen Halbleiterschaltkreis überbrückt, der aus zwei Zweigen 9 und 10 besteht. Der Zweig 9 enthält einen ersten Thyristor 11, dessen Steuerelektrode 12 über eine erste Zenerdiode 13 zwischen den Widerständen 6 und 7 angeschlossen ist. Im Zweig 10 befindet sich ein zweiter Thyristor 14, dessen Steuerelektrode 15 über eine zweite Zenerdiode 16 zwischen den Widerständen 7 und 8 ange schlossen ist. Da der Differenzpfad von Wechselstrom durchflossen wird, sind die Thyristoren antiparallel ge schaltet. Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Bei fehlerfreiem Betrieb und bei Fehlern ausserhalb des Schutzobjektes ist der Strom im Differenzpfad 2 klein. Die Thyristoren 11 und 14 zünden nicht, da die Spannung an den Widerständen 6 bzw. 8 unterhalb der Durchbruchspannung der Zenerdioden 13 bzw. 16 liegt. Dem Differentialstromrelais 3 ist somit der verhältnis- mässig hohe Widerstand der Widerstandskette 6, 7, 8 vorgeschaltet, und der Strom im Differenzpfad kann auch bei heftigen Kurzschlüssen nicht zum Auslösewert an steigen. Bei Fehlern innerhalb des Schutzobjekts 1 fliesst die arithmetische Summe der Ströme über den Differenzpfad 2. Die Spannung an den Widerständen 6 bzw. 8 steigt unmittelbar auf den Wert der Durchbruchspannung der Zenerdioden 13 bzw. 16, so dass die Steuerelektroden 12 und 15 der Thyristoren 11 bzw. 14 Zündspannung füh ren. Abhängig von der Stromrichtung im Differenzpfad zündet entweder der Thyristor 11 oder der Thyristor 14, und der Strom fliesst je nachdem über Zweig 9 oder Zweig 10. In beiden Fällen wird die Widerstandskette 6, 7, 8 innerhalb weniger Mikrosekunden kurzgeschlos sen, so dass der Widerstand des Differenzpfades prak tisch gleich dem Widerstand des Differentialstromrelais 3 ist und der Strom dessen Auslösewert erreicht. Der Aus lösekontakt des Differentialstromrelais, welcher nicht dar gestellt ist, löst im allgemeinen den oder die Schalter des Schutzobjekts aus. Fig. 2 zeigt eine dreiphasige Ausführung der Schal tung. Für jede Phase R, S, T ist ein Pfad 17, 18, 19 vor gesehen, denen eine gemeinsame Widerstandskette mit den Widerständen 20 und 21 vorgeschaltet ist. Die Wi derstandskette wird durch einen Halbleiterschaltkreis überbrückt, bestehend aus den Zweigen 22 und 23. Der Zweig 22 enthält einen dritten Thyristor 24, der Zweig 23 eine erste Diode 25. Der Schaltkreis in jedem Differenz pfad besteht hier aus zwei parallelen Zweigen 26 und 27 mit einem vierten Thyristor 28 bzw. einer zweiten Diode 29, die parallel zu den Widerständen 30 und 31 geschal tet sind. Bei einem Fehler innerhalb des Schutzobjekts 32, z.B. in der Phase T, zündet bei der einen Richtung des Stromes im Differenzpfad 17 der vierte Thyristor 28, und der Strom fliesst über diesen und die Diode 25. Bei der umgekehrten Richtung des Stromes im Differenzpfad 17 wird der dritte Thyristor 24 gezündet und der Strom fliesst nun über diesen und die zweite Diode 29 im Dif ferenzpfad. Der Vorteil dieser Ausführung ist, dass in jedem Schaltkreis nur ein Thyristor benötigt wird.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Differentialschutzschaltung, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzpfad (2) aus einer Reihenschaltung, gebildet von durch Thyristoren (11, 14, 24, 28) über- brückbaren Widerständen (6, 7, 8, 20, 21, 30, 31) und einem Differentialstromrelais (3), besteht.UNTERANSPRÜCHE 1. Differentialschutzschaltung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem ersten, zweiten und dritten Widerstand (6, 7, 8) ein erster und zweiter Thyristor (11 bzw. 14) parallel geschaltet sind, deren Steuerelektroden (12 bzw. 15) über eine erste und zweite Zenerdiode (13 bzw. 16) zwischen dem ersten und dem zweiten Widerstand (6 bzw. 7), bzw. zwischen dem zwei ten und dem dritten Widerstand (7 bzw. 8) angeschlossen sind.2. Differentialschutzschaltung nach Patentanspruch, in dreiphasiger Ausführung, mit einem Differentialpfad pro Phase, dadurch gekennzeichnet, dass den zu den ein zelnen Phasen gehörenden Pfaden (17, 18, 19) gemeinsam eine Reihenschaltung, gebildet von durch einen dritten Thyristor (24) überbrückbaren und einer ersten Diode (25) überbrückten Widerständen (20, 21), vorgeschaltet ist.3. Differentialschutzschaltung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Thyristor (28) und eine zweite Diode (29) parallel zu Widerständen (30, 31) geschaltet sind und diese Par allelschaltung mit dem Differentialstromrelais (3) verbun den ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH451667A CH448234A (de) | 1967-03-28 | 1967-03-28 | Differentialschutzschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH451667A CH448234A (de) | 1967-03-28 | 1967-03-28 | Differentialschutzschaltung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH448234A true CH448234A (de) | 1967-12-15 |
Family
ID=4277550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH451667A CH448234A (de) | 1967-03-28 | 1967-03-28 | Differentialschutzschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH448234A (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0378786A2 (de) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differentialschutzrelais |
EP0415179A2 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differentialschutzrelais |
-
1967
- 1967-03-28 CH CH451667A patent/CH448234A/de unknown
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0378786A2 (de) * | 1989-01-18 | 1990-07-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differentialschutzrelais |
EP0378786A3 (de) * | 1989-01-18 | 1991-10-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differentialschutzrelais |
EP0415179A2 (de) * | 1989-08-30 | 1991-03-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differentialschutzrelais |
EP0415179A3 (en) * | 1989-08-30 | 1991-10-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Differential protective relay apparatus |
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