DE1102890B - Protection device for high voltage lines - Google Patents

Protection device for high voltage lines

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DE1102890B
DE1102890B DES66914A DES0066914A DE1102890B DE 1102890 B DE1102890 B DE 1102890B DE S66914 A DES66914 A DE S66914A DE S0066914 A DES0066914 A DE S0066914A DE 1102890 B DE1102890 B DE 1102890B
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Erwin Schumm
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/08Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults
    • HELECTRICITY
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0061Details of emergency protective circuit arrangements concerning transmission of signals
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02H3/28Emergency 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
    • H02H3/30Emergency 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 using pilot wires or other signalling channel
    • H02H3/302Emergency 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 using pilot wires or other signalling channel involving phase comparison
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/263Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of measured values

Description

Schutzeinrichtung für Hochspannungsleitungen Die Erfindung bezieht sich besonders auf eine Schutzeinrichtung für Hochspannungsleitungen. Eine derartige Einrichtung ist nötig, um Hochspannungsleitungen und Starkstromanlagen vor Schaden durch Fehler und Kurzschlüsse zu schützen. Bei einem bekannten Schutzverfahren wird zu diesem Zweck die Phasenlage des Leitungsstroms an beiden Enden der Hochspannungsleitung miteinander verglichen. Bei fehlerfreier Leitung oder bei einem außerhalb des betreffenden Leitungsabschnitts liegenden Fehler ist die Phasenlage der Ströme an beiden Leitungsenden gleich, d. h., die Polarität des Stromes ist zu gleichen Zeitpunkten an beiden Enden der Leitung gleich. Ein Fehler oder Kurzschluß auf der Leitung hat zur Folge, daß die Phasenlage der Leitungsströme bis zu 180° voneinander abweicht, d. h., daß die Polarität des Stromes zu bestimmten Zeitpunkten an beiden Enden, der Leitung verschieden ist. Aus dem Phasenunterschied wird ein Kriterium abgeleitet, das zur Abschaltung der Leitung dient. Dieses Schutzverfahren setzt voraus, daß die Phasenlage der Ströme unverfälscht jeweils von einem Ende der Leitung zum entgegengesetzten Ende übertragen wird. Hierzu ist für jede Übertragungsrichtung ein hochwertiger Übertragungskanal erforderlich, da ständig eine veränderliche Größe genau übertragen werden muß.Protection device for high-voltage lines The invention relates particularly on a protective device for high-voltage lines. Such a one Establishment is needed to protect power lines and power systems from damage to protect against faults and short circuits. In a known protection method for this purpose, the phase position of the line current at both ends of the high-voltage line compared to each other. If the line is fault-free or if it is outside the relevant line Line section fault is the phase position of the currents at both ends of the line same, d. that is, the polarity of the current is at the same point in time at both ends the same as the line. A fault or short circuit on the line has the consequence that the phase position of the line currents deviates from one another by up to 180 °, d. i.e. that the Polarity of the current at certain times at both ends, different on the line is. A criterion for disconnection is derived from the phase difference serves the direction. This protection procedure assumes that the phase position of the currents unadulterated transmitted from one end of the line to the opposite end will. For this purpose, there is a high-quality transmission channel for each transmission direction required, since a variable variable must always be accurately transmitted.

Damit nicht kleine Phasenunterschiede, die z. B. bei großen Entfernungen durch Phasendrehungen längs der Leitung entstehen können, schon zu einer Abschaltung der Leitung führen, sind Einrichtungen erforderlich, die erst bei Phasenunterschieden bestimmter Mindestgröße die Abschaltung der Leitung bewirken.So that not small phase differences that z. B. at great distances phase rotations along the line can lead to a shutdown lead the line, facilities are required that only occur when there are phase differences cause the line to be switched off with a certain minimum size.

Die Schaltungsanordnung zum Schutz von Hochspannungsleitungen durch Vergleich der Stromphasen an den Leitungsenden und Abschalten der Leitung bei Phasenunterschieden bestimmter Mindestgröße gemäß der Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten derartigen Anordnungen. Insbesondere wird die Störempfindlichkeit sowie die erforderliche Bandbreite für die Übertragung herabgesetzt und die Abschaltung der Leitung in allen Störungsfällen schnell bewirkt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß an beiden Leitungsenden Schaltmittel vorgesehen sind, die aus einer mit dem Leitungsstrom am jeweiligen Leitungsende in fester Phasenbeziehung stehenden Wechselspannung Rechteckimpulse bestimmter Impulsdauer ableiten und zum jeweils anderen Leitungsende gegebenenfalls in Form amplituden- und/oder frequenzmodulierter Schwingungen übermitteln, wo Auswerteschaltmittel vorgesehen sind, die den empfangenen, gegebenenfalls demodulierten Impulsen Abtastimpulse sehr kurzer Impulsdauer überlagern, die aus der mit dem Leitungsstrom an diesem Leitungsende in fester Phasenbeziehung stehenden Wechselspannung abgeleitet werden, bei Phasengleichheit an beiden Leitungsenden in der Mitte der empfangenen Impulse liegen, und nur dann Auslöseschaltmittel betätigen und die Abschaltung der Leitung bewirken, wenn sie mit den übermittelten Impulsen nicht koinzident sind. Störungen auf dem Übertragungsweg können sich also nur auswirken, wenn sie während der Dauer der Abtastimpulse auftreten. Da die Dauer dieser Abtastimpulse sehr kurz ist, ergibt sich ein Höchstmaß an Sicherheit.The circuit arrangement for the protection of high-voltage lines through Comparison of the current phases at the line ends and disconnection of the line in the event of phase differences certain minimum size according to the invention avoids the disadvantages of the known such arrangements. In particular, the sensitivity to interference as well as the required Reduced bandwidth for transmission and disconnection of the line in all Malfunctions caused quickly. This is achieved according to the invention in that Switching means are provided at both ends of the line, which consist of one with the line current AC voltage with a fixed phase relationship at the respective end of the line, square-wave pulses derive a certain pulse duration and to the other end of the line if necessary transmit in the form of amplitude- and / or frequency-modulated vibrations, where evaluation switching means are provided that the received, possibly demodulated pulses sampling pulses superimpose very short pulse duration from the with the line current at this AC voltage with a fixed phase relationship can be derived from the end of the line, in the case of phase equality at both line ends in the middle of the received pulses lie, and only then actuate the release switch and the disconnection of the line cause if they are not coincident with the transmitted pulses. Disruptions on the transmission path can only have an effect if they are during the duration of the sampling pulses occur. Since the duration of these sampling pulses is very short, results maximum security.

Vorteilhaft werden die Impulse einer Übertragungsrichtung gegenüber den Impulsen der anderen Übertragungsrichtung phasenverschoben und nur ein übertragungskanal für beide Übertragungsrichtungen benutzt. Hierdurch wird die erforderliche Bandbreite um die Hälfte verringert.The pulses are advantageous compared to one direction of transmission the pulses of the other transmission direction phase-shifted and only one transmission channel used for both directions of transmission. This will provide the required bandwidth reduced by half.

Bei Mehrphasensystemen läßt sich vorteilhaft durch Mischen. der einzelnen Stromphasen eine einzige Vergleichsspannung bilden, die nur bei Störungen auf der Leitung z. B. über eine überstromanregung zur Phasenauswertung herangezogen wird. In diesem Falle werden Impulse über den Übertragungskanal nur bei Auftreten von Störungen übertragen. Während der übrigen Zeit kann der Übertragungskanal für die Übertragung anderer Nachrichten ausgenutzt werden.In the case of multiphase systems, mixing can be advantageous. the individual Current phases form a single equivalent voltage that is only used in the event of faults on the Line z. B. is used via an overcurrent excitation for phase evaluation. In this case, pulses are only sent over the transmission channel when Transmit disturbances. During the rest of the time, the transmission channel for the Transmission of other messages are exploited.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert.Details of the invention are explained with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zur Überwachung eines Drehstromsystems. Am Eingang E wird eine durch Mischen der einzelnen Stromphasen gewonnene Wechselspannung nur bei Störungen auf der Leitung zugeführt. Der Verlauf dieser Spannung ist in Fig. 2, Zeile 1, dargestellt. Sie wird einem Amplitudenbegrenzer B zugeführt, der auf einen bestimmten Wert, z. B. 0,5 Volt, begrenzt und an seinem Ausgang die in Fig. 2, Zeile 2, dargestellte Spannung an die Kippstufe K abgibt. Diese gibt an ihrem Ausgang die in Fig. 2, Zeile 3, dargestellten Rechteckimpulse mit einem Tastverhältnis 1:1 ab. Diese Impulse werden einerseits der monostabilen Kippstufe K111 zugeführt, die von jeder negativen Flanke für eine bestimmte Zeit ausgelöst wird. Die Ausgangsspannung der monostabilen Kippstufe K 3I1 ist in Fig. 2, Zeile 4, dargestellt. Die Impulsdauer der von der monostabilen Kippstufe K@IT 1 abgegebenen Impulse ist einstellbar, z. B. durch Verändern der Zeitkonstante, und entspricht den zulässigen Phasenunterschieden zwischen den Strömen an beiden Leitungsenden. Bei den in Fig. 2, Zeile 4, dargestellten Impulsen wurde ein zulässiger Phasenunterschied von ±45' angenommen, was bei einer Frequenz von 50 Hz einer Impulsdauer von 5 ms entspricht. Die Impulse nach Fig. 2, Zeile 4, steuern den Tastmodulator 11, der dadurch während der Impulsdauer für die vom Generator G zugeführten Schwingungen durchlässig wird, die über den Übertragungskanal UK zum anderen Leitungsende übertragen werden. Dort gelangen sie über das Empfangsfilter F, den Verstärker l', die Gleichrichterschaltung Gr und den Tiefpaß TP an den Eingang der monostabilen Kippstufe K 113.Fig. 1 shows an advantageous embodiment according to the invention for monitoring a three-phase system. At input E, an alternating voltage obtained by mixing the individual current phases is only supplied in the event of disturbances on the line. The course of this voltage is shown in FIG. 2, line 1. It is fed to an amplitude limiter B, which is set to a certain value, e.g. B. 0.5 volts, and the voltage shown in Fig. 2, line 2, emits to the flip-flop K at its output. At its output, this emits the square-wave pulses shown in FIG. 2, line 3, with a duty cycle of 1: 1. On the one hand, these pulses are fed to the monostable multivibrator K111, which is triggered by each negative edge for a certain time. The output voltage of the monostable multivibrator K 3I1 is shown in FIG. 2, line 4. The pulse duration of the pulses emitted by the monostable multivibrator K @ IT 1 is adjustable, e.g. B. by changing the time constant, and corresponds to the permissible phase differences between the currents at both ends of the line. In the case of the pulses shown in FIG. 2, line 4, a permissible phase difference of ± 45 'was assumed, which corresponds to a pulse duration of 5 ms at a frequency of 50 Hz. The pulses according to FIG. 2, line 4, control the tactile modulator 11, which thereby becomes permeable during the pulse duration for the vibrations supplied by the generator G, which are transmitted via the transmission channel UK to the other end of the line. There they reach the input of the monostable multivibrator K 113 via the reception filter F, the amplifier 1 ', the rectifier circuit Gr and the low-pass filter TP.

Für die andere Übertragungsrichtung wird am Eingang E' eine durch Nischen der einzelnen Stromphasen an diesem Leitungsende gewonnene Wechselspannung zugeführt, die gegenüber der entsprechenden Wechselspannung am anderen Leitungsende um 180° phasenverschoben ist und die ebenfalls nur bei Störungen auf der Leitung wirksam wird. Durch die Verschiebung um 180° wird eine Verschachtelung der Impulse beider Übertragungsrichtungen erreicht und für die Übertragung nur ein Übertragungskanal benötigt. Der Verlauf dieser Wechselspannung ist in Fig. 2, Zeile 6, dargestellt. Sie wird in dem Begrenzer B' begrenzt (Fig. 2, Zeile 7), in der Kippstufe K' in Rechteckimpulse umgewandelt (Fig. 2, Zeile 8) und steuert die monostabile Kippstufe K-11 1', die an ihrem Ausgang Impulse bestimmter einstellbarer Impulsdauer abgibt (Fig. 2, Zeile 9). Die Schwingungen des Generators G' werden durch diese Impulse in der Modulatorschaltung ilF amplitudenmoduliert und über den Übertragungskanal UK zum anderen Leitungsende übertragen, wo sie über das Empfangsfilter F', den Verstärker h', die Gleichrichterschaltung Gr' und den Tiefpaß TP' der monostabilen Kippstufe KM3' zugeführt werden.For the other transmission direction, an alternating voltage obtained by niching the individual current phases at this end of the line is fed to input E ', which is phase-shifted by 180 ° with respect to the corresponding alternating voltage at the other end of the line and which is also only effective in the event of disturbances on the line. By shifting it by 180 °, the pulses in both transmission directions are interleaved and only one transmission channel is required for transmission. The course of this alternating voltage is shown in FIG. 2, line 6. It is limited in the limiter B ' (Fig. 2, line 7), converted into square-wave pulses in the flip-flop K' (Fig. 2, line 8) and controls the monostable flip-flop K-11 1 ', which has certain pulses at its output adjustable pulse duration emits (Fig. 2, line 9). The oscillations of the generator G 'are amplitude-modulated by these pulses in the modulator circuit ilF and transmitted via the transmission channel UK to the other end of the line, where they are transmitted via the receiving filter F', the amplifier h ', the rectifier circuit Gr' and the low-pass filter TP 'of the monostable multivibrator KM3 'are supplied.

Die Ausgangsspannung der Kippstufe K steuert außerdem eine monostabile Kippstufe KM2. Der Kontakt a sei zunächst als offen angenommen. Diese monostabile Kippstufe K,112 wird ebenfalls nur durch bestimmte Polaritätsänderungen, z. B. durch positive Impulsflanken, ausgelöst und gibt an ihrem Ausgang Abtaktimpulse sehr kurzer Dauer mit einstellbarer Verzögerung ab. Diese Impulse sind in Fig. 2 Zeile 5, dargestellt. Sie werden den vom anderen Leitungsende gesendeten, in Fig. 2, Zeile 9, dargestellten Impulsen überlagert. Die Verzögerung der Impulse nach Fig. 2, Zeile 5, ist einstellbar und so gewählt, daß die Abtastimpulse bei Phasengleichheit zwischen den Strömen an beiden Leitungsenden genau in der Mitte der von dem anderen Leitungsende empfangenen Impulse liegen. Die mit der Übertragung verbundene geringe Laufzeit wird dadurch mit berücksichtigt. Der überlagerte Spannungsverlauf, der sich durch Kombination der Spannungsverläufe nach Fig. 2, Zeile 9, und Fig. 2, Zeile 5, ergibt, ist in Fig. 2, Zeile 11, dargestellt. Falls die Abtastimpulse nicht mit den empfangenen Impulsen koinzident sind, wird die monostabile Kippstufe KM3' ausgelöst, deren Ausgangsspannung in Fig. 2, Zeile 12, dargestellt ist. Sie steuert das abfallverzögerte Relais RL'. Den entsprechenden Spannungsverlauf zeigt Fig. 2, Zeile 13.The output voltage of the multivibrator K also controls a monostable Tipper KM2. Contact a is initially assumed to be open. This monostable Flip-flop K, 112 is also only through certain changes in polarity, z. B. by positive pulse edges, triggered and emits a very short cycle pulse at its output Duration with adjustable delay. These pulses are shown in FIG. 2, line 5. They are those sent by the other end of the line, shown in FIG. 2, line 9 Pulses superimposed. The delay of the pulses according to Fig. 2, line 5, is adjustable and chosen so that the sampling pulses when the currents are in phase at both ends of the line exactly in the middle of that received from the other end of the line Impulses lie. The short runtime associated with the transfer is thereby taken into account. The superimposed voltage curve that is created by combining of the voltage curves according to FIG. 2, line 9, and FIG. 2, line 5, is in Fig. 2, line 11 is shown. If the sampling pulses do not match the received Pulses are coincident, the monostable multivibrator KM3 'is triggered, its output voltage in Fig. 2, line 12, is shown. It controls the drop-out delayed relay RL '. The corresponding voltage curve is shown in FIG. 2, line 13.

Am anderen Leitungsende ist ebenfalls eine monostabile Kippstufe K,112' vorgesehen, die in völlig analoger Weise von der Kippstufe K' gesteuert wird und die in Fig. 2, Zeile 10, dargestellten Abtastimpulse sehr kurzer Dauer und einstellbarer Verzögerung abgibt, die bei Phasengleichheit an beiden Leitungsenden genau in der Mitte der vom anderen Leitungsende empfangenen, in Fig. 2, Zeile 4, dargestellten Impulse liegen. Den Verlauf der überlagerten Spannung zeigt Fig. 2, Zeile 14. Diese Spannung dient zur Steuerung der monostabilen Kippstufe K.1,13, deren Ausgangsspannung Fig. 2, Zeile 15, zeigt. Sie steuert das abfallverzögerte Relais RL. Den entsprechenden Spannungsverlauf zeigt Fig. 2, Zeile 16.At the other end of the line there is also a monostable multivibrator K, 112 ' provided, which is controlled in a completely analogous manner by the flip-flop K 'and the scanning pulses shown in Fig. 2, line 10, very short duration and adjustable Delay that is exactly in the case of phase equality at both ends of the line Middle of the received from the other end of the line, shown in Fig. 2, line 4 Impulses lie. The course of the superimposed voltage is shown in FIG. 2, line 14. This Voltage is used to control the monostable multivibrator K.1,13, its output voltage Fig. 2, line 15 shows. It controls the drop-out delayed relay RL. The corresponding The voltage curve is shown in FIG. 2, line 16.

In Fig.2 sind verschiedene Störungsfälle dargestellt. Zunächst ist der Fall angenommen, daß an beiden Leitungsenden keine Störung im Leitungsnetz registriert wird. Demzufolge wird an den Eingängen E und E' keine Wechselspannung zugeführt. Zur Zeit t1 tritt nun außerhalb des geschützten Leitungsabschnittes eine Störung auf, die zwar zu Phasen-und Amplitudenänderungen des Stromes führt, die jedoch an beiden Leitungsenden gleich groß sind, so daß keine Phasenunterschiede entstehen. Nunmehr werden zwar Impulse zum jeweils anderen Leitungsende übertragen, diese sind aber mit den Abtastimpulsen koinzident, so daß die monostabilen Kippstufen KM 3 und KM 3* und die nachgeschalteten Relais RL und RL' nicht betätigt werden. Zur Zeit t2 soll nunmehr ein Fehler innerhalb des Leitungsabschnittes auftreten, der von beiden Seiten gespeist wird und an einem Leitungsende einen Phasensprung von 90° zur Folge hat (Fig. 2, Zeile 6), während am anderen Leitungsende nur ein Amplitudensprung auftritt. Der Phasensprung überschreitet den noch als zulässig erachteten Wert für die Phasenunterschiede von ± 45°. Demzufolge sind die zum jeweils anderen Leitungsende übertragenen Impulse nicht mehr mit den Abtastimpulsen koinzident (Fig. 2, Zeile 11 und 14), und die monostabilen Kippstufen KM3 und KM3' und die nachgeschalteten Relais RL und RV sprechen an (Fig. 2, Zeile 13 und 16). Über die Kontakte rl bzw. rl' werden nunmehr die Leistungsschalter an beiden Leitungsenden betätigt und die Abschaltung der Leitung bewirkt.Various malfunction cases are shown in FIG. First of all, the case is assumed that no disturbance is registered in the line network at either end of the line. As a result, no alternating voltage is fed to the inputs E and E '. At time t1, a disturbance occurs outside the protected line section which, although it leads to phase and amplitude changes in the current, is the same at both line ends, so that no phase differences arise. Although pulses are now transmitted to the other end of the line, these are coincident with the scanning pulses, so that the monostable multivibrators KM 3 and KM 3 * and the downstream relays RL and RL 'are not actuated. At time t2, an error should now occur within the line section, which is fed from both sides and results in a phase jump of 90 ° at one end of the line (FIG. 2, line 6), while only an amplitude jump occurs at the other end of the line. The phase jump exceeds the value still considered to be permissible for the phase differences of ± 45 °. As a result, the pulses transmitted to the other end of the line are no longer coincident with the scanning pulses (Fig. 2, lines 11 and 14), and the monostable multivibrators KM3 and KM3 'and the downstream relays RL and RV respond (Fig. 2, line 13) and 16). The circuit breakers at both ends of the line are now actuated via the contacts rl and rl 'and the line is switched off.

Zur Zeit t 3 soll nun eine Störung innerhalb des Leitungsabschnittes auftreten, die nur einseitig gespeist wird (Fig. 2, Zeile 1), was zur Folge hat, daß an einem Leitungsende kein Strom mehr fließt und demzufolge am Eingang E' keine Wechselspannung zugeführt wird (Fig. 2, Zeile 6). Auch in diesem Fall wird die monostabile Kippstufe KM 3' und damit das Relais RL' ausgelöst und die Abschaltung der Leitung an dem Ende bewirkt, an dem die Einspeisung erfolgt (Fig. 2, Zeile 13).At time t 3, there should now be a fault within the line section occur that is only fed from one side (Fig. 2, line 1), which has the consequence that no more current flows at one end of the line and consequently none at input E ' AC voltage is supplied (Fig. 2, line 6). In this case too, the monostable Flip-flop KM 3 'and thus the relay RL' triggered and the line switched off caused at the end at which the feed takes place (Fig. 2, line 13).

Wie bereits erwähnt, sind den monostabilen Kippstufen K1472 und KM2' Kontakte a und a' vorgeschaltet. Durch diese Kontakte ist die der monostabilen Kippstufe KM 2 bzw. KM Z' zugeführte Ausgangsspannung der Kippstufe K bzw. K' zunächst kurzgeschlossen. Sie öffnen erst eine bestimmte Zeit, z. B. 15 ms nach Auftreten der Störung, so, daß die beiden Kippstufen KM2 und KM2' erst nach dieser Dauer Abtastimpulse abgeben können. Dies ist deshalb nötig, weil die Zuführung der Wechselspannung für den Phasenvergleich an beiden Leitungsenden nicht garantiert gleichzeitig erfolgt und von der Sendeseite ein richtig eingeschwungener Zustand abgewartet werden muß. Die Kontakte a und a' können auch durch elektronische Mittel nachgebildet und ersetzt werden.As already mentioned, the monostable multivibrators K1472 and KM2 'contacts a and a' are connected upstream. Through these contacts, the output voltage of the flip-flop K or K 'fed to the monostable multivibrator KM 2 or KM Z' is initially short-circuited. They only open a certain time, e.g. B. 15 ms after the occurrence of the fault, so that the two flip-flops KM2 and KM2 'can only emit sampling pulses after this period. This is necessary because the supply of the alternating voltage for the phase comparison at both line ends is not guaranteed to take place simultaneously and a correctly steady state must be awaited from the transmitting side. The contacts a and a 'can also be simulated and replaced by electronic means.

Selbstverständlich kann die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung im Rahmen der Erfindung abgeändert oder ergänzt werden. So ist es z. B. möglich, die in eine Rechteckspannung mit dem Tastverhältnis 1 : 1 umgewandelte Wechselspannung zum jeweils anderen Leitungsende zu übertragen. Dort kann diese Rechteckspannung durch jeweils zwei Abtastimpulse abgetastet werden, deren Abstand von den Vorderflanken im Normalfall gleich ist und den als noch zulässig erachteten Phasenunterschieden zwischen den Strömen an beiden Leitungsenden entspricht. Der Aufwand erhöht sich gegenüber dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht, da auf der Empfangsseite zwar eine monostabile Kippstufe mehr zur Erzeugung des zweiten Abtastimpulses benötigt wird, die jedoch auf der Sendeseite wegfällt, da die Rechte:ckimpulse mit dem Tastverhältnis 1 : 1 nicht noch in Rechteckimpulse mit den zulässigen Phasenabweichungen entsprechender Dauer umgewandelt werden müssen.Of course, the circuit arrangement shown in FIG be modified or supplemented within the scope of the invention. So it is z. B. possible the alternating voltage converted into a square wave voltage with a duty cycle of 1: 1 to be transmitted to the other end of the line. There this square wave voltage are scanned by two scanning pulses, their distance from the leading edges is normally the same and the phase differences that are still considered permissible between the currents at both ends of the line. The effort increases not compared to the illustrated embodiment, since on the receiving side although one more monostable multivibrator is required to generate the second sampling pulse which, however, is omitted on the transmission side, since the right: back pulses with the duty cycle 1: 1 not yet in square pulses with the permissible phase deviations corresponding Duration must be converted.

Selbstverständlich könnten auch die Abtastimpulse übertragen und den hinsichtlich ihrer Impulsbreite entsprechend den zulässigen Phasenabweichungen gewählten Impulsen überlagert werden. Dies ist jedoch aus Störungsgründen unvorteilhaft.Of course, the scanning pulses could also be transmitted and the selected with regard to their pulse width according to the permissible phase deviations Pulses are superimposed. However, this is disadvantageous for reasons of disturbance.

Falls, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zum Schutz von Mehrphasensystemen durch Mischen der einzelnen Stromphasen, eine Wechselspannung abgeleitet wird, die nur bei Störungen auf der Leitung wirksam wird, kann der Übertragungskanal während der übrigen Zeit zur Übertragung anderer Nachrichten ausgenutzt werden. Die Schaltung ist in diesem Fall so auszuführen, daß diese Nachrichtenübertragung auf die Übertragung der Schutzsignale umgeschaltet wird, sobald Störungen auf der Leitung auftreten.If, as in the embodiment shown in FIG Protection of multi-phase systems by mixing the individual current phases, an alternating voltage is derived, which is only effective in the event of disturbances on the line, the transmission channel during the rest of the time it can be used to transmit other messages. In this case, the circuit is to be implemented in such a way that this message transmission The transmission of the protection signals is switched over as soon as faults on the Line occur.

Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung kann vorteilhaft überall dort angewendet werden, wo ein Vergleich von an räumlich getrennten Stellen auftretenden, im Normalfall gleichen Zuständen hinsichtlich ihrer zeitrichtigen gegenseitigen Lage und eine Kennzeichnung von Abweichungen bestimmter Mindestgröße erforderlich oder erwünscht ist. Dies ist beispielsweise beim Einphasen von Fernschreibübertragungssystemen der Fall.The circuit arrangement according to the invention can advantageously be used anywhere are used where a comparison of spatially separated locations normally the same states with regard to their time-correct mutual Location and marking of deviations of a certain minimum size required or is desired. This is, for example, when phasing teletype transmission systems the case.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltungsanordnung zum Vergleich von an räumlich getrennten Stellen auftretenden, im Normalfall gleichen Zuständen hinsichtlich ihrer zeitrichtigen gegenseitigen Lage und zur Kennzeichnung von Abweichungen bestimmter Mindestgröße, vorzugsweise zum Schutz von Hochspannungsleitungen durch Vergleich der Stromphasen an den Leitungsenden und Abschalten der Leitung bei Phasenunterschieden bestimmter Mindestgröße, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Leitungsenden Schaltmittel vorgesehen sind, die aus einer mit dem Leitungsstrom am jeweiligen Leitungsende in fester Phasenbeziehung stehenden Wechselspannung Rechteckimpulse bestimmter Impulsdauer ableiten und zum jeweils anderen Leitungsende, gegebenenfalls in Form amplituden-und/oder frequenzmodulierter Schwingungen übermitteln, wo Auswerteschaltmittel vorgesehen sind, die den empfangenen, gegebenenfalls demodulierten Impulsen Abtastimpulse sehr kurzer Impulsdauer überlagern, die aus der mit dem Leitungsstrom an diesem Leitungsende in fester Phasenbeziehung stehenden Wechselspannung abgeleitet werden, bei Phasengleichheit an beiden Leitungsenden in der Mitte der empfangenen Impulse liegen und nur dann Auslöseschaltmittel betätigen und die Abschaltung der Leitung bewirken, wenn sie mit den übermittelten Impulsen nicht koinzident sind. PATENT CLAIMS: 1.Circuit arrangement for the comparison of states occurring at spatially separate locations, which are normally the same with regard to their mutual position at the correct time and to identify deviations of certain minimum sizes, preferably to protect high-voltage lines by comparing the current phases at the line ends and disconnecting the line in the event of phase differences Minimum size, characterized in that switching means are provided at both line ends which derive square-wave pulses of a certain pulse duration from an alternating voltage that is in a fixed phase relationship with the line current at the respective line end and transmit them to the other line end, optionally in the form of amplitude- and / or frequency-modulated oscillations, where Evaluation switching means are provided which superimpose the received, possibly demodulated pulses, scanning pulses of very short pulse duration, which are derived from the line current at this Le at the end of a fixed phase relationship, alternating voltage can be derived, if the two ends of the line are in phase, they are in the middle of the received pulses and only actuate the release switch and cause the line to be disconnected if they do not coincide with the transmitted pulses. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der zum jeweils anderen Leitungsende übermittelten Impulse den als noch zulässig erachteten Phasenunterschieden zwischen den Strömen an beiden Leitungsenden entspricht und die Abtastung durch je einen in der Mitte der empfangenen Impulse liegenden Abtastimpulse erfolgt. 2. Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the duration of the respective other line end transmitted impulses the phase differences between corresponds to the currents at both ends of the line and the sampling by one each sampling pulses lying in the middle of the received pulses takes place. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Leitungsstrom am jeweiligen Leitungsende in fester Phasenbeziehung stehende Wechselspannung mit Hilfe eines Begrenzers (B, B') und einer von diesem gesteuerten Kippstufe (K, IL') zunächst in eine Rechteckspannung umgewandelt wird und zur Steuerung einer ersten monostabilen Kippstufe (11M1, K,171') dient, die Impulse mit bestimmter, den als zulässig erachteten Phasenunterschieden entsprechender Impulsdauer formt. 3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the alternating voltage standing in a fixed phase relationship with the line current at the respective line end is initially converted into a square-wave voltage with the aid of a limiter (B, B ') and a trigger stage (K, IL') controlled by this and is used to control a first monostable multivibrator (11M1, K, 171 '), which forms pulses with a specific pulse duration corresponding to the phase differences considered permissible. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste monostabile Kippstufe (KM 1, KM l') nur von Polaritätsänderungen bestimmter Richtung der ihr zugeführten Rechteckspannung ausgelöst wird. 4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the first monostable multivibrator (KM 1, KM l ') is triggered only by changes in polarity in a certain direction of the square-wave voltage supplied to it. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung der Kippstufe (k, K') auch einer zweiten monostabilen Kippstufe (KM2, KM2') zugeführt wird, die nur von Polaritätsänderungen bestimmter Richtung ausgelöst wird und die mit einer solchen Verzögerung in die stabile Lage zurückkehrt, daß die von ihr abgegebenen und den vom jeweils anderen Leitungsende empfangenen Impulsen überlagerten Abtastimpulse sehr kurzer Impulsdauer bei Phasengleichheit an beiden Leitungsenden in der Mitte dieser Impulse liegen. 5. Circuit arrangement according to Claim 3 and 4, characterized in that the output voltage of the flip-flop (k, K ') is also fed to a second monostable flip-flop (KM2, KM2') which is only triggered by polarity changes in a certain direction and those with a such a delay returns to the stable position that the and the sampling pulses superimposed on the pulses received from the other end of the line very short pulse duration with phase equality at both ends of the line in the middle these impulses lie. 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den vom anderen Leitungsende empfangenen Impulsen überlagerten Abtastimpulse einer dritten monostabilen Kippstufe (KM3', KM3) zugeführt werden und diese nur dann für einen zum sicheren Ansprechen und Halten eines nachgeschalteten Auslöseorgans, z. B. eines abfallverzögerten Relais (RL, RL') ausreichenden Zeitraum auslösen, wenn sie mit den empfangenen Impulsen nicht koinzident sind bzw. wenn keine Impulse empfangen werden. 6. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in that that the scanning pulses superimposed on the pulses received from the other end of the line a third monostable flip-flop (KM3 ', KM3) are fed and this only then for one to safely address and hold a downstream trigger element, z. B. trigger a delayed relay (RL, RL ') for a sufficient period of time, if they do not coincide with the received pulses or if there are no pulses be received. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum jeweils anderen Leitungsende übermittelten Impulse ein Verhältnis Impulsdauer zu Impulspause von 1: 1 aufweisen und die Abtastung durch je zwei bei Phasengleichheit an beiden Leitungsenden in der Mitte der empfangenen Impulse liegende Abtastimpulse erfolgt, deren Abstand von den Vorderflanken bzw. von den Rückflanken der empfangenen Impulse den als noch zulässig erachteten Phasenunterschieden zwischen den Strömen an beiden Leitungsenden entspricht. B. 7. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the pulses transmitted to the other end of the line have a pulse duration ratio to have pulse pause of 1: 1 and the sampling by two each in the case of phase equality sampling pulses located at both ends of the line in the middle of the received pulses takes place whose distance from the leading edges or from the trailing edges of the received Impulses the phase differences between the currents at both that are still considered permissible Line ends. B. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastimpulse erst nach einem von den Einschwingvorgängen bestimmten Zeitraum nach Beginn der Störung auftreten oder wirksam werden, z. B. durch Sperren des Eingangs der zweiten monostahilen Kippstufe (KM2, KM2') während dieses Zeitraums (Kontakt a, a.'). Circuit arrangement according to Claims 1 to 7, characterized characterized in that the sampling pulses only after one of the transient processes occur or take effect for a certain period of time after the start of the fault, e.g. B. by blocking the input of the second monostable multivibrator (KM2, KM2 ') during this period (contact a, a. '). 9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse einer Übertragungsrichtung gegenüber den Impulsen der anderen Übertragungsrichtung vorzugsweise um 180° phasenverschoben sind und beide über einen Übertragungskanal übertragen werden. 9. Circuit arrangement according to claim 1 to 8, characterized in that the pulses of a direction of transmission opposite the Pulses in the other direction of transmission are preferably 180 ° out of phase and both are transmitted over a transmission channel. 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Stromphasen abgeleitete Wechselspannung an einem Leitungsende gegenüber der anderen mit entgegengesetzter Po:lung zugeführt wird und die erste monostabile Kippstufe (KM 1, K M 1') durch Polaritätsänderungen einer Richtung (z. B. positiver Richtung) und die zweite monostabile Kippstufe (KM2, KM2') durch Polaritätsänderungen der anderen Richtung (negativer Richtung) auslösbar ist. 10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that the alternating voltage derived from the current phases is fed to one end of the line with respect to the other with opposite Po: ment and the first monostable multivibrator (KM 1, K M 1 ') by polarity changes in one direction (z B. positive direction) and the second monostable multivibrator (KM2, KM2 ') can be triggered by changes in polarity in the other direction (negative direction). 11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 10, vorzugsweise zur Überwachung von Drehstromsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Leitungsstrom in fester Phasenbeziehung stehende Wechselspannung durch geeignetes Mischen der einzelnen Stromphasen gewonnen wird und vorzugsweise nur bei Störungen auf der Leitung zum Phasenvergleich herangezogen wird. 11. Circuit arrangement according to Claims 1 to 10, preferably for monitoring three-phase systems, characterized in that that the alternating voltage which has a fixed phase relationship with the line current is obtained by suitable mixing of the individual current phases and preferably is only used for phase comparison in the event of faults on the line. 12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskanal während der Übertragungspausen für die Übertragung anderer Nachrichten ausgenutzt wird.12. Circuit arrangement according to claim 11, characterized in that the transmission channel during the Transmission pauses are used for the transmission of other messages.
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