DE1150437B

DE1150437B - Short-circuit location device for two parallel lines

Info

Publication number: DE1150437B
Application number: DEL38291A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Kettner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-02-24
Filing date: 1961-02-24
Publication date: 1963-06-20

Description

Kurzschlußortungseinrichtung für zwei parallel geführte Leitungen Die in technischen Anlagen oft über große Strecken geführten Zweileitersysteme bedürfen, um mit Sicherheit einen ungestörten Betrieb zu gewährleisten, einer zuverlässigen Überwachung, welche ein rasches Auffinden auftretender Fehlerstellen, beispielsweise Kurzschluß, ermöglicht.Short-circuit location device for two parallel lines The two-wire systems often run over long distances in technical systems require to ensure undisturbed operation with certainty, a reliable one Monitoring, which a quick finding of occurring faults, for example Short circuit, made possible.

Es sind bereits Schaltungsanordnungen zur Kurzschlußortung bekanntgeworden, bei denen beispielsweise der Strom in einem Zweileitersystem in vorgegebenen Grenzen unter Verwendung eines Energierichtungsrelais überwacht wird. Außerdem werden in der Technik Differentialschutzanordnungen verwendet. Diese sind jedoch durch ihren für je zwei Meßstellen notwendigen schaltungstechnischen Aufwand zu unwirtschaftlich. Des weiteren werden in bekannter Weise Prüfstromkreisanordnungen zum Vergleichsschutz zweier Leitungen mit beispielsweise zwei gegenparallel geschalteten, als Spannungsbegrenzer wirkenden Gleichrichter aufgebaut.Circuit arrangements for short-circuit location have already become known, where, for example, the current in a two-wire system is within specified limits is monitored using an energy direction relay. In addition, in differential protection arrangements are used in technology. However, these are by their The circuitry effort required for every two measuring points is too uneconomical. Furthermore, test circuit arrangements for comparison protection are used in a known manner two lines with, for example, two oppositely connected in parallel, as a voltage limiter acting rectifier constructed.

Die Erfindung betrifft eine Kurzschlußortungseinrichtung für zwei parallel geführte Leitungen, bei der in bestimmtem Abstand an jede Leitung ein Stromwandler angekoppelt ist und besteht darin, daß jeder Wandlerstromkreis über zwei entgegengesetzt parallel geschaltete Halbleitergleichrichter 4 und 5 bzw. 4' und 5' geschlossen und daß jeweils zwei gegenüberliegende Wandlerstromkreise miteinander verbunden sind und in eine der Verbindungsleitungen ein empfindliches Relais 3 geschaltet ist, das immer dann anspricht, wenn die an den entgegengesetzt geschalteten Parallelgleichrichtern auftretenden Spannungsabfälle in den beiden Wandlerstromkreisen entgegengesetzte Polarität aufweisen und damit eine Potentialdifferenz zwischen den Anschlußpunkten des Relais 3 hervorrufen.The invention relates to a short-circuit location device for two parallel lines with a current transformer at a certain distance to each line is coupled and consists in the fact that each converter circuit has two opposite Semiconductor rectifiers 4 and 5 or 4 'and 5' connected in parallel are closed and that two opposite converter circuits are connected to one another and a sensitive relay 3 is connected to one of the connecting lines that always responds when the parallel rectifiers connected in the opposite direction occurring voltage drops in the two converter circuits opposite Have polarity and thus a potential difference between the connection points of relay 3.

An Hand der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schaltungsanordnungen wird der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt und erläutert.On the basis of the circuit arrangements shown in FIGS. 1 and 2 the structure and the mode of operation of the arrangement according to the invention are shown and explained.

An jede der beiden parallel geschalteten Leitungen I und 1I des in Fig. 1 dargestellten Zweileitersystems sind in beliebig bestimmbarem Abstand jeweils zwei Wandler 1 und 1', 11 und 11' usw. geschaltet. Die Leiter I und II werden durch die Stromquellen S und S' gespeist. K bedeute einen Kopplungsschalter. Nach dem Schaltungsbeispiel der Fig. 1 fließt der Strom von S und S' in die Leitung I nach K, während in der Leitung II der Strom von S' nach K und der Strom von S und K zum Kurzschlußpunkt hinfließt.Two transducers 1 and 1 ', 11 and 11' etc. are connected to each of the two parallel-connected lines I and 1I of the two-wire system shown in FIG. The conductors I and II are fed by the current sources S and S '. K means a coupling switch. According to the circuit example in FIG. 1, the current flows from S and S ' into line I to K, while in line II the current from S' to K and the current from S and K to the short-circuit point.

Tritt beispielsweise ein Kurzschluß an irgendeiner _ Stelle der Leitungsstrecke auf, so fließt der Strom zum Kurzschlußpunkt in der Leitung, wodurch mehrere Wandler in der in Fig. 1 angezeigten Richtung entgegengesetzt zur normalen Flußrichtung des Betriebsstromes vom Strom durchflossen werden. Mittels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist nun über das Ansprechen eines Relais genau festzustellen, wo, d. h. in welchem durch den Abstand der induktiv über zwei Wandler an das Zweileitersystem gekoppelten Schaltungsanordnungen bestimmten Streckenintervall der Kurzschluß auftritt.For example, if there is a short circuit at any point in the line on, the current flows to the short-circuit point in the line, creating several converters in the direction indicated in Fig. 1 opposite to the normal flow direction of the operating current can be traversed by the current. By means of the invention The circuit arrangement can now be precisely determined by the response of a relay, where, d. H. in which by the distance of the inductive via two transducers to the two-wire system Coupled circuit arrangements specific route interval the short circuit occurs.

Die jeweils am gleichen Streckenpunkt an die beiden Leitungen geschalteten Wandler 1 und 1' bilden entsprechend der Schaltungsanordnung in Fig. 2 einen Teil dieser sogenannten Kurzschlußortungseinrichtung. Der Wandler 1 bildet mit dem Relais 3 und den beiden zueinander gegensinnig parallel geschalteten Halbleitergleichrichtern 4 und 5 einen Stromkreis, der induktiv mit der Leitung I gekoppelt ist und in beiden Richtungen vom Strom durchflossen werden kann. Mit der Leitung II ist der aus dem Wandler 1', dem Relais 2' und den beiden zueinander gegensinnig parallel geschalteten Halbleitergleichrichtern 4' und 5' gebildete Stromkreis, der ebenfalls in beiden Richtungen vom Strom durchflossen werden kann, induktiv gekoppelt.Which are connected to the two lines at the same point in the route Converters 1 and 1 'form a part in accordance with the circuit arrangement in FIG this so-called short-circuit location device. The converter 1 forms with the relay 3 and the two semiconductor rectifiers connected in parallel in opposite directions 4 and 5 a circuit which is inductively coupled to the line I and in both Directions can be traversed by the current. Line II is the one from the Converter 1 ', the relay 2' and the two mutually oppositely connected in parallel Semiconductor rectifiers 4 'and 5' formed circuit, which is also in both Directions can be flowed through by the current, inductively coupled.

Die in der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung jeweils in Reihe zu den Wandlern 1 und 1' geschalteten Relais 2 und 2' sind so ausgelegt, daß sie den Betriebsstrom führen können, ohne anzusprechen und erst bei eventuell auftretendem Kurzschlußstrom schalten. Diese beiden aus Stromwandler 1 bzw.1', Relais 2 bzw. 2' und entgegengesetzt parallel geschalteten Halbleitergleichrichtern 4 und 5 bzw. 4' und 5' bestehenden Stromkreise sind so miteinander verbunden, daß die beiden jeweils entgegengesetzt parallel geschalteten Halbleitergleichrichter mit ihren Verbindungspunkten miteinander zusammengeschaltet sind, wobei in eine der beiden Verbindungsleitungen ein Relais 3 gelegt ist. Dieses,Relais dient der Richtungsfeststellung des Fehlers in der Leitung, da das Relais 3 nur anspricht, wenn die Stromrichtung in einer der Leitungen und somit in einem der Wandler 1 oder 1' durch den auftretenden Fehler, beispielsweise einen Kurzschluß, umgekehrt wird. Das Relais 3 muß bedeutend empfindlicher sein als die beiden Kurzschlußstromrelais 2 und 2' in den beiden Wandlerstroinkreisen. Solange der Strom in beiden Wandlerstromkreisen in der gleichen Richtung fließt, solange kann auch zwischen den beiden Anschlußpunkten des Relais 3 kein Potentialunterschied auftreten. Werden aber die Wandlerstromkreise entgegengesetzt vom Strom durchflossen, so sind auch die durch die Halbleitergleichrichter bestimmten Spannungsabfälle in den beiden Wandlerstromkreisen von entgegengesetzter Polarität, was wiederum eine Potentialdifferenz zwischen den Anschlußpunkten des der Richtungsfeststellung dienenden Relais 3 hervorruft, die zur Aussteuerung und damit zum Ansprechen des Relais ausreicht.The relays 2 and 2 'connected in series with the converters 1 and 1' in the circuit arrangement according to the invention are designed so that they can carry the operating current without responding and only switch when a short-circuit current occurs. These two circuits consisting of current transformers 1 or 1 ', relays 2 or 2' and oppositely connected parallel semiconductor rectifiers 4 and 5 or 4 'and 5' are connected to each other in such a way that the two oppositely connected semiconductor rectifiers with their connection points to each other are connected together, a relay 3 being placed in one of the two connecting lines. This relay is used to determine the direction of the error in the line, since the relay 3 only responds when the direction of the current in one of the lines and thus in one of the converters 1 or 1 'is reversed due to the error occurring, for example a short circuit. The relay 3 must be significantly more sensitive than the two short-circuit current relays 2 and 2 ' in the two converter current circuits. As long as the current flows in the same direction in both converter circuits, no potential difference can occur between the two connection points of the relay 3 either. If, however, the current flows through the converter circuits in opposite directions, the voltage drops in the two converter circuits determined by the semiconductor rectifier are of opposite polarity, which in turn causes a potential difference between the connection points of the relay 3, which is used to determine the direction, which is used to control and thus respond to the relay sufficient.

Claims

PATENT CLAIM: Short-circuit locating device for two parallel lines, in which a current transformer is coupled to each line at a certain distance, characterized in that each converter circuit is closed via two oppositely connected semiconductor rectifiers (4 and 5 or 4 'and 5') and that each two opposite converter circuits are connected to one another and a sensitive relay (3) is connected in one of the connecting lines, which always responds when the voltage drops occurring at the oppositely connected parallel rectifiers in the two converter circuits have opposite polarity and thus a potential difference between the connection points of the relay (3) evoke. Considered publications: German Patent Nos. 589174, 637 241, 646 348, 941000; Titze, »Errors and Error Protection in e1. Three-phase systems, Vienna, 1953; P. 88.