DE1292726B

DE1292726B - Multi-stage electronic distance relay

Info

Publication number: DE1292726B
Application number: DE1965L0051502
Authority: DE
Inventors: Brumm; Halama; Dipl-Ing Walter; Dipl-Ing Wilhelm
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-08-30
Filing date: 1965-08-30
Publication date: 1969-04-17
Also published as: AT261030B; CH440429A; SE317124B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges elektronisches Distanzrelais, das mittels Spannungsvergleich von von Strom - und Spannung des zu schützenden Netzes abgeleiteten Meßgrößen arbeitet, wobei die demStrom sowie die derSpannung proportionalen Meßgrößen nach Gleichrichtung jeweils an einem Meßwiderstand abfallen und die Meßgröße für die Impedanz als Differenz der Spannungsabfälle an den Meßwiderständen abgegriffen und dem Eingang eines Kippgliedes zugeführt wird.The invention relates to a multi-stage electronic distance relay, this by means of a voltage comparison of the current and voltage of the network to be protected derived measurands works, the current as well as the voltage proportional After rectification, measured variables drop at a measuring resistor and the measured variable for the impedance tapped as the difference between the voltage drops across the measuring resistors and is fed to the input of a toggle element.

Es ist bekannt, bei mehrstufigen Distanzrelais die stromproportionale Meßgröße mittels eines Transaktors in eine Spannung umzuwandeln. Auf der Sekundärseite des Transaktors befindet sich ein Spannungsteiler mit verschiedenen Elbgriffen, die die Einstellung der verschiedenen Impedanzwerte der einzelnen. Stufen gestatten. Die Einstellung der Staffelstufen erfolgt somit auf der -Wechselstromseite der stromproportionalen Meßgröße. Falls keine Mehrfachauslegung der Impedanzmeßeinrichtung vorgenommen wird, ist daher eine Umschaltung von Wechselgrößen erforderlich. Wird diese durch Kontakte vorgenommen, so stört deren endliche Ansprechzeit und vor allem die Möglichkeit von Prellungen. Dies steht der Ausnutzung des schnellen Ansprech vermögens elektronischer Distanzrelais entgegen. Wird die Umschaltung jedoch mittels elektronischer Halbleiterelemente vorgenommen, so ergibt sich ein großer Aufwand und darüber hinaus im allgemeinen eine störende Beeinflussung der Meßgrößen. - Beispielsweise erfordert die Umschaltung einer Wechselgröße durch zwei antiparallelgeschaltete Transistoren oder Vierschichttrioden die Beschaffung von zwei gegensinnigen Steuerströmen. Die Transistoren sind in diesem Fall außerdem noch durch entsprechend geschaltete, mit ihnen in Reihe liegende Ventile zu schützen. Vor allem ergibt sich dabei durch die Schleusenspannung der Ventile bzw. Restspannung in Durchlaßrichtung der Vierschichttrioden eine störende Beeinflussung der Wechselstrommeßgrößen.It is known that with multi-stage distance relays the current proportional To convert the measured variable into a voltage by means of a transactor. On the secondary side the transactor is a voltage divider with different Elbe handles, which adjusts the various impedance values of each. Allow levels. The setting of the graduated levels is therefore carried out on the AC side of the current proportional Measurand. If the impedance measuring device is not designed multiple times, it is therefore necessary to switch between alternating variables. Will this through contacts made, their finite response time and, above all, the possibility from bruises. This is available to take advantage of the quick response capacity of electronic Distance relay opposite. However, the switchover is carried out by means of electronic semiconductor elements made, there is a great effort and moreover in general a disruptive influence on the measured variables. - For example, requires switching an alternating quantity through two antiparallel-connected transistors or four-layer triodes the procurement of two opposing tax flows. The transistors are in this Fall also through appropriately switched valves in series with them to protect. This mainly results from the lock voltage of the valves or residual voltage in the forward direction of the four-layer triodes is a disturbing influence the alternating current quantities.

Weiter ist ein Distanzschutz mit umschaltbaren Zeitstufen bekannt, bei dem dem Hilfsspannungswandler der Stufenzahl entsprechend Drosselwandler vorgeschaltet sind, welchen Transistoren über Kondensatoren parallel geschaltet sind. Bei diesem Distanzschutz wird ebenfalls die Umschaltung der Meßgrößen auf der Wechselstromseite vorgenommen. Die verwendeten Transistoren sollen im Schaltbetrieb arbeiten und außerdem die geschaltete Wechselstrommeßgröße in beiden Stromrichtungen führen können. - Auf jeden Fall wird jedoch die Meßgenauigkeit durch den Spannungsabfall an den Transistoren und den Kondensatoren sowie die durch die Kondensatoren bedingte Frequenzabhängigkeit, die eine unerwünschte Bevorzugung der Oberwellen ergibt, beeinträchtigt.Distance protection with switchable time stages is also known, in which the auxiliary voltage converter is connected upstream according to the number of stages are which transistors are connected in parallel via capacitors. With this one Distance protection is also the switchover of the measured variables on the alternating current side performed. The transistors used should work in switching mode and also the switched alternating current measured variable can lead in both current directions. - In any case, however, the measurement accuracy is increased by the voltage drop across the transistors and the capacitors as well as the frequency dependence caused by the capacitors, which results in an undesirable preference for the harmonics.

Außerdem ist eine Distanzmeßeinrichtung bekanntgeworden, die mittels Spannungsvergleich von von Strom und Spannung des zu schützenden Netzes abgeleiteten Meßgrößen arbeitet. Bei dieser Distanzmeßeinrichtung ist unter anderem nachteilig, daß durch die unmittelbare Umwandlung der Meßgrößen in Gleichspannungsgrößen zwecks Durchführung des Spannungsvergleichs, insbesondere bei kleinen Meßgrößen, der veränderliche Widerstand der Gleichrichter störend die Meßgenauigkeit beeinflußt. Darüber hinaus ist nicht erkennbar, wie sich die bekannte Distanzmeßeinrichtung zu einer mehrstufigen Meßeinrichtung erweitern läßt.In addition, a distance measuring device has become known, which means Voltage comparison derived from the current and voltage of the network to be protected Measured quantities works. One of the disadvantages of this distance measuring device is that that by the direct conversion of the measured quantities into direct voltage quantities for the purpose of Carrying out the voltage comparison, especially in the case of small measured quantities, the variable one Resistance of the rectifier interferes with the measurement accuracy. Furthermore it cannot be seen how the known distance measuring device becomes a multi-stage Can expand measuring device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches mehrstufiges elektronisches Distanzrelais zu erstellen, bei dem Fehlerquellen vermieden werden, die sich beiVerwendung elektronischerElemente zur Umschaltung der Meßgrößen leicht ergeben können. Derartige Fehlerquellen können vor allem bei Verwendung elektronischer Umschalter auf der Wechselstromseite auftreten. Die Umschaltung der Meßgrößen durch mechanische Kontakte, insbesondere auch Schutzgaskontakte, ist unter anderem wegen der Ansprechzeit sowie wegen der Möglichkeit von Prellungen unerwünscht.The invention is based on the object of a simple multi-stage to create an electronic distance relay in which sources of error are avoided, which are easy to use when using electronic elements to switch the measured variables can result. Such sources of error can occur especially when using electronic Changeover switches occur on the AC side. The switching of the measured variables through mechanical contacts, in particular protective gas contacts, is due to, among other things the response time as well as undesirable because of the possibility of bruises.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs angegebenen Distanzrelais erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die der Spannung proportionale gleichgerichtete Meßgröße an einem konstanten Widerstand sowie einem stufenweise umschaltbaren Widerstand abfällt, daß der umschaltbare Widerstand mit dem stromseitigen Meßwiderstand verbunden ist und daß an dem umschaltbaren Widerstand und dem stromseitigen Meßwiderstand die Meßgröße für die Impedanzmessung abgegriffen wird. - Die Nachteile bekannter Umschalteinrichtungen für Distanzrelais werden also durch eine Umschaltung der Meßgrößen auf der Gleichspannungsseite vermieden. Der im Spannungspfad in Reihe mit dem umschaltbaren Widerstand angeordnete konstante Widerstand ist zweckmäßig derart bemessen, daß auch bei völligem Kurzschließen des umschaltbaren Widerstandes eine ausreichende Glättang der gleichgerichteten Spannungsgröße erfolgt. Damit wird eine störende Beeinflussung des nachgeschalteten Kippgliedes durch die Restwelligkeit vermieden.This object is achieved according to the invention in the distance relay specified at the outset solved in that the rectified measured variable proportional to the voltage a constant resistance as well as a gradually switchable resistance drops, that the switchable resistor is connected to the current-side measuring resistor and that on the switchable resistor and the current-side measuring resistor the Measured variable for the impedance measurement is tapped. - The disadvantages of known switching devices for distance relays, therefore, by switching the measured variables on the DC voltage side avoided. The one arranged in series with the switchable resistor in the voltage path constant resistance is expediently dimensioned in such a way that even with complete short-circuiting of the switchable resistor a sufficient smoothing length of the rectified Voltage magnitude takes place. This will have a disruptive influence on the downstream Tilting link avoided by the residual ripple.

In einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Distanzschutzes wird die der Spannung des zu schützenden Netzes proportionale Meßgröße in einen eingeprägten Strom umgewandelt, aus dem dann die für den Spannungsvergleich verwendete Meßgröße abgeleitet wird. Zweckmäßigerweise ist dazu in Reihe mit der Primärwicklung des Wandlers im Spannungspfad ein ohmscher Widerstand angeordnet. Durch diese Maßnahme läßt sich weitgehend der spannungsabhängige Widerstand der im Spannungspfad angeordneten Gleichrichter eleminieren. Außerdem ist günstigerweise die Windungszahl der Primärwicklung des Wandlers im Spannungspfad kleiner als die Windungszahl der Sekundärwicklung gewählt. Die Sekundärspannung wird damit höher als die Primärspannung und bleibt daher auch bei relativ kleinen Primärspannungen größer als die Schleusenspannung der Gleichrichter. Auf diese Weise wird eine genaue Impedanzmessung auch bei relativ kleinen Primärspannüngeri ermöglicht. Ferner ergibt die Wahl der Windungszahlen vorteilhafterweise kleine, bei einer Stufenumschaltung mittels Transistoren zu schaltende Sekundärströme. Diese wiederum ergeben eine nur geringe Restspannung an dem jeweiligen Schalttransistor, so daß der dadurch bedingte Meßfehler klein gehalten wird. Ferner kann günstigerweise bei kleinen Strömen im Emitter-Kollektor-Kreis eines Transistors eine hohe Ansteuerung im Basiskreis des Transistors ohne großen Aufwand erfolgen, die Voraussetzung für eine geringe Restspannung ist.In a preferred embodiment of the distance protection according to the invention the measured variable proportional to the voltage of the network to be protected is converted into a converted into the impressed current, from which then the one used for the voltage comparison Measured variable is derived. For this purpose, it is expediently in series with the primary winding of the converter, an ohmic resistor is arranged in the voltage path. By this measure can largely be the voltage-dependent resistance of the arranged in the voltage path Eliminate rectifier. In addition, the number of turns of the primary winding is favorable of the converter in the voltage path is smaller than the number of turns of the secondary winding chosen. The secondary voltage is thus higher than the primary voltage and remains therefore greater than the lock voltage even with relatively small primary voltages the rectifier. This way, an accurate impedance measurement is made even at relative allows small primary voltages. Furthermore, the choice of the number of turns results advantageously small ones that are to be switched by means of transistors when switching levels Secondary currents. These in turn result in only a small residual stress on the respective Switching transistor, so that the resulting measurement error is kept small. Further can favorably with small currents in the emitter-collector circuit of a transistor a high level of control in the base circuit of the transistor takes place without great effort, is the prerequisite for a low residual stress.

Es ist günstig, parallel zu dem weiteren konstanten Widerstand und dem umschaltbaren Widerstand eine Diode sowie parallel zu dem umschaltbaren Widerstand eine Zenerdiode zu schalten, wobei bezüglich der gleichgerichteten stromproportionalen Meßgröße die Diode in Durchlaßrichtung, die Zenerdiode in Durchbruchsrichtung gepolt sind. Die Meßgröße für die Impedanzmessung wird zweckmäßigerweise einem Transistor zugeführt, der durch entsprechende Wahl seiner Vorspannung leitend gesteuert ist und bei Auslösung des Distanzrelais gesperrt wird. Damit läßt sich wirksam der Transistor vor den bei einer Impedanzmessung im Kurzschlußfall auftretenden hohen überströmen schützen.It is convenient, in parallel with the further constant resistance and the switchable resistor Diode as well as parallel to the switchable Resistance to switch a zener diode, with respect to the rectified current proportional Measured variable the diode in the forward direction, the Zener diode polarized in the breakdown direction are. The measured variable for the impedance measurement is expediently a transistor fed, which is controlled conductive by appropriate choice of its bias and is blocked when the distance relay is triggered. This makes the transistor effective against the high overcurrents that occur during an impedance measurement in the event of a short circuit protection.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand des in der Figur gezeigten schematischen Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.In the following, the invention will be based on that shown in the figure schematic embodiment will be explained in more detail.

Die vom Strom des zu schützenden Netzes abgeleitete stromproportionale Meßgröße I wird über die Klemmen 1, 2 dem Wandler 3 zugeführt. Diesem ist sekundärseitig ein nicht näher bezeichneter Kondensator zur Ableitung hochfrequenter Störungen sowie eine Gleichrichterbrücke 4 nachgeschaltet.The current proportional derived from the current of the network to be protected Measured variable I is fed to converter 3 via terminals 1, 2. This is on the secondary side an unspecified capacitor for dissipating high-frequency interference and a rectifier bridge 4 connected downstream.

Die von der Spannung des zu schützenden Netzes abgeleitete spannungsproportionale Meßgröße U wird über die Klemmen 5, 6 dem Wandler 7 zugeführt. In Reihe mit der Primärwicklung des Wandlers 7 ist ein ohmscher Widerstand 32 geschaltet. Der Widerstand 32 und der Wandler 7 sind derart ausgelegt, daß- der Sekundärstrom des Wandlers 7 eingeprägtes Verhalten besitzt. Ferner ist die Windungszahl der Primärwicklung des Wandlers 7 kleiner als dessen sekundäre Windungszahl. Dadurch ergeben sich sekundärseitig entsprechend höhere Spannungen und kleinere Ströme. Die Sekundärspannung bleibt somit auch bei relativ kleinen Primärspannungen größer als die Schleusenspannung der auf der Sekundärseite des Wandlers 7 in einer Gleichrichterbrücke 8 angeordneten Gleichrichter. Außerdem lassen sich kleine Sekundärströme mit geringeren Meßfehlern durch Transistoren schalten. - Der ferner noch sekundärseitig vorgesehene nicht bezeichnete Kondensator dient zur Ableitung von hochfrequenten Störungen.The voltage proportional derived from the voltage of the network to be protected The measured variable U is fed to the converter 7 via the terminals 5, 6. In series with the An ohmic resistor 32 is connected to the primary winding of the converter 7. The resistance 32 and the converter 7 are designed in such a way that the secondary current of the converter 7 has an imprinted behavior. It is also the number of turns of the primary winding of the converter 7 is smaller than its secondary number of turns. This results on the secondary side correspondingly higher voltages and lower currents. The secondary voltage remains thus greater than the lock voltage even with relatively small primary voltages which is arranged on the secondary side of the converter 7 in a rectifier bridge 8 Rectifier. In addition, small secondary currents can be measured with fewer measurement errors switch through transistors. - The one that is also not provided for on the secondary side designated capacitor is used to dissipate high-frequency interference.

Der Gleichrichterbrücke 8 sind ein konstanter Widerstand 13 sowie ein umschaltbarer Widerstand 12 nachgeschaltet. An den Widerständen 12, 13 fällt die gleichgerichtete spannungsproportionale Meßgröße ab. Parallel zu den Widerständen 12, 13 liegt ein Kondensator 10. Er dient zur Glättung. Der konstante Widerstand 13 ist derart bemessen, daß sich auch bei kurzgeschlossenem Widerstand 12 noch eine ausreichende Glättung ergibt. - Der Gleichrichterbrücke 4 sind ein konstanter Widerstand 11 und ein Glättungskondensator 9 nachgeschaltet.The rectifier bridge 8 are a constant resistor 13 as well a switchable resistor 12 connected downstream. At the resistors 12, 13 falls the rectified voltage-proportional measured variable. In parallel with the resistors 12, 13 is a capacitor 10. It is used for smoothing. The constant resistance 13 is dimensioned such that even with a short-circuited resistor 12 there is still a results in sufficient smoothing. - The rectifier bridge 4 are a constant resistance 11 and a smoothing capacitor 9 connected downstream.

Je eine Klemme der Gleichrichterbrücken 4, 8 der Kondensatoren 9, 10 und der Widerstände 11, 12 sind derart miteinander verbunden, daß die Meßgröße für die Impedanzmessung als Differenz der Spannungsabfälle an den Widerständen 11, 12 abgegriffen werden kann. Parallel zu dem Widerstand 11 und dem Widerstand 12 ist eine Diode 14 geschaltet, die bezüglich der gleichgerichteten stromproportionalen Meßgröße in Durchlaßrichtung gepolt ist. Ferner ist parallel zu dem umschaltbaren Widerstand 12 eine Zenerdiode 33 angeordnet, die bezüglich der gleichgerichteten stromproportionalen Meßgröße in Durchbruchsrichtung gepolt ist. Bei großen überströmen wird die Durchbruchsspannung der Zenerdiode 33 überschritten, womit derartige Ströme dann über die Diode 14 und die Zenerdiode 33 abgeleitet werden. Die an den Widerständen 11, 12 für die Impedanzmessung abgegriffene Meßgröße liegt am Eingang des Transistors 17 an. Diese Widerstände 11, 12 sowie auch die Diode 14 sind zwischen der Basis des Transistors 17 und dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 15 und 16 geschaltet. über die Widerstände 15, 16 erhält der Transistor 17 von der an der Klemme 22 anliegenden negativen Versorgungsspannung eine derartige Vorspannung, daß er leitend, gesteuert ist. Bei Auslösung des Distanzrelais, wenn also die gemessene Impedanz einen vorgegebenen Wert unterschreitet, wird der Transistor 17 gesperrt. In diesem Fall ist nämlich die am Widerstand 11 abfallende stromproportionale Größe größer als die entsprechend entgegengesetzt gepolte am Widerstand 12 abfallende spannungsproportionale Größe. Die stromproportionale Größe wirkt dann auf den Transistor 17 sperrend.One terminal each of the rectifier bridges 4, 8 of the capacitors 9, 10 and the resistors 11, 12 are connected to one another in such a way that the measured variable for the impedance measurement as the difference between the voltage drops across the resistors 11, 12 can be tapped. In parallel with resistor 11 and resistor 12 a diode 14 is connected, which is proportional to the rectified current Measured variable is polarized in the forward direction. Furthermore is parallel to the switchable Resistor 12 a Zener diode 33 arranged, which with respect to the rectified current-proportional measured variable is polarized in the breakdown direction. At large overflows the breakdown voltage of the Zener diode 33 is exceeded, causing such currents can then be derived via the diode 14 and the Zener diode 33. The ones on the resistors 11, 12 measured variable tapped for the impedance measurement is at the input of the transistor 17 at. These resistors 11, 12 as well as the diode 14 are between the base of the transistor 17 and the connection point of two resistors 15 and 16 are switched. The transistor 17 receives from the terminal 22 applied via the resistors 15, 16 negative supply voltage such a bias that it is conductive is. When the distance relay is triggered, i.e. when the measured impedance is a predetermined value If the value falls below the transistor 17 is blocked. In this case is namely the current-proportional variable falling across the resistor 11 is greater than that correspondingly oppositely polarized voltage-proportional variable falling across resistor 12. The current-proportional variable then has a blocking effect on transistor 17.

Parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 17 liegt der Kondensator 18 eines glättend wirkenden RC-Gliedes 18, 19. Dem Transistor 17 ist eine Kippstufe mit einstellbarem Rückfallverhältnis nachgeschaltet. Von dieser Kippstufe sind nur die Transistoren 20, 21 sowie der im Rückkopplungskreis liegende einstellbare Widerstand 34 bezeichnet. Die Kippstufe wird bei einem Sperren des Transistors 17 über den Widerstand 19 des RC-Gliedes 18, 19 angesteuert. Bei einer Ansteuerung wird der Transistor 20 leitend, der Transistor 21 gesperrt. An der Klemme 25 erscheint dann ein negatives Ausgangssignal.Is parallel to the emitter-collector path of the transistor 17 the capacitor 18 of a smoothing RC element 18, 19. The transistor 17 a flip-flop with an adjustable dropout ratio is connected downstream. Of this Only the transistors 20, 21 and the one in the feedback circuit are flip-flops adjustable resistor 34 designated. The flip-flop is activated when the The transistor 17 is controlled via the resistor 19 of the RC element 18, 19. At a When activated, transistor 20 becomes conductive and transistor 21 is blocked. At the clamp 25 then appears a negative output signal.

Das Rückfallverhältnis der Kippstufe 20, 21 wird durch eine entsprechende Einstellung des Widerstandes 34 derart bemessen, daß im Zusammenwirken mit der Welligkeit der gleichgerichteten Meßgrößen sich ein Halteverhältnis von annähernd Eins ergibt. Diese Welligkeit wird insbesondere durch die Bemessung der Kondensatoren 9, 10 und 18 bestimmt.The dropout ratio of the flip-flop 20, 21 is set by a corresponding Adjustment of the resistor 34 so dimensioned that in cooperation with the ripple of the rectified measured quantities, a holding ratio of approximately one results. This ripple is in particular through the dimensioning of the capacitors 9, 10 and 18 determined.

Die Einstellung der Staffelstufen des Distanzrelais erfolgt mittels Transistoren 26, 27. Der Emitter dieser Transistoren ist jeweils - wie aus der Figur ersichtlich - mit einer Klemme des Widerstandes 12, der Kollektor mit einem Abgriff desselben verbunden. Die Transistoren 26, 27 erhalten über die Klemme 24 ein positives sperrend wirkendes Steuersignal. Ein negatives Steuersignal wird von einem nicht dargestellten Zeitwerk über die Klemme 28 bzw. 29 der Basis des Transistors 26 bzw. 27 zugeführt. Bei Vorliegen eines negativen Steuersignals sind die Transistoren 26 bzw. 27 leitend, womit der entsprechende Teil des Widerstandes 12 kurzgeschlossen wird.The setting of the staggering stages of the distance relay takes place by means of transistors 26, 27. The emitter of these transistors is in each case - as can be seen from the figure - connected to a terminal of the resistor 12, the collector to a tap of the same. The transistors 26, 27 receive a positive, blocking control signal via the terminal 24. A negative control signal is fed from a timer (not shown) via terminals 28 and 29 to the base of transistor 26 and 27, respectively. When a negative control signal is present, the transistors 26 and 27 are conductive, with which the corresponding part of the resistor 12 is short-circuited.

Durch den Abgriff 35 wird am Widerstand 12 die für die Schnellstufe wirksame Reichweite, durch den mit dem Kollektor des Transistors 26 verbundenen Abgriff die für die erste Staffelstufe wirksame Reichweite und durch den mit dem Kollektor des Transistors 27 verbundenen Abgriff die für die zweite Staffelstufe wirksame Reichweite eingestellt.Through the tap 35, the resistor 12 is used for the fast stage effective range, through the one connected to the collector of transistor 26 Pick up the effective range for the first tier and through the with the Collector of transistor 27 connected tap for the second relay stage effective range set.

Ferner ist ein Transistor 30 vorgesehen, der im fehlerfreien Fall des zu schützenden Netzes über die Klemme 31 ein negatives Signal erhält. Er ist dann leitend, womit an der Klemme 25 das an der Klemme 23 anliegende Nullsignal praktisch ebenfalls anliegt.Furthermore, a transistor 30 is provided, which in the error-free case of the network to be protected receives a negative signal via terminal 31. He is then conductive, which means that the zero signal applied to terminal 23 is applied to terminal 25 practically also applies.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Distanzrelais ist folgende: Liegt innerhalb der mittels des Abgriffes 35 am Widerstand 12 eingestellten Reichweite der Schnellstufe ein Fehler vor, so ist die Impedanz der überwachten in der Figur nicht dargestellten Leitung kleiner als der mit der Einstellung an 12 vorgegebenen Wert d. h., Iist größer als U. Die am Widerstand 11 abfallende stromproportionale Größe ist somit größer als die am Widerstand 12 abfallende spannungsproportionale Größe. Die Differenz dieser Größen wirkt dann auf den Transistor 17 sperrend. Mit dem Sperren von 17 wird die Kippstufe 20, 21 angesteuert, wodurch der Transistor 20 leitend und der Transistor 21 gesperrt werden. Am Kollektor von 21 ergibt sich ein negatives Signal, daß praktisch gleich der an der Klemme 22 anliegenden Versorgungsspannung ist. Dieses Signal wird über den Ausgang 25 beispielsweise der Auslöseeinrichtung eines Schalters zugeführt, sofern nicht der Ausgang 25 durch den Transistor 30 praktisch auf Nullpotential gehalten wird. Dies ist im leitenden Zustand desselben der Fall.The operation of the distance relay according to the invention is as follows: If there is an error within the range of the high-speed stage set by means of the tap 35 on the resistor 12, the impedance of the monitored line, not shown in the figure, is less than the value specified with the setting at 12 that is, I is greater than U. The current-proportional variable falling across resistor 11 is thus greater than the voltage-proportional variable falling across resistor 12. The difference between these variables then has a blocking effect on transistor 17. With the blocking of 17, the flip-flop 20, 21 is activated, whereby the transistor 20 is conductive and the transistor 21 is blocked. At the collector of 21 there is a negative signal that is practically the same as the supply voltage applied to terminal 22. This signal is fed via output 25, for example, to the triggering device of a switch, unless output 25 is kept practically at zero potential by transistor 30. This is the case in the conductive state of the same.

Liegt auf der vom Impedanzrelais geschützten Leitung kein Fehler vor, so ist das Verhältnis von Spannung zu Strom derselben größer als der durch die Einstellung des Abgriffes 35 vorgegebene Wert. Die am Widerstand 12 abfallende spannungsproportionale Größe ist dann größer als die am Widerstand 11 abfallende stromproportionale Größe. Der Transistor 17 und damit auch der Transistor 21 der Kippstufe 20, 21 bleiben in diesem Fall leitend. Am Kollektor von 21 liegt dann praktisch das an der Klemme 23 anliegende Bezugspotential an (Nullsignal). - Das an der Klemme 25 anliegende Signal ist jedoch durch den Transistor 30 bestimmt, falls dieser leitend ist.If there is no fault on the line protected by the impedance relay, the ratio of voltage to current of the same is greater than the value specified by the setting of tap 35. The voltage-proportional variable falling across resistor 12 is then greater than the current-proportional variable falling across resistor 11. The transistor 17 and thus also the transistor 21 of the trigger stage 20, 21 remain conductive in this case. The reference potential applied to terminal 23 is then practically applied to the collector of 21 (zero signal). - However, the signal applied to terminal 25 is determined by transistor 30 if it is conductive.

Im Fehlerfall wird durch ein nicht dargestelltes Relais das erfindungsgemäße in der Figur gezeigte Relais angeregt. Bei einer Anregung fällt das negative Signal an der Klemme 31 weg. Der Transistor 30 erhält eine positive Vorspannung und sperrt. Damit wird der Schaltzustand des Transistors 21, der demjenigen des Transistors 17 entspricht und von der gemessenen Impedanz abhängig ist, abgefragt, so daß bei Feststellung eines Fehlers innerhalb der eingestellten Reichweite dann ein Auslösesignal über die Klemme 25 an einen Schalter abgegeben wird.In the event of a fault, the relay according to the invention is activated by a relay (not shown) Relay shown in the figure excited. The negative signal drops when it is picked up away from terminal 31. The transistor 30 receives a positive bias and blocks. The switching state of the transistor 21 thus becomes that of the transistor 17 corresponds and is dependent on the measured impedance, queried so that at Detection of an error within the set range then a trigger signal is output via terminal 25 to a switch.

Mit der Anregung wird weiter ein nicht dargestelltes Zeitrelais in Gang gesetzt. Nach Ablauf der Schnellzeit gibt dieses ein negatives Signal auf den Eingang 28, nach Ablauf der ersten Staffelzeit ein negatives Signal auf den Eingang 29. Dadurch wird der Transistor 26 (bzw. 27) leitend und schließt - entsprechend der vorgesehenen Einstellung -einen Teil des Widerstandes 12 kurz. Die spannungsporportionale Größe wird damit verkleinert, so daß entsprechend größere Impedanzen zur Auslösung führen. Die Reichweite des Impedanzrelais wird demgemäß vergrößert. Die Impedanzmessung selbst läuft in gleicher Weise - wie im Zusammenhang mit der Schnellstufe beschrieben - ab.With the excitation, a timing relay (not shown) is also activated in In gear. After the fast time has elapsed, this gives a negative signal to the Input 28, after the first grading time has elapsed, a negative signal on the input 29. As a result, the transistor 26 (or 27) becomes conductive and closes - accordingly the intended setting -a part of the resistor 12 briefly. The tension proportional Size is thus reduced, so that correspondingly larger impedances for triggering to lead. The range of the impedance relay is increased accordingly. The impedance measurement itself runs in the same way - as described in connection with the speed level - away.

Claims

Claims: 1. Multi-stage electronic distance relay that works by comparing the voltage of the measured variables derived from the current and voltage of the network to be protected, the measured variables proportional to the current and the voltage proportional to a measuring resistor after rectification and the measured variable for the impedance as the difference of the Voltage drops at the measuring resistors are tapped and fed to the input of a flip-flop element, characterized in that the rectified measured variable proportional to the voltage (U) drops across a constant resistor (13) and a step-wise switchable resistor (12), that the switchable resistor (12) is connected to the current-side measuring resistor (11) and that the measured variable for the impedance measurement is tapped at the switchable resistor (12) and the current-side measuring resistor (11). 2. Distance relay according to claim 1, characterized in that the measured variable proportional to the voltage (U) of the network to be protected is converted into an impressed current by means of an ohmic resistor (32) arranged in series with the primary winding of a converter (7) in the voltage path, from which the measured variable used for the voltage comparison is derived. 3. Distance relay according to claim 2, characterized in that the number of turns of the primary winding of the converter (7) in the voltage path is smaller than the number of turns of the secondary winding. 4. Distance relay according to Claim 1 or one of the following, characterized in that a diode (14) is connected in parallel with the current-side measuring resistor (11) and the switchable resistor (12) and a Zener diode (33) is connected in parallel with the switchable resistor (12) are connected, the diode (14) being polarized in the forward direction and the Zener diode (33) in the breakdown direction with respect to the rectified current-proportional measured variable. 5. Distance relay according to claim 1 or one of the following, characterized in that the measured variable for the impedance measurement is fed to a transistor (17) which is conductively controlled by appropriate selection of its bias resistors (15, 16) - and when the distance relay is triggered is blocked. 6. Distance relay according to claim 5, characterized in that parallel to the emitter-collector path of the transistor (17) and parallel to the constant and the switchable resistor (12, 13) and the current-side measuring resistor (11) each have a capacitor (9 , 10, 18) is arranged. 7. Distance relay according to claim 5 or 6, characterized in that the transistor (17) is followed by a flip-flop (20, 21) with an adjustable dropout ratio. B. Distance relay according to claim 7, characterized in that the dropout ratio is approximately 1 in cooperation with the ripple of the rectified measured variables. 9. Distance relay according to claim 1 or one of the following, characterized in that the emitter-collector path of a transistor (26, 27) is connected to a terminal and to a respective tap of the switchable resistor (12) and that these transistors ( 26, 27) can be controlled by a timing relay.