DE166224C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bei Wechselstromverteilungssystemen ist esIn AC distribution systems, it is

üblich, die elektrische Energie in 'Form von hochgespannten Wechselströmen von einer oder mehreren Generatorstationen durch Speiseleitungen zu einer oder mehreren Unter-• Stationen zu leiten, woselbst die Energie auf eine für die Zwecke des Verbrauches geeignete ■Spannung umgeformt wird. Bei solchen Systemen ist es ferner üblich, zum mindesten zwei besondere Speiseleiter zu jeder Unterstation zu führen und zuweilen sogar eine größere Zahl von besonderen Speiseleitern zu einem oder mehreren wichtigen Punkten des Verteilungsnetzes zu leiten, zu dem Zweck, einen fehlerhaften Leiter ausschalten zu können, ohne die Stromabnahme zu unterbrechen. Usually the electrical energy in the form of high-voltage alternating currents from one or several generator stations through feed lines to one or more sub- • To conduct stations where the energy is transferred to a suitable one for the purposes of consumption ■ Stress is transformed. In such systems it is also common, at least to run two special feeders to each substation, and sometimes even one larger number of special feeders to one or more important points of the Distribution network for the purpose of switching off a faulty conductor can without interrupting the current draw.

In solchen Verteilungssystemen'ist es üblich, zwei oder mehrere Transformatoren in Parallelschaltung zu verbinden, indem man die primäre Wicklung oder die Wicklungen eines jeden solchen Transformators mit einer Gruppe von Sammelschienen und die sekundäre Wicklung oder die Wicklungen mit einer anderen Gruppe von Sammelschienen verbindet, so daß durch das Durchschlagen eines der Transformatoren nicht 'die Stromabnahme unterbrochen wird, vorausgesetzt, daß die Fehlerstelle unmittelbar an beiden Seiten aus dem Stromkreis ausgeschaltet ist.In such distribution systems it is common to have two or more transformers connected in parallel to connect by adding the primary winding or the windings of any such transformer to a group of busbars and the secondary winding or the windings with another Group of busbars connects so that through the breakdown of one of the transformers not 'the current draw is interrupted, provided that the fault location is immediate is switched off on both sides from the circuit.

Um die verschiedenen Speiseleiter und Transformatoren zu schützen, ist es gebräuchlich, an jedem Ende eines jeden Haupt-, Verbindungs- oder Abzweigspeiseleiters und an jeder Seite eines jeden Transformators eine selbsttätige Schutzvorrichtung anzuordnen, welche dazu dient, den entsprechenden Leiter oder Transformator, welcher eine Fehlerstelle aufweist, aus dem Stromkreis auszuschalten. In der Praxis ist jedoch gefunden worden, daß man unter gewissen Bedingungen des Betriebes und bei gewissen Arten von Fehlern, so z. B. bei vollkommenem und plötzlich auftretendem Kurzschluß sich nicht auf das völligsichere und durchaus rechtzeitige Funktionieren dieses bisher gebräuchlichen Ausschalters verlassen kann, insofern die Ausschalter zuweilen nicht schalten, wenn sie schalten sollten, oder schalten, wenn sie es nicht sollten und in letzterem Falle die Energiezuführung zu den Unterstationen unterbinden.To protect the various feeders and transformers, it is common to one at each end of each main, connection or branch feeder and on each side of each transformer to arrange automatic protective device, which serves to protect the corresponding conductor or transformer, which has a fault, to be switched off from the circuit. In practice, however, it has been found that under certain operating conditions and with certain types of errors, e.g. B. with complete and sudden occurrence Short circuit does not affect the completely safe and timely functioning can leave this previously common off switch, insofar as the off switch sometimes do not switch when they should switch or switch when they shouldn't and in the latter Stop the energy supply to the substations.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist es nun, den oben erwähnten Übelständen hinsichtlich der selbsttätigen Aussonderung Von Fehlerstellen an Wechselstromverteilungssystemen zu begegnen, gleichgültig, ob dasThe object of the present invention is now to address the drawbacks mentioned above the automatic removal of faults in AC power distribution systems to encounter, regardless of whether that

System ein Hochspannungs- oder Niederspannungs- sowie ein einphasiges oder ein mehrphasiges System ist.System a high voltage or low voltage as well as a single phase or a is a multi-phase system.

Zu diesem Zwecke werden geeignete Ausschaltevorrichtungen oder Schalter in der Nähe eines jeden Endes einer jeden Haupt-, Verbindungs- oder Abzweigspeiseleitung oder an jeder Seite eines jeden Transformators oder anderen Apparates, bei denen ein Durchschlagen und ein Beeinträchtigen der richtigen Wirkung des Systems möglich ist, angeordnet. Diese Ausschalter sind dazu bestimmt, die Speiseleitungen, Verbindungsleitungen, Abzweigleitungen, Transformatoren und die anderen Apparate (welche im folgenden alle unter der Bezeichnung »Speiseleitungen und Transformatoren'! zusammengefaßt sind) aus dem Stromkreis auszuschalten, sobald ein Fehler in demselben auftritt. Sie werden von dem zu schützenden Stromkreis aus in der Weise beeinflußt, daß unter normalen Bedingungen sich ausgleichende entgegengesetzte Kräfte auf die Ausschaltevorrichtungen keine Wirkung ausüben ; ,sobald aber in den Speiseleitungen oder Transformatoren ein Fehler auftritt, wird die Ausgleichung aufgehoben, und die Ausschaltevorrichtungen werden gleichzeitig und augenblicklich zur Wirkung gebracht. Hierdurch wird die mit der Fehlerstelle behaftete Speiseleitung bezw. der Transformator ausgeschaltet und somit die Einwirkung auf die unversehrten Teile des Verteilungssystems verhindert, so daß also die Aufrechterhaltung der Stromzuführung gesichert bleibt.Suitable disconnection devices are used for this purpose or switches near each end of each main, connecting or branch feed line or on each side of any transformer or other apparatus that is subject to breakdown and interference with the proper functioning of the system is possible. These circuit breakers are intended to switch off the feed lines, connecting lines, Branch lines, transformers and the other apparatus (which in the following all under the name "Feeders and Transformers"! are summarized) switch off the circuit as soon as a fault occurs in the same. You will be from The circuit to be protected is affected in such a way that under normal conditions counterbalancing forces on the disconnection devices do not Have an effect; , but as soon as in the feed lines or transformers fail, the equalization is canceled and the cut-off devices are turned off brought into effect simultaneously and instantly. This is the one with the point of failure affected feed line respectively. the transformer is switched off and thus the effect prevents the intact parts of the distribution system, so that the maintenance of the power supply is ensured remain.

Die neue Sicherungsschaltung kann in verschiedenster Weise ausgeführt sein und kann nicht allein in Verbindung mit Hochspannung, Speiseleitern, -transformatoren oder anderen Apparaten, sondern mit einem beliebigen Teil eines Wechselstromverteilungssystems, sei es von hoher oder niedriger Spannung, sei es ein- oder mehrphasig, verwendet werden.The new safety circuit can be designed in the most varied of ways and can not only in connection with high voltage, feeders, transformers or others Apparatus, but with any part of an AC power distribution system, be it of high or low voltage, be it single or multi-phase, can be used.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Teil eines einphasigen Wechselstromverteilungssystems, welches mit den Sicherheitseinrichtungen nach vorliegender Erfindung ausgestattet ist, dargestellt. Fig. 2 zeigt die Anwendung der Reguliervorrichtungen auf einen Teil eines Dreiphasenstromverteilungsnetzes. In Fig. 3 ist eine Speiseleitung für ein Dreiphasensystem mit einer abgeänderten Anordnung der Stromumformer und Relais und in Fig. 4 eine weitere Abänderung veranschaulicht. Fig. 5 ist die Darstellung einer Hauptdreiphasenspeiseleitung mit einer Abzweigspeiseleitung, welche so angeordnet sind, daß ein einziges Relais die Stromunterbrecher an den drei Enden des Speiseleiters gleichzeitig zur Wirkung bringt, wenn ein Fehler an irgend einer Stelle in dem Haupt- oder dem Abzweigleiter auftritt. Fig. 6 und 7 lassen weitere Ausführungsformen erkennen.In the drawing, FIG. 1 shows part of a single-phase AC power distribution system, which is equipped with the safety devices according to the present invention, shown. Figure 2 shows the application of the regulating devices to part of a three-phase power distribution network. In Fig. 3 is a feed line for a three-phase system with a modified arrangement of the current converters and relays and Fig. 4 illustrates a further modification. Fig. 5 is the Representation of a main three-phase feed line with a branch feed line, which are arranged so that a single relay operates the circuit breakers on the three ends of the feeder simultaneously brings when an error occurs anywhere in the main or branch conductor occurs. FIGS. 6 and 7 reveal further embodiments.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 erstrecken sich die Speiseleitungen α von dem einen Pol eines einphasigen Wechselstromgenerators b zu einer von zwei Sammelschienen, zwischen welche die Haupttransformatoren einer Unterstation c eingeschaltet sind. Jede dieser Speiseleitungen ist an jedem Ende mit einem Hilfsumformer ausgestattet, deren primäre Wicklungen d in Reihe mit der Speiseleitung liegen und deren sekundäre Wicklungen e einerseits au eine Rückleitung f, welche beispielsweise durch die Erde gebildet werden kann, und andererseits an eine Hilfsleitung g geschaltet sind. Diese Hilfsleitung ist in Reihe geschaltet mit den Spulen der beiden Relais h, welche die beiden Stromunterbrecher i für die Enden des betreffenden Speiseleiters bedienen. Dieses kann beispielsweise bewerkstelligt werden durch bewegliche und feste Kontakte k und I, die in besonderen Ortsstromkreisen m liegen, welche einen Gleichstromerzeuger, z. B. eine elektrische Batterie n, sowie eine elektromagnetische Vorrichtung 0 enthalten, deren Anker p die öffnung des entsprechenden Stromunterbrechers i herbeiführt. Letzteres kann unter Zuhilfenahme der Schwerkraft bewirkt werden, wie in der Zeichnung sehematisch, veranschaulicht ist. Die sekundären Wicklungen e der beiden Hilfsumformer sind, wie veranschaulicht, relativ zueinander so angeordnet, daß normalerweise die in ihnen erzeugten elektromotorischen Kräfte sich gegenseitig ausgleichen, so daß also alsdann kein Strom durch den Hilfsdraht g und die Relais h fließt. Entsteht dagegen in dem Leiter α ein Fehler, z. B. ein Erdschluß an der Stelle a*, so gleichen sich die in den beiden sekundären Wicklungen e der Hilfsumformer erzeugten elektromotorischen Kräfte nicht mehr gegenseitig aus und erzeugen einen durch die Hilfsleitung g und die Relais h fließenden Strom, welcher die Stromunterbrecher i gleichzeitig zur Wirkung bringt. Hierdurch wird alsdann die fehlerhafte Leitung an beiden Enden aus dem Stromkreis ausgeschaltet, ohne die andere, nicht verletzte Speiseleitung zu beeinflussen, so daß letztere weiter zur Speisung des Verteilungssystems verwendet werden kann.In the arrangement according to FIG. 1, the feed lines α extend from one pole of a single-phase alternating current generator b to one of two busbars between which the main transformers of a substation c are connected. Each of these feed lines is equipped at each end with an auxiliary converter whose primary windings d are in series with the feed line and whose secondary windings e are connected to a return line f, which can be formed, for example, by the earth, and to an auxiliary line g, on the other hand . This auxiliary line is connected in series with the coils of the two relays h, which operate the two circuit breakers i for the ends of the feeder in question. This can be accomplished, for example, by movable and fixed contacts k and I, which are in special local circuits m , which have a direct current generator, eg. B. an electric battery n, as well as an electromagnetic device 0 , the armature p brings about the opening of the corresponding circuit breaker i. The latter can be brought about with the aid of gravity, as is schematically illustrated in the drawing. The secondary windings e of the two auxiliary converters are, as illustrated, arranged relative to one another in such a way that the electromotive forces generated in them normally counterbalance one another, so that no current then flows through the auxiliary wire g and the relay h. If, on the other hand, an error occurs in the conductor α, e.g. B. a ground fault at point a *, the electromotive forces generated in the two secondary windings e of the auxiliary converters no longer offset each other and generate a current flowing through the auxiliary line g and the relay h , which the circuit breaker i simultaneously takes effect brings. As a result, the faulty line is then switched off from the circuit at both ends without affecting the other, uninjured feed line, so that the latter can continue to be used to feed the distribution system.

Bei der anderen in Fig. 2 dargestellten Anordnung eines dreiphasigen Wechselstromverteilungssystems, in welchem drei Leiter a, a},a" für die drei Stromphasen von dem Dreiphasengenerator b¹ gespeist werden, kann das Relaissystem an jeder Seite des Speisekabels einen Hilfsumformer d, e enthalten und je ein Relais h für jede der drei Phasen und ebenso drei Hilfsleitungen g, g¹, g², und zwarIn the other arrangement of a three-phase alternating current distribution system shown in FIG. 2, in which three conductors a, a}, a " for the three current phases are fed from the three-phase generator b ¹ , the relay system can contain an auxiliary converter d, e on each side of the feeder cable and one relay h for each of the three phases and also three auxiliary lines g, g ¹ , g ² , namely

je eine für jede Phase bezw. für jede Ader des Speisekabels. Die drei primären Wicklungen d einer jeden Hilfsumformergruppe können alsdann in Reihe mit den drei Adern a, a¹, a² des Speisekabels liegen und die sekundären Wicklungen e besonders an die drei Hilfsleitungen einerseits und an einen gemeinschaftlichen, geerdeten oder anderen Rückleiter / geschaltet sein. Die drei Stromunterbrecher i an jedem Ende des Speisekabels sind miteinander verbunden und werden gemeinschaftlich durch den Anker p einer einzigen Elektromagnetanordnung ο beeinflußt, deren Stromkreis mit jedem der Relais h des betreffenden Speiseleiterendes in der beschriebenen Weise verbunden ist. Diese Einrichtung ist so getroffen, daß ein in einer der Kabeladern a, α¹, a^z auftretender Fehler die beiden mit der Hilfsleitung verbundenen Relais h veranlaßt, gleichzeitig die beiden Gruppen der Stromunterbrecher i an den Kabelenden zur Wirkung zu bringen und dadurch das ganze Kabel vollkommen auszuschalten.one for each phase respectively. for each core of the feeder cable. The three primary windings d of each auxiliary converter group can then be in series with the three wires a, a ¹ , a ^{2 of} the feeder cable and the secondary windings e are connected to the three auxiliary lines on the one hand and to a common, earthed or other return conductor /. The three circuit breakers i at each end of the feeder cable are interconnected and are jointly influenced by the armature p of a single electromagnet arrangement ο whose circuit is connected to each of the relays h of the feeder end in question in the manner described. This device is designed so that a fault occurring in one of the cable cores a, α ¹ , a ^z causes the two relays h connected to the auxiliary line to simultaneously activate the two groups of circuit breakers i at the cable ends and thereby the entire cable turn off completely.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weicht von der vorigen dadurch ab, daß die sekundären Wicklungen e der drei Hilfsumformer an jedem Ende des Speisekabels in Serie mit der gemeinsamen Hilfsleitung £ geschaltet sind, so daß in letzterer durch die drei Wicklungen eine resultierende elektromotorische Kraft erzeugt wird. Dieses kann dadurch erreicht werden, .daß man, wie in dem dargestellten Beispiel, zwei der Wicklungen e in der bekannten Dreieckschaltung miteinander verbindet und dann die dritte Windung in umgekehrter Weise dazuschaltet, was notwendig ist, um das richtige Dreiecksystem der Verbindung vollständig zu machen. Die beiden elektromotorischen Kräfte der beiden Hilfsumformergruppen gleichen sich hierbei im normalen Zustande aus. Herrschen aber am Anfang eines der" Leiter andere Stromverhältnisse wie am Ende desselben, so wird durch den einen Hilfsdraht bewirkt, daß die selbsttätigen Ausschalter in Wirkung treten. Tritt aber eine Änderung in den Stromverhältnissen ein, die sich über die ganze Länge des Kabels erstreckt, die beispielsweise von einem an einer anderen Stelle entstandenen Fehler herrührt, so treten die Schalter nicht in Wirkung. The embodiment shown in Fig. 3 differs from the previous one in that the secondary windings e of the three auxiliary converters are connected in series with the common auxiliary line E at each end of the feeder cable, so that in the latter a resultant electromotive force is generated by the three windings will. This can be achieved by connecting two of the windings e to one another in the known delta connection, as in the example shown, and then connecting the third winding in the opposite way, which is necessary to complete the correct triangular system of the connection. The two electromotive forces of the two auxiliary converter groups balance each other out in the normal state. However, if the current conditions at the beginning of one of the "conductors are different from those at the end of the same, one auxiliary wire has the effect that the automatic cut-off switches come into effect. If, however, there is a change in the current conditions that extends over the entire length of the cable, which, for example, originates from an error that has arisen at another point, the switches do not come into effect.

Unter Umständen kann, wie in Fig. 4 dargestellt, nur ein Relais für jede der Speiseleitungen verwendet werden, welches auf die Stromunterbrecher i an beiden Enden der Speiseleitung gleichzeitig einwirken soll. In diesem Falle ist ein besonderer Leiter m¹ außer der Hilfsleitung g vorgesehen und so angeordnet, daß er einen Teil des besonderen Relaisstromkreises bildet.Under certain circumstances, as shown in FIG. 4, only one relay can be used for each of the feed lines, which relay is intended to act simultaneously on the circuit breakers i at both ends of the feed line. In this case, a special conductor m ^{1 is provided in} addition to the auxiliary line g and arranged so that it forms part of the special relay circuit.

Das soeben beschriebene Verfahren zur Ausschaltung fehlerhafter Speiseleiter aus einem Verteilungssystem kann erweitert werden, wie in Fig. 5 an einem dreiadrigen Hauptspeisekabel und einem dreiadrigen Abzweigspeisekabel schematisch dargestellt ist, welche mit je einer Gruppe von Hilfsumformern an den drei Kabelenden ausgestattet sind. Diese drei Gruppen von Hilfsumformern sind derart angeordnet und mit Hilfe einer einzigen Hilfsleitung m¹ so geschaltet, daß die der Hilfsleitung zugeführten elektromotorischen Kräfte sich gegenseitig ausgleichen, sofern nicht etwa ein Fehler in dem Hauptkabel oder in dem Abzweigkabel auftritt. In diesem letzteren Falle wird dagegen die Ausgleichung gestört, so daß ein Strom in der Hilfsleitung fließt, durch dessen Vermittlung alsdann die in den drei Gruppen angeordneten Stromunterbrecher i geöffnet werden, indem das einzige Relais h den Stromkreis für sämtliche Elektromagnetanordnungen 0 durch die Leitungen ni, mr schließt, welch letztere durch den Anker k des Relais, wenn dasselbe erregt ist, miteinander verbunden werden. Ein derartiges System kann natürlich auch auf eine beliebige Anzahl von Abzweigungen erweitert werden. Das Relais kann hierbei in einer der Unterstationen untergebracht werden, oder es können verschiedene besondere Relais verwendet werden, von denen eines oder alle so angeordnet sind, daß sie auf einen oder sämtliche Stromunterbrecher einwirken.The method just described for eliminating faulty feeders from a distribution system can be expanded, as is shown schematically in FIG. These three groups of auxiliary converters are arranged and connected with the aid of a single auxiliary line m ¹ so that the electromotive forces supplied to the auxiliary line counterbalance each other, unless a fault occurs in the main cable or in the branch cable. In this latter case, on the other hand, the equalization is disturbed, so that a current flows in the auxiliary line, through the intermediary of which the circuit breakers i arranged in the three groups are then opened, in that the single relay h controls the circuit for all electromagnet arrangements 0 through the lines ni, mr closes which latter through the armature k of the relay, when the same is energized, are connected to each other. Such a system can of course also be extended to any number of branches. The relay can be housed in one of the substations or various special relays can be used, one or all of which are arranged to act on one or all of the circuit breakers.

Bei allen vorbeschriebenen Anordnungen ist es ersichtlich, daß, so lange eine Speiseleitung unverletzt ist, kein Strom durch die zugehörige Hilfsleitung g fließt, und zwar gleichgültig, welche Bedingungen betreffend des Energieverbrauches zu der betreffenden Zeit vorhanden sind. Dieses rührt daher, daß die Spannungen, welche in den sekundären Wicklungen e der Hilfsumformer d, e erzeugt sind, in jedem Moment einander gleich und entgegengesetzt gerichtet sind. Dagegen fließt unmittelbar, sobald ein Fehler in dem betreffenden Speiseleiter auftritt, ein Strom von beiden Enden des Speiseleiters in die Fehlerstelle, und die elektromotorische Kraft ist alsdann in einem Augenblick an den Enden der Speiseleitung in einer oder mehreren Adern a, a¹, ar entgegengesetzt gerichtet. Die sekundären Spannungen der Hilfsumformer an den entgegengesetzten Enden der Ader oder Adern wirken dann in gleichem Sinne und schicken durch die Hilfsleitung oder die Hilfsleitungen £ einen Strom. Dieser fließt durch das oder die in Reihe mit den Regulierdrähten geschalteten Relais und bewirkt infolgedessen ein Schließen des Stromes oder der Ströme in der oder den Elektromagnetanordnungen, Hierdurch wird iaoIn all of the arrangements described above, it can be seen that as long as a feed line is not damaged, no current flows through the associated auxiliary line g , regardless of the conditions relating to the energy consumption at the time in question. This is due to the fact that the voltages which are generated in the secondary windings e of the auxiliary converters d, e are always equal and opposite to one another. On the other hand, as soon as a fault occurs in the feeder in question, a current flows from both ends of the feeder into the fault location, and the electromotive force is then opposite in an instant at the ends of the feeder in one or more wires a, a ¹ , ar directed. The secondary voltages of the auxiliary converters at the opposite ends of the wire or wires then act in the same sense and send a current through the auxiliary line or lines £. This flows through the relay or relays connected in series with the regulating wires and consequently closes the current or currents in the electromagnet assembly (s)

die Öffnung der zwei Hauptstromunterbrecher i und damit die Ausschaltung der fehlerhaften Speiseleitung aus dem Stromkreis herbeigeführt.the opening of the two main circuit breakers i and thus the disconnection of the faulty feed line from the circuit brought about.

Insofern unter normalen Verhältnissen der durch das oder die Relais geschickte Strom gleich Null wird, können solche Relais durch einen ganz geringen Energiestrom, welcher in eine Fehlerstelle fließt, zur Wirkung gebrachtIn this respect, under normal conditions, the current sent through the relay or relays equals zero, such relays can be activated by a very low energy flow, which in a point of failure flows, brought into effect

ίο werden, so daß also die betreffenden durch die Relais regulierten Stromkreise geschlossen und die entsprechenden Speiseleiter unmittelbar, sobald ein Fehler auftritt, ausgeschaltet werden.ίο be, so that the affected by the Relay regulated circuits closed and the corresponding feeder direct, switched off as soon as an error occurs.

Die bisherigen Ausführungen über das Ausschalten von Speiseleitern können sinngemäß auch auf die Ausschaltung von mit Fehlern behafteten stationären Transformatoren übertragen werden. Mit Rücksicht auf die Tatsache, daß bei Abwärtstransformatoren der Strom auf der sekundären Seite viel größer ist als auf der primären, und umgekehrt bei Aufwärtstransformatoren der Primärstrom viel kleiner ist als der Sekundärstrom, in beiden Fällen aber die primäre und sekundäre Spannung in bestimmtem Verhältnis stehen, ist es notwendig, zwei verschiedene Stromumformer zu verwenden, welche so bemessen sind, daß unter normalen Verhältnissen die elektromotorischen Kräfte in der oder den Hilfsleitungen bezw. den anderen Verbindungen sich gegenseitig neutralisieren.The previous statements about switching off feeders can be used accordingly also transferred to the disconnection of faulty stationary transformers will. With regard to the fact that with step-down transformers the current on the secondary side is much larger is much higher than on the primary, and vice versa in step-up transformers the primary current is smaller than the secondary current, but in both cases the primary and secondary voltage are in a certain proportion, it is necessary to use two different current converters to be used, which are dimensioned so that under normal conditions the electromotive Forces in the auxiliary lines or lines respectively. the other connections neutralize each other.

Ebenso wie es üblich ist, bei einem Mehrphasensystem die verschiedenen Wicklungen der Mehrphasentransformatoren oder der verschiedenen Gruppen von Einphasentransformatoren, wenn Mehrphasentransformatoren nicht verwendet werden, in Stern- oder Dreieckschaltungen zusammenzuschalten, erscheint es notwendig, die Wicklungen der Hilfsumformergruppen ebenfalls in Gruppen zusammenzuschalten. Diese Hilfsumformer können entweder in die Hauptleitung zu dem oder denHaupttransformatoren oder aber in die Wicklungsstromkreise dieser Transformatoren eingeschaltet werden. Sie sind so bemessen und so zueinander und zu dem oder den Regulierdrähten geschaltet, daß unter allen Betriebsbedingungen, mit Ausnahme eines Durchschlagens des oder der in Frage stehenden Haupttransformatoren, normalerweise kein Strom in den Hilfsleitungen fließt und das oder die Relais unwirksam sind, daß aber, sobald ein Fehler in einem oder einigen der genannten Haupttransformatoren auftritt, ein Strom erzeugt wird, welcher das oder die entsprechenden Relais zum Ansprechen bringt und den betreffenden fehlerhaften Transformator aus dem Stromkreis ausschaltet.As is customary in a multi-phase system, the various windings the polyphase transformers or the various groups of single-phase transformers, if multi-phase transformers are not used, in star or delta connections interconnect, it appears necessary to connect the windings of the auxiliary converter groups also to be connected in groups. These auxiliary converters can either be in the main line to the or the main transformers or in the winding circuits of these transformers be switched on. They are so dimensioned and so to each other and to the regulating wire or wires switched that under all operating conditions except for a breakdown of the main transformer (s) in question, usually none Current flows in the auxiliary lines and the relay or relays are ineffective, but that as soon as a If a fault occurs in one or some of the aforementioned main transformers, a current is generated which brings the corresponding relay or relays to respond and the relevant faulty transformer switches off the circuit.

In der Anordnung nach Fig. 1 sind die zwei sekundären Wicklungen e^x eines jeden der beiden Stromumformer rf¹, e¹, die zu dem entsprechenden Haupttransformator q gehören, so' wie beschrieben eingerichtet und mit der Hilfsleitung ο-¹ so geschaltet, daß die elektromotorischen Kräfte in beiden sich normalerweise ausgleichen. Die Hilfsleitung g¹ verbindet das Relais h¹ mit den sekundären Wicklungen e¹ und der Leitung f¹, welches durch Öffnen der beiden Gruppen von Stromunterbrechern den betreffenden Haupttransformator ausschaltet.In the arrangement according to FIG. 1, the two secondary windings e ^x of each of the two current converters rf ¹ , e ¹ , which belong to the corresponding main transformer q, are set up as described and connected to the auxiliary line ο- ¹ so that the electromotive forces in both normally balance each other out. The auxiliary line g ¹ connects the relay h ¹ to the secondary windings e ¹ and the line f ¹ , which switches off the main transformer in question by opening the two groups of circuit breakers.

Bei der Anordnung nach Fig. 2 sind die sekundären Wicklungen e¹ der Stromumformer für beide, die primären und sekundären Wickhingen r und ί eines jeden Haupttransformators q untereinander mit der Hilfsleitung g¹ und dem Relais h¹ in Serie geschaltet. Die beiden Gruppen der Stromunterbrecher i¹ werden, wie bei Fig. 1, gleichzeitig ausgeschaltet. In the arrangement according to FIG. 2, the secondary windings e ^{1 of} the current converters for both, the primary and secondary winding rings r and ί of each main transformer q are connected in series with one another with the auxiliary line g ¹ and the relay h ^1. As in FIG. 1, the two groups of circuit breakers i ¹ are switched off at the same time.

Fig. 6 zeigt eine andere Relaisausgleichung. Bei derselben ist die Hilfsleitung in die beiden Teile g, g¹ geteilt, von welchen jeder mit je einer der sekundären Wicklungen der Strom-Umformer rf, e und außerdem mit je einer Erregerspule c~ verbunden ist. Diese Spulen sind auf einem Magnetkern e^s einer Relaisanordnung so angeordnet, daß sie normalerweise ihre Wirkung auf den Kern aufheben. Sobald in dem Speiseleiter α aber ein Fehler auftritt, wird die Ausgleichung aufgehoben und die Ausschaltung des fehlerhaften Leiters in der bereits geschilderten Weise herbeigeführt.Fig. 6 shows another relay balancing. In the same, the auxiliary line is divided into the two parts g, g ¹ , each of which is connected to one of the secondary windings of the current converters rf, e and also to an excitation coil c ~ . These coils are arranged on a magnetic core e ^{s of} a relay arrangement in such a way that they normally cancel their effect on the core. As soon as an error occurs in the feeder α, however, the compensation is canceled and the faulty conductor is switched off in the manner already described.

Die Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anordnung. Bei derselben sind die Eisenkerne e³, auf welche die beiden gleichen Erregerspulen e" gewickelt sind, gegenüber den beiden Hebelarmen eines zweiarmigen Relaishebels k angebracht, welcher normalerweise durch die gleich große Wirkung 'der beiden Spulen und Kerne in seiner wirkungslosen Mittelstellung gehalten wird. Tritt jedoch in dem Speiseleiter ein Fehler auf, so bewirken die beiden Erregerspulen e² zusammen ein Drehen des Relaishebels k in dem einen oder anderen Sinne, so daß durch Schließung des Stromkreises der Elektromagnetanordnungen 0 die Stromunterbrecher i geöffnet werden und damit der fehlerbehaftete Speiseleiter ausgeschaltet wird. Eine derartige Ausgleichung ist eine mechanische.Fig. 7 shows a similar arrangement. In the same, the iron cores e ³ , on which the two identical excitation coils e ″ are wound, are attached opposite the two lever arms of a two-armed relay lever k , which is normally held in its ineffective central position by the equal action of the two coils and cores However, if a fault occurs in the feeder, the two excitation coils e ² together cause the relay lever k to rotate in one sense or the other, so that by closing the circuit of the electromagnet arrangements 0, the circuit breakers i are opened and the faulty feeder is switched off. Such an adjustment is a mechanical one.

Die Hilfsleitungen g bei den oben beschriebenen Anordnungen können wie gewöhnliche Spannungs- oder Prüf drähte isoliert in denselben Kanälen wie die Hauptkabel oder besonders in der Erde oder bei Freileitungen an denselben Masten wie die Speiseleitungen verlegt werden. Um aber die Ausdehnung des Netzes zu verringern, ist es zweckmäßig, dieThe auxiliary lines g in the arrangements described above can be laid like normal voltage or test wires insulated in the same ducts as the main cables or especially in the ground or in the case of overhead lines on the same masts as the feed lines. However, in order to reduce the size of the network, it is advisable to use the

HÜfsleitungeh, wie es bei Prüf drähten üblich ist, in den Kabeln selbst unterzubringen.HÜfsleitungeh, as is usual with test wires is to be accommodated in the cables themselves.

In gewissen Fällen kaiin die leitende Metallhülle der Kabel, soweit dieselbe isoliert ist, als Hilfsleitung verwendet werden.In certain cases the conductive metal sheath of the cables, insofar as it is insulated, can can be used as an auxiliary line.

Um zu vermeiden, daß irgend ein Hochspannungsstrom die Relais oder die anderen empfindlichen Apparate beeinflußt oder auf die Relais oder Apparate übergeht und dadurch demTo avoid any high voltage current to the relays or the others sensitive apparatus affects or passes over to the relay or apparatus and thereby the

ίο Wartepersonal Gefahr bringt, können die in der beschriebenen Weise in den Kabeln oder auf andere Art verlegten Hilfsleitungen so geschaltet sein, daß sie die Relais nicht direkt, sondern durch Stromumformer zum An-ίο the waiting staff can put the in switched in the manner described in the cables or otherwise laid auxiliary lines ensure that the relays are not connected to the relay directly, but through current converters.

ig sprechen bringen.bring ig to speak.

Die Vorteile der beschriebenen Anordnungen sind besonders, daß dieselben auf jedes Speisesystem anwendbar und von der Größe der Spannung und der Stärke und Richtung des Stromes unabhängig sind.The advantages of the arrangements described are particularly that the same applies to any feed system applicable and independent of the magnitude of the voltage and the strength and direction of the current.

Die zur Verwendung gelangenden Umformer sind sämtlich Stromumformer. Hierdurch gestalten sich die Schaltvorrichtungen zuverlässiger und einfacher, als wenn Spannungsumformer verwendet werden.The converters used are all current converters. Through this make the switching devices more reliable and simpler than voltage converters be used.

Claims

Patent Claims:

1. Safety circuit for AC line systems, consisting in an inductive relationship with the part of the main line system to be protected Auxiliary line system, which contains one or more relays, which in the event of a fault in the main line system cause the shutdown of the fault, characterized in that the induction between the main and auxiliary line system causing coils at opposite ends of the conductor or other apparatus to be protected or at opposite ends Sides of the transformer to be protected lie and in the normal state of the main line system are the same opposite Generate electromotive or electromagnetic forces, which cancel each other out in their effect, but which when The occurrence of a fault in the part to be protected lose the canceling effect, and make the relay or relays respond and thereby switch off the faulty part.

2. An embodiment according to claim ι for feeder, characterized in that the primary windings (d) of the auxiliary converter (d, e) are at opposite ends in the conductors (a) and that their secondary windings (e), which are connected that the electromotive forces generated in them cancel each other out with normal line condition, are interconnected by an auxiliary conductor (g) through which the relay or relays (h) for operating the disconnection devices (i) are made to respond.

3. An embodiment according to claim ι for a multi-phase feeder, characterized in that the secondary windings (e) of each group of auxiliary converters have a common return line, which is omitted in the case of earth return line.

4. An embodiment according to claim ι for a multi-phase system, characterized in that the secondary windings (e) of the auxiliary converter BEZW at each end. each side of the part to be protected are connected to two groups in series, so that a resulting electromotive force is produced in each group of the secondary windings and that the two groups of the secondary windings are connected to one another by an auxiliary line (g) , so that normally the electromotive forces generated in the two sets of secondary windings cancel one another (Fig. 3).

5. An embodiment as claimed in claim i, characterized in that the _go of to be compensated parts to be protected in the separate windings of the secondary system currents generated not as such, but in their magnetic and mechanical effects on the ends or sides.

6. An embodiment according to claim i, characterized in that the secondary windings of the auxiliary converters at both ends or sides of the part of the main line system to be protected form two special circuits, through each of which current flows continuously, in such a way that the two currents normally one Bring compensation (Fig. 6 and 7) in the relay (k) and have no effect on the switching devices (i) , while if a fault occurs in the part to be protected, the two currents support each other in their effect and the relay to respond bring.

7. An embodiment according to claim ι for a transformer, characterized characterized in that the transformation ratio of the auxiliary converters, which in Used to connect to the primary and secondary winding of the transformer be, one such is that the two auxiliary converters, or the two

Groups of auxiliary converters, in their secondary windings at normal Line condition of the same size, but oppositely directed, electromotive Generate forces.

8. An embodiment according to claim i, characterized in that the secondary windings (e) of two or more located at the ends or sides of the part or parts to be protected transformers or groups thereof bring a single relay (h) to respond to the different Switch-off devices (o, p) for each end or side of the part or parts to be protected are activated simultaneously if a fault occurs in the part to be protected (Figs. 4 and 5).

For this purpose 2 sheets of drawings.