DE19640340C2 - Method for generating an error identification signal indicative of an earth short - Google Patents

Method for generating an error identification signal indicative of an earth short

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen ei­ nes einen auf einer dreiphasigen, elektrischen Energieüber­ tragungsleitung aufgetretenen Erdkurzschluß kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals, bei dem Phasenströme und Phasen­ spannungen nach Betrag und Phasenlage unter Bildung von Stromzeiger-Meßgrößen und Spannungszeiger-Meßgrößen gemessen werden, aus den Stromzeiger-Meßgrößen durch Zeigeraddition eine Erdstromzeiger-Meßgröße ermittelt wird, ein Steuersignal erzeugt wird, wenn der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und das Feh­ lerkennzeichnungssignal unter Heranziehung dieses sowie weiterer Steuersignale gebildet wird.The invention relates to a method for generating egg one on a three-phase electrical energy characteristic of the transmission line Error flag signal in which phase currents and phases tensions by amount and phase position to form Current vector measured quantities and voltage vector measured quantities measured are, from the current pointer measured quantities by pointer addition an earth current pointer measured variable is determined, a control signal is generated when the magnitude of the earth current pointer measured variable is greater than a predetermined threshold, and the mistake identification signal using this as well further control signals is formed.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (Siemens, "Digitaler Abzweigschutz für Höchstspannungsleitungen", Gerätehandbuch zum Gerät 7SA513 V2.2, 1993, Seiten 43-44) werden Phasen­ ströme einer dreiphasigen elektrischen Energieübertragungs­ leitung unter Bildung von Stromzeiger-Meßgrößen gemessen. Durch komplexe Addition der Stromzeiger-Meßgrößen wird eine Erdstromzeiger-Meßgröße gebildet. Überschreitet der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße einen vorgegebenen Schwellenwert, so wird ein Fehlerkennzeichnungssignal für einen Erd­ kurzschluß abgegeben. Erdkurzschlüsse können nach dem bekann­ ten Verfahren richtig erkannt werden, wenn die dreiphasige Energieübertragungsleitung symmetrisch belastet ist.In a known method of this type (Siemens, "Digitaler Branch protection for extra high voltage lines ", device manual phases to the device 7SA513 V2.2, 1993, pages 43-44) currents of a three-phase electrical energy transmission Line measured with the formation of current pointer measurands. Due to the complex addition of the current pointer measured variables, a Earth current pointer measured variable formed. Exceeds the amount the earth current pointer measured variable has a predetermined threshold value, so becomes an error flag for an earth given short circuit. Earth shorts can be known after the procedures can be correctly recognized when the three-phase Energy transmission line is loaded symmetrically.

Ist jedoch eine der Phasen der Energieübertragungsleitung ab­ geschaltet, so liegt keine symmetrische Belastung der Ener­ gieübertragungsleitung vor. Dies hat zur Folge, daß ein Teil des Laststromes über das Erdreich zurückfließt; es tritt also ein Erdstrom auf, obwohl kein Erdkurzschluß vorliegt. Bei dem bekannten Verfahren wird in einem solchen Fall ein Erdstrom gemessen, und es kann unter Umständen ein Fehlerkennzeich­ nungssignal erzeugt werden, obwohl kein Erdkurzschluß einge­ treten ist.However, one of the phases of the power transmission line is off switched, there is no symmetrical load on the energy transmission line. As a result, part of the load current flows back over the ground; so it occurs  an earth current, although there is no earth short circuit. In which In such a known method, an earth current is used measured, and there may be an error flag voltage signal are generated, although no earth short circuit is switched on is kicking.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu­ geben, mit dem Erdkurzschlüsse auch dann zuverlässig erkannt werden können, wenn eine Phase der Energieübertragungsleitung unterbrochen ist.The invention has for its object to provide a method with which earth faults are reliably detected can be when a phase of power transmission line is interrupted.

Eine Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der ein­ gangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein zweites Steuersignal erzeugt wird, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße gleich Null und der Betrag der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen ungleich Null ist, ein drittes Steuersignal erzeugt wird, wenn die Differenz der Be­ träge der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen einen weiteren vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, ein viertes Steuer­ signal erzeugt wird, wenn ein von den beiden anderen Strom­ zeiger-Meßgrößen eingeschlossener spitzer Winkel größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist, ein fünftes Steuersignal erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden zu den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen bezüglich der Phase der Energieübertragungsleitung zugehörigen Spannungszeiger- Meßgrößen einen dritten vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und das Fehlerkennzeichnungssignal erzeugt wird, wenn das erste Steuersignal und höchstens drei der vier anderen Steuersignale erzeugt worden sind.One solution to this problem is a method of a gangs specified type achieved according to the invention in that a second control signal is generated when the amount is one single current pointer measured variable equal to zero and the amount of two other current pointer measured variables is not equal to zero third control signal is generated when the difference of the loading another of the other two current indicator measured variables falls below the predetermined threshold, a fourth tax signal is generated when one of the other two streams pointer measurands included acute angle greater than is a predetermined limit angle, a fifth control signal is generated when the difference in the amounts of the two increases the other two current pointer measurands with regard to the phase voltage pointer associated with the power transmission line Measured variables a third predetermined threshold falls below, and generates the error flag signal when the first control signal and at most three of the four other control signals have been generated.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß in einpoligen Pausen, d. h. wenn eine der drei Phasen der Energieübertragungsleitung unterbrochen ist, ein fehlerhaftes Erzeugen von Fehlerkennzeichnungssignalen mit großer Si­ cherheit vermieden wird. A major advantage of this method is that in single-pole breaks, d. H. if one of the three phases of Power transmission line is broken, a faulty Generate large Si error flag signals security is avoided.  

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Auf­ gabe läßt sich bei einem Verfahren der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß auch dadurch errreichen, daß ein zweites Steuersignal erzeugt wird, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße gleich Null und der Betrag der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen ungleich Null ist, ein drittes Steuersignal erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen einen weiteren vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, ein viertes Steuersignal erzeugt wird, wenn ein von den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen eingeschlossener spitzer Winkel größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist, ein fünftes Steuersignal erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden zu den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen bezüglich der Phase der Energieübertragungsleitung zugehörigen Spannungszeiger-Meßgrößen einen dritten vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, eine Korrekturstromzeiger- Meßgröße durch Zeigeraddition aus kapazitiven Strömen gebildet wird, die aufgrund der durch die beiden Spannungs­ zeiger-Meßgrößen beschriebenen Phasenspannungen über Leiter- Erde-Kapazitäten zur Erde abfließen, die Korrektur­ stromzeiger-Meßgröße von der Erdstromzeiger-Meßgröße unter Bildung einer Hilfsstromzeiger-Meßgröße subtrahiert wird, ein sechstes Steuersignal erzeugt wird, wenn die Differenz zwischen dem durch die eine der beiden anderen Stromzeiger- Meßgrößen und die Hilfsstromzeiger-Meßgröße gebildeten spitzen Winkel und dem durch die andere der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen und die Hilfsstromzeiger-Meßgröße ge­ bildeten spitzen Winkel kleiner als ein weiterer vorgegebener Grenzwinkel ist, und das Fehlerkennzeichnungssignal erzeugt wird, wenn das erste Steuersignal und höchstens vier der anderen Steuersignale erzeugt worden sind.Another solution to the on which the invention is based can be given in a process of the type mentioned Art according to the invention also achieved in that a second Control signal is generated when the amount of a single Current pointer measured variable equal to zero and the amount of the two other current pointer measured variables is not equal to zero, a third Control signal is generated when the difference in the amounts of two other current pointer measured variables another falls below a predetermined threshold, a fourth Control signal is generated when one of the other two Current pointer measurands included acute angle larger than a predetermined critical angle is a fifth Control signal is generated when the difference in the amounts of with respect to the two other current vector measurands associated with the phase of the power transmission line Voltage pointer measurands a third predetermined Falls below the threshold, a correction current pointer Measured variable by adding pointers from capacitive currents is formed due to the by the two voltage phase voltages described above Earth capacities drain to earth, the correction Current pointer measured variable from the earth current pointer measured variable below Subtracted formation of an auxiliary current pointer measured variable, a sixth control signal is generated when the difference between the through the one of the other two current pointers Measured variables and the auxiliary current pointer measured variable formed acute angle and that through the other of the other two Current pointer measured variables and the auxiliary current pointer measured variable ge formed acute angles smaller than another predetermined one Critical angle, and generates the error flag signal when the first control signal and at most four of the other control signals have been generated.

Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß neben den fünf Steuersignalen noch ein sechstes Steuersignal zum Erzeugen eines Fehlerkennzeichnungssignals herangezogen wird, wodurch eine besonders hohe Genauigkeit bei der Erkennung eines Erdkurzschlusses erreicht wird.The advantage of this method is that in addition to five control signals and a sixth control signal Generating an error identification signal is used,  which ensures a particularly high level of accuracy in the detection an earth fault is reached.

Zur Durchführung der beiden erfindungsgemäßen Verfahren wer­ den zwei Grenzwinkel vorgegeben. Die Größe der beiden Grenzwinkel hängt von der Meßgenauigkeit des Meßsystems zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren ab. Ein Erd­ kurzschluß kann in der Regel sicher detektiert werden, wenn der vorgegebene Grenzwinkel 110 Grad und der weitere vorgege­ bene Grenzwinkel 20 Grad beträgt.To carry out the two methods according to the invention given the two critical angles. The size of the two Limit angle depends on the measuring accuracy of the measuring system Implementation of the method according to the invention. An earth short circuit can usually be safely detected if the predetermined critical angle is 110 degrees and the other is given Level angle is 20 degrees.

Zur Erläuterung der Erfindung ist inTo explain the invention is in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens und in Fig. 1 shows an embodiment of an arrangement for carrying out the method according to the invention and in

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines zum Ermitteln der An­ zahl abgeschalteter Phasenströme dienenden Teils der Anord­ nung nach Fig. 1 dargestellt. Fig. 2 shows an embodiment of a serving to determine the number of switched off phase currents part of the arrangement shown in FIG. 1.

An Phasen R, S und T einer dreiphasigen Energieübertragungs­ leitung sind eine Pausenerkennungseinrichtung 4 und ein Erd­ strombildner 5 über Stromwandler angeschlossen. Ein Ausgang A41 der Pausenerkennungseinrichtung 4 ist mit einem Eingang E61 eines Differenzwinkelbildners 6, einem Eingang E71 eines Komparators 7 und einem Eingang E81 einer Phasenlagekon­ trolleinrichtung 8 verbunden. Ein weiterer Ausgang A42 der Pausenerkennungseinrichtung 4 ist an einen weiteren Eingang E62 des Differenzwinkelbildners 6, an einen weiteren Eingang E72 des Komparators 7 und an einen weiteren Eingang E82 der Phasenlagekontrolleinrichtung 8 angeschlossen. Dem Erdstrom­ bildner 5 nachgeordnet sind eine Schwellenwertvergleichsein­ richtung 10 und ein Differenzstrombildner 11 mit einem Ein­ gang E111. Ein zusätzlicher Ausgang A43 der Pausenerken­ nungseinrichtung 4 ist mit einem Eingang E121 eines UND-Glie­ des 12 verbunden. Dem Differenzstrombildner 11 ausgangsseitig nachgeschaltet ist ein zusätzlicher Eingang E83 der Pha­ senlagekontrolleinrichtung 8. Der Phasenlagekontrolleinrich­ tung 8 ausgangsseitig nachgeordnet ist ein weiterer Eingang E122 des UND-Gliedes 12. Der Komparator 7 ist ausgangsseitig mit einem zusätzlichen Eingang E123 des UND-Gliedes 12 ver­ bunden. Dem Differenzbildner 6 ausgangsseitig nachgeschaltet ist ein ergänzender Eingang E124 des UND-Gliedes 12. Ein er­ gänzender Ausgang A44 der Pausenerkennungseinrichtung 4 ist mit einem Eingang einer Spannungsauswahleinrichtung 16 ver­ bunden, die an die Phasen R, S und T angeschlossen ist. Einem Ausgang A161 der Spannungsauswahleinrichtung 16 nachgeordnet sind ein Eingang E171 eines Korrekturstrombildners 17 und ein Eingang E181 eines weiteren Komparators 18. Ein weiterer Ausgang A162 der Spannungsauswahleinrichtung 16 ist mit einem weiteren Eingang E172 des Korrekturstrombildners 17 und mit einem weiteren Eingang E182 des weiteren Komparators 18 ver­ bunden. Dem Korrekturstrombildner 17 nachgeordnet ist ein weiterer Eingang E112 des Differenzstrombildners 11. Dem weiteren Komparator 18 nachgeschaltet ist ein fünfter Eingang E125 des UND-Gliedes 12. Dem UND-Glied 12 ausgangsseitig nachgeordnet ist ein Inverter 20, der ausgangsseitig mit ei­ nem Eingang E251 eines zweiten UND-Gliedes 25 verbunden ist. Der weitere Eingang E252 des zweiten UND-Gliedes 25 ist an den Ausgang A101 der Schwellenwertvergleichseinrichtung 10 angeschlossen. Der Ausgang des weiteren UND-Gliedes 15 bildet den Ausgang A der erfindungsgemäßen Anordnung.At phases R, S and T of a three-phase power transmission line, a break detection device 4 and an earth current generator 5 are connected via current transformers. An output A41 of the pause detection device 4 is connected to an input E61 of a differential angle generator 6 , an input E71 of a comparator 7 and an input E81 of a phase position control device 8 . Another output A42 of the pause detection device 4 is connected to a further input E62 of the differential angle generator 6 , to a further input E72 of the comparator 7 and to a further input E82 of the phase position control device 8 . Downstream of the earth current generator 5 are a threshold value comparison device 10 and a differential current generator 11 with an input E111. An additional output A43 of the pause detection device 4 is connected to an input E121 of an AND gate 12 . An additional input E83 of the phase control device 8 is connected downstream of the differential current generator 11 on the output side. A further input E122 of the AND gate 12 is arranged downstream of the phase position control device 8 on the output side. The comparator 7 is connected on the output side to an additional input E123 of the AND gate 12 . An additional input E124 of the AND gate 12 is connected downstream of the difference former 6 . A complementary output A44 of the pause detection device 4 is connected to an input of a voltage selection device 16 , which is connected to the phases R, S and T. Downstream of an output A161 of the voltage selection device 16 are an input E171 of a correction current generator 17 and an input E181 of a further comparator 18 . Another output A162 of the voltage selection device 16 is connected to a further input E172 of the correction current generator 17 and to a further input E182 of the further comparator 18 . A further input E112 of the differential current generator 11 is arranged downstream of the correction current generator 17 . A further input E125 of the AND gate 12 is connected downstream of the further comparator 18 . Downstream of the AND gate 12 is an inverter 20 which is connected on the output side to an input E251 of a second AND gate 25 . The further input E252 of the second AND gate 25 is connected to the output A101 of the threshold value comparison device 10 . The output of the further AND gate 15 forms the output A of the arrangement according to the invention.

Im Erdstrombildner 5 werden Meßgrößen Mr, Ms und Mt, die zu in den Phasen R, S und T fließenden Phasenströmen proportio­ nal sind, unter Bildung von Stromzeiger-Meßgrößen gemessen. Aus den Stromzeiger-Meßgrößen wird durch komplexe Addition eine Erdstromzeiger-Meßgröße Ie gebildet. Die Erdstromzeiger- Meßgröße Ie gelangt zum Differenzstrombildner 11 und zur Schwellenwertvergleichseinrichtung 10, in der geprüft wird, ob der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße Ie einen vorgegebe­ nen Schwellenwert überschreitet. Ist der Betrag der Erd­ stromzeiger-Meßgröße Ie größer als der vorgegebene Schwellen­ wert, so wird einem Steuersignal S1 eine logische "1" zuge­ ordnet. Das Steuersignal S1 wird zum zweiten UND-Glied 25 übermittelt. In Erdstrombildner 5 are measured quantities Mr, Ms and Mt, which in to the phases R, S and T phase currents flowing proportio nal are measured to form current vector measured variables. An earth current pointer measured variable Ie is formed from the current pointer measured variables by complex addition. The earth current pointer measured variable Ie reaches the differential current generator 11 and the threshold value comparison device 10 , in which it is checked whether the magnitude of the earth current pointer measured variable Ie exceeds a predetermined threshold value. If the magnitude of the earth current pointer measured variable Ie is greater than the predetermined threshold value, a logic "1" is assigned to a control signal S1. The control signal S1 is transmitted to the second AND gate 25 .

Ist der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße Ie kleiner als der vorgegebene Schwellenwert, so wird dem Steuersignal S1 eine logische "0" zugeordnet. Wie später erläutert werden wird, wird kein Fehlerkennzeichnungssignal abgegeben, wenn das Steuersignal S1 eine logische "0" aufweist.If the magnitude of the earth current indicator variable Ie is smaller than that predetermined threshold value, the control signal S1 becomes a logical "0" assigned. As will be explained later, no error flag signal will be given if the Control signal S1 has a logical "0".

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im weiteren anhand eines Beispiels erläutert werden. Es werden hierfür folgende Annah­ men getroffen:
The method according to the invention will be explained in the following using an example. The following assumptions are made for this:

  • - Die Phase R der Energieübertragungsleitung ist unterbro­ chen. Der Phasenstrom der Phase R ist also gleich Null.- Phase R of the power transmission line is interrupted chen. The phase current of phase R is therefore zero.
  • - Die Phasenströme der Phasen S und T sind größer als Null.- The phase currents of phases S and T are greater than zero.

In der Pausenerkennungseinrichtung 4 werden die in den Phasen R, S und T fließenden Phasenströme unter Bildung der Strom­ zeiger-Meßgrößen gemessen. Anschließend wird geprüft, wie­ viele Stromzeiger-Meßgrößen betragsmäßig gleich Null sind. Ist der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße Ir gleich Null und sind die Beträge der beiden anderen Stromzeiger- Meßgrößen Is und It ungleich Null, so werden diese beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It zum Differenzwin­ kelbildner 6, zu dem einen Komparator 7 und zur Phasenlage­ kontrolleinrichtung 8 durchgeschaltet. Da hier beispielhaft davon ausgegangen wird, daß der Phasenstrom der Phase R und damit die eine Stromzeiger-Meßgröße Ir der Phase R betrags­ mäßig gleich Null ist, werden also die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S und die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T als die beiden anderen Stromzeigermeßgrößen Is und It zum Diffe­ renzwinkelbildner 6, zu dem einen Komparator 7 und zur Pha­ senlagekontrolleinrichtung 8 übermittelt.In the pause detection device 4 , the phase currents flowing in the phases R, S and T are measured to form the current pointer measured variables. Then it is checked how many current indicator measured quantities are equal to zero. If the amount of a single current pointer measured variable Ir is equal to zero and the amounts of the two other current pointer measured variables Is and It are not equal to zero, these two other current pointer measured variables Is and It become kelbildner 6 , to which a comparator 7 and to Phase control device 8 switched through. Since it is assumed here by way of example that the phase current of phase R and thus the one current pointer measured variable Ir of phase R is moderately equal to zero, the current pointer measured variable of phase S and the current pointer measured variable of phase T are considered to be the two other current pointer measured quantities Is and It to the differential angle generator 6 , to which a comparator 7 and to the phase position transmitter 8 are transmitted.

In der Pausenerkennungseinrichtung 4 wird einem zweiten Steu­ ersignal S2 genau dann eine logische "1" zugeordnet, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße gleich Null und der Betrag der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen ungleich Null ist. Andernfalls wird dem zweiten Steuersignal S2 eine logische "0" zugeordnet. Das zweite Steuersignal S2 gelangt zu dem einen UND-Glied 12.In the pause detection device 4 , a second control signal S2 is assigned a logical "1" if and only if the amount of a single current pointer measured variable is equal to zero and the amount of the two other current pointer measured variables is not equal to zero. Otherwise, a logic "0" is assigned to the second control signal S2. The second control signal S2 reaches the one AND gate 12 .

Die Pausenerkennungseinrichtung 4 kann beispielsweise mit Komparatoren, einer Logikschaltung und Schaltern realisiert werden. Ein Ausführungsbeispiel einer Pausenerkennungsein­ richtung 4 ist in Fig. 2 dargestellt und wird im Zusammen­ hang mit dieser Figur erläutert.The pause detection device 4 can be implemented, for example, with comparators, a logic circuit and switches. An embodiment of a pause detection device 4 is shown in Fig. 2 and is explained in connection with this figure.

In dem Differenzwinkelbildner 6 wird durch Differenzbildung zwischen den beiden durch die beiden anderen Stromzeiger-Meß­ größen Is und It beschriebenen Phasenlagemeßwerten ϕs und ϕt ein Differenzwinkel gebildet. Ist der Betrag des Diffe­ renzwinkels größer als 110° und kleiner als 250° so wird ein viertes Steuersignal S4 mit einer logischen "1" gebildet und zu dem einen UND-Glied 12 übertragen. Ist der Betrag des Dif­ ferenzwinkels nicht größer als 110° oder aber nicht kleiner als 250°, so wird dem vierten Steuersignal eine logische "0" zugeordnet. Das vierte Steuersignal S4 weist also genau dann eine logische "1" auf, wenn ein von den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It eingeschlossener spitzer Winkel größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist, der in diesem Fall 110° beträgt.In the Differenzwinkelbildner 6 sizes and Is It a difference angle by forming the difference between the two by the other two current pointer measuring øs Phasenlagemeßwerten described and .phi.T formed. If the amount of the difference angle is greater than 110 ° and less than 250 °, a fourth control signal S4 is formed with a logic "1" and transmitted to the one AND element 12 . If the amount of the differential angle is not greater than 110 ° or not less than 250 °, the fourth control signal is assigned a logical "0". The fourth control signal S4 therefore has a logical "1" if and only if an acute angle enclosed by the two other current vector measured variables Is and It is greater than a predetermined limit angle, which in this case is 110 °.

In dem einen Komparator 7 wird aus den Beträgen der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It ein Stromdifferenz­ wert gebildet, der mit einem nahe bei Null liegenden Strom­ schwellenwert verglichen wird. Unterschreitet der Stromdiffe­ renzwert den Stromschwellenwert, so sind die Beträge der bei­ den anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It etwa gleich groß. In diesem Fall wird ein drittes Steuersignal S3 mit einer lo­ gischen "1" erzeugt und zu dem einen UND-Glied 12 übermit­ telt. Überschreitet der Stromdifferenzwert den Stromschwellenwert, wird dem einen UND-Glied 12 das dritte Steuersignal S3 mit einer logischen "0" übermittelt.In one comparator 7 , a current difference value is formed from the amounts of the two other current vector measured variables Is and It, which is compared with a current value close to zero. If the current difference falls below the current threshold value, the amounts of the other current vector measured variables Is and It are approximately the same size. In this case, a third control signal S3 is generated with a logic "1" and transmitted to the one AND gate 12 . If the current difference value exceeds the current threshold value, the third control signal S3 is transmitted to the one AND gate 12 with a logic “0”.

Von der Pausenerkennungseinrichtung 4 gelangt ein analoges oder digitales Hilfssignal Su zur Spannungsauswahleinrichtung 16. Das Hilfssignal Su trägt die Information, welche der drei Stromzeiger-Meßgrößen betragsmäßig ungefähr gleich Null ist, d. h. welche der drei Phasen unterbrochen ist. Falls in der Pausenerkennungseinrichtung 4 festgestellt wird, daß zwei oder gar drei Stromzeiger-Meßgrößen betragsmäßig ungefähr gleich Null sind, oder aber daß gar keine Stromzeiger-Meß­ größe betragsmäßig ungefähr gleich Null ist, so wird der Spannungsauswahleinrichtung 16 kein Hilfssignal Su übermit­ telt.An analog or digital auxiliary signal Su reaches the voltage selection device 16 from the pause detection device 4 . The auxiliary signal Su carries the information as to which of the three current vector variables is approximately zero in terms of amount, ie which of the three phases is interrupted. If it is found in the pause detection device 4 that two or even three current pointer measured quantities are approximately zero in magnitude, or that no current pointer measured variable is approximately zero in magnitude, then the voltage selection device 16 is not sent an auxiliary signal Su.

In der Spannungsauswahleinrichtung 16, die ebenfalls an die drei Phasen R, S und T der Energieübertragungsleitung ange­ schlossen ist, werden die Phasenspannungen unter Bildung von Spannungszeiger-Meßgrößen gemessen. Liegt am Eingang der Spannungsauswahleinrichtung 16 ein Hilfssignal Su vor, so werden nach Auswertung des Hilfssignals Su die beiden zu den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It bezüglich der Phase der Energieübertragungsleitung zugehörigen Spannungs­ zeiger-Meßgrößen Us und Ut ausgewählt und zum zusätzlichen Komparator 18 und zum Korrekturstrombildner 17 durchgeschal­ tet. Die Realisierung der Spannungsauswahleinrichtung 16 ist beispielsweise unter Einsatz von Multiplexern möglich, die mit einer das Hilfssignal Su auswertenden, aus Gattern beste­ henden Logikschaltung angesteuert werden.In the voltage selection device 16 , which is also connected to the three phases R, S and T of the energy transmission line, the phase voltages are measured with the formation of voltage pointer measured variables. If there is an auxiliary signal Su at the input of the voltage selection device 16 , then after evaluating the auxiliary signal Su, the two voltage pointer measured variables Us and Ut associated with the two other current vector measured variables Is and It with respect to the phase of the energy transmission line are selected and to the additional comparator 18 and switched to the correction current generator 17 . The implementation of the voltage selection device 16 is possible, for example, using multiplexers which are controlled by a logic circuit which consists of gates and which evaluates the auxiliary signal Su.

In dem weiteren Komparator 18 wird aus den Beträgen der bei­ den Spannungszeiger-Meßgrößen Us und Ut ein Spannungsdiffe­ renzwert gebildet. Überschreitet der Spannungsdifferenzwert einen vorgegebenen, nahe bei Null liegenden Spannungsdiffe­ renzschwellenwert, so wird einem fünften Steuersignal S5 eine logische "0" zugeordnet. Überschreitet der Spannungs­ differenzwert den Spannungsdifferenzschwellenwert jedoch nicht, so sind die Beträge der beiden Spannungszeiger-Meß­ größen ungefähr gleich groß. In diesem Fall wird dem fünften Steuersignal S5 eine logische "1" zugeordnet. Das fünfte Steuersignal S5 gelangt zu dem einen UND-Glied 12.In the further comparator 18 , a voltage difference value is formed from the amounts of the voltage pointer measured variables Us and Ut. If the voltage difference value exceeds a predetermined voltage difference threshold value which is close to zero, a logic "0" is assigned to a fifth control signal S5. If the voltage difference value does not exceed the voltage difference threshold value, however, the amounts of the two voltage indicator measurement variables are approximately the same size. In this case, the fifth control signal S5 is assigned a logic "1". The fifth control signal S5 reaches the one AND gate 12 .

Im Korrekturstrombildner 17 wird aus den beiden Spannungszei­ ger-Meßgrößen Us und Ut durch Zeigeraddition eine Spannungs­ zeiger-Summenmeßgröße gebildet. Die zwischen der Übertra­ gungsleitung und Erde auftretende, durch vorab durchgeführte Messungen oder durch theoretische Berechnungen bekannte Lei­ ter-Erde-Kapazität bildet einen kapazitiven Leitwert. Dieser kapazitive Leitwert wird mit der Spannungszeiger-Summenmeß­ größe multipliziert, so daß eine Korrekturstromzeiger-Meß­ größe Ik gebildet wird. Die Korrekturstromzeiger-Meßgröße Ik gelangt vom Korrekturstrombildner 17 zum Differenzstrom­ bildner 11. Der Korrekturstrombildner 17 kann beispielsweise mit einem Summenbildner und einem Multiplikationselement rea­ lisiert werden.In the correction current generator 17 , a voltage pointer sum measured variable is formed from the two voltage pointer measured variables Us and Ut by pointer addition. The conductor-earth capacitance that occurs between the transmission line and earth and is known from measurements carried out beforehand or from theoretical calculations forms a capacitive conductance. This capacitive conductance is multiplied by the voltage vector sum measurement quantity, so that a correction current vector measurement quantity Ik is formed. The correction current vector measured variable Ik passes from the correction current generator 17 to the differential current generator 11 . The correction current generator 17 can be implemented, for example, with a totalizer and a multiplication element.

In dem Differenzstrombildner 11 wird von der eingangsseitig anliegenden Erdstromzeiger-Meßgröße Ie die Korrekturstrom­ zeiger-Meßgröße Ik unter Bildung einer Hilfsstromzeiger-Meß­ größe Iek subtrahiert. Die Hilfsstromzeiger-Meßgröße Iek ge­ langt zur Phasenlagekontrolleinrichtung 8, an der eingangs­ seitig zusätzlich zur Hilfsstromzeiger-Meßgröße Iek die bei­ den anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und It anliegen. In der Phasenlagekontrolleinrichtung 8 wird aus dem Phasenlagemeß­ wert der einen der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is und dem Phasenlagemeßwert der Hilfstromzeiger-Meßgröße Iek ein Phasenlagedifferenzmeßwert gebildet. Aus dem Phasenla­ gemeßwert der anderen der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrö­ ßen It und dem Phasenlagemeßwert der Hilfsstromzeiger-Meß­ größe Iek wird ein weiterer Phasenlagedifferenzmeßwert gebildet. Unterschreitet der Betrag der Differenz zwischen den beiden Phasenlagedifferenzmeßwerten einen weiteren vorge­ gebenen, beispielsweise 20° betragenden Grenzwinkel ϕg, so wird einem sechsten Steuersignal S6 eine logische "1" zuge­ ordnet. Die mathematische Bedingungsgleichung zum Erzeugen eines sechsten Steuersignals S6 mit einer logischen "1" lau­ tet also:
In the differential current generator 11 , the correction current pointer measured variable Ik is subtracted from the earth current pointer measured variable Ie on the input side, with the formation of an auxiliary current pointer measured variable Iek. The auxiliary current indicator measured variable I ge reaches the phase position control device 8 , on the input side in addition to the auxiliary current indicator measured variable Iek which are applied to the other current indicator measured variables Is and It. In the phase position control device 8 , a phase position difference measured value is formed from the phase position measured value of one of the two other current indicator measured variables Is and the phase position measured value of the auxiliary current pointer measured variable Iek. A further phase position difference measurement value is formed from the phase position measured value of the other of the two other current pointer measurement variables It and the phase position measurement value of the auxiliary current pointer measurement variable Iek. If the amount of the difference between the two phase position difference measured values falls below a further predetermined limit angle ϕg, for example 20 °, a sixth control signal S6 is assigned a logical "1". The mathematical condition equation for generating a sixth control signal S6 with a logical "1" is therefore:

|(arg(Is - Iek) - arg(Iek - It))| < ϕg| (arg (Is - Iek) - arg (Iek - It)) | <ϕg

Unterschreitet der Betrag der Differenz zwischen den beiden Phasenlagedifferenzmeßwerten den weiteren vorgegebenen Grenzwinkel ϕg jedoch nicht, so wird dem sechsten Steuersi­ gnal eine logische "0" zugeordnet. Die Phasenlagekontrollein­ richtung 8 kann beispielsweise mit Hilfe von Differenzbild­ nern und Komparatoren realisiert werden.However, if the amount of the difference between the two measured phase difference values does not fall below the further predetermined limit angle ϕg, a logical "0" is assigned to the sixth control signal. The phase position control device 8 can be implemented, for example, with the aid of differential images and comparators.

An dem einen UND-Glied 12 liegen somit das zweite Steuersi­ gnal S2, das dritte Steuersignal S3, das vierte Steuersignal S4, das fünfte Steuersignal S5 und das sechste Steuersignal S6 an. Am Ausgang des UND-Gliedes 12 wird die logische UND- Verknüpfung der eingangsseitig vorliegenden Steuersignale abgegeben. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 12 gelangt zum Inverter 20, in dem es invertiert wird. Das Ausgangssignal des Inverters 20 gelangt zum zweiten UND-Glied 25, an dem eingangsseitig zusätzlich das eine Steuersignal S1 anliegt. In dem zweiten UND-Glied 25 wird das Fehlerkennzeichnungs­ signal genau dann gebildet, wenn beide Eingangsgrößen eine logische "1" aufweisen. Am Ausgang A wird das Fehlerkenn­ zeichnungssignal abgegeben.The second control signal S2, the third control signal S3, the fourth control signal S4, the fifth control signal S5 and the sixth control signal S6 are thus present on the one AND gate 12 . The logical AND operation of the control signals present on the input side is output at the output of the AND gate 12 . The output signal of the AND gate 12 reaches the inverter 20 , in which it is inverted. The output signal of the inverter 20 reaches the second AND gate 25 , on which the one control signal S1 is also present on the input side. The error identification signal is formed in the second AND gate 25 exactly when both input variables have a logical "1". The error identification signal is output at output A.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Pausenerkennungs­ einrichtung 4. An die Phasen R, S und T der Energieübertra­ gungsleitung sind eine zweite Schwellenwertvergleichseinrich­ tung 31, eine dritte Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 und eine vierte Schwellenwertvergleichseinrichtung 33 ange­ schlossen. Der zweiten Schwellenwertvergleichseinrichtung 31 nachgeordnet sind ein drittes UND-Glied 34 mit einem Eingang E341, ein zweiter Inverter 35, eine Schalteinrichtung 37 mit einem Eingang E371 und ein XOR-Glied 40 mit einem Eingang E401. Der dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 nachgeschaltet sind das dritte UND-Glied 34 mit einem weite­ ren Eingang E342, das XOR-Glied 40 mit einem weiteren Eingang E402 und ein dritter Inverter 41. Die vierte Schwellenwert­ vergleichseinrichtung 33 ist ausgangsseitig mit einem Eingang E431 eines zweiten XOR-Gliedes 43, mit einem Eingang E441 einer zweiten Schalteinrichtung 44 und mit einem vierten In­ verter 45 verbunden. Das eine XOR-Glied 40 ist ausgangsseitig an einen weiteren Eingang E432 des zweiten XOR-Gliedes 43 angeschlossen. Dem zweiten XOR-Glied 43 nachgeschaltet ist ein viertes UND-Glied 46 mit einem Eingang E461. Das dritte UND-Glied 34 ist ausgangsseitig mit einem fünften Inverter 47 verbunden, dem ein weiterer Eingang E462 des vierten UND- Gliedes 46 nachgeordnet ist. Das vierte UND-Glied 46 ist aus­ gangsseitig an einen Eingang E501 einer dritten Schaltein­ richtung 50, einen weiteren Eingang E372 der einen Schalt­ einrichtung 37, einen weiteren Eingang E442 der zweiten Schalteinrichtung 44 und an einen Eingang E511 einer vierten Schalteinrichtung 51 angeschlossen. Der zweite Inverter 35 ist ausgangsseitig mit einem weiteren Eingang E502 der drit­ ten Schalteinrichtung 50 verbunden. Dem dritten Inverter 41 ausgangsseitig nachgeordnet ist ein zusätzlicher Eingang E373 der einen Schalteinrichtung 37 und ein zusätzlicher Eingang E443 der zweiten Schalteinrichtung 44. Dem vierten Inverter 45 nachgeschaltet ist ein weiterer Eingang E552 der vierten Schalteinrichtung 51. Die eine Schalteinrichtung 37, die zweite Schalteinrichtung 44, die dritte Schalteinrichtung 50 und die vierte Schalteinrichtung 51 sind eingangsseitig an die drei Phasen der Energieübertragungsleitung angeschlossen. Der eine Ausgang der einen Schalteinrichtung 37 und der Ausgang der dritten Schalteinrichtung 50 bilden gemeinsam den weiteren Ausgang A42 der Pausenerkennungseinrichtung 4. Der Ausgang der zweiten Schalteinrichtung 44 und der Ausgang der vierten Schalteinrichtung 51 sind mit dem einen Ausgang A41 der Pausenerkennungseinrichtung 4 verbunden. Eine Hilfssignalerzeugungseinrichtung 60 ist eingangsseitig mit den Ausgängen der zweiten Schwellenwertvergleichseinrichtung 31, der dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 und der vierten Schwellenwertvergleichseinrichtung 33 verbunden. Der Ausgang der Hilfsignalerzeugungseinrichtung 60 bildet den er­ gänzenden Ausgang A44 der Pausenerkennungseinrichtung 4. Fig. 2 shows an embodiment of a break detection device 4th To the phases R, S and T of the Energieübertra supply line a second Schwellenwertvergleichseinrich are tung 31, a third threshold value comparison means 32, and a fourth threshold value comparison means is closed 33rd Downstream of the second threshold value comparison device 31 are a third AND gate 34 with an input E341, a second inverter 35 , a switching device 37 with an input E371 and an XOR gate 40 with an input E401. Downstream of the third threshold value comparison device 32 are the third AND gate 34 with a further input E342, the XOR gate 40 with a further input E402 and a third inverter 41 . The fourth threshold value comparison device 33 is connected on the output side to an input E431 of a second XOR element 43 , to an input E441 of a second switching device 44 and to a fourth inverter 45 . The one XOR element 40 is connected on the output side to a further input E432 of the second XOR element 43 . Downstream of the second XOR gate 43 is a fourth AND gate 46 with an input E461. The third AND gate 34 is connected on the output side to a fifth inverter 47 , which is followed by a further input E462 of the fourth AND gate 46 . The fourth AND gate 46 is connected on the output side to an input E501 of a third switching device 50 , a further input E372 of a switching device 37 , a further input E442 of the second switching device 44 and to an input E511 of a fourth switching device 51 . The second inverter 35 is connected on the output side to a further input E502 of the third switching device 50 . Downstream of the third inverter 41 is an additional input E373 of one switching device 37 and an additional input E443 of the second switching device 44 . A further input E552 of the fourth switching device 51 is connected downstream of the fourth inverter 45 . The one switching device 37 , the second switching device 44 , the third switching device 50 and the fourth switching device 51 are connected on the input side to the three phases of the energy transmission line. The one output of the one switching device 37 and the output of the third switching device 50 together form the further output A42 of the pause detection device 4 . The output of the second switching device 44 and the output of the fourth switching device 51 are connected to the one output A41 of the pause detection device 4 . An auxiliary signal generation device 60 is connected on the input side to the outputs of the second threshold value comparison device 31 , the third threshold value comparison device 32 and the fourth threshold value comparison device 33 . The output of the auxiliary signal generating device 60 forms the supplementary output A44 of the pause detection device 4 .

Die dem Phasenstrom in der Phase T proportionale Meßgröße Mt wird zur zweiten Schwellenwertvergleichseinrichtung 31 über­ mittelt und dort gemessen. Falls der Betrag der Meßgröße Mt ungefähr gleich Null ist, wird am Ausgang der zweiten Schwel­ lenwertvergleichseinrichtung 31 ein Schwellenwertsignal Kt mit einer logischen "1" abgegeben. Wenn der Betrag der dem Phasenstrom in der Phase T proportionalen Meßgröße Mt hinge­ gen größer als Null ist, so wird am Ausgang der zweiten Schwellenwertvergleichseinrichtung 31 das Schwellenwertsignal Kt mit einer logischen "0" abgegeben. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der Betrag der dem Phasenstrom in der Phase T proportionalen Meßgröße Mt größer als Null ist, so daß dem Schwellenwertsignal Kt also eine logische "0" zugeordnet wird.The measured variable Mt, which is proportional to the phase current in phase T, is transmitted to the second threshold value comparison device 31 and measured there. If the amount of the measured variable Mt is approximately equal to zero, a threshold value signal Kt with a logic "1" is output at the output of the second threshold value comparison device 31 . If the amount of the measured variable Mt proportional to the phase current in phase T is greater than zero, then the threshold value signal Kt is output at the output of the second threshold value comparison device 31 with a logic “0”. In the following it is assumed that the magnitude of the measured variable Mt proportional to the phase current in phase T is greater than zero, so that a logical "0" is assigned to the threshold value signal Kt.

Die dem Phasenstrom der Phase S proportionale Meßgröße Ms ge­ langt zur dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32, de­ ren Arbeitsweise der der zweiten Schwellenwertvergleichsein­ richtung 31 gleicht. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der Betrag der dem Phasenstrom in der Phase S proportionalen Meßgröße Ms größer als Null ist. Am Ausgang der dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 wird daraufhin ein weiteres Schwellenwertsignal Ks mit einer logischen "0" abge­ geben.The measured variable Ms, which is proportional to the phase current of the phase S, reaches the third threshold value comparison device 32 , whose mode of operation is the same as that of the second threshold value comparison device 31 . In the following it is assumed that the amount of the measured variable Ms proportional to the phase current in phase S is greater than zero. At the output of the third threshold comparison device 32 there is then a further threshold signal Ks with a logic "0".

Die dem Phasenstrom in der Phase R proportionale Meßgröße Mr gelangt zur vierten Schwellenwertvergleichseinrichtung 33, die mit der zweiten Schwellenwertvergleichseinrichtung 31 und der dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 identisch ist. Es wird im weiteren davon ausgegangen, daß der Betrag der dem Phasenstrom in der Phase R proportionalen Meßgröße Mr ungefähr gleich Null ist. Am Ausgang der vierten Schwel­ lenwertvergleichseinrichtung 33 wird somit ein zusätzliches Schwellenwertsignal Kr mit einer logischen "1" abgegeben.The measured variable Mr proportional to the phase current in the phase R reaches the fourth threshold value comparison device 33 , which is identical to the second threshold value comparison device 31 and the third threshold value comparison device 32 . It is further assumed that the amount of the measured variable Mr proportional to the phase current in phase R is approximately equal to zero. At the output of the fourth threshold value comparison device 33 , an additional threshold signal Kr is thus output with a logic “1”.

Das eine Schwellenwertsignal Kt und das weitere Schwellen­ wertsignal Ks gelangen zum dritten UND-Glied 34, in der die beiden logischen Eingangssignale einer logischen UND-Verknüp­ fung unterzogen werden. Das Ausgangssignal des dritten UND- Gliedes 34 wird zum fünften Inverter 47 übertragen und dort invertiert. Da dem einen Schwellenwertsignal Kt und dem wei­ teren Schwellenwertsignal Ks jeweils eine logische "0" zuge­ ordnet ist, weist das Ausgangssignal des sechsten Inverters 47 eine logische "1" auf. Das Ausgangssignals des sechsten Inverters 47 wird zum vierten UND-Glied 46 übermittelt.The one threshold value signal Kt and the further threshold value signal Ks reach the third AND gate 34 , in which the two logical input signals are subjected to a logical AND operation. The output signal of the third AND gate 34 is transmitted to the fifth inverter 47 and inverted there. Since the one threshold signal Kt and the further threshold signal Ks are each assigned a logic "0", the output signal of the sixth inverter 47 has a logic "1". The output signal of the sixth inverter 47 is transmitted to the fourth AND gate 46 .

Das eine Schwellenwertsignal Kt und das weitere Schwellen­ wertsignal Ks gelangen außerdem zu dem einen XOR-Glied 40, in dem eine logische XOR-Verknüpfung vorgenommen wird. Dem Ausgangssignal des XOR-Gliedes 40 wird eine logische "0" zu­ geordnet, da das eine Schwellenwertsignal Kt und das weitere Schwellenwertsignal Ks jeweils eine logische "0" aufweisen. Das Ausgangssignal des XOR-Gliedes 40 wird zum zweiten XOR- Glied 43 übertragen, dem eingangsseitig das zusätzliche Schwellenwertsignal Kr mit einer logischen "1" zugeführt wird. Im zweiten XOR-Glied 43 wird wie in dem einen XOR-Glied 40 eine logische XOR-Verknüpfung gebildet. Das Ausgangssignal des zweiten XOR-Gliedes 43 weist eine logische "1" auf, da das eingangsseitig anliegende zusätzliche Schwellenwertsignal Kr eine logische "1" und das eingangsseitig anliegende Aus­ gangssignal des einen XOR-Gliedes 40 eine logische "0" auf­ weist.The one threshold value signal Kt and the further threshold value signal Ks also reach the one XOR element 40 , in which a logical XOR operation is carried out. A logical "0" is assigned to the output signal of the XOR gate 40 , since the one threshold value signal Kt and the further threshold value signal Ks each have a logical "0". The output signal of the XOR gate 40 is transmitted to the second XOR gate 43 , to which the additional threshold signal Kr is supplied on the input side with a logic “1”. A logical XOR link is formed in the second XOR gate 43 , as in the one XOR gate 40 . The output signal of the second XOR gate 43 has a logic "1" since the additional threshold signal Kr present on the input side has a logic "1" and the output signal applied to the input side of the one XOR gate 40 has a logic "0".

Das Ausgangssignal des zweiten XOR-Gliedes 43 gelangt zu dem einen Eingang E461 des vierten UND-Gliedes 46, an dessen beiden Eingängen nun das Ausgangssignal des zweiten XOR-Glie­ des 43 mit einer logischen "1" und das Ausgangssignal des sechsten Inverters 47 mit einer logischen "1" anliegen. Am Ausgang des vierten UND-Gliedes 46 wird daraufhin das zweite Steuersignal S2 mit einer logischen "1" abgegeben. Das zweite Steuersignal S2 gelangt zu der einen Schalteinrichtung 37, der zweiten Schalteinrichtung 44, der dritten Schaltein­ richtung 50 und der vierten Schalteinrichtung 51.The output signal of the second XOR gate 43 arrives at an input E461 of the fourth AND gate 46 , at the two inputs of which the output signal of the second XOR gate of the 43 now has a logic "1" and the output signal of the sixth inverter 47 has a logical "1". The second control signal S2 is then output at the output of the fourth AND gate 46 with a logic "1". The second control signal S2 arrives at the one switching device 37 , the second switching device 44 , the third switching device 50 and the fourth switching device 51 .

Das eine Schwellenwertsignal Kt wird von der zweiten Schwel­ lenwertvergleichseinrichtung 31 zum zweiten Inverter 35 übertragen und dort invertiert. Das daraufhin am Ausgang des zweiten Inverters 35 vorliegende, invertierte eine Schwel­ lenwertsignal Kt wird zur dritten Schalteinrichtung 50 über­ mittelt. An der dritten Schalteinrichtung 50 liegen somit das invertierte eine Schwellenwertsignal Kt und das zweite Steuersignal S2 an. In der dritten Schalteinrichtung 50 wird die dem Phasenstrom der Phase T proportionale Meßgröße Mt unter Bildung der Stromzeiger-Meßgröße der Phase T gemessen. Es müssen nun zwei Fälle unterschieden werden:
The one threshold signal Kt is transmitted from the second threshold comparator 31 to the second inverter 35 and inverted there. The then present at the output of the second inverter 35 , inverted a threshold value signal Kt is transmitted to the third switching device 50 . The inverted one threshold signal Kt and the second control signal S2 are thus present at the third switching device 50 . In the third switching device 50 , the measured variable Mt proportional to the phase current of the phase T is measured, forming the current pointer measured variable of the phase T. A distinction must now be made between two cases:

  • a) Das invertierte eine Schwellenwertsignal Kt und das zweite Steuersignal S2 weisen eine logische "1" auf. In diesem Fall wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T zum Ausgang der dritten Schalteinrichtung 50 durchgeschaltet.a) The inverted one threshold signal Kt and the second control signal S2 have a logic "1". In this case, the current pointer measured variable of phase T is switched through to the output of the third switching device 50 .
  • b) Das invertierte eine Schwellenwertsignal Kt oder das zweite Steuersignal S2 weisen eine logische "0" auf. In diesem Fall wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T nicht zum Ausgang der dritten Schalteinrichtung 50 durchgeschal­ tet.b) The inverted one threshold signal Kt or the second control signal S2 have a logic "0". In this case, the current pointer measured variable of phase T is not switched through to the output of the third switching device 50 .

Da das invertierte eine Schwellenwertsignal Kt und das zweite Steuersignal S2 hier eine logische "1" aufweisen, wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T als die andere der bei­ den anderen Stromzeiger-Meßgrößen It zum weiteren Ausgang A42 der Pausenerkennungseinrichtung 4 durchgeschaltet.Since the inverted one threshold value signal Kt and the second control signal S2 have a logic "1" here, the current pointer measured variable of phase T is switched through as the other of the other current pointer measured variables It to the further output A42 of the pause detection device 4 .

Das weitere Schwellenwertsignal Ks wird von der dritten Schwellenwertvergleichseinrichtung 32 zum dritten Inverter 41 übertragen und dort invertiert. Von dort gelangt es als invertiertes weiteres Schwellenwertsignal Ks zum zusätzli­ chen Eingang E373 der einen Schalteinrichtung 37. Das eine Schwellenwertsignal Kt wird von der zweiten Schwellenwert­ vergleichseinrichtung 31 zu dem einen Eingang E371 der einen Schalteinrichtung 37 übertragen, an deren weiteren Eingang E372 außerdem das zweite Steuersignal S2 anliegt. Die Schalt­ einrichtung 37 mißt die eingangsseitig anliegende, dem Pha­ senstrom der Phase S proportionale Meßgröße Ms unter Bildung der Stromzeiger-Meßgröße der Phase S. Diese Stromzeiger-Meß­ größe wird zum Ausgang der Schalteinrichtung 37 genau dann durchgeschaltet, wenn das eine Schwellenwertsignal Kt, das invertierte weitere Schwellenwertsignal Ks und das zweite Steuersignal S2 eine logische "1" aufweisen. Da jedoch das eine Schwellenwertsignal Kt, wie bereits erläutert, eine lo­ gische "0" aufweist, wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S nicht zu dem weiteren Ausgang A42 der Pausenerkennungsein­ richtung 4 durchgeschaltet.The further threshold value signal Ks is transmitted from the third threshold value comparison device 32 to the third inverter 41 and inverted there. From there it reaches the additional input E373 of one switching device 37 as an inverted further threshold value signal Ks. The one threshold value signal Kt is transmitted from the second threshold value comparing device 31 to the one input E371 of the one switching device 37 , at whose further input E372 the second control signal S2 is also present. The switching device 37 measures the input side, the phase current of the phase S proportional to the measurement variable Ms, forming the current pointer measurement variable of the phase S. This current pointer measurement variable is switched through to the output of the switching device 37 exactly when the one threshold signal Kt, the inverted further threshold signal Ks and the second control signal S2 have a logic "1". However, since the one threshold value signal Kt, as already explained, has a logic "0", the current pointer measured variable of phase S is not switched through to the further output A42 of the pause detection device 4 .

Da die eine Schalteinrichtung 37 mit dem einen Schwellenwert­ signal Kt und die dritte Schalteinrichtung 50 mit dem inver­ tierten einen Schwellenwertsignal Kt angesteuert wird, ist sichergestellt, daß zum weiteren Ausgang A42 der Pausenerken­ nungseinrichtung 4 entweder die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S oder die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T durchge­ schaltet wird.Since the one switching device 37 is driven with the one threshold value signal Kt and the third switching device 50 with the inverted one threshold value signal Kt, it is ensured that for the further output A42 of the pause detection device 4 either the current pointer measured variable of phase S or the current pointer Measured variable of phase T is switched through.

Das invertierte weitere, am Ausgang des dritten Inverters 41 vorliegende Schwellenwertsignal Ks wird zu dem zusätzlichen Eingang E443 der zweiten Schalteinrichtung 44 übertragen. Von der vierten Schwellenwertvergleichseinrichtung 33 gelangt das zusätzliche Schwellenwertsignal Kr zu dem einen Eingang E441 der zweiten Schalteinrichtung 44. An der zweiten Schalteinrichtung 44 liegen somit das zusätzliche Schwellen­ wertsignal Kr, das invertierte weitere Schwellenwertsignal Ks sowie das zweite Steuersignal S2 an. In der zweiten Schalteinrichtung 44 wird die dem Phasenstrom der Phase S proportionale Meßgröße Ms unter Bildung der Stromzeiger-Meß­ größe der Phase S gemessen. Es müssen wieder zwei Fälle un­ terschieden werden:
The inverted further threshold value signal Ks present at the output of the third inverter 41 is transmitted to the additional input E443 of the second switching device 44 . The additional threshold signal Kr reaches the one input E441 of the second switching device 44 from the fourth threshold value comparison device 33 . The additional threshold value signal Kr, the inverted further threshold value signal Ks and the second control signal S2 are thus present at the second switching device 44 . In the second switching device 44 , the measured variable Ms proportional to the phase current of phase S is measured, forming the current pointer measured variable of phase S. Again, two cases have to be distinguished:

  • a) Das invertierte weitere Schwellenwertsignal Ks, das zu­ sätzliche Schwellenwertsignal Kr und das zweite Steuersi­ gnal S2 weisen eine logischen "1" auf. In diesem Fall wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S zum Ausgang der zwei­ ten Schalteinrichtung 44 durchgeschaltet.a) The inverted further threshold signal Ks, the additional threshold signal Kr and the second control signal S2 have a logic "1". In this case, the current indicator measured variable of phase S is switched through to the output of the two-th switching device 44 .
  • b) Das invertierte weitere Schwellenwertsignal Ks, das zu­ sätzliche Schwellenwertsignal Kr und/oder das zweite Steu­ ersignal S2 weisen eine logische "0" auf. In diesem Fall wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S nicht zum Ausgang der zweiten Schalteinrichtung 44 durchgeschaltet.b) The inverted further threshold signal Ks, the additional threshold signal Kr and / or the second control signal S2 have a logic "0". In this case, the current pointer measured variable of phase S is not switched through to the output of the second switching device 44 .

Da das invertierte weitere Schwellenwertsignal Ks, das zweite Steuersignal S2 und das zusätzliche Schwellenwertsi­ gnal Kt hier eine logische "1" aufweisen, wird die Stromzei­ ger-Meßgröße der Phase S als die eine der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is zum Ausgang A41 durchgeschaltet.Since the inverted further threshold signal Ks, the second control signal S2 and the additional threshold value i gnal Kt have a logical "1" here, the current time ger-measurand of phase S as one of the other two Current pointer measurands Is connected through to output A41.

Das zusätzliche Schwellenwertsignal Kr wird zum vierten In­ verter 45 übertragen und dort invertiert. Von dort gelangt das invertierte, zusätzliche Steuersignal Kr zum weiteren Eingang E512 der vierten Schalteinrichtung 51, an der auch das zweite Steuersignal S2 mit einer logischen "1" anliegt. Die Arbeitsweise der vierten Schalteinrichtung 51 und die der dritten Schalteinrichtung 50 sind identisch; die an der Schalteinrichtung 51 eingangsseitig anliegende, dem Phasen­ strom der Phase R proportionale Meßgröße Mr wird als Strom­ zeiger-Meßgröße der Phase R genau dann an den Ausgang der vierten Schalteinrichtung 51 durchgeschaltet, wenn das an dem einen Eingang E511 anliegende zweite Steuersignal S2 und das am weiteren Eingang E512 anliegende invertierte zusätzliche Schwellenwertsignal Kr eine logische "1" aufweisen. Da hier das invertierte zusätzliche Schwellenwertsignal Kr jedoch eine logische "0" aufweist, wird die Schalteinrichtung 51 nicht durchgeschaltet, so daß am Ausgang der vierten Schalteinrichtung 51 somit keine Stromzeiger-Meßgröße abge­ geben wird.The additional threshold signal Kr is transmitted to the fourth inverter 45 and inverted there. From there, the inverted, additional control signal Kr reaches the further input E512 of the fourth switching device 51 , at which the second control signal S2 is also present with a logic "1". The operation of the fourth switching device 51 and that of the third switching device 50 are identical; the applied to the switching device 51 on the input side, the phase current of the phase R proportional quantity Mr is switched as the current indicator measured quantity of the phase R to the output of the fourth switching device 51 if and only if the second control signal S2 present at the one input E511 and the inverted additional threshold signal Kr present at the further input E512 have a logic "1". However, since the inverted additional threshold value signal Kr here has a logical "0", the switching device 51 is not switched through, so that no current pointer measured variable is thus output at the output of the fourth switching device 51 .

Da die zweite Schalteinrichtung 44 mit dem zusätzlichen Schwellenwertsignal Kr und die vierte Schalteinrichtung 51 mit dem invertierten zusätzlichen Schwellenwertsignal Kr an­ gesteuert wird, ist sichergestellt, daß zu dem einen Ausgang A41 der Pausenerkennungseinrichtung 4 entweder die Stromzei­ ger-Meßgröße der Phase S oder die Stromzeiger-Meßgröße der Phase R durchgeschaltet wird.Since the second switching device 44 is controlled with the additional threshold value signal Kr and the fourth switching device 51 with the inverted additional threshold value signal Kr on, it is ensured that for either one output A41 of the pause detection device 4 either the current indicator measured variable of phase S or the current pointer Measured variable of phase R is switched through.

An dem einen Ausgang A41 der Pausenerkennungseinrichtung 4 liegt somit die Stromzeiger-Meßgröße der Phase S als die eine der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen Is vor. An dem weiteren Ausgang A42 der Pausenerkennungseinrichtung 4 wird die Stromzeiger-Meßgröße der Phase T als die andere der bei­ den anderen Stromzeiger-Meßgrößen It abgegeben. Die Pausener­ kennungseinrichtung gewährleistet also, das an ihren einen Ausgang A41 und an ihren weiteren Ausgang A42 nur diejenigen zwei Stromzeiger-Meßgrößen gelangen, deren Beträge größer als Null sind. Außerdem wird mittels des zweiten Steuersignales S2 sichergestellt, daß nur dann Stromzeiger-Meßgrößen an den Ausgängen abgegeben werden, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße ungefähr gleich Null ist.At one output A41 of the pause detection device 4 , the current pointer measured variable of phase S is therefore available as one of the two other current pointer measured variables Is. At the further output A42 of the pause detection device 4 , the current pointer measured variable of phase T is output as the other one of the other current pointer measured variables It. The pause identification device thus ensures that only one of the two current pointer measured variables, the amounts of which are greater than zero, reach their one output A41 and their further output A42. In addition, the second control signal S2 ensures that current pointer measured variables are only output at the outputs when the magnitude of a single current pointer measured variable is approximately equal to zero.

Das dritte UND-Glied 34, das eine XOR-Glied 40, der fünfte Inverter 47, das zweite XOR-Glied 43 und das vierte UND-Glied 46 bilden eine Logikschaltung Q1, die einen durch den zweiten Inverter 35, den dritten Inverter 41, den vierten Inverter 45 und die vier Schalteinrichtungen 37, 44, 50 und 51 gebildeten Multiplexer Q2 ansteuert.The third AND gate 34 , the one XOR gate 40 , the fifth inverter 47 , the second XOR gate 43 and the fourth AND gate 46 form a logic circuit Q1, one through the second inverter 35 , the third inverter 41 , controls the fourth inverter 45 and the four switching devices 37 , 44 , 50 and 51 formed multiplexer Q2.

Zu den drei Eingängen der Hilfsignalerzeugungseinrichtung 60 werden das eine Schwellenwertsignal Kt, das weitere Schwel­ lenwertsignal Ks und das zusätzliche Schwellenwertsignal Kr übermittelt. In der Hilfsignalerzeugungseinrichtung 60 werden die anliegenden Schwellenwertsignale mittels einer in der Hilfsignalerzeugungseinrichtung 60 enthaltenen, aus logischen Gattern bestehende Logikschaltung ausgewertet. Es müssen nun wieder zwei Fälle unterschieden werden:
To the three inputs of the auxiliary signal generating means 60 comprising a threshold signal Kt, the further smoldering lenwertsignal Ks and the additional threshold value signal Kr to be transmitted. In the auxiliary signal generator 60 , the applied threshold signals are evaluated by means of a logic circuit contained in the auxiliary signal generator 60 and consisting of logic gates. A distinction must now be made between two cases:

  • a) Zwei der drei Schwellenwertsignale weisen eine logische "0" auf, und einem Schwellenwertsignal ist eine logische "1" zugeordnet. In diesem Fall wird das Hilfssignal Su erzeugt. Es kennzeichnet die Stromzeiger-Meßgröße, deren Schwellen­ wertsignal eine logische "1" aufweist, d. h. die Stromzei­ ger-Meßgröße, deren Betrag ungefähr gleich Null ist. Das Hilfssignal Su wird am Ausgang der Hilfsignalerzeugungsein­ richtung 60 und somit am ergänzenden Ausgang A44 der Pau­ senerkennungseinrichtung 4 abgegeben.a) Two of the three threshold signals have a logic "0" and a threshold signal is assigned a logic "1". In this case, the auxiliary signal Su is generated. It identifies the current pointer measured variable, the threshold value signal of which has a logical "1", ie the current pointer measured variable, the amount of which is approximately equal to zero. The auxiliary signal Su is emitted at the output of the auxiliary signal generating device 60 and thus at the additional output A44 of the pause detection device 4 .
  • b) Die Anzahl der an der Hilfssignalerzeugungseinrichtung 60 anliegenden, eine logische "1" aufweisenden Schwellenwert­ signale ist ungleich eins. In diesem Fall wird kein Hilfssignal Su erzeugt.b) The number of the 60 present on the auxiliary signal generating means, a logical "1" having threshold signals is not equal to one. In this case, no auxiliary signal Su is generated.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis auch eine elektro­ nische Datenverarbeitungsanlage eingesetzt werden kann.In conclusion, it should be noted that in order to carry out the The method according to the invention in practice also an electro African data processing system can be used.

Claims (3)

1. Verfahren zum Erzeugen eines einen auf einer dreiphasigen, elektrischen Energieübertragungsleitung aufgetretenen Erd­ kurzschluß kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals, bei dem
Phasenströme und Phasenspannungen nach Betrag und Phasen­ lage unter Bildung von Stromzeiger-Meßgrößen und Spannungs­ zeiger-Meßgrößen gemessen werden,
aus den Stromzeiger-Meßgrößen durch Zeigeraddition eine Erdstromzeiger-Meßgröße ermittelt wird,
ein erstes Steuersignal (S1) erzeugt wird, wenn der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und
das Fehlerkennzeichnungssignal unter Heranziehung dieses sowie weiterer Steuersignale erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein zweites Steuersignal (S2) erzeugt wird, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße (Ir) gleich Null und der Betrag der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) ungleich Null ist,
ein drittes Steuersignal (S3) erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden anderen Stromzeiger- Meßgrößen (Is, It) einen weiteren vorgegebenen Schwellwert unterschreitet,
ein viertes Steuersignal (S4) erzeugt wird, wenn ein von den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) einge­ schlossener spitzer Winkel größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist,
ein fünftes Steuersignal (S5) erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden zu den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) bezüglich der Phase der Energieübertragungsleitung zugehörigen Spannungszeiger- Meßgrößen (Us, Ut) einen dritten vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet, und
das Fehlerkennzeichnungssignal erzeugt wird, wenn das erste Steuersignal (S1) und höchstens drei der vier anderen Steuersignale (S2, S3, S4 und S5) erzeugt worden sind.1. A method for generating an error identification signal characterizing an earth short circuit which has occurred on a three-phase electrical energy transmission line, in which
Phase currents and phase voltages according to magnitude and phase position are measured with the formation of current pointer measured variables and voltage pointer measured variables,
an earth current pointer measured variable is determined from the current pointer measured variables by pointer addition,
a first control signal (S1) is generated when the magnitude of the earth current pointer measured variable is greater than a predetermined threshold value, and
the error identification signal is generated using this and other control signals,
characterized in that
a second control signal (S2) is generated when the magnitude of a single current pointer measured variable (Ir) is equal to zero and the amount of the two other current pointer measured variables (Is, It) is not equal to zero,
a third control signal (S3) is generated when the difference in the amounts of the two other current indicator measured variables (Is, It) falls below a further predetermined threshold value,
a fourth control signal (S4) is generated if an acute angle enclosed by the two other current pointer measured variables (Is, It) is greater than a predetermined limit angle,
a fifth control signal (S5) is generated when the difference in the magnitudes of the two voltage pointer measurement variables (Us, Ut) associated with the two other current vector measured variables (Is, It) with respect to the phase of the energy transmission line falls below a third predetermined threshold value, and
the error flag signal is generated when the first control signal (S1) and at most three of the four other control signals (S2, S3, S4 and S5) have been generated. 2. Verfahren zum Erzeugen eines einen auf einer dreiphasigen, elektrischen Energieübertragungsleitung aufgetretenen Erd­ kurzschluß kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals, bei dem
Phasenströme und Phasenspannungen nach Betrag und Phasen­ lage unter Bildung von Stromzeiger-Meßgrößen und Spannungs­ zeiger-Meßgrößen gemessen werden,
aus den Stromzeiger-Meßgrößen durch Zeigeraddition eine Erdstromzeiger-Meßgröße ermittelt wird,
ein erstes Steuersignal (S1) erzeugt wird, wenn der Betrag der Erdstromzeiger-Meßgröße größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und
das Fehlerkennzeichnungssignal unter Heranziehung dieses sowie weiterer Steuersignale erzeugt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein zweites Steuersignal (S2) erzeugt wird, wenn der Betrag einer einzigen Stromzeiger-Meßgröße (Ir) gleich Null und der Betrag der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) ungleich Null ist,
ein drittes Steuersignal (S3) erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden anderen Stromzeiger- Meßgrößen (Is, It) einen weiteren vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet,
ein viertes Steuersignal (S4) erzeugt wird, wenn ein von den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) einge­ schlossener spitzer Winkel größer als ein vorgegebener Grenzwinkel ist,
ein fünftes Steuersignal (S5) erzeugt wird, wenn die Differenz der Beträge der beiden zu den beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is, It) bezüglich der Phase der Energieübertragungsleitung zugehörigen Spannungszeiger- Meßgrößen (Us, Ut) einen dritten vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet,
eine Korrekturstromzeiger-Meßgröße (Ik) durch Zeigeraddi­ tion aus kapazitiven Strömen gebildet wird, die aufgrund der durch die beiden Spannungszeiger-Meßgrößen (Us, Ut) beschriebenen Phasenspannungen über Leiter-Erde-Kapazitäten zur Erde abfließen,
die Korrekturstromzeiger-Meßgröße (Ik) von der Erdstromzei­ ger-Meßgröße (Ie) unter Bildung einer Hilfsstromzeiger-Meß­ größe (Iek) subtrahiert wird,
ein sechstes Steuersignal (S6) erzeugt wird, wenn die Dif­ ferenz zwischen dem durch die eine der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (Is) und die Hilfsstromzeiger-Meß­ größe (Iek) gebildeten spitzen Winkel und dem durch die an­ dere der beiden anderen Stromzeiger-Meßgrößen (It) und die Hilfsstromzeiger-Meßgröße (Iek) gebildeten spitzen Winkel kleiner als ein weiterer vorgegebener Grenzwinkel (ϕg) ist, und
das Fehlerkennzeichnungssignal erzeugt wird, wenn das erste Steuersignal (S1) und höchstens vier der anderen Steuer­ signale (S2, S3, S4, S5 und S6) erzeugt worden sind.2. A method for generating an error identification signal which characterizes an earth short circuit which has occurred on a three-phase electrical energy transmission line, in which
Phase currents and phase voltages according to magnitude and phase position are measured with the formation of current pointer measured variables and voltage pointer measured variables,
an earth current pointer measured variable is determined from the current pointer measured variables by pointer addition,
a first control signal (S1) is generated when the magnitude of the earth current pointer measured variable is greater than a predetermined threshold value, and
the error identification signal is generated using this and other control signals,
characterized in that
a second control signal (S2) is generated when the magnitude of a single current pointer measured variable (Ir) is equal to zero and the amount of the two other current pointer measured variables (Is, It) is not equal to zero,
a third control signal (S3) is generated when the difference in the amounts of the two other current indicator measured variables (Is, It) falls below a further predetermined threshold value,
a fourth control signal (S4) is generated if an acute angle enclosed by the two other current pointer measured variables (Is, It) is greater than a predetermined limit angle,
A fifth control signal (S5) is generated when the difference between the amounts of the two voltage indicator measurement variables (Us, Ut) associated with the two other current vector measured variables (Is, It) with respect to the phase of the energy transmission line falls below a third predetermined threshold value.
a correction current vector (Ik) is formed by adding capacitive currents which flow to earth via conductor-earth capacitances due to the phase voltages described by the two voltage vector measurements (Us, Ut),
the correction current vector (Ik) is subtracted from the earth current measurement (Ie) to form an auxiliary current measurement (Iek),
A sixth control signal (S6) is generated when the difference between the acute angle formed by the one of the two other current indicator measured variables (Is) and the auxiliary current indicator measured variable (Iek) and by the other of the other two current indicators. Measured variables (It) and the auxiliary current measured variable (Iek) formed acute angle is smaller than a further predetermined critical angle (ϕg), and
the error flag signal is generated when the first control signal (S1) and at most four of the other control signals (S2, S3, S4, S5 and S6) have been generated. 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Grenzwinkel 110 Grad und der weitere vorgege­ bene Grenzwinkel (ϕg) 20 Grad beträgt.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the predetermined limit angle is 110 degrees and the other predetermined limit angle (ϕg) is 20 degrees.
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