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Publication number: DE228989C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

— M 228989 -■ KLASSE 21c. GRUPPE- M 228989 - ■ CLASS 21c. GROUP

Differentialschutzsystem für Gleichstrom. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Juni 1909 ab. Differential protection system for direct current. Patented in the German Empire on June 4, 1909.

Bekanntlich verwendet man für Wechselstromnetze in neuerer Zeit Schutzschaltungen, welche ein Kabel, eine Maschine, Freileitung o. dgl. beim Eintritt eines Fehlers abschalten, jedoch nur dann, wenn der Fehler unmittelbar an diesen Teilen des Netzes auftritt, dagegen nicht abschalten, wenn ein Fehler außerhalb der so geschützten Netzteile besteht. Derartige Schutzschaltungen) welche auf dem Zusammenwirken zweier am Anfang und Ende bzw. auf beiden Seiten des zu schützenden Teiles angeordneter Vorrichtungen beruhen, und die man daher treffend mit dem Ausdruck »Differentialschaltungen« bezeichnet, werden insbesondere für Ringnetze verwendet und sind für Wechselstrom beispielsweise in den Patentschriften 166224 ^und 206388 angegeben. Die hier beschriebenen Anordnungen weisen ein Hilfsleitungssystem auf, welches mit dem zu schützenden Teil durch Stromwandler in induktive Beziehung gebracht ist.It is well known that protective circuits have recently been used for alternating current networks, which switch off a cable, machine, overhead line or the like when a fault occurs, but only if the fault occurs directly in these parts of the network, but do not switch off if a fault occurs exists outside of the power supplies protected in this way. Such protective circuits, which are based on the interaction of two devices arranged at the beginning and end or on both sides of the part to be protected, and which are therefore aptly referred to as "differential circuits", are used in particular for ring networks and are used for alternating current, for example in the Patent specifications 166224 ^and 206388 are given. The arrangements described here have an auxiliary line system which is brought into an inductive relationship with the part to be protected by current transformers.

Es sind auch Schutzschaltungen bekannt, welche sich ebensowohl für Gleichstrom als für Wechselstrom verwenden lassen, und bei welchen die zur Abschaltung dienenden Relais durch Kräfte beeinflußt werden, die sich normalerweise nicht aufheben, sondern eine ganz bestimmte, von der Stromrichtung abhängige Wirkung ausüben und infolgedessen bei eintretendem Kurzschluß ihre Wirkungsrichtung ändern, so daß hierdurch eine Abschaltung veranlaßt wird.Protection circuits are also known which are suitable for direct current as well as can be used for alternating current, and in which the relays used for disconnection be influenced by forces which normally do not cancel each other out, but rather a whole have a certain effect depending on the direction of the current and consequently when it occurs Short-circuit change their direction of action, so that this causes a shutdown.

Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Schutzsystem für Gleichstrom werden, wie die Schaltung auch getroffen sei, nicht normal bestehende Kräfte bei Kurzschluß geändert, sondern es bestehen solche Kräfte normal überhaupt nicht. Dies ist dadurch erreicht, daß auch für Gleichstrom wie bei dem oben erwähnten Wechselstromschutzsystem ein Hilfsleitungssystem benutzt wird, welches mit dem zu schützenden Teil durch Stromwandler in induktive Beziehung gebracht ist. Diese induktive Beziehung bestehet jedoch entsprechend der Natur des Gleichstromes unter normalen Verhältnissen überhaupt nicht (konstante Belastung) oder bleibt infolge der gewählten Schaltung wirkungslos (Belastungsstöße). Dagegen werden durch den im Moment eines Kurzschlusses entstehenden Stromstoß Induktionsstöße in den Sekundärwicklungen der Stromwandler und somit elektromotorische Kräfte hervorgerufen, die sich über die zur Abschaltung dienenden Relais oder Auslösespulen ausgleichen, diese also momentan zum Ansprechen bringen.In the protection system for direct current forming the subject of the invention, no matter how the circuit is made, the existing forces are not changed normally in the event of a short circuit, but such forces do not normally exist at all. This is achieved by that also for direct current as in the above mentioned alternating current protection system an auxiliary line system is used, which is connected to the part to be protected by current transformers in inductive relationship is brought. However, this inductive relationship exists accordingly the nature of the direct current under normal conditions not at all (constant Load) or remains ineffective due to the selected circuit (load surges). In contrast, the current surge occurring at the moment of a short circuit causes induction surges in the secondary windings of the Current transformer and thus electromotive forces caused, which are about the shutdown to compensate for the relays or tripping coils that are used, so they are momentarily to respond bring.

Der Vorteil dieses Systems liegt darin, daß, wie auch die Schaltung auf der Sekundärseite getroffen sein mag, die Hilfsleitungen im normalen Betriebe stets stromlos sind und in keiner Weise elektrisch beansprucht werden. Sie können daher sehr gut gleichzeitig zu anderen Zwecken, z. B. als Telegraphen- oder Telephonleitungen benutzt werden.The advantage of this system is that, like the circuit on the secondary side It may be that the auxiliary lines are always de-energized in normal operations and not in any Way are electrically stressed. You can therefore be very good at the same time with others Purposes, e.g. B. be used as telegraph or telephone lines.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele. . Fig. 1 zeigt eine Schutzschaltung für Gleichstrom, die sich an die Schaltung der Patentschrift 166224 anschließt. Die. vier in die Hin-: und Rückleitung des Gleichstromkabels I eingebauten Stromwandler S₁, S₂, S₃, S₄ sind auf der Sekundärseite so miteinander über die Hilfsleitungen h und die Relais oder Aus-The drawing shows two exemplary embodiments. . Fig. 1 shows a protection circuit for direct current, which follows the circuit of the patent 166224. The. four current transformers S ₁ , S ₂ , S ₃ , S ₄ built into the outward and return lines of the direct current cable I are connected to one another on the secondary side via the auxiliary lines h and the relays or output

lösespuien r und / der Schalter verbunden, daß bei einem Stromstoß, welcher in gleicher Weise und in gleicher Richtung durch die Primärwicklung der Stromwandler läuft, die in den sekundären Wicklungen erzeugten elektromotorischen Kräfte einander entgegenwirken, also selbst bei sehr großen Stromstößen eine Abschaltung nicht hervorrufen können. Tritt hingegen, wie dies punktiert angedeutet ist,Lösespuien r and / of the switch connected that in the event of a current surge, which runs in the same way and in the same direction through the primary winding of the current transformer, the electromotive forces generated in the secondary windings counteract each other, so even with very large current surges they cannot cause a shutdown . If, however, as indicated by dotted lines,

ίο an der Stelle k ein Kurzschluß ein und ist das Kabel beispielsweise der Teil eines Ringnetzes, so fließt in demselben Augenblicke, wo dieser Kurzschluß eintritt; durch die Stromwandler am Anfang und Ende des Kabels ein Ungleich großer oder sogar ein entgegengesetzt gerichteter Stromstoß, der in den Sekundärwicklungen elektromotorische Kräfte erzeugt, die sich in bezug auf die Relais addieren oder wenigstens infolge ihrer Ungleichheit einen resultierenden Strom erzeugen, wodurch die Relais ansprechen.ίο a short circuit at the point k and if the cable is part of a ring network, for example, then flows at the same instant when this short circuit occurs; due to the current transformers at the beginning and end of the cable, an unequal or even oppositely directed current impulse, which generates electromotive forces in the secondary windings, which add up in relation to the relays or at least generate a resulting current as a result of their inequality, whereby the relays respond.

Fig. 2 zeigt eine andere. Schaltung, die sichFig. 2 shows another. Circuit that is

,an diejenige der Patentschrift 206388 anschließt und bei der durch Stromstöße in der gleichen Richtung zwar ein Stromstoß im Sekundärkreise entsteht, aber die Relais bzw. die Auslösespulen der Schalter zwischen solchen Punkten m und m' des Hilfskabels h liegen, welche bei einem primären Stromstoße von gleicher Richtung und Größe annähernd das gleiche Potential haben. Somit wird die geschützte Strecke im gesunden Zustande nicht abgeschaltet, dagegen wohl im Falle eines Fehlers, wobei die primären Stromstöße in den beiden Enden des geschützten Netzteiles verschieden bzw. entgegengesetzt gerichtet sind., connects to that of patent specification 206388 and in which a current surge occurs in the secondary circuit due to current surges in the same direction, but the relays or the tripping coils of the switches are located between those points m and m 'of the auxiliary cable h which in the event of a primary current surge of in the same direction and size have approximately the same potential. Thus, the protected line is not switched off in a healthy state, on the other hand it is switched off in the event of a fault, with the primary current surges in the two ends of the protected power supply unit being different or oppositely directed.

Claims

Patent claim:

The use of the differential protection system known for AC networks, characterized by a normally currentless auxiliary line system brought into inductive relationship with the part to be protected for direct current.

1 sheet of drawings.