DE2307509A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strekke eines leitungszuges - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strekke eines leitungszuges

Info

Publication number
DE2307509A1
DE2307509A1 DE19732307509 DE2307509A DE2307509A1 DE 2307509 A1 DE2307509 A1 DE 2307509A1 DE 19732307509 DE19732307509 DE 19732307509 DE 2307509 A DE2307509 A DE 2307509A DE 2307509 A1 DE2307509 A1 DE 2307509A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
switch
voltage
line
route
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19732307509
Other languages
English (en)
Inventor
Roger Dipl Ing Kniel
Hans De Vries
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zellweger Uster AG
Original Assignee
Zellweger Uster AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zellweger Uster AG filed Critical Zellweger Uster AG
Publication of DE2307509A1 publication Critical patent/DE2307509A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection
    • H02H3/063Details concerning the co-operation of many similar arrangements, e.g. in a network

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines Leitungszuges.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines Leitungszuges sowie auf eine Vorrichtung zur Ausfuhzung des Verfahrens. Die Erfindung bezieht sich auch auf eipe Anwendung des Verfahrens.
  • Bs ist bekannt.Leitungszflge von Hochspannungsenergie-Versorgungsanlagen mit automatischen Schutzvorrichtungen zu versehen. Solche Schutzvorrichtungen dienen inBbesondere der raschen Ausschaltung solcher Leitungszüge im Störungsfail und der raschen Wiedereinschaltung dergelben nach Verschwinden einer Störung. Die hiertUr notwendigen Einrichtungen sind kostspielig, weshalb sie nur bei grossen Energieversorgungsgebieten dienenden Leitung zügen wirtschaftlich tragbar sind.
  • Im Gegensatz zu Hochspannungsnetzen, beispielsweise 110 kV-Netzen und ähnlichen, wird in den sogenannten Nittelspannungsnetzen, welche beispielsweise mit Spannungen im Bereich von etwa 5 kV - 30 kV betrieben werden und wie sie zur Energieversoteung von einzelnen Stadtgebieten tiblich sind, im Störungsfalle die Abtrennung schadhafter Strekken eines Leitungszuges noch von Hand an Ort und Stelle besorgt. Dies hat zur Folge, dass in einem Störungsfalle die ftir die Behebung der Störung erforderliche Abtrennung der schadhaften Strecke unnötig viel Zeit beansprucht, erstens weil zuerst die Fehlerstelle aufgefunden werden muss und zweitens weil es im Hinblick auf städtische Verkehrsverhältnisse oft schwierig ist, die betreffende Trennstelle des Letungszuges rasch zu erreichen. Während der Störungszeit sind dann zahlreiche vom gleichen Leitungszug bediente Energieverbraucher unnötig lange von der Störung betroffen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines durch mindestens einen Streckenschalter in wenigstens zwei Strecken trennbaren an wenigstens eine Bnergiequelle anschaltbaren Leitungszuges. Die Erfindung soll sich insbesondere flir ihre Anwendung in Mittel spannungsnetzen eignen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines durch mindestens einen Streckenschalter in wenigstens zwei Strecken trennbaren an wenigstens eine Energiequelle anschaltbaren Leitungszuges, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass infolge einer automatisch festgestellten Abweichung mindestens einer Betriebsgrösse des Beitungszuges von einem bestimmten Sollbereich eine automatische Auftrennung des l.eitungszuges in seine Strecken erfolgt, wonach automatisch von der Encrgiequelle aus die einzelnen Strecken wieder an die Energiequelle zugeschaltet werden, wobei bei einer weiteren automatischen Feststellung einer Abweichung einer Betriebsgrösse des Leitungszuges von einem bestimmten Sollbereich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach der Wiederzuschaltung einer Strecke diese Wiederzuschaltung rückgängig gemacilt und dass eine weitere Zuschaltung dieser Strecke gesperrt wird, wobei diese Sperrung durch einen besonderen Eingriff aufgehoben werden kann.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung des genannten Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch einen durch mindestens einen Streckenschalter in wenigstens zwei Strecken trennbaren an wenigstens eine Energiequelle anschaltbaren Leitungszug mit je einer jedem Streckenschalter zugeordneten Steuervorrichtung, welche Steuervorrichtung eine Ueberwachungsvorrichtung für die Ueberwachung mindestens einer Betriebsgrösse des Leitungszuges und eine mit ihr in Verbindung stehende Schalterbetätigungsvorrichtung aufweist, wobei von der Ueberwachungsvorrichtung ein Einschaltpfad zur Schalterbetätigungsvorrichtung führt, welcher ein Verknüpfungsglied und ein Verzögerungsglied aufweist und -wobei ausserdem ein eingangsseitig mit dem Einschaltpfad in Verbindung stehendes Zeitglied über ein anderes Verknüpfungsglied mit einem Setzeingang eines Speichers verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Eingang des genannten im Einschaltpfad angeordneten Verknüpfungsgliedes verbunden ist, und wobei ein weiterer Eingang des dem'Setzeingang des Speichers vorgeschalteten Verknüpfungsgliedes mit einem Ausgang der Ueberwachungsvorrichtung verbunden ist und dem Rückstelleingang des Speichers durch einen besonderen Eingriff ein Löschimpuls zuführbar ist.
  • @Die Erfindung betrifft auch eine Anwendung des genannten Verfahrens zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines Leitungszuges in einem Mittelspannungsenergie-Versorgungsnetz.
  • Im folgenden wir.d die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 ein Prinzipschaltbild; Fig. 2 ein Blockschaltbild eines ersten einfachen Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung; Fig. 3 Zeitdiagramme der Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels; Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung mit einem Verzögerungsglied im Ausschaltpfad, als zweites Ausführungsbeispiel; Fig. 5 einen Leitungszug der rit einer Hauptschalter mit Schnellwiedereinschaltungs-Automatik an eine Energiequelle anschaltbar ist; Fig. 6 Zeitdiagramme der Arbeitsweise des Ausfuhrungsbeispiels nach Fig. 5; Fig. 7 eine Darstellung für eine Ankopplung zur Ueberwachung der Spannung; Fig. 8 eine Darstellung für eine Ankupplung zur Ueberfachung des Stromes; Fig. 9 ein Blockschaltbild für eine Steuervorrichtung mit Ueberwachung des Stromes in Leitungszug, als drittes Ausführungsbeispiel; Fig. 10 ein Blockschaltbild für eine Steuervorrichtung mit Ueberwachung der Spannung und des Stromes, als viertes Ausführungsbeispiel; Fig. 11 ein Blockschaltbild für eine Steuervorrichtung bei welcher als Ausschaltkriterium die Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze des Stromes innerhalb einer vorgegebenes Zeitspanne gewählt ist, als fünftes Ausführungsbeispiel; Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung mit Ueberwachung der Ueberschreitung der oberen StrorrgIen7e durch den Strom i für das Ausschaltkriterium, als sechtes Ausführungsbeispiel; Fig. 13 eine Variante des sechsten Ausführungsbeispiels, bei welcher das Ausschaltkriterium und das Blockierkriterium durch das Ueberschreiten der oberen Stromgrenze gebildet ist; Fig. 14 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung, in welcher die Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze durch den Strom das Blockierkriterium darstellt und in welcher das Ausschaltkriterium durch die Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze innerhalb einer durch ein Zeitglied gegebenen Zeitspanne gebildet ist und diese Ueberschreitung des Stromes von einer Unterschreitung der Spannung gefolgt sein muss, als achtes Ausführungsbeispiel; Fig. 15 eine Variante uin ersten Ausführungsbeispiel' in welcher die Betriebsspannung beidseitig des Schalters überwacht wird; Fig. 16 ein Ausführungsbeispiel für eine Ueberwachungsvorrichtung der Betriebsspannung; Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ueberwachungsvorrichtung der Betriebsspannung; Fig. 18 ein Ausführungsbeispiel für einen Speicher; Fig. 19 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Speicher; Fig. 20 ein anderes Ausführungsbeispiel für einen Speicher; Fig. 21 ein Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsgliedes; Fig. 22 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsgliedes; Fig. 23 ein Ausführungsbeispiel eines Zeitgliedes; Fig. 24 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ueberwachung des Betriebsstromes.
  • In allen Figuren sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen.
  • Die Fig. 1 zeigt ein erstes, im Interesse der besseren Verständlichkeit absichtlich sehr einfach gehaltenes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Obwohl Energieversorgungssysteme, für welche die Erfindung besonders vorteilhaft ist, im allgemeinen dreiphasig ausgeführt sind, beschränkt sich das erste Ausführungsbeispiel auf einen einphasigen Leitungszug. Sinngemäss kann jedoch die Erfindung auch in mehrphasigen Energieversorgungssystemen benützt werden.
  • In einem Leitungszug 1 sind zwei Streckenschalter 2 bzw. 3 angeordnet, durch welche der Leitungszng 1 in zwei Strecken 4 und 5 trennbar ist. Der Beitungszug 1 ist an eine Energiequelle 6, beispielsweise an die Sekundärwicklung 7 eines Hochspannungs/Mittelspannungstransformators angeschlossen. Der Hochspannungs/Mittelspanvbeispielsweisel nungstransformator ist primärseitig an eine 110 kV-Leitung angeschlossen, wogegen er auf der Sekundärseite beispielsweise 11 kV-Spannung führt. Jedem der Streckenschalter 2 bzw. 3 ist je eine Steuervorrichtung 8 bzw. 9 zugeordnet. Beide Steuervorrichtungen 8 und 9 sind vorzugsweise gleichartig gebaut. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Steuervorrichtung 8 bzw. 9 wird im folgenden anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.
  • Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 ist dazu bestimmt und ausgebildet eine schadhafte Strecke, beispielsweise die Strecke 5 vom Leitungszug 1 abzutrennen bzw. deren dauernde Wiederanschaltung an den Leitungszug 1 zu blockieren, sofern die Strecke 5, beispielsweise durch einen Kurzschluss, schadhaft geworden ist. Ein solcher möglicher Kurzschluss ist in der i'ig. 1 durch den Pfeil 10 markiert.
  • Die Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines einfachen Ausführungsbeispiels einer Steuervorrichtung 8 bzw. 9.
  • Anhand weiterer Figuren werden später weitere Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere der Steuervorrichtung 9, beschrieben. Eine Klemme 11 des Streckenschalters 3 ist beispielsweise über eine Leitung 12 mit einer Eingangsklemme 13 der Steuervorrichtung 9 verbunden. Die Steuervorrichtung 9 enthält eine Ueberwachungsvorrichtung 14 für eine Betriebsgrösse des Leitungszuges 1. Als Betriebsgrösse kann beispielsweise die Spannung U gewählt sein. Es ist aber auch möglich zusätzlich, eine Ueberwachung des Stromes 1 im Leitungszug durchzuftLiren. Eine solche Variante wird später beschrieben.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Verbindung 12 zwischen der Klemme 11 des Schalters 3 und der Eingangskler.me 13 der Steuervorrichtung 9 ist lediglich als eine Vlirkungsverbindung zu verstehen. In der Praxis wird mit Rcksicht auf den hohen Wert der Spannung U von beispielsweise 11 kV in einem Mittelspannungsnetz eine anstelle der gezeichneten galvanischen Verbindung eher # indirekte Ankopplung an den Leitungszug 1 vorgenommen, beispielsweise mittels induktiver Mittel, zum Beispiel über einen Spannungswandler, mittels einer kapazitiven Ankopplung, mittels Photokoppler oder äquivalenten Mitteln.
  • An die Eingangsklomme 13 der Steuervorrichtung 9 ist eine Eingangsklemme 15 der Ueberwachungsvorrichtung 14 angeschlossen, welche beispielsweise so ausgebildet ist, dass sie an einer Ausgangsklemme 16 ein logisches Signal 0 abgibt, wenn die Betriebsgrösse, in unserem Beispiel die Spannung U, in einem bestimmten Sollbereich liegt, hingegen das logische Signal 1, wenn die,Betriebsgrösse, in unserem Beispiel die Spannung U, aus dem bestimmten Sollbereich abweicht, beispielsweise verschwindet oder wenigstens einen bestimmten Minimalwert unterschreitet. Ausführungsbeispiele für eine Ueberwachungsvorrichtung 14 werden später beschrieben.
  • Betätigung des Streckenschalters 3 weist die Steuervorrichtung 9 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schalterbetätigungsvorrichtung 17 auf. Eine solche Schalterbetätigungsvorrichtung 17 kann im Falle eines in einem Mittelspannungsnetz liegenden Leitungszuges ein bekannter Betätigungsmechanismus mit Kraftspeicherantrieb sein, beispielsweise ein Lasttrenner Typ THGL 106 mit einem Druckölantrieb Typ GP 1-1 oder ein Oelstrahlschalter Typ P2 306 mit einem Motor-Feder-Antrieb Typ FK 2-40 der Firma Sprecher & Schuh, Aarau, Schweiz.
  • Wird die Erfindung beispielsweise in einem Schwachstromsystem angewendet, wofür sie sich ebenfalls eignet, eo kann die Betätigungsvorrichtung 17 beispielsweise aus Halbleiterelementen, wie Schalttralsistoren und dergleichen, aufgebaut werden.
  • Die Schalterbetätigungsvorrichtung 17 besitzt einen Steuereingang 18 für die Einschaltung und einen Steuereingang 19 für die Ausschaltung des Streckenschalters 9.
  • Vorzugsweise ist jedem der genannten Steuereingänge 18 bzw. 19 je ein Trennverstärker 20 bzw. 21 vorgeschaltet.
  • Die Ausgangsklemme 16 der Ueberwachungsvorrichtung 14 ist über eine Leitung 22 und den gegebenenfalls vorgesehenen Trennverstärker 21 mit dem Steuereingang 19 für die Ausschaltung des Streckenschalters 3 verbunden.
  • Von der Ausgangsklemme 16 der Ueberwachungsvorrichtung 14 führt ausserdem eine Leitung 23 zu einem Eingang 24 eines Verknüpfungsgliedes 25, beispielsweise eines UND-Tores. Der Ausgang 26 des Verknüpfungsgliedes ist mit einem Setzeingang 27 eines Speichers 28 verbunden.
  • Ausführungsbeispiele für geeignete Speicher werden später beschrieben. Der Speicher 28 hat einen Rückstelleingang 29. Der Rückstelleingang 29 ist über einen, normalerweise geschlossenen, Druckkontakt 30 mit Masse verbunden. Der Rückstelleingang 29 ist andererseits über einen Widerstand 31 mit einer an positiver Spannung liegenden Klemme 32 verbunden.
  • Die Ausgangsklemme 16 der Ueberwachungsvorrichtung 14 ist Uber die Leitung 23 und beispielsweise einen Inverter 33 über eine weitere Leitung 34-mit einem Eingang 35 eines weiteren Verknüpfungsgliedes 36, beispielsweise eines UND-Tores, verbunden. Eine Ausgangsklemme 37 des Speichers 28 ist beispielsweise über einen weiteren Inverter 38 mit einem weiteren Eingang 39 des Verknüpfungsgliedes 36 verbunden. Der Ausgang 40 des weiteren Verknüpfungsgliedes 36 ist über eine Leitung 41, ein Verzögerungsglied 42 und gegebenenfalls über den Trennverstärker 20 mit dem Steuereingang 18 der Betätigungsvorrichtung 17 für die Einschaltung des Streckenschalters 3 verbunden. Beispiele für Verzbgerungsglieder werden später gegeben.
  • Es besteht in der Steuervorrichtung 9 somit ein Einschaltpfad 43 für den Streckenschalter 3, welcher die Leitung 34, das Verknüpfungsglied 36, das Verzögerungsglied 42 und gegebenenfalls den Trennverstärker 20 umfasst. Im Einschaltpfad 43 des Streckenschalters 3 kann ein Einschaltsignal, welches beispielsweise von der Ueberwachungsvorrichtung 14 stammt, jedoch dem Steuereingang 18 der Betätigungsvorrichtung 17 nur zugeführt werden, wenn das im Einschaltpfad 43 liegende weitere Verknllpfungsglied 36 nicht von einem entsprechenden Ausgangsaignal des Speichers 28 gesperrt ist.
  • Es ist nun zu beachten, dass vom Punkt 44 des Einschaltpfades 43 eine Leitung 45 abzweigt, welche zu einen Eingang 46 eines Zeitgliedes 47 führt. Als Zeitglied 47 kann beispielsweise ein monostabiler Vultivibrator oder eine äquivalente Vorrichtung vorgesehen sein. Ein Ausgang 48 des Zeitgliedes 47 ist über eine Leitung 49 mit einem weiteren Eingang 50 des erstgenannten Verknüpfungsgliedes 25 verbunden.
  • In der.Fig. 2 ist eine weitere Au3ges.taltung der Erfindung als Alternative gestrichelt eingezeichnet. Gemäss dieser Alternative entfällt der erstgenannte Inverter 33 und die Leitung 34 ist,wie als gestrichelte Linie 34' gezeichnet, zu einer weiteren Eingangsklemme 51 der Steuervorrichtung 9 geführt. Bei einer Anordnung gemäss dieser Alternative wird der Steuervorrichtung 9 ein Einschaltsignal nicht von der dem Streckenschalter 9 zugeordneten Ueberwachungsvorrichtung 14 sondern von einer anderen Quelle zugeführt, beispielsweise über einen an die Klemme 51 angeschlossenen Fernwirkkanal.
  • Aus der Fig. 1 und der Fig. 2 geht hervor, dass der Leitungszug 1 durch Oeffnen der Streckenschalter 2 und 9 in die einzelnen Strecken 4 und 5 trennbar ist, dass der Leitungszug 1 an eine Energiequelle 6 angeschlossen ist, und dass jede der genannten Strecken 4 und 5 einen Streckenschalter 2 bzw. 3 aufweist. Jedem dieser Streckenschalter 2 und 3 ist eine Steuervorrichtung 8 bzw. 9 zugeordnet. Eine solche Steuervorrichtung 9 weist eine Ueberwachungsvorrichtung 14 für mindestens eine Betriebsgrösse, beispielsweise die Spannung U auf dem Leitungszug 1, auf. Die Steuervorrichtung 9 enthält ferner ein ip Abhängigkeit von der Betätigung des Streckenschalters 3 startbares Zeitglied 47 und einen in Abhängigkeit von der Ueberwachungsvorrichtung 14 und vom Zeitglied 47 setzbaren Speicher 28. Die Steuervorrichtung 9 weist einen Einschaltpfad 43 für den Streckenschalter 3 auf, dem ein Einsclaltsignal beispielsweise von der Ueberwachungsvorrichtung 14 oder von einer äusseren Quelle stammendes Einschaltsignal zuführbar ist.
  • Anhand der in Fig. 3 dargestellten Zeitdiagramme wird nunmehr die Arbeitsweise des anhand der Fig. 1 und 2 vorstehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiels ausführlich beschrieben.
  • Das Diagramm in der Zeile a zeigt den zeitlichen Verlauf der als überwachte Betriebsgrösse betrachteten Spannung U am Eingang des Leitungszuges 1, d.h. an der EingangskXemme des ersten Streckenschalters 2.
  • Dabei bedeutet der Wert "O" keine Spannung und der Wert "1" dass die Spannung U innerhalb ihres Sollbereiches liegt. Die Abszissenachse trägt einen Zeitmasstab, wobei jedoch zu bemerken ist, dass die Zeitabstände nicht masstäblich gezeichnet sind. Es sei nun angenonmen, vergl. Fig. 3, Zeile a, dass im Zeitpunkt t0 die Energiequelle 6, beispielsweise zufolge eines in Fig. 1 nicht gezeichneten, in seiner AUS-Stellung stehenden Hauptschalten, keine Spannung an den Leitungszug 1 abgibt. Bin solcher Hauptschalter kann beispielsweise ein in Energieversorgungsnetzen Ublicher mit Ueberstromschutz versehener oelarmer Schalter oder ein Druckluftschalter sein.
  • Im Zeitpunkt tl werde dieser Hauptschallter beispielsweise von Hand oder ferngesteuert eingeschaltet.
  • Demzufolge tritt ab Zeitpunkt tl auf dem Leitungszug 1 die Spannung U, beispielsweise 11 kV, auf. Die im Leitungszug 1 auftretende Spannung U gelangt nun auch zur Steuervorrichtung 8 des ersten Streckenschalters 2.
  • Die Steuervorrichtung 8 ist gleichartig gebaut wie die zuvor beschriebene Steuervorrichtung 9. Zufolge des Auftretens der Spannung U wird nun, wie später noch ausführlich erläutert wird, der Streckenschalter 2 um verzögert zum Zeitpunkt t2 eingeschaltet. Dies ist in Fig. 3 durch den Uebergang des Diagrammes in Zeile b vom Wert O zum Wert 1 dargestellt. Die Strecke 4 führt nun die Spannung U, welche somit auch der Steuervorrichtung 9 des Streckenschalters 3 zugeführt wird. Demzufolge schaltet der Streckenschalter 3 etwas verzögert zum Zeitpunkt t3 ein, wie dies in Fig. 3 Zeile c durch den Uebergang des Diagramms vom Wert O zum Wert 1 im Zeitpunkt t3 dargestellt ist. Damit ist auch die Strecke 5 und damit der ganze Leitungszug 1 unter Spannung.
  • Es sei nun angenommen, dass im Zeitpunkt t4 ein Kurzschluß auf der Strecke 5 auftrete. Dies ist in Fig. 3 durch den Pfeil 10 angedeutet. Der speisungsseitig vor dem Leitungszug 1 liegende Hauptschalter spricht zufolge des auftretenden Ueberstromes an und schaltet die Spannung U vom Leitungszug 1 ab. Die Ansprechzeit des Hauptüblicherweise schalters ist # # kurz, wie dies durch Zeitspanne in Zeile a, Fig. 3, dargestellt ist. Auch die Streckenschalter 2 und 3 gehen in ihre AUS-Stellung, denn in der Steuervorrichtung 8 bw. 9 gibt die jeweilige Ueberwachungsvorrichtung 14 über die Leitung 22 an den Steuereingang 19 für die Ausschaltung nach dem Verschwinden derSpannung U einen AUS-Befehl (vergl. Fig. 2).
  • Die Diagramme in den Zeilen b und c gehen daher kurz nach dem Zeitpunkt t4 von 1 auf 0 über. Der Verlauf des Ausgangssignals U16-8 an der Ausgangsklemme der Ueberwachungsvorrichtung 14 der Steuervorrichtung 8 des Streckenschalters 2 ist in der Figuren Zeile d dargestellt. Der Verlauf des Ausgangssignals U16-9 an der Ausgang3klemme der Ueberwachungsvorrichtun£ 14 der Steuervorrichtung 9 des Streckenschalters 3 ist in der Fig. 3 in der Zeile e dargestellt. Gemäss dieser ersten Variante ist angenommen, dass der llauptschalter nicht mit einer sogenannten Schnellwiedereinochaltvorrichtung versehen ist, und ausserdem ist angenommen, dass die Streckenschalter 2 und 3 befähigt sind auch einen Kurzschluss in Leitungszug 1 abzuschalten. Unter der Annahme, dass nämlich ihre Ansprechzeit nicht bewusst verzögert ist, wobei ihre Verzögerungszeit nicht sicher grösser als die Abschaltzeit des Hauptschalters ist, muss nämlich mit der Möglichkeit gerechnet werden, dass ein Streckenschalter bereits vor Oeffnung des Hauptschalters in Aktion tritt und demzufolge die Kurzschlussleistung bewältigen muss.
  • Das Zeitglied 47 wird anlässlich jedes Einschaltbefehls des zugehörigen Streckenschalters gestartet. Dies erfolgt durch die Zuf,thrung eines in Einschaltpfad 43 am Punkt 44 auftretenden Einschaltsignals über die Leitung 45 an den Eingang des Zeitgliedes 47. In Fig. 9 zeigen die Diarare der Zeilen f und g den Zustand des Zeitgliedes 47, bzw. den Wert seincs Ausgangssignales an.
  • Das Zeitglied 47 der Steuervorrichtung 8 wird im Zeitpunkt t2, zu welchem der Streckenschalter 2 eingeschaltet wird, gestartet. Das Zeitglied 47 weist die Haltezeit V auf. Vergl. Fig. 3, Zeile f. Das Zeitglied 47 der Steuervorrichtung 9 wird in Zeitpunkt t3, zu welchem der Streckenschalter 3 eingeschaltet wird, beispielsweise auch gestartet. Auch dieses Zeitglied 47 weist / die Laufzeit # auf. Vergl. Fig. 3, Zeile g.
  • Es wird nun weiter angenonmen, dass beispielsweise durch Meldung des Ausfallens der Spannung U auf dem Leitungs-Zug 1, bzw. durch Meldung des Ansprechens des Mauptschalters, zu cinen späteren Zeitpunkt t9 der Hauptschalter wieder, beispielsweise von Hand oder über einen Fernwirkkanal usw., eingeschaltet werde. Derzufolge verläuft nun das Diagramm der Zeile a ab Zeitpunkt t9 wieder auf dem Wert 1.
  • Mit einer durch die Charakteristik dec Streckenschalter3 2 und die Charakteristik der zugehörigen Steuervorrichtung 8 festgelegten definierten Verzögerungszeit t nach dem Zeitpunkt t9 wird daraufhin der Streckenschalter 2 geschlossen. Vergl. Fig. 3, Diagramm Zeile b. Dadurch führt die Strecke 4 die Spannung U und die Steuervorrichtung 9 des Streckenschalters 3 schliesst daraufhin den Streckenschalter 3 mit einer definierten Verzögerungszeit, vorzugsweise ebenfalls von der Gasse #' , , vergl. Fig. 3, Zeile c.
  • Da nun aber angenommen worden ist, die Strecke 5 sei schadhaft, d.h. von dem Kurzschluss 10 betroffen, schaltet der Streckenschalter 3 auf einen Kurzschluss was ihn veranlasst wieder auszuschalten. Dieser Ausschaltvor-Ablauf einer gang erfolgt beispielsweise nach / Zeitspanne #" , worauf die Strecke 5 vom Leitungszug abgeschaltet und spannungslos ist.
  • Aus den Diagrammen der Zeilen d und e in Fig. 3 ist der Verlauf der Ausgangsspannung U16-8 bzw. U16-9 der Ueberwachungsvorrichtungen 14 der Steuervorrichtungen 8 bzw. @ ersichtlich. @it dem Schliessen des Streckenschalters 3 auf die schadhafte Strecke 5 verschwindet die Spannung U, sodass die genannten Ausgangsspannungen U16 8 und U16-9 vom Zeitpunkt tl an bis auf weiteres wieder den Wert 1 annehmen.
  • Die Diagramme in den Zeilen f und g der Fig. 3 zeiger, dass das Zeitglied 47 der Steuervorrichtung 8 &nlässlich des Schliessens des Streckenschalters 2 im Zeitpunkt t10 gestartet wird und während seiner vorgegebenen Haltezeit läuft, sowie das das Zeitglied 47 der Steuerorrichtung9 anlässlich des Schliessens des Streckenschaiters 3 zum Zeitpunkt tll gestartet wurde und während seiner vorgegebenen Haltezeit r läuft.
  • Der Speicher 28 der Steuervorrichtung 8 bzw. 9 kann durci; ein Ausgangssignal logisch 1 des Verknüpfungsgliedes 25 gesetzt werden. Ein solches Ausgangssignal kann am Ausgang 26 des gemäss Fig. 2 angenommenen UND-Tores 25 jedoch nur erscheinen, wenn sowohl sein Eingang 24 als auch sein Eingang 50 gleichzeitig das logische Signal 1 führen. Es ist nun aus den Diagrammen der Zeilen d und f in Fig. 3 ersichtlich, dass dies in der dem Streckenschalter 2 zugeordneten Steuervorrichtung 8 während der ganzen dargestellten Zeit nie der Fall ist. Somit wird in der Steuervorrichtung 8 der Speicher 28 nicht gesetzt; dementsprechend verläuft das Diagramm Zeile h in Fig. 3 dauernd auf dem Wert 0. Dies hat zur Folge, dass seine Ausgangsklemme 37 dauernd das logische Signal O führt.
  • Zufolge des Inverters 38 wird daher dem Eingang 39 des weiteren Verknüpfungsgliedes 36, wofür gemäss Fig. 2 ein UND-Tor vorgesehen ist, dauernd ein signal von Wert 1 zugeführt. Wird nun dem Einschali@fad 43, beispielsweise von der Ueberwachungsvorrichtung 14 über die Leitung 23 und den Inverter 33 ein Einschaltsignal logisch 1 zugeführt, so wird dieses, weil auch der Eingang 39 logisch 1 führt, vom UND-Tor 36 weitergegeben und Uber das Verzögerungsglied 42 und gegebenenfalls den Trennverstärker 20 den Steuereingang 18 fi,r des Einschalten des Streckenschalters 3 der Betätigungsvorrichtung 17 zugeführt werden. Deshalb konnte auch andässlich der im Zeitpunkt t9 wiederkohrenden Spannung U der Streckenschalter 2 mit der Verzögerungszeit # eingeschaltet werden.
  • Aus den Diagrammen der Zeilen e und g in Fig. 3 ist nun auch ersichtlich, dass auch für den Speicher 28 der dem Streckenschalter 3 zugeordneten teuerscha1tung 9 bis zum Zeitpunkt t11 gleiche Verhältnisse wie für den Speicher 28 der Steuervorrichtung 8 herrschen. Deshalb wurde auch nach der Wiederkehr der Spannung U auf der Strecke 4 im Zeitpunkt t10 (d.h. nachdem der Streckenschalter 2 seine EIN-Stellung angenonnen }-atte) der Streckenschalter 3 vernittelst seiner Steuerschaltung 9 mit der Verzögerungszeit # eingeschaltet.
  • Gleichzeitig wurde das Zeitglied 47 der Steuervorrichtung 9 für seine Laufzeit # gestartet, vergl. Fig. 3 Diagramm Zeile g, Zeitpunkt tll.
  • Innerhalb der Zeitspanne t11...t11 +# ist nun aber zufolge des immer noch vorhandenen Fursschlusses 10 auf der Strecke 5 die Spannung U erneut zusammengebrochen.
  • Demzufolge führt der Ausgang 16 der Ueberwachungsvorrichtung 14 in der Steuervorrichtung 9 des Streckenschalter3 3 ab Zeitpunkt tll wieder das logische Signal 1, welches Uber die Tieitung 23 an den Eingang 24 des erstgenannten Verknüpfungsgliedes 25 geführt wird. Da Während und nur während der Laufzeit # des Zeitgliedes 47 der Ste@ervorrichtung 9 (Fig. 2) sein Ausgang 48 und daher der mit ihm über die Leitung) 49 verbundene Eingang 50 des Verknüpfungsgliedes 25 ebenfalls das logische Signal 1 führt und als Verknüpfungsglied 25 gemäss Fig. 2 ein UND-Tor vorgeschen ist, ist das Ausgangssignal des UND-tores 25 ebenfalls logisch 1. Dieses Signal logisch 1 wird dem Eingang 27 des Speichers 28 zugeführt, wodurch dieser gesetzt wird und diesen Zustand bis auf ucitcres beibehalt.
  • Aus dem Diagramm Zeile i in Fig. 3 ist ersichtlich, dass der Speicher 28 der Steuervorrichtung 9 ab Zeitpunkt t bis auf weiteres gesett ist. Das Set:en des Speichers 28 in der Steuervorrichtung 9 hat nun zum Folge, dass das Ausgangssignal an seiner Kle@@e 37 den Wert logisch 1 annimmt. milch dem Inverter 38 erscheint daher das logische Signal O am Eingang 39 des als Verknüpfungsglied 36 vorgesehenen UND-Tores. Ab dem Zeitpunkt 11 ist das Verknüpfungsglied 36 solange gesperrt, aus der Speicher 28 gesetzt ist; demzufolge ist eine W@@dereinschaltung des Streckenschalters bis auf weiteres nicht möglich.
  • Der Speicher 28 in der Steuervorrichtung 9 kann nun nur durch einen besonderen Eingriff, nämlich durch Betätigung des Druckkontaktes 30 (vergl. Fig. 3) gelöscht werden.
  • Eine solche Löschung soll natürlich erst nach Behebung des Kurzschlusses 10 auf der Strecke 5 erfolgen. Dadurch ist die autematische Arbeitsweise der Vorrichtung wie sie anhand von Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, wieder freigegeben und der Leitungszug 1 gerät durch sukzessives Schliessen der Streckenschalter 2 und 3 wieder unter Spannung.
  • im vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wurde angenommen, dass die Streckenschalter 2 und 3 so ausgebildet sind, dass sie auch einen kurzeschlossenen Leitungszug zu trennen vermögen, dass sie also für die maximal auftretende Kurzschlussleistung dimensioniert sind. Dies ist nun meist auch aus wirtschalftlichen Gründen, nicht der Fall. Lediglich ein dem Leitungszug 1 vorgeschalteter Hauptscha]ter, beispielsweise in einem Unterwerk angeordnet, besitzt diese hohe Abchaltverrnögen, während die Streckenschalter 2 und 3 zwar den Kur"-schlusstrom führen dürfen, jedoch nicht für dessen Abschaltung dimensioniert sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel, welches nunmehr anhand der Figuren 4, 5 und 6 erläutert wird, sind als Streckenschalter 2 und 3 Schaltertypen der zuletzt genannten Art vorbesehen. Um nun zu verhindern, dass diese nicht für die volle Kurzschlussleistung tauglichen Schalter jemals den Kurzschlussstrom abschalten müssen, ist ihre Ausschaltzeit bewusst so stark verzögert, dass sie stets erst nach dem Oeffnen des vorgeschalteten Hauptschalters in Funktion treten.
  • Um diese Verzögerung der Ausschaltung zu erreichen, kann vorrichtung 8 beispielsweise bei der Steuer / und 9 (vergl.
  • Fig. 2) in die Leitung 22, welche den Ausschaltbefehl von der Ueberwachungsvorrichtung 14 zur Betätigungsvorrichtung 17 führt, ein Verzögerungsglied 52 eingefügt werden, wie dies in der Fig. 4 dargestellt ist. Eine derart modifizierte Steuervorrichtung ist in Fig. 4 mit der Bezeichnung 9A versehen. Sinngemäss wird im weiteren auch eine Steuervorrichtung 8, welche ein Verzögerungsglied 52 aufweist, als Steuervorrichtung 8A bezeichnet. Es ist aber auch möglich, die Ausschaltverzögerung in der Form bekannter mechanisch wirkender Mittel am Streckenschalter 2 bzw. 3 anzubringen, beispielsweise in der Form pneumatischer oder hydraulischer Verzögerungsglieder.
  • Die Fig. 5 zeigt einen Leitungszug 1, welcher mittelst eines Hauptschalters 53 an die Energiequelle 6 anschaltbar ist. Der Hauptschalter 53 ist dabei mit einer Schnellwiedereinschaltautomatik 54 bekannte@ Art ausgerüstet.
  • Bezüglich Schnellwiedereinschaltaut@@@tik vergleiche beispielsweise Buchholt/Happoldt: Elektrische kraftwerke und -Netze, Springer-Verlag Berlin 1956, Seite 382 und folgende.
  • Den Streckenschaltern 2 und 3 ist je eine Steuervorrlchtung 8A bzw. 9A zugeordnet, welche die erwähnte Ausschaltverzögerung der Streckenschalter 2 und 3 icherstellen.
  • Fig. 6 zeigt in Anlehnung an die Darstellung gemäss Fig. 3 den zeitlichen Ablauf der in diesem Fall dcr verzögerten Ausschaltfunktion der Streckenschalter auftretenden Schaltvorgänge. Das, Diagramm in Zeile a zeigt die Stellung des Hauptschalters 53, wobei 0 die Schalterstellung OFFEN und 1 die Schalterstellung GESCHLOSSEN bezeichnet. Im Zeitpunkt #0 sei der Hauptschalter 53 offen. Im Zeitpunkt t wird der Hauptschalter 53, beispielsweise von Hand oder ferngesteuert, geschlossen. Im Zeitpunkt t4 trete in Leitungszug 1 und zwar auf der Strecke 5 ein Kurzschluss auf, welcher durch den pfeil 10 symbolisch dargestellt ist. Ein solcher Kurschluss kL'nfl beispiel weise zwischen zwei Phasen eines Dreiphasensystems auftreten. Der Hauptschalter 53 ist nun voraussetzungsgemäss mit einer Schnellwiedereinschaltautomatik 54 ausgerüstet (vergl. Fig. 5). Infolge des kurzschlusses 10 schaltet der Hauptschalter 53 nach d@r kurzen Zeitspanne #* aus und danach nach einer weiteren Zeitspanne '9 wieder ein. Diese Schnellwiedereinschaltung erfolgt im Zeitpunkt t5. Da angenommen wird, der Yurzschluss 10 bestehe auf dem Leitungszug 1 immer noch, erfolgt durch die dem Hauptschalter 53 zugeordnete Schnellwiedereinschaltautomatik 54 eine definitive Ausschaltung, sodass der Hauptschalter 53 ab Zeitpunkt@@+#@ bis auf weiteres ausgeschaltet bleibt und sich nicht selbst wiedereinschaltet.
  • Zufolge des Verzögerungsgliedes 42 in den Steuervorrichtungen 8A und 9A (vergl. Fig. 4) erfolgt die Einschaltung der Streckenschalter 2 bzw. 3 jeweils um die Zeitspanne # verzögert gegen das Auftreten der Spannung U an betreffenden Steckenschalter 2 bzw. 3. Da am Streckenschalter 2 die Spannung U erst vom Zeitpunkt t1 auftritt, schliesst daher der Streckenschalter 2 erst zum Zeitpunkt (vergl. Fig. 6, Diagramm b). im Zeitpunkt t4 tritt der Kurzschluss 10 auf, d.h. die Spannung U verschwindet. Die Verzögerungszeit #"' des Verzögerungsglied es 52 in der der Streckenschalter 2 zugeordneten Steuervorrichtung 8A ist nun bewusst so gross gewählt, dass die Oeffnung des Streckenschalter 2 bestimmt immer erst nach der zweiten,@Oeffnung des Hauptschalters 53 erfolgt. Es ist also zu wählen.
  • # @läuft ab Zeitpunkt t4, also ab dem Zeitpunkt des Verschwindens der Spannung U.
  • Analog zum Streckenschalter 2 verhält sich auch der Streckenschalter 3. Vergleiche Fig. 6, Diagramm c.
  • Im Zeitpunkt t2, das heisst mit dem Schliessen des Streckenschalters 2, erscheint die Spannung U auch beim Streckenschalter 3. Mit seiner Einschaltverzögerung # schliesst sich daher der Streckenschalter 3 zum Zeitpunkt t3. In analoger Weise zu Fig. 3 zeigen die Zeilen d und e den Verlauf der Ausgangsspannung U16 - 8A bzw.
  • U16 9A der Ueberwachungsvorrichtungen 14 der Steuervorrichtung 8A bzw. 9,A. (Dabei bedeutet wiederum: Ausgangsspannung der Ueberwachungsvorrichtung = 1: Spannung ausserhalb ihres Sollbereiches liegt / und Ausgangsspannung der Ueberwachungsvorrichtung = Spannung U liegt in ihrem Sollbereich.) Die Diagramme f und g zeigen wieder wie in Fig. 3 den zeitlichen Verlauf der Ausgangsspannung des Zeitgliedes 47 in der Steuervorrichtung 8A bzw. 9A.
  • Im Zeitpunkt t7 wird nun der Haupt schalter 53 beispielsweise von Händ oder ferngesteuert wieder eingeschaltet (vergl. Fig. 6, Diagramm a). Im Zeitpunkt t8 schliesst dann der Streckcnscha1ter.2und im Zeitpunkt t9 der Streckenschalter 3. Da angenommen wird, der Kch1uss auf der Strecke 5 bestehe immer noch, so bricht die Spannung U auf'dem Leitungszug 1 im Zeitpunkt t9 zusammen. Der Hauptschalter 53 schaltet l:ch der Zeitpsanne Zu* nach t9 ab, schaltet jedoch automatisch nach der Zeitspanne #** nochmals an und nach einer weiteren Zeitspanne #* zum Zeitpunkt t10 + #* definitiv aus.
  • Die Streckenschalter 2 und 3 (vergl. Fig. 6, Diagramme schalten b und. c)1i#ihrer Verzögerungszeit#"' zum Zeitpunkt t@ +#" aus. Wie bereits anhand der Fig. 3 beschrieben, wird der Speicher 28 der Steuervorrichtung des Streckenschalters 2 nicht gesetzt. Dagegen wird der Speicher 28 der Steuervorrichtung des Streckenschalters 3 im Zeitpunkt t9 gesetzt und blockiert dadurch bis auf weiteres das Einschalten des Streckenschalters 3 auf die noch mit dem Kurschluss 10 behaftete Strecke 5.
  • Der Leitungszug 1 wird demzufolge nur in den vor der achadhaften Stelle 5 liegenden Abschnitten wieder an Spannung gelegt. Nach Behebung des-Kurzschlusses1O auf der Strecke 5 kann der Speicher 28 durch einen Eingriff, nämuch durch Betätigung des Kontaktes 30, wieder gelöscht werden, worauf sich die Strecke 5 wieder automatisch an den Leitungszug 1 anschliesst.
  • In den ersten beiden Ausführungsbeispielen wurde angenommen, dass die Spannung U des Leitungszuges 1 bzw.
  • an den Streckenschaltern 2 und 9 überwacht wird. Als ein Kriterium für das Setzen des Speichers 28 und damit als Blockierkriteriun für die Einschaltung des vor der schadhaften Strecken liegenden Streckenschalters wurde dabei das Absinken der Spannung U aus ihrem Sollbereich nu angenommen. Es ist nun auch möglich anstelle#der opmlauch noch nung Ulden Strom I im Leitungszug 1 als überwachte Betriebsgrösse zu wählen.
  • Im weiteren wird eine Ankopplung an den Leitungszug 1 zur Ueberwachung der Spannung U durch eine symbolische Darstellung gemäss Fig. 7 und eine Ankopplung zur Ueberwachung des Stromes 1 im Leitungszug 1 durch eine SJ-bolische Darstellung gemäss Fig. 8 gezeichnet.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel sei nun angenommen, dass als Kriterium für das Setzen des Speichers 28 und damit als Blockierkriterium der Einschaltung des zugehörigen Strecken schalters die Ueberschreitung einer bestimmten oberen Stromgrenze im Leitungszug 1 sei. Ein Blockschaltbild einer hierfür geeigneten oteuervorrichtung 9B ist in Fig. 9 dargestellt. Daraus ist leicht ersichtlich, dass eine Stromüberwachungsvorrichtung 55 durch ein an ihrem Aus, gang 56 erscheinendes signal auf den Eingang 24 des Verknüpfungsgliedes 25 einwirkt. Das Ausgangssignal der Stromüberwachungsvorrichtung 55, veranlasst bei Ueberschreitung einer zulässigen oberen Grenze für den Strom I im Leitungszug 1 das Setzen des Speichers 28, sofern dieses Signal innerhalb der Haltegerechnet vom Einschalten, zeit des Zeitgliedes 47 eintrifft,@. nach wird'vermieden, dass wenn irgend ein weiterer Schalter, beispielsweise in vermaschten Netzen, gleichzeitig mit jene 8chalter, welcher auf den Kurzschluss schaltet, schliesst, dieser erste Schalter blockiert wird. In diesem Falle wird die Wiedereinschaltung des zugehörigen Streckenschalters 3 auf die schadhafte Strecke 5 in bekannter Weise blockiert. Eine Lösung dieser Blockierung nach Behebung des Kurzschlusses 10 auf der Strecke 5 erfolgt wie bisher durch Betätigung des Druckkontaktes 30. Bin Beispiel für eine Stromüberwachungsvorrichtung 55 wird später erläutert.
  • In einem vierten Ausführungsbeispiel ist als Blockierkriterium nicht mehr allein das Unterschreiten eines Sollbereiches der Spannung U gewählt, sondern auch die Ue,berachreitung einer zulässigen oberen Grenze für den Strom 1 im Leitungszug 1 innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, welche Stromüberschreitung zusammentrifft mit einer Unterschreitung eines Sollbereiches der Spannung U. Die Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung 9C für dieses vierte Ausführungsbeispiel. -Nach diesem vierten Ausführungsbeispiel sind der Ausgangs 16 der Spannungsüberwachungsvorrichtung 14 und der Ausgang 56 der Stromüberwachungsvorrichtung 55 über ein UND-Tor 57 miteinander verknüpft, derart, dass am Ausgang 58 des UND-Tores 57 und damit am Eingan, 24 des UND-Tores 25 nur ein logisches Signal 1 erscheint, solange sowohl das Ausgangs signal der Spannungsüberwachungsvorrichtung 14 als auch das Ausgangssignal der Stromüberwachungsvorrichtung 55 den Wert 1 aufweisen. Dies ist aber nur der Fall, wenn sowohl die Spannung U ihren Grenzwert -unterschreitet und gleichzeitig der Strom I seine obere Grenze überschreitet. Dies ist aber nur der Fall, wenn der Streckenschalter 3 an einer Strecke liegt auf welcher ein Kurzschluss besteht.
  • Als fünftes Ausführungsbeispiel ist es nun aber auch möglich, als Ausschaltkriterium die Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze des Stromes I innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zu wählen. Ein Schaltbild einer Steuervorrichtung 9D für dieses fünfte Ausführungsbeispiel ist in Fig. 11 dargestellt. Durch das Ausgangssignal der Stromüberwachungsvorrichtung 55 wird ein Zeitglied 57 gestartet, dessen Ausgang 58 mit einem Eingang 59 eines UND-Tores 60 verbunden ist. Ein weiterer Eingang 61 des UND-Tores 60 ist mit dem Ausgang 16 der Spannungsüberwachungsvorrichtung 14 verbunden. Durch diese Anordnung wird gewährleistet, dass die Ausschaltung des Streckenschalters 3 nur dann erfolgt, wenn ein Spannungszusammenbruch mit einer Stromüberschreitung innerhalb der Laufzeit G des Zeitgliedes 57 zusammenfällt.
  • Dadurch wird vermieden, dass die Schalter die sich zwar in einem kurzschlussbehafteten Netz befinden, aber nicht in einem kurzschlussbehafteten Leitungszug liegen, abschalten.
  • Als sechstes Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 12 eine weitere Variante 9E einer Steuervorrichtung. Hier bildet die Ueberschreitung der oberen Stromgrenze durch den Strom I im Leitungszug 1 das Ausschaltkriterium für den Streckenschalter 3. Aus der Fig. 12 ist ersichtlich, dass die Stromüberwachungsvorrichtung 55 der Steuervorrichtung 9E durch ihr Ausgangssignal von ihrem Ausgang 56 über eine Leitung 62 und über den gegebenenfalls vorhandenen Verstärker 21 auf den Aussehalteingang 19 der Schalterbetätigungsvorrichtung ]7 einwirkt. Diese Lösung kann angewendet werden; wenn Streckenschalter vorgesehen sind, welche auch einen Kurzschlussstrom abzuschalten vermögen.
  • Als siebtes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 13 eine Variante 9F einer Steuervorrichtung für den Streckenschalter 3, in welcher das Ausschaltkriterium und das Blockierkriterium durch das Ueberschreiten der oberen Stromgrenze des Stromes T gebildet ist. Diese Lösung kann in verzweigten Netzen angewendet werden, wenn Streckenschalter vorgesehen sind, welche auch einen Kur@-schlussstrom abzuschalten vermögen.
  • Als achtes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 14 eine Variante 9G einer Steuervorrichtung, in welcher die Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze durch den Strom I im Leitungszug 1 das Blockierkriterium darstellt und das Ausschaltkriterium ist durch Ueberschreitung einer oberen Stromgrenze durch den Strom I im Leitungszug 1 innerhalb einer durch ein Zeitglied gegebenen Zeitspanne #G@ gebildet, wobei diese Ueberschreitung des Stromes I von einer Unterschreitung eines Sollbereiches der Spannung U gefolgt sein muss.
  • Das Ausgangs signal vom Ausgang 56 der Stromüberwachungsvorrichtung 55 wirkt über ein Zeitglied 63 auf einen Eingang 64 eines UND-Tores 65, während das Ausgangssignal vom Ausgang 16 der Spannungsübervachungsvorrichtung 14 auf einen weiteren Eingang 66 des UI:D-Tores 65 einwirkt. Der Ausgang 67 des UND-Tores wirkt über den gegebenenfalls vorgesehenen Verstärker 21 auf den Ausschalteingang 19 der Scha1terbetätigungvorrichtung 17.
  • Als neuntes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 15 eine Variante 9H einer Steuervorrichtung, bei welcher die Betriebsspannung des Leitungszuges nicht nur auf einer Seite des Trennschalters mittels der Ueberwachungsvorrichtung 14 sondern auch an der andez;en Seite des Tresnschalters durch eine Ueberwachungsvorrichtung 14a überwacht wird. Dabei sind die beiden Ausgänge 16 und 16a der Ueberwachungsvorrichtung 14 bzw. 14a über ein UND Tor 80 und einen nachgeschalteten 1nvrter derart miteinander verknüpft, dass zur Erreichung eines Einschaltbefehls für den Trennschalter nur an einem Pol desselben die Betriebsspannung den vorgegebenen Sollwert wieder überschreiten muss. Diese Eigenschaft ist besonders dann erwünscht, wenn beispielsweise die Energieflussrichtung nicht immer die gleiche ist. Dieser Fall kann insbesondere in vermaschten Netzen auftreten. Zum Ausschalten genügt jedoch eine einseitige Ueberwachung, weil im eingeschalteten Zustand die Spannung an beiden Polen des Schalters die gleiche ist.
  • Es folgen nun noch einige Beispiele für in den verschiedenen Ausführungsbeispielen erwähnten Bauteile.
  • Die Fig. 16 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Ueberwachungsvorrichtung 14. Sie weist einen Spannungswandler 90, eine diesem nachgeschaltete Gleichrichterbrücke 91 und ein Relais 92 mit einem Ruhekontakt 92a auf. Das Uebersetzungsverhältnis des Spannungswandlers ist dabei so gewählt, dass das Relais 92 angezogen bleibt solange die Betriebsspannung innerhalb ihres Sollbereiches liegt.
  • Die Fig. lt zeigt eine weitere Ausführung einer Ueberwachungsvorrichtung 14. Die Netzspannung wird hierbei über einen Spannungsteiler 93 auf einen für die elektronischen Bauteile zulässigen Pegel reduziert.
  • Diese reduzierte Spannung wird über eine Gleichrichterschaltung,bestehend aus einer Diode 94 und einem RC-Glied 95, gleichgerichtet und geglättet.
  • Diese geglättete Spannung wird als Ist-Wert einem ifferentiål-J aus den Transistoren 96 und 97 bestehenden Verstärker zugeführt, während anderseits der Sollwert an einem Potentiometer 98 eingestellt werden kann.
  • In Fig. 18 ist ein Ausführungsbeiupieleines Speichers 28 dargestellt. Die Schaltung besteht aus vier NAND-Toren 100, 101, 102 und 103, wovon die NAND-Tore 100 und 101 als Inverter geschaltet sind. Als NAND-Tore können beispielsweise solche des Typs SN 7400 der Firma Texas Instruments USA verwendet werden.
  • Die Fig. 19 zeigt ein weiteres Beispiel eines Speichers 28. Als Speicherelement ist hier ein Thyristor 104 vorgesehen, welcher mit seiner Zündelektrode 105 mit dem Setzeingang 27 (vergl. Fig. 2) verbunden ist. Ein nachgeschalteter Transistor 106 wirkt als Inverter und die beiden Dioden 1G7 und 108 wirken als Spannungsschwelle.
  • Dadurch wird sichergestellt, dass bei gezündetem Thyristor 104 der Transistor 106 nicht leitet.
  • Die rig. 20 zeigt ein weiteres Beispiel eines Speichers 28.
  • Hier ist ein bistabiles Relais 110 das Speicherelement.
  • Eine Wicklung 111, durch welche das Relais eingeschaltet wird, ist mit dem Setzeingang 27 (vergl. Fig. 2) verbunden, während die Ausschaltwicklung 112 mit dem Rückstelleingang 29 (vergl. Fig. 2) verbunden ist.
  • Die Fig. 21 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsgliedes 42. Die Schaltung hat als wesentliche Teile einen sogenannten Pseudo-Integrator, bestehend aus dem Widerstand 115 und einem Kondensator 116 mit einem nachgeschalteten Pegeldetektor, bestehend aus einer Zenerdiode 117 und einem Widerstand 118 sowie einem Verstärker, welcher die Transistoren 119 und 120 und die Widerstände 121 und 122 aufweist. Eine Diode 123 und ein Widerstand 124 dienen zur Schnellentladung des Kondensators 116, was dadurch erreicht wird, dass der Widerstand 124 kleiner gewählt ist als der Widerstand 115.
  • Die Fig. 22 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verzögerungsgliedes 42. Als Zeitelement ist hier ein monostabiler Multivibrator 130, beispielsweise Typ SN 74121 der Firma TexasInstruments USA, vorgesehen.
  • Das Ausgangssignal dieses Multivibrators 130 wird zusammen mit dem Eingangssignal, welches verzögert werden soll, einem UND-Tor 131 zugeführt. Am Ausgang des UND-Tores 131 erscheint ausser dem verzögerten Eingangssignal jedoch auch noch ein sehr kurzer Impuls, in dem Moment wo das Eingangssignal den Wert logisch 1 anni'u,n,t, weil im Multivibratbr 130 eine geringe Verzögerung auftritt. Dieser unerwünschte Impuls am Ausgang des UND Tores 131 wird über ein RC-Glied 132 mit genügend grosser Zeitkonstante einem Schmitt@@rigger 133 wie beispielsweise Typ SN 7413 von Texa instrwrcrts USA zugeführt, welchem ein Inverter 134 nachz,eschattet ist.
  • Die Fig. 23 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Zeitglied 47. Es besteht lediglich aus einer integrierten Schaltung, beispielsweise einem monostabilen Multivibrator, beispielsweise Typ SN 74121 der Firma mexas Instruments USA, mit einer dazu gehörenden RC-Beschaltung 141.
  • Schliesslich zeigt die Fig. 24 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 55 zur Ueberwachung des Betriebsstroms (vergl. Fig. 9). Sie weist einen Stromwandler 150 auf, an dessen Sekundärseite über eine Gleichrichterbrücke i51 ein Relais 152 angeschlossen ist. Dabei wird das Uebersetzungsverhältnis des Stromwandlers 150 und der Anzugsstrom des Relais 152 so gewählt, dass das Relais 152 erst dann anzieht, wenn' der Strom durch den Leitungszug 1 den maximalen Betriebsstrom überschreitet.
  • Wie aus den verschiedenen beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche alle auf der Grundschaltung der Fig. 2 beruhen, ersichtlich ist, kann die Erfindung in weitem Rahmen modifiziert werden. Die verschiedenen Varianten lassen sich in verschiedene Gruppen einteilen: A In einer ersten Gruppe von Schaltungen wird das Ausnchaltsignal verzögert an den Schalterantrieb 17 weitergegeben. Ein Vorteil di@ er Massnahme besteht darin, dass hierdurch die einzelnen Streckenschalter erst ausschalten, wenn der H1uptschalter schon ausgeschaltet hat und damit keine Energie mehr zugeführt wird. Die Abschaltung der Streckenschalter erfolgt deshalb in spannungslosem Zustand (vergl. Fig. 4, 5 und 10). Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass es bei dieser Anordnung einer länger dauernden Abweichung des normalen Betriebszustandes bedarf bevor ausgeschaltet wird. Diese Eigenschaft kann dann beispielsweise dazu ausgenützt werden, die Steuervorrichtungen 8 und 9 zusammen mit einem Haupt schalter zu verwenden, welcher mit einer sogenannten Schnelllridereinschalt-Vorrichtung versehen ist.
  • B Eine zweite Gruppe von Schaltungen, bei welchen nicht nur die Betriebsgrösse Spannung sondern auch die Betriebsgrösse Strom überwacht wird. Diese Ueberwachung des Stromes bietet folgende Vorteile: 1. Reduktion der Anzahl Schalterbewegungen, indem durch entsprechende Verknüpfung dafür gesorge wird, dass nur jene Schalter ausschalten, durch welche ein zu ,rosser Strom reflossen ist.(Fig. 12, 12; 13 2. Einsatz der Steuervorrichtungen 8 bzw. 9 in vermaschten und/oder verzweigten Netzen.
  • C Eine dritte Gruppe von Schaltungen, bei denen die Betriebsspannung an beiden Seiten (Polen) des Streckenschalters überwacht wird. Dies erlaubt den Einsatz der Steuervorrichtungen 8 bzw. 9 in Netzen bei welchen die Energieflussrichtung nicht immer die gleiche ist (Fig. 15), wie dies zum Beispiel in vermaschten Netzen der Fall ist.
  • D Eine vierte Gruppe von Schaltungen, welche in Mehrphasennetzen angewendet werden können. Die Betriebsgrösse Spannung und gegebenenfalls Strom können dabei sowohl einphasig als auch mehrphasig überwacht werden, wobei das Unterschreiten des Sollbereiches der Spannung und/oder das Ueberschreiten des Sollbereiches des Stromes schon in nur einer Phase durch entsprechende logische Verknüpfung als Abweichung des normalen Betriebszustandes bewertet wird'und die Auftrennung des bzw. der Leitungszüge erfolgt.

Claims (13)

  1. Patentansprüche:
    f Verfahren zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines durch mindestens einen Streckenschalter in wenigstens zwei Strecken trennbaren an wenigstens eine Energiequelle anschaltbaren Leitungszuges, dadurch gekennzeichnet, dass infolge einer automatisch festgestellten Abweichung mindestens einer Betriebsgrösse des Leitungszuges von einem bestimmten Sollbereich eine automatische Auftrennung des Leitungszuges in seine Strecken erfolgt, wonach automatisch von der Energiequelle aus die einzelnen Strecken wieder an die Energiequelle zugeschaltet werden, wobei bei einer weiteren automatischen Feststellung einer Abweichung mindestens einer Betriebsgrösse des Leitungszuges von einem bestimmten Sollbereich innerhalb einer bestimmten Zeitspanne nach der Wiederzuschaltung einer Strecke diese Viderzuschaltung rückgängig gemacht und dass eine weitere Zuschaltung dieser Strecke gesperrt wird, wobei diese Sperrung nur durch einen besonderen Bingriff aufgehoben werden kann.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k o n n z e i c h -n e t , daß die Betriebsspannung beidseitig eines Schalters überwacht wird, und daß die sich hieraus ergebenden Ausgangssignale der Überwac~hungsvorrichtungen derart logisch verknüpft werden, daß die Rückkehr der Spannung an einer der beiden Seiten des Schalters genügt, ul den Einschaltvorgang auszulösen.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g o k o n n z o i c h -n e t , daß die genannte automatische Auftrennung zusätzlich verzögert erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k o n n z e i c h x e t daß sowohl die Betriebsspannung als such der Betriebsstrom überwacht worden nur Bildung von Kriterien für die auto matische Auftrennung und/oder die Sperrung der Zuschaltung einer Strecke.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g k k e n n z o i c h -n e t , daß das Einschaltsignal wahlweise in Abhängigkeit von der Überwachung einL'r Betrie@sgröße gebildet wird oder unabhängig davon aus einer externen Quelle zugeführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n s C i c h -n e t , daß in einen Mehrphasen-System mindestens eine der Phasen gemäß Patentanspruch 1 überwacht und im Störungsfalle eine oder alle Phasen aufgetrennt werden, bzw. die Zuschaltung mindestens einer abgetrennten Strecke gesperrt wird.
  7. 7. Vorrichtung sur Ausführung des Verfahrene nach einen oder m@hreren der vorhergehenden Ansprüche, gekenn@eichnet durch einen Strockenschalter (2, 3) in wenigstens einen d@@@ @@@destens/swei Strecken (4, 5) trennbaren an wenigstens eine Energiequelle (6) anschaltbaren Leitungszug (1) mit je einer jedem Streckenschalter (2, 3) zugeordneten Steuervorrichtung (8, 9), welche Steuervorrichtung (8, 9) eine Überwachungsvorrichtung (14) für die Überwachung mindestens einer Betriob@größe (U) des Leitungszuges (1) und eine mit ihr in Verbindung stahende Schalterbetätigungsvorrichtung (17) aufweist, wobei von der Uberwachungsworrichtung (14) ein Einschaltpfad (43) zur Schalterbetätigungsvorrichtung (17) führt, wolcher ein Verknüpfungsglied (36) und ein Versögerungsglied (42) aufweist und wobei außerdem ein eingangsseitig mit den Steusrpfad (43) in Verbindung stehendes z@itglied (47) tiber ein anderes Verknüpfungsglied (25) mit einem Setzeingang (27) elzies Speichers (28) verbunden ist, dessen Ausgang (37) mit einem Eingang (39) des genannten im Einschaltpfad (43) angeordneten Vorknüpfungsgliedes (36) verbunden ist, und wobei ein weiterer Eingang (24) des den Setzeingang (27) des Speichers (28) vorgeschalteten Vorknüpfungsgliedes (25) mit einem Ausgang (16) der Überwachungsvorrichtung (14) verbunden ist und dem Rückstelleingang (29) des Speichers (28) durch einen besonderen Eingriff ein @@schimpuls zuführbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, g e k e n n t e i c h n e t durch beiden Seiten des Streckenschalters zugeordnete Überwachungsvorrichtwgen (14, 14a), deren Ausgänge derart logisch ve:tnüpft rind, daß bei der Rückkehr der Spannung auf wenigstens einer Seite des Streckenschalters das Einschaltkriterium gebildet wird.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, g e k e n n t e i c h n e t durch ein Verzögerungsglied (52) im Ausschaltpfad (22) der Schalterbetätigungsvorrichtung (17) des Streckenschalters.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, g e k e n n s o i c h n s t durch eine erst. @berwachungsvorrichtung (14) fUr die Betriebsspannung und eine zweite Überwachungsvorrichtung (55) für den Betriebsstrom des Leitungsauges (1), wobei den genannten überwachungsvorrichtungen ein Verknüpfungsglied (57) nachgeschaltet ist zur Bildung von Kriterien für die automatische Auftrennung und/oder die Sperrung der Zuschaltung einer Strecke,
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7, g e k e n n z e i c h n e t durch einen dem Einschaltpfad (43) zugeordneten Umschalter zum wahlweisen Anschluß dieses Einschaltpfades an eine @berwachungsvorrichtung (14, 14a) bzw. an einen oxternen Signalpfad (51).
  12. 12. vorrichtung nach @nspruch 7, g e k c n n z e 1 c h n e t durch einem Mehrphasensystem zugeordnete @berwachungsvorrichtungen (14, 14a), wobei mindestens eine der @hasen überwacht und im Störungsfalle durch einen einpoligen Streckenschalter mindestens eine bzw. durch einen mehrpoligen Streckenschalter mehrere Phasen getrennt bzw. wieder zugeschaltet werden.
  13. 13.Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Abtrennung einer schadhaften strecke eines Leitungszuges in einen Mittelspannungs-Energieverso@g@ngsnetz.
    L e e r s e i t e
DE19732307509 1972-07-21 1973-02-15 Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strekke eines leitungszuges Pending DE2307509A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1098672A CH556104A (de) 1972-07-21 1972-07-21 Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strecke eines leitungszuges.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2307509A1 true DE2307509A1 (de) 1974-01-31

Family

ID=4368854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19732307509 Pending DE2307509A1 (de) 1972-07-21 1973-02-15 Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strekke eines leitungszuges

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5831973A (de)
CH (1) CH556104A (de)
DE (1) DE2307509A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5341268A (en) * 1991-12-16 1994-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of and system for disconnecting faulty distribution line section from power distribution line

Also Published As

Publication number Publication date
CH556104A (de) 1974-11-15
AU5831973A (en) 1975-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2435615C3 (de) Vorrichtung zur automatischen Abtrennung einer schadhaften Strecke eines Leitungszuges eines elektrischen Energieversorgungsnetzes
DE2338538A1 (de) Umsetzer mit einer mehrzahl von betriebsweisen, verwendbar zur stromversorgung von lasten auf langen leitungen
DE2127770C3 (de) Gleichstrom-Leistungsschalter
DE4235547C2 (de) Schutzsystem für ein elektrisches Energieversorungsnetz
EP0534250B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Absichern eines Wechselstromkreises
EP3117511B1 (de) Verfahren zur erkennung eines zusammenbruchs einer spannung
DE19819162B4 (de) Schaltung zum Stellen und Überwachen von Weichen mit mehreren Antrieben
DE2326724C2 (de) Trennfehler-Schutzschaltungsanordnung
DE10357250A1 (de) Elektronische Schaltungseinrichtung mit Überstromsicherung und Steuerverfahren
DE60127484T2 (de) Elektrische Schaltungsanordnung zur Meldung von Zustandsinformationen, insbesondere für Eisenbahnmaterial, und System mit einer solchen Einrichtung
DE2531707A1 (de) Verfahren zum wegschalten eines kurzschlussbehafteten netzteiles aus einem geschlossenen elektrischen ringnetz und schalter zur durchfuehrung des verfahrens
DE2307509A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur automatischen abtrennung einer schadhaften strekke eines leitungszuges
DE102006037230A1 (de) Schalteinrichtung zum selektiven Abschalten mit einer induktiven Auslöseeinheit
DE2007414A1 (de) überwachungsschaltung
EP0347787B1 (de) Schutzschalter gegen Überstrom und Kurzschluss
DE19516616C1 (de) Anordnung mit einem an ein elektrisches Energieversorgungsnetz über einen Leistungsschalter angeschlossenen Leitungsabgang mit mindestens einem Verbraucher und mit einer Unterspannungs-Schutzanordnung
DE606487C (de) Schutzschaltung fuer von einer Hochspannungsringleitung ueber Transformatoren gespeiste Niederspannungsmaschennetze zur Abschaltung eines fehlerhaften Ringabschnittes
DE19516614C1 (de) Anordnung mit einem an ein elektrisches Energieversorgungsnetz angeschlossenen Leitungsabgang mit einem Leistungsschalter und mit mindestens einem Motor und mit einer Unterspannungs-Schutzanordnung
DE19516618C1 (de) Anordnung mit einem an ein elektrisches Energieversorgungsnetz über einen Leistungsschalter angeschlossenen Leitungsabgang mit mindestens einem Verbraucher und mit einer Spannungs- und Überstrom-Schutzanordnung
DE1588110A1 (de) Netzschutzanordnung
DE2403644A1 (de) Verfahren zum selektiven abschalten eines einen dauerkurzschluss aufweisenden netzteiles in einem hochspannungsnetz
EP1665491B1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur schnellausschaltung von niederspannungs- leistungsschaltern
AT61448B (de) Schaltungseinrichtung zur selbsttätigen Abschaltung eines schadhaften Generators in elektrischen Zentralen.
DD210793A1 (de) Schaltungsanordnung zum ueberlastschutz von leistungstransistoren in schaltnetzteilen
DE617143C (de) Selektivschutzschaltung