DE250724C - Sicherheitsschaltung fuek Kabel und Freileitungen in Gleich und Wechselstromanlagen unter Verwendung von Hilfsleitungen - Google Patents
Sicherheitsschaltung fuek Kabel und Freileitungen in Gleich und Wechselstromanlagen unter Verwendung von HilfsleitungenInfo
- Publication number
- DE250724C DE250724C DE1911250724D DE250724DA DE250724C DE 250724 C DE250724 C DE 250724C DE 1911250724 D DE1911250724 D DE 1911250724D DE 250724D A DE250724D A DE 250724DA DE 250724 C DE250724 C DE 250724C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- line
- lines
- auxiliary
- relays
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
- H02H7/226—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for wires or cables, e.g. heating wires
Landscapes
- Breakers (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21c. GRUPPE
unter Verwendung von Hilfsleitungen.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. September 1911 ab.
In größeren Freileitungs- oder Kabelnetzen, namentlich solchen mit geschlossenen Ringleitungen,
die durch Schalter in Sektionen unterteilt sind, besteht das Bedürfnis nach Einrichtungen,
durch welche bei Auftreten eines Erdschlusses oder Kurzschlusses auf der Strecke nur
die schadhafte Sektion selbsttätig abgeschaltet wird, was durch Anordnung von selbsttätigen
Starkstromschaltern allein bekanntlich nicht
ίο erreichbar ist. Es sind bereits Sicherheitsschaltungen
bekannt, welche die genannte Schaltwirkung zu erreichen suchen dadurch, daß an den Enden jeder zu schützenden Sektion Stromwandler
angeordnet werden, durch die ein mehrpoliges Hilfsleitungssystem in induktive Beziehung
zu dem Hauptleitungssystem gebracht wird, oder auch dadurch, daß beim Durchschlagen
der Isolation unmittelbar an der schadhaften Stelle ein aus gesonderter Stromquelle
gespeister Hilfsstromkreis geschlossen wird, der die Schalterauslösung bewirkt.
Die vorliegende Schutzschaltung erreicht den gewollten Zweck durch Schaffung je eines
künstlichen Neutralpunktes an den beiden Enden jeder zu schützenden Leitungssektion
und Verbindung dieser beiden Punkte durch eine normalerweise stromlose, im übrigen von
den Hauptleitungen und der Erde isolierte Hilfsleitung. Diese besitzt in normalem Betriebe
keine Spannungsdifferenz zur Erde, zu den einzelnen stromführenden Adern aber konstante,
gleich große Spannungsdifferenzen, was beispielsweise durch statische Spannungsmesser
nachgewiesen werden kann. Tritt dagegen auf der Strecke ein Kurzschluß oder ein Erdschluß
ein, so wird die Hilfsleitung dadurch in Mitleidenschaft gezogen, und ihre Spannungsdifferenzen
zu den einzelnen Hauptleitungen werden verschieden groß, was durch Änderungen in
den Ausschlägen der vorerwähnten statischen Spannungsmesser kenntlich sein würde. Setzt
man nun gemäß der Erfindung an Stelle der statischen Spannungsmesser geeignet konstruierte
Spannungsrelais, welche beispielsweise den Kontakt eines HilfsStromkreises schließen,
sobald eine Verschiedenheit in den Spannungsdifferenzen eintritt, so können hierdurch Schaltvorrichtungen
ausgelöst werden, welche ein selbsttätiges Abschalten der Leitungssektion an
ihren Enden bewirken. Hierbei ist es prinzipiell gleichgültig, ob die zu verwendenden Spannungsrelais
direkt zwischen die Hauptleitungen und die Hilfsleitung angeschlossen werden, oder
ob dies unter Zwischenschaltung von anderen Vorrichtungen, z. B. von Spannungstransformatoren
bei Wechselstrom, geschieht. Wesentlich ist, daß im Gegensatz zu anderen bekannten
Schutzschaltungen nicht im Hilfsleiter auslösende Relais angeordnet sind und durch die
in diesem auftretenden Ströme in Tätigkeit gesetzt werden; denn auch bei völlig unversehrter
Hauptleiterisolation können im Hilfsleiter infolge von Ladungen oder Induktionsstößen momentane Ströme erzeugt werden, die
dann eine unbeabsichtigte Auslösung hervorrufen würden. Bei der Schaltung der Relais
gemäß der Erfindung ist dies jedoch nicht möglich, da die genannten Ströme die Relais in
gleichem Sinne beeinflussen und eine Verschiedenheit der Spannungsdifferenzen nicht herbeiführen;
Abschaltungen finden also nicht statt. In den Fig. ι bis 5 ist die Sicherheitsschaltung
beispielsweise für ein dreiadriges Hochspannungsdrehstromkabel erläutert. Der in
Fig. ι dargestellte Kabelquerschnitt zeigt die drei Hauptadern av a2 und az, welche unter
Zwischenlage von Isoliermaterial von den den Hilfsleiter darstellenden, unter sich leitend
verbundenen Umhüllungen h umschlossen sind. Der Hilfsleiter h bildet, solange das Kabel intakt
ist, einen Neutralpunkt zu dem Drehstromsystem, und die drei zwischen ihn und die Drehstromadern
av a% und az direkt oder unter
Zwischenschaltung eines dreiphasigen Spannungstransformators t angelegten Spannungsmesser
D1, V2, V3 weisen gleiche Ausschläge auf.
Tritt jedoch ein Durchschlag im Kabel ein, so wird sofort das Symmetrieverhältnis gestört
und die Voltmeter zeigen verschiedene Ausschläge.
Die in Fig. 1 dargestellte Form des Hilfsleiters
kann durch Umpressen der Adern mit einem Metallmantel, durch Umwickeln mit Metallband oder in ähnlicher Weise erzielt
werden, doch ist diese besondere Form nicht wesentlich für den Erfindungsgedanken. So
zeigt beispielsweise Fig. 2 einen Hilfsleiter, der in eine um und zwischen die Hauptadern verteilte Anzahl von parallel geschalteten Einzeldrähten
d aufgelöst ist, und Fig. 3 weist einen Mantel m und einen zentral angeordneten
Leiter η auf, die einzeln oder gemeinsam den Hilfsleiter bilden können, womit aber die möglichen
Formgebungen des Hilfsleiters keinesfalls erschöpft sind. Die Anordnung nach Fig. 3
hat den Zweck, durch den von allen Hauptadern gleich weit entfernten mittleren Hilfsleiter
η auch für Durchschläge innerhalb des Kabels eine Sicherheit zu schaffen.
In Fig. 4 sind nun an beiden Enden der Drehstromkabelstrecke die drei Hauptleitungen ax,
a%, as mit der Hilfsleitung h durch die Primärwicklungen
von Spannungstransformatoren tx und L1 verbunden, an deren Sekundärwicklungen
die dreiphasigen Spannungsrelais T1 und r2
angeschlossen sind. Solange die Kabelstrecke intakt ist und der Hilfsleiter einen Neutralpunkt
des Drehstromsystems darstellt, wirken drei gleich große Kräfte auf jedes Relais, die
sich gegenseitig ausbalancieren. Dieses Gleichgewicht wird jedoch sofort gestört, sobald durch
einen Kurz- odre Erdschluß im Kabel der Hilfsleiter die Eigenschaft des Neutralpunktes verliert,
und die Folge davon ist ein Schließen der Kontakte k^ und A2 an den Relais, wodurch
der Strom der Hilfsbatterien \ und δ2 oder einer
beliebigen anderen Stromquelle auf die Auslösespulen S1 und S2 der Schalter O1 und O2 wirkt und
letztere zum Ausschalten bringt.
In analoger Weise wird der Hilfsleiter für ein zwei- oder mehradriges Kabel angeordnet und
die Sicherheitsschaltung angewandt, die sich gleichgut für Gleich-, Emphasen- und Mehrphasenstromnetze
benutzen läßt.
So stellt beispielsweise Fig. 6 das Schutzsystem für eine Gleichstromkabelstrecke mit
zwei Einfachkabeln dar, deren Adern ax und a2
von den als Hilfsleiter dienenden Mänteln A1
und A2 umgeben sind, die ihrerseits wieder an
den Enden der Kabelstrecke miteinander und mit den Neutralpunkten der zugehörigen Spannungsrelais
T1 und ;-2 leitend verbunden sind.
Die Wirkungen der beiden Spulen jedes Relais heben sich gegenseitig auf, solange die Kabel
intakt sind, dagegen überwiegt bei Durchschlag in einem Kabel die Zugkraft einer Relaisspule
die der anderen, und es erfolgt bei A1 und A2
Kontaktgebung, durch die, in gleicher Weise wie bei Fig. 4 erläutert, die Abschaltung der
Kabelstrecke herbeigeführt wird.
, Auch für Freileitungsnetze ist die Sicherheitsschaltung geeignet zur Abschaltung der Strecke bei einem Isolatorendurchschlag, wobei man die Hilfsleitung in leitende Verbindung mit den Isolatorenstützen bringt, die ja in normalem Betriebe ebenfalls das Potential eines Neutralpunktes haben; in diesem Falle kann die für das sichere Arbeiten der Schaltung erforderliche Isolation der Hilfsleitung von der Erde durch isolierte Befestigung der Isolatorenstützen an den Masten erreicht werden, sofern nicht bei Verwendung von Holzmasten der Isolationswert des Holzes selbst schon hierfür genügt.
, Auch für Freileitungsnetze ist die Sicherheitsschaltung geeignet zur Abschaltung der Strecke bei einem Isolatorendurchschlag, wobei man die Hilfsleitung in leitende Verbindung mit den Isolatorenstützen bringt, die ja in normalem Betriebe ebenfalls das Potential eines Neutralpunktes haben; in diesem Falle kann die für das sichere Arbeiten der Schaltung erforderliche Isolation der Hilfsleitung von der Erde durch isolierte Befestigung der Isolatorenstützen an den Masten erreicht werden, sofern nicht bei Verwendung von Holzmasten der Isolationswert des Holzes selbst schon hierfür genügt.
Die Isolierung der Hilfsleitung von der Erde im normalen Betriebe ist deshalb erforderlich,
weil andernfalls die Hilfsleitungen der verschiedenen
Sektionen miteinander in leitender Verbindung stehen und bei einem Leitungsdefekte
nicht nur die zu der betreffenden Sektion gehörigen Relais, sondern auch die von anderen
Sektionen ansprechen würden; dagegen hat es keinerlei für den Leitungsschutz nachteilige
Wirkung, wenn durch den Kurz- oder Erdschluß der Hilfsleiter der schadhaften Sektion Erdverbindung
erhält.
In Fig. 5 ist endlich schematisch die Atrsführung
eines dreipoligen Spannungsrelais angedeutet, wie sie für den Schutz einer Drehstromleitung
in Betracht kommen kann. Über den Phasenspulen C1, c2, c3 ist ein dreiarmiger
Anker e angeordnet, der bei gleicher Anzugskraft der Spulen in Gleichgewichtslage gehalten wird,
aber beim Überwiegen der Kraft einer oder zweier Spulen zum Kippen kommt, wobei einer
der Hüfskontakte i geschlossen und dadurch die Schalterauslösung bewirkt wird. Bei Eintritt
eines gleichzeitigen Kurzschlusses zwischen allen drei Phasen könnte allerdings der Fall eintreten,
daß die Potentialdifferenzen aller drei Phasen gegen den Hilfsleiter zu null werden,
die Relaisspulen dann überhaupt keine Kraft auf den Anker ausüben und die Kontaktgebung
bei i trotz des Leitungsdefektes unterbleibt. Um letzteres zu verhindern, kann im Relais
eine Feder f angebracht werden, welche beim vollständigen Verschwinden der Anzugskraft
der Spulen den dreiarmigen Anker gegen die Kontakte i drückt und diese schließt.
Da aber auch bei' zeitweisem Fortbleiben der
ίο Spannung von der Zentrale aus die Feder f in
Wirksamkeit treten und die Kontakte i schließen würde, in diesem Falle aber ein Abschalten
der Leitungssektionen nicht erwünscht wäre, so kann das Schließen des Hilfsstromkreises
für die Auslösung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein eines Stromflusses in der Hauptleitung
gebracht werden, indem man entweder als Stromquelle für den Auslösestrom die Sekundärwicklung
eines in den Hauptleitungen Hegenden Stromwandlers verwendet oder durch von den Strömen der Hauptleitungen beeinflußte
Stromrelais den Auslösestromkreis öffnen läßt, sobald die Hauptleitungen bei Fortbleiben
der Zentralenspannung stromlos werden.
Als Spannungsrelais zur Wirksammachung der Spannungsdifferenzen zwischen dem Hilfsleiter
und den Hauptleitern können nach elektromagnetischem, elektrostatischem, Hitzdraht-,
Ferrarisprinzip 0. dgl. gebaute Apparate oder Kontaktvoltmeter verwendet werden.
Claims (5)
- Patent-Ansprüche:i. Sicherheitsschaltung für Kabel und Freileitungen in Gleich- und Wechselstromanlagen zum selbsttätigen beiderseitigen Abschalten einer Leitungsstrecke bei Auftreten eines Isolationsdefektes in ihr unter Verwendung von Hilfsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden jeder Leitungsstrecke Neutralpunkte der Spannung gebildet und durch eine von der Erde isolierte Hilfsleitung verbunden sind und die bei einem Isolationsdefekt eintretende Verschiedenheit der zwischen den einzelnen Hauptleitungen und der Hilfsleitung bestehenden, in normalem Betriebe gleichen Spannungsdifferenzen die von letzteren gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Spannungstransformatoren, erregten Spannungsrelais in Tätigkeit setzt, welche die an den beiden Enden der Teilstrecke angeordneten Selbstschalter auslösen.
- 2. Ausführung nach Anspruch 1 für mehradrige Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung aus einem sämtliche Adern umgebenden isolierten Metallmantel und einem in der Kabelachse angeordneten Metalldraht besteht (Fig. 3).
- 3. Ausführung nach Anspruch 1 für Freileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsleitung in leitende Verbindung mit den Metallstützen der Hauptleitungsisolatoren gebracht wird, so daß beim Durchschlagen eines Isolators von Leitung nach Stütze ein Abschalten der Strecke erfolgt.
- 4. Ausführung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Spannungsrelais, die so ausgebildet sind, daß sie den zugehörigen Hauptschalter nicht nur auslösen, wenn die Spannungsdifferenzen zwischen der Hilfsleitung und den einzelnen Hauptleitungen verschieden groß werden, sondern auch dann, wenn diese Spannungsdifferenzen gleichzeitig einen bestimmten Größenwert unterschreiten (Fig. 5).
- 5. Ausführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung der Selbstschalter außer von Spannungsrelais auch noch von Stromrelais beeinflußt wird, die in Abhängigkeit von den in den Hauptleitungen fließenden Strömen gebracht sind und das Auslösen durch die Spannungsrelais erst von einer bestimmten Mindeststromstärke an zulassen.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE250724T | 1911-09-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE250724C true DE250724C (de) | 1912-09-20 |
Family
ID=32337297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1911250724D Expired DE250724C (de) | 1911-09-25 | 1911-09-25 | Sicherheitsschaltung fuek Kabel und Freileitungen in Gleich und Wechselstromanlagen unter Verwendung von Hilfsleitungen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE250724C (de) |
FR (1) | FR448648A (de) |
GB (1) | GB191221831A (de) |
NL (1) | NL288C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1024596B (de) * | 1951-03-06 | 1958-02-20 | Merlin Gerin | Sicherheitssystem fuer elektrische Kabel mit in diesen eingebetteten UEberwachungs- und Steuerleitern |
DE20210025U1 (de) * | 2002-06-25 | 2003-08-07 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Coburg, 96450 Coburg | Flachleiter |
-
1911
- 1911-09-25 DE DE1911250724D patent/DE250724C/de not_active Expired
-
1912
- 1912-09-24 NL NL1235A patent/NL288C/xx active
- 1912-09-24 FR FR448648A patent/FR448648A/fr not_active Expired
- 1912-09-25 GB GB191221831D patent/GB191221831A/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1024596B (de) * | 1951-03-06 | 1958-02-20 | Merlin Gerin | Sicherheitssystem fuer elektrische Kabel mit in diesen eingebetteten UEberwachungs- und Steuerleitern |
DE20210025U1 (de) * | 2002-06-25 | 2003-08-07 | Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. KG, Coburg, 96450 Coburg | Flachleiter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB191221831A (en) | 1913-02-20 |
FR448648A (fr) | 1913-02-05 |
NL288C (nl) | 1914-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE954893C (de) | Schutzeinrichtung zur Erfassung innerer und aeusserer Fehler an Sammelschienenkuppelschaltern | |
DE1965504C3 (de) | Metallumschlossene elektrische Trennvorrichtung für hohe Spannung | |
DE2725485A1 (de) | Erdschluss-schutzgeraet | |
DE250724C (de) | Sicherheitsschaltung fuek Kabel und Freileitungen in Gleich und Wechselstromanlagen unter Verwendung von Hilfsleitungen | |
DE2821138A1 (de) | Einstueckige elektrische einrichtung | |
DE1049486C2 (de) | Schutzvorrichtung fuer stromkreise und elektrische geraete | |
DE102016205101A1 (de) | Differenzstromsensor | |
DE737579C (de) | Fehlerstromschutzschalter fuer mit Wechsel- oder Drehstrom betriebene elektrische Verbraucheranlagen | |
AT60848B (de) | Sicherheitsschaltung für Kabel und Freileitungen in Gleich- und Wechselstromanlagen. | |
DE567079C (de) | Einrichtung zur Verhinderung des Bestehenbleibens von Fehlerstroemen, beispielsweise bei Erdschluessen in elektrischen Anlagen | |
DE268186C (de) | ||
DE716744C (de) | Durch Sicherungen abschaltbare elektrische Anlage | |
DE617225C (de) | Schutzschaltung gegen die beim Bruch vom Nulleiter auftretenden zu hohen Beruehrungsspannungen der Nulleiter innerhalb von Verteilungsnetzen | |
DE255818C (de) | ||
DE493807C (de) | Elektrische Schutzanordnung fuer Speise- oder sonstige Leiter oder Leitergruppen | |
DE730733C (de) | Einrichtung zum selbsttaetigen Abschalten von elektrischen Anlagen beim Auftreten von Isolationsfehlern | |
DE2105860C3 (de) | Schutz- und Kurzschlußortungssystem für zusammengeschaltete Mehrfachringe | |
DE624091C (de) | Schutzeinrichtung fuer mit Erdschlussloeschern versehene Drehstromnetze, die mit von der Erdschlusswirkleistung abhaengigen wattmetrischen Erdschlussrelais ausgeruestet sind | |
DE2234056C3 (de) | Anordnung zum Abschalten einer elektrischen Last bei unsymmetrischen Strömen in diese | |
DE166224C (de) | ||
DE238150C (de) | ||
DE402102C (de) | Schutzvorrichtung fuer elektrische Verteilungssysteme | |
DE245170C (de) | ||
DE517740C (de) | Schutzeinrichtung fuer Wechselstromerzeuger mit geerdetem, gegebenenfalls kuenstlich hergestelltem Nullpunkt, welche bei Erdschluss von Wicklungsteilen des Stromerzeugers anspricht | |
DE585952C (de) | Einrichtung zum Schutz elektrischer Leitungsstrecken |