DE261043C

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Publication number: DE261043C
Application number: DENDAT261043D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 261043 -KLASSE 21 c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Dezember 1912 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Schütze ringförmiger Leitungsnetze, das bezweckt, fehlerhafte Teilstrecken bei Überströmen, die infolge des Fehlers entstehen, unter möglichster Beschränkung einer Betriebsstörung abzuschalten. Zum Unterschied von bekannten Systemen, die in solchen Fällen von Differenzen in Strom und Spannung in verschiedenen voneinander durch Distanz getrennten Querschnitten desselben Leiters Gebrauch machen und sehr empfindliche Apparate benötigen, besteht das neue System aus einer zweckmäßigen Kombination der bei unabhängigen Speiseleitungen gebräuchlichen Mit-

tel für den Überstromschutz und einer Einrichtung, die für eine kurze Zeit das Ringsystem aufschneidet und nach Abschaltung des defekten Teils wieder schließt.

In der Zeichnung ist die Anordnung schematisch für eine beispielsweise angenommene Hochspannungswechselstromzentrale Z mit drei Unterstationen I, II und III, die durch ein Ringnetz miteinander verbunden sind, dargestellt. Es bedeuten in den Figuren:

UMS momentan auslösender Maximalschalter mit Einrichtung für das Wiedereinschalten, die mit Zeiteinstellung versehen sein kann,

AMS Maximalschalter mit von der Stromstärke unabhängiger Zeiteinstellung,

AF Ausschalter mit Fernauslösung durch Fremdstrom.

In der Fig. 1 sind zwecks Vereinfachung alle Leitungen einpolig zur Darstellung gebracht, wie es auf Leitungsplänen üblich ist.

Die Wirkungsweise des Systems erhellt am besten aus einer Besprechung eines Störungsfalles unter der Annahme eines Kurzschlusses, beispielsweise an der Stelle A, also an dem Kabel zwischen Zentrale Z und Unterstation I. In diesem Falle wird die Fehlerstelle A sowohl durch die Speiseleitung S₁ als auch über die Leitung S₂ mit einem Strom gespeist, der die Normalstromstärke der Leitung bei weitem übersteigt. Dieser Überstrom bringt den Maximalausschalter UMS, der hier in der Unter^: station II angeordnet ist, so rasch zum Ausschalten, daß nur für einen Bruchteil einer Sekunde Überstrom über S₂ kommt. Infolgedessen muß jetzt der ganze Fehlerstrom von Sj geliefert werden. Er geht über den unabhängigen Zeitschalter AMS₁ und bringt ihn nach einer gewissen, ihm eigentümlichen Zeit (2 Sekunden) zum Ausschalten; hierbei schließt dieser den Kontakt 1 und dadurch den Stromkreis der Batterie Bt (der Unterstation I) über E (Erde) für die Fernauslösung des Ausschalters AF₁ und bringt auch den letzteren zum Herausfallen. Hierdurch ist dann das fehlerhafte Kabelstück abgeschaltet.

Nun wäre aber infolge des öffnens von UMS die Unterstation I und ein Teil der Unterstation II spannungslos. Es muß daher dafür gesorgt werden, daß dieser Teil des Netzes wieder automatisch eingeschaltet wird. Dies wird nach dem Erfindungsgedanken auf folgende Weise erreicht:

Mit dem Schalter UMS ist ein Relais 5 verbunden, das bei stromführendem, also eingeschaltetem Schalter die Kontakte 6 und 7 eines Hilfsstromkreises nicht überbrückt. Sowie aber der Schalter UMS und mit ihm die Spule des Relais 5 stromlos wird, werden die Kontakte 6 und 7 verbunden und dadurch ein Motor M eingeschaltet, der auf geeignete

Weise den Schalter wieder schließt, und zwar nach Ablauf einer Zeit, die nur wenig größer ist als die Ausschaltzeit des Schalters ^4MS₁. Dies geht ohne weiteres, wenn man für den Einschaltmotor M eine vom Netze unabhängige Stromquelle anwendet. Will man ihn jedoch vom Netze aus, beispielsweise mit Hilfe kleiner Transformatoren speisen, wie es in der Figur dargestellt ist, so ist eine weitere Einrichtung erforderlich. In der Zeichnung liegt der Motor M am Transformator 3T₁, also an der Netzhälfte L, die nach Isolierung des Fehlers für kurze Zeit spannungslos wird; er könnte somit den Schalter UMS nicht wieder einrücken. Dieser Ubelstand wird auf folgende Weise verhindert: An den Transformator T₁, der an der linken Netzhälfte L liegt, ist ein Relais 8 angeschlossen, das, so lange auf der Seite L Spannung herrscht, seinen Anker anzieht und den Schaltmotorkreis über den Kontakt 9 vom linken Transformator T₁ speist, wenn die Kontakte 6, 7 verbunden sind. Im Falle eines Kurzschlusses bei A wird nun L spannungslos, und Relais 8 läßt seinen Anker los; dieser wird durch Federkraft zurückgezogen, öffnet den Kontakt bei 9 und schließt den Kontakt bei 10. Dadurch wird aber der Motorkreis an den Transformator T₂, also an die rechte Hälfte R des Netzes geschaltet, kann somit den Schalter UMS wieder einschalten.

Wie aus dem beschriebenen beispielsweise gewählten Falle hervorgeht, wird automatisch eine defekte Teilkabelstrecke außer Betrieb gesetzt, ohne daß der Betrieb in den übrigen Teilen der Ringleitung praktisch gestört wird. Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die Einrichtung auf genau gleiche Weise funktioniert, wenn die Störung bei B, C oder D eintreten würde, und welches die Zahl der Unterstationen ist. Im Falle B würde nach Ausschalten des Schalters UMS der Schalter AMS₂ herausfallen, dessen Auslösezeit kleiner wie die von AMS₁ ist. ' Im Falle C fällt AMS₃ mit kleinerer Ausschaltzeit als ^4MS₄ heraus und im Falle D der letztere AMS₄. Die übrige Wirkungsweise ist ganz analog dem beschriebenen Beispiel unter Annahme des Fehlers bei A.

Für die Wirkungsweise der Erfindung ist es ganz nebensächlich, ob es sich um Gleichstrom oder Wechselstrom, um Hoch- oder Niederspannung handelt.

Ebenso muß das Wiedereinschalten des Schalters UMS keinesfalls durch einen Motor erfolgen, sondern es kann eine beliebige andere Vorrichtung sein, deren Arbeiten durch das Relais 5 begrenzt wird. Der Einschaltkreis, der im vorliegenden Falle den Motor bedient, braucht nicht unbedingt am zu schützenden Netze liegen, sondern er kann, wie bereits erwähnt, an eine beliebige andere Stromquelle angeschlossen werden.

Ebenso braucht der Schalter UMS nicht in der Mitte der Unterstation II zu liegen, diese also in zwei Teile zu trennen, sondern er kann hinter den Schalter AF₂ oder ^F₃ gelegt werden. Dies ist aber immer so zu verstehen, daß der Schalter UMS zur Unterstation gehört, also durch die Ausschalter AF₂ oder /IF₃ für das Kabel nicht ausgeschaltet werden kann.

In der Ausführung nach Fig. 1 haben die Unterstationen I und III je eine kleine Stromquelle, z. B. Akkumulatorenbatterie Bt, die zur Betätigung der Fernauslösungen der Schalter AF dient. Ist für das Betriebstelephon eine Doppelringleitung vorhanden, so kann man diese benutzen, um die Fernauslösung zu betätigen, wobei man nur eine Stromquelle in der Zentrale benötigt. Fig. 2 zeigt die Anordnung, wenn eine solche Sprechdoppelleitung D vorhanden ist (es ist nur eine Netzhälfte L gezeichnet). In dieser Figur ist auch noch eine Abänderung für die Schließung des Hilfsstromkreises zum Wiedereinschalten des Maximalautomaten UMS dargestellt. Es ist an Stelle des Relais 5 der Fig. 1, das bei Stromloswerden die Kontakte 6 und 7 überbrückt, ein solches (11) verwendet, welches beim Herausfallen eines der Schalter AMS über die Doppelleitung D und Erde E Strom erhält und durch seine Erregung die Kontakte 6 und 7 für den Hilfsstromkreis schließt. Die übrige Wirkungsweise ist sonst genau wie bei Fig. 1.

Das Verfahren läßt sich für eine beliebige Anzahl von Unterstationen verwenden. Fig. 3 zeigt schematisch den Einbau der Schalter für Zentrale und 6 Unterstationen, a, b und c sowie A, B, C und D sind die unabhängigen Maximalschalter, während 1, 2 und 3 sowie 10, 11, 12, 13 die von ihnen durch Fernauslösung betätigten Schalter sind. Die Einstellung der unabhängigen Automaten hat so zu erfolgen, daß die Ausschaltzeit mit der Annäherung an die Station Z größer wird. Die Zeit vom Momente des Herausfallens des den Ring aufschneidenden Automaten UMS (nicht gezeichnet) in Unterstation III bis zu dessen Wiedereinschalten muß größer sein wie die größte vorkommende Ausschaltzeit eines der unabhängigen Schalter, jedoch wird die Differenz dieser beiden Zeiten tunlichst klein gewählt werden.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Verfahren zum Schütze ringförmiger Leitungsnetze mit Zentrale und mehreren Unterstationen gegen Überströme beliebiger Ursache, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überstrom zunächst das Netz in irgend-

einer der Stationen durch einen momentan wirkenden Maximalschalter (UMS) in zwei Teile geteilt wird, dann die fehlerhafte Teilstrecke auf der nach der Zentrale zu gelegenen Seite durch einen von der Stromstärke unabhängigen Maximalzeitschalter (AMS), dessen Auslösezeit in bekannter Weise bei größerer Entfernung der Teilstrecke von der Zentrale kleiner ist, und auf der entgegengesetzten Seite durch einen Schalter mit Fernauslösung (AF), welche durch die Auslösung des unabhängigen Zeitschalters (AMS) betätigt wird, abgeschaltet wird, und hiernach der momentan wirkende Maximalschalter (UMS) durch einen beliebig gespeisten Hilfsstromkreis wieder geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis zum Wiedereinschalten des momentan wir- 20 kenden Maximalschalters (UMS) bei Speisung vom Netz aus durch ein Relais (8 in Fig. 1) selbsttätig an die stromführende Netzhälfte (R) geschaltet wird, falls die ihn normal speisende Netzhälfte (L) strom- 25 los wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis entweder in an sich bekannter Weise durch Herausfallen des momentan wirkenden Maximalschalters (UMS in Fig. 1) oder durch den jeweils ausgelösten unabhängigen Zeitschalter (AMS in Fig. 2) des defekten Leitungsstückes geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.