DE321730C - Anordnung zum Abschalten einer von einem Erdschluss betroffenen Leitung unter Benutzung von Erdungsdrosseln - Google Patents

Anordnung zum Abschalten einer von einem Erdschluss betroffenen Leitung unter Benutzung von Erdungsdrosseln

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DE321730C
DE321730C DE1918321730D DE321730DD DE321730C DE 321730 C DE321730 C DE 321730C DE 1918321730 D DE1918321730 D DE 1918321730D DE 321730D D DE321730D D DE 321730DD DE 321730 C DE321730 C DE 321730C
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    • 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
    • H02H3/16Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H02H3/162Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM12.JUNM920
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21 c GRUPPE
Patentiert im Deutschen Reiche vom 30, Juni 1918 ab.
Freileitungsnetze für sehr hohe Spannungen haben im Vergleich mit solchen für mittlere Spannung manchmal geringe Ausdehnung und Kapazität; das ist besonders der Fall, wenn es sich um Verteilung des sehr hochgespannten Stromes einer Überlandzentrale an wenige große Unterstationen handelt. Bei solchen Netzen können wegen der verhältnismäßig kleinen Kapazität die Erdschlußströme selbst bei widerstandsfreiem Erdschluß einer Leitung so klein sein, daß sie den Nennstrom der Leitung nicht erreichen, also auch die vorhandenen Überstromauslöser nicht in Tätigkeit setzen; diese bieten dann in solchen Netzen keinen Schutz, wenn einphasiger Erdschluß eintritt.
Die Einrichtung nach der Erfindung macht aus dem verhältnismäßig schwachen Erdschlußstrom, einen kräftigen Überstrom. Zu diesem Zweck wird mit dem Netz ein System von Induktionsspulen verbunden, dessen gemeinsamer Nullpunkt an Erde liegt und dessen Anordnung (Gestaltung, Bemessung, Schaltung) so getroffen ist, daß im Fall eines Erdschlusses ein Strom entsteht, der stark genug ist, die Überstromauslöser in Tätigkeit zu setzen. Die bisher -üblichen Erdungsdrosseln sind ihrer Bestimmung gemäß so bemessen, daß sie nur einen geringen Strom nach Erde durchlassen. Sie haben vorwiegend den Zweck, statische Ladungen nach Erde abzuleiten. Auch bei ihnen entsteht im Fall des Erdschlusses ein erhöhter Strom, wie an Fig. ι erklärt sei: Hier ist t der das Netz H1, n„ speisende Transformator; dlt d2 ist eine zweischenklige Drossel, deren Nullpunkt geerdet ist. Tritt ein Erdschluß an der Leitung M1 ein, dann wird dadurch die Spule d1 kurzgesc.hlos.sen. .-' Da die Spule d„ jetzt die volle Netzspannung erhält, so er-_ zeugt sie einen sehr kräftigen magnetischen Fluß durch beide Spulen. Infolgedessen entstellt in der Spule dx eine E. M. K., die weit größer ist als unter normalen Betriebs Verhältnissen. Diese E. M. K. erzeugt also einen Strom über den Fehlerkontakt. Es ist nun das Kennzeichen der Einrichtung nach der Erfindung, daß die Spulen so errechnet und bemessen sind, daß dieser Strom größer ist als der normale Ladestrom der Leitung. Dieser verstärkte Strom ist dann imstande, auf seinem Weg über die Leitung zur Fehlerstelle die Überstromschalteinrichtung in Tätigkeit zu setzen, so daß die beschädigte Leitungsstrecke abgeschaltet wird.
Die in Fig. 1 beschriebene Anordnung, die durch die besondere Bemessung der Spulen vor bekannten Einrichtungen ausgezeichnet sein möge, hat aber nun den Übelstand, daß sie bei normalen Betriebsverhältnissen einen Leerlaufstrom von unerwünschter Größe aufnimmt, also entsprechend starke Querschnitte erhalten muß. Günstiger ist in dieser Beziehung die in Fig. 2 dargestellte Anordnung. In dieser ist ein Transformator mit den Wicklungen P1, p2, S1, S2 als Drossel1 angewendet, der einen überzähligen unbewickelten Schenkel hat. Die Wirkungsweise ist
hier folgende: Die Spule p2 erhält bei Erdschluß des Leiters U1 die volle Netzspannung. Der dadurch erzeugte, gegenüber dem normalen Betrieb nahezu verdoppelte magnetische Fluß wird durch den unbewickelten Schenkel geschlossen, so daß durch den Kern der kurzgeschlossenen Spule kein Kraftfluß strömt. Der erwähnte Kraftfluß erzeugt in der damit verketteten Spule S2 eine kräftige E. M. K., ίο die im ganzen Sekundärkreis einen starken Strom hervorruft. Dieser aber induziert wieder ein Feld im mittleren Schenkel und so eine kräftige E. M. K. in der Spule P1, wodurch der gewünschte starke Überstrom im geerdeten Leiter und in den Ausschaltvorrichtungen zustande kommt.
Diese Einrichtung hat also zunächst in verstärktem Maße die Wirkung, einen Strom durch die Erdschluß stelle zu senden, der den normalen Ladestrom der Leiter übertrifft. Ferner aber nimmt sie im normalen Betrieb einen nur geringen Leerlaufstrom auf gegenüber der Anordnung ohne Sekundärspule nach Fig. i. Denn die Sekundärspulen sind gegeneinander geschaltet und weisen in jedem Moment aus der Primärwicklung induzierte Spannungen auf, die einander das Gleichgewicht halten. Es kommt also sekundär bei normalem Betrieb gar kein Strom zustande!
Die Sekundärwicklung- hat also eine drosselnde Rückwirkung auf die Primärwicklung, so daß deren Stromaufnahme herabgedrückt wird. Aus diesen Gründen kann die Primärwicklung plt p2 gegenüber der Einrichtung nach Fig. 1 kleineren Querschnitt erhalten.
Man kann die Wirkungsweise der bisher üblichen Erdungsdrosseln und des Gegenstandes der Erfindung vereinigen, indem man gemäß der Anordnung nach Fig. 3 normalerweise die Sekundärwicklung s±1 s2 der Erdungsdrossel offen läßt und sie erst schließt, wenn während einer gewissen Zeit, beispielsweise während zweier Sekunden, in der Sekundärwicklung eine elektromotorische Kraft gewisser Größe induziert wird. Zu diesem Zweck ist an die Klemmen des Sekundärkreises eine Magnetspule in angelegt,, die nach gewisser Zeit den Schalter k schließt.
Statischen Ladungen ist dann bei ihrem Abfließen nach Erde die hohe Impedanz der Drossel wie bisher üblichi entgegengestellt, während Erdschlüsse einige Zeit nach ihrem Bestehen, zur Auslösung führen.
Die Erfindung kann auch bei Anordnungen ähnlicher Art verwendet werden, bei denen der Erdschlußstrom von der Erdschlußstelle j abgesaugt wird, wenn es sich darum handelt, ■ einen dauernden Leitungsdefekt zu beseitigen, ; der durch das Absaugen des Stromes nicht behoben werden kann. Eine solche Anord- ! nung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Nullpunkt der Primärwicklungen P1, p„ ist geerdet, die Sekundärwicklung ist über eine Impedanz % bestimmter Größe geschlossen, um den-Erdschlußstrom von der Erdschlußstelle abzusaugen. Die Impedanz i muß also einstellbar sein, um die richtigen Verhältnisse wählen zu können. An die Klemmen der Sekundärwicklungen S1, S2 ist ein Schalter k gelegt, der nach gewisser Zeit (wie in Fig. 3) von einem Relais r geschlossen werden kann, das in irgendeiner Beziehung zum Erdschlußstrom steht. Wenn beim Eintreten eines Erdschlusses die Sekundärimpedanz i kurzgeschlossen wird, so erzeugen die Sekundärwicklungen J1, S2 einen erheblich stärkeren Strom. Dadurch entsteht in der Erdschlußstelle statt des phasenverschobenen Erdschlußstromes von verhältnismäßig geringer Stärke ein Wattstrom großer Stärke, der ebenfalls durch den erdgeschlossenen Leiter und damit auch durch in ihm eingebaute Ühersitroma'U'slöser seinen Weg nimmt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche :
1. Anordnung zum Abschalten einer von einem Erdschluß betroffenen Leitung unter Benutzung der bekannten Erdungsdrosseln o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Erdungsdrossel o. dgl. so bemessen oder eingerichtet ist, daß sie in dem erdgeschlossenen Leiter einen kräftigen Strom erzeugt, der größer als der normale Ladestrom der Leitung ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz der Drossel mit Hilfe .einer durch den Erdschlußstrom in ihrer Wirkung beeinflußten Sekundärwicklung geändert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß. der Sekundärkreis der Erdungsdrossel eine einstellbare Belastung besitzt, die mittels des Erdschlußstromes kurzgeschlossen werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
BERUH. GEDRUCKT JN DER
DE1918321730D 1918-06-30 1918-06-30 Anordnung zum Abschalten einer von einem Erdschluss betroffenen Leitung unter Benutzung von Erdungsdrosseln Expired DE321730C (de)

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DE1918321730D Expired DE321730C (de) 1918-06-30 1918-06-30 Anordnung zum Abschalten einer von einem Erdschluss betroffenen Leitung unter Benutzung von Erdungsdrosseln

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