DE330667C

DE330667C - Protection circuit against fault current for parallel conductors of the same phase

Info

Publication number: DE330667C
Application number: DE1918330667D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1918-04-30
Filing date: 1918-04-30
Publication date: 1920-12-21

Description

Das Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung sind Wechselstromanlagen, bei denen wegen der auftretenden starken Ströme oder aus anderen Gründen der Strom einer Phase mehrere zueinander parallelgeschaltete Leiter durchfließt. Das ist z. B. bei Stromerzeugungsanlagen von großer Leistung der Fall, wenn etwa die· Verbindungsleitungen zwischen Maschine und dem im entfernten SchalthausThe field of application of the present invention are alternating current systems in which because of the strong currents that occur or for other reasons, the current of a phase several conductors connected in parallel flows through it. This is e.g. B. in power generation systems of great performance is the case when, for example, the · connecting lines between Machine and the one in the remote control room

ίο aufgestellten Transformator mehrere Kabeladern pro Phase erfordern; oder auch bei Leitungszuführungen zu elektrischen Lichtbogenöfen, wo Sekundärströme bis 30000 Amp. häufig sind.ίο installed transformer several cable cores require per phase; or also in the case of cable feeds to electric arc furnaces, where secondary currents up to 30000 amps are frequent.

Es ist bekannt, solche parallele Leiter gleicher Phase dadurch gegen Fehlerstrom zu schützen, daß man mit Hilfe von Stromwandlern die Gleichheit der Belastung der einzelnen parallelen Leiter überwacht und bei verschiedener Belastung von den Sekundärspulen der Wandler eine Anzeige- oder Sicherheitsvorrichtung in Tätigkeit setzen läßt; eine solche Vorrichtung kann z. B. die Abschaltung der beschädigten Leiter selbsttätig herbeiführen.It is known to protect such parallel conductors of the same phase against fault current by that with the help of current transformers the equality of the load of the individual parallel Head monitored and at various loads from the secondary coils of the transducers allows a display or safety device to be activated; such a device can e.g. B. bring about the shutdown of the damaged ladder automatically.

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei einer solchen Einrichtung mit Stromwandlern zum Bemerkbarmachen der Stromunterschiede die Vorrichtungen (Relais), die zum Betätigen einer Anzeige- oder Schaltanordnung dienen, zwischen die Ecken und den Sternpunkt eines Vielecks geschaltet sind, das von den Sekundärspulen der Stromwandler gebildet wird. Eine solche Schaltung, die mit zusätzlichen Einrichtungen bekannter Art versehen ist, die das Anzeigen oder Abschalten nur eines (des beschädigten) Leiters sicherstellen, arbeitet einwandfrei selektiv, d. h. es kommt unter allen Belastungs- und Störungsverhältnissen zur Abschaltung des mit einem Fehler behafteten Leiters.The invention consists in that in such a device with current transformers to make the current differences noticeable, the devices (relays) that are used to actuate serve a display or switching arrangement, between the corners and the star point of a Polygons are connected, which is formed by the secondary coils of the current transformer. One such a circuit, which is provided with additional devices of known type, which the Ensure that only one (the damaged) conductor is displayed or switched off, works properly selective, d. H. it is switched off under all load and disturbance conditions of the faulty conductor.

Die Figuren zeigen als Anwendungsbeispiel der Erfindung eine Schutzschaltung mit vier parallelen Leitern gleicher Phase; Fig. 1 zeigt ein Schaltbild, Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm, das bloß die Sekundärspulen und Relais enthält.As an example of the application of the invention, the figures show a protective circuit with four parallel conductors of the same phase; Fig. 1 shows a circuit diagram, Fig. 2 shows a simplified diagram, which just contains the secondary coils and relays.

In Fig. ι sind 11, 12, 13, 14 die Enden von vier gleichphasigen Kabeln, die beispielsweise mit einem Transformator 15 verbunden sind und mittels des Hauptschalters 16 abgeschaltet werden können. Es ist selbsttätige getrennte Abschaltung einzelner beschädigter Kabel vorgesehen; dementsprechend ist in jedem Einzelkabel ein Schalter 21, 22, 23, 25 angeordnet, der selbsttätig öffnet, wenn die zugehörigen Spulen 31, 32, 33, 34 Strom erhalten. Diese Spulen sind an die Stromquelle 18 über je zwei Kontaktpaare angeschlossen, die von verschiedenen Relais gesteuert werden. Diese Relais ^τ7> 27, 37, 47 liegen zwischen den Eckpunkten und dem Sternpunkt des aus den Sekundärspulen in, 121, 131, 141 der Stromwandler gebildeten Vierecks; die Primärspulen der Wandler sind fortgelassen. — Für die Fig. 2 gelten die gleichen Bezeichnungen von Sekundärspulen und Relais.In Fig. 11, 12, 13, 14 are the ends of four in-phase cables, which are connected, for example, to a transformer 15 and can be switched off by means of the main switch 16. Automatic separate shutdown of individual damaged cables is provided; accordingly, a switch 21, 22, 23, 25 is arranged in each individual cable, which opens automatically when the associated coils 31, 32, 33, 34 receive power. These coils are connected to the power source 18 via two pairs of contacts each, which are controlled by different relays. These relays ^τ 7> 27, 37, 47 lie between the corner points and the star point of the square formed by the secondary coils in, 121, 131, 141 of the current transformers; the primary coils of the transducers are omitted. - For Fig. 2, the same designations of secondary coils and relays apply.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wird beispielsweise das Kabel 11 bei Punkt 19 beschädigt, so fließt in der Sekundärspule in ein größerer Strom als in den Sekundärspulen an den anderen Kabeln, deren Strom den ihrer kleineren Primärstromstärke entsprechendenThe arrangement works in the following way: If, for example, the cable 11 at point 19 damaged, a larger current flows in the secondary coil than in the secondary coils on the other cables whose current corresponds to that of their smaller primary current

kleineren Wert behält. Die Folge davon ist, daß die Relais 17 und 27 erregt werden, was auch leicht aus dem Diagramm nach Fig. 2 zu übersehen ist. Wenn in der Sekundärspule in ein größerer Strom α fließt, während in den anderen Sekundärspulen der normale Strom b vorhanden ist, so fließt in den Kontaktrelais 17 und 27 die Stromdifferenz a-b, in den übrigen Relais 37 und 47 kein · Strom. Die Relais 17 und 27 sprechen also an und schließen den Strom in der Spule 31 über die Kontakte 26 und 28, so daß der Schalter 21 geöffnet wird. Dadurch, daß zwei Relais gemeinsam eine Auslöse- oder eine Anzeigevorrichtung beeinflussen, wird die Abschaltung nur eines Leiters (Kabel 11) sichergestellt. retains lower value. The consequence of this is that the relays 17 and 27 are energized, which can also easily be overlooked from the diagram of FIG. If a larger current α flows in the secondary coil while the normal current b is present in the other secondary coils, the current difference flows into the contact relays 17 and 27, and no current flows into the other relays 37 and 47. The relays 17 and 27 respond and close the current in the coil 31 via the contacts 26 and 28, so that the switch 21 is opened. The fact that two relays jointly influence a tripping device or a display device ensures that only one conductor (cable 11) is switched off.

Um die Schaltung nun auch nach Abschalten des schadhaften Kabels 11 für die übrigbleibenden Kabel verwenden zu können, müssen die zu diesem Kabel gehörigen Teile der Schutzeinrichtung sämtlich ausgeschaltet bzw. kurzgeschlossen werden. Es muß also in dem beschriebenen Fall die Sekundärspule in kurzgeschlossen, der Stromkreis des Relais 17 unterbrochen und die Kontaktschaltung des Relais 17 überbrückt, d. h. die obere Klemme der Aus-'lösespule 34 mit dem rechten Kontakt 28 verbunden werden. Das könnte durch einen Kurzschließer an der Sekundärspule, durch einen Ausschalter im Stromkreis des Kontaktrelais 17 und einen Schalter zur Verbindung von 34 mit 28 von Hand geschehen. Man kann aber auch Hüfskontakte zur Vornahme dieser Schaltungen selbsttätig in Abhängigkeit von der Öffnungs-Fewegung des Schalters 21 in Tätigkeit treten lassen. Das ursprüngliche Viereck (Fig. 2) ist dann zu einem Dreieck geworden, welches ohne weiteres als Schutzeinrichtung für die übriggebliebenen Kabel wirken kann. Die Anordnung kann in gleicher Weise auch bei längeren Speiseleitungen verwendet werden, und zwar auch dann, wenn von einer dieser Speiseleitungen durch eine Anzapfung ein verhältnismäßig geringer Energiebedarf gedeckt wird. In diesem Falle müssen allerdings die Relais auf Überstrom eingestellt sein, während . sie ohne Anzapfung einer Leitung auf einen geringeren Fehlerstrom, z. B. 20 Prozent des Nennstromes, eingestellt werden können.To the circuit now even after switching off the defective cable 11 for the remaining To be able to use cables, the parts of the protective device belonging to this cable must be used all switched off or short-circuited. So it must be in the one described If the secondary coil is short-circuited, the circuit of the relay 17 is interrupted and the contact circuit of the relay 17 is bridged, d. H. the top clamp of the trip coil 34 can be connected to the right contact 28. That could be through a short-circuiter on the secondary coil, by a circuit breaker in the circuit of the contact relay 17 and a switch to connect 34 to 28 done by hand. But you can too Hip contacts to carry out these switching automatically depending on the opening movement of the switch 21 can come into action. The original square (Fig. 2) is then turned into a triangle, which readily acts as a protective device for those left over Cable can work. The arrangement can be used in the same way for longer feed lines, even if one of these feed lines is tapped to a proportionate extent low energy demand is covered. In this case, however, the relays must be set to overcurrent while . without tapping a line to a lower fault current, e.g. B. 20 percent of the Rated current, can be set.

Es ist auch möglich, bei einer sehr großen Zahl, beispielsweise bei zwanzig Kabeln, je fünf zu einer Gruppe zusammenzufassen und diese Gruppe wie ein einzelnes Kabel zu behandeln, \ so daß die Stromwandlerspulen also zu einem j Viereck geschaltet werden, dessen Seiten je fünf j Kabel zugehören. In diesem Fall ist es leicht, j für jedes der zwanzig Kabel nur eine Klappe fallen zu lassen, während die'ganze Gruppe abgeschaltet wird.It is also possible, \ such that the current transformer coils are so connected to a j square with a very large number, for example twenty cables, five into a group and treating this group as a single cable, the sides of five j Belonging to cables. In this case it is easy to drop only one flap for each of the twenty cables while the whole group is switched off.

Ist ein Vieleck der beschriebenen Art durch Abschalten mehrerer Kabel auf ein Zweieck zusammengeschmolzen, dann beeinflussen bei der Schaltung nach Fig. 2 die übrigbleibenden Relais beide übriggebliebenen Schalter, selbst wenn nur eines der Kabel Fehlerschluß bekommen hat. Es ist dies notwendig, weil das verbleibende einzige Kabel zu schwach ist, um den gesamten Strom zu führen, der sonst auf alle Kabel verteilt war.Is a polygon of the type described by disconnecting several cables to a two-corner melted together, then affect in the circuit of FIG. 2, the remaining Relay both leftover switches, even if only one of the wires faults Has. This is necessary because the only remaining cable is too weak to handle the to carry all the current that was otherwise distributed over all cables.

. Man kann die Anordnung auch so treffen, ,daß, wenn z. B. von fünf Kabeln zwei schadhaft werden, die übrigen Kabel gemeinsam abgeschaltet werden, um sie nicht zu überlasten.. You can also make the arrangement so that when z. B. of five cables two defective the other cables are switched off together so as not to overload them.

Claims

Patent Claims:

1. Protective circuit against residual current for parallel conductors of the same phase, their effect is based on the difference in the currents in the individual conductors made noticeable by the current transformer, characterized in that that when the secondary coils are connected, the transducer to a polygon depends on the difference between the currents in these coils

, influenced relays connected between the corners and the star point of the polygon are known, with the disconnection of only one, conductor by additional facilities Kind is assured.

2. Protection circuit according to claim 1, characterized in that the shutdown the switches serving the damaged conductors are connected to auxiliary contacts, through which, when the switch is opened, the entire line belonging to the damaged line Parts of the protective devices are switched off or bridged, and the rest of them become a group with the same effect be merged.

1 sheet of drawings.