DE387753C

DE387753C - Sicherheitssystem zum selbsttaetigen Abschalten fehlerhafter Teilstrecken von elektrischen Leitungsnetzen

Info

Publication number: DE387753C
Application number: DEH81083D
Authority: DE
Original assignee: NAAMLOOZE VENNOOTSCHAP LIJN PR
Current assignee: NAAMLOOZE VENNOOTSCHAP LIJN PR
Priority date: 1920-05-17
Filing date: 1920-05-23
Publication date: 1924-01-04

Description

Sicherheitssystem zum selbsttätigen Abschalten fehlerhafter Teilstrecken von elektrischen Leitungsnetzen. Die Erfindung betrifft Sicherheitssysteme zum selbsttätigen Abschalten fehlerhafter Teilstrecken von elektrischen Leitungsnetzen, bei denen die zur induktiven Beeinflussung der Kontrolleitungen durch die Hauptleitung an deren Enden zwischen beide geschalteten Trans-. formatoren (Stromwandler) derart bemessen und zueinander geschaltet sind, daß eine Potentialverschiebung zwischen Haupt- und Kontrolleitung erzeugt wird, die Kontrolleitung :aber trotzdem nutzstromdurchflossen bleibt.
Man hat bei diesen Systemen b :#reits erkannt, daß es erstrebenswert und bei richtiger Anordnüng und Bemessung der Transformatoren möglich ist, das formale Gleichgewicht dadurch zu erzielen, daß ein für alle Belastungen konstantes Verhältnis der beiden Ströme im Haupt- und Hilfsleiter besteht. Auf dieses konstante Verhältnis können dann in an sich, bekannter Weise Differentialrelais eingestellt werden. Wenn ein Fehler auftritt, wird dieses Verhältnis geändert, die Relais sprechen an und lösen dadurch die Schalter aus.
Bei der praktischen Ausführung des Systems mit dieser besonderen Art von Gleichgewicht zeigt sich nun, daß zwei Gesichtspunkte für die Transformatoren besonders wichtig sind.
Erstens ist es aus verschiedenen technijchen - Gründen dringend erwünscht, daß die Transformatoren eine bestimmte Spannung, baispielsweise Zoo Volt, schon bei ganz geringem Betriebsstrom in der Teilstrecke geben, und daß diese Spannung bei Vollast und noch so großer ._ Überlast nicht mehr wesentlich steigt oder wenigstens einen gewissen Wert bestimmt nicht überschreitet.
Zweitens ist es erforderlich, wie schon oben erwähnt, daß das Verhältnis der beiden Ströme in Haupt- und Hilfsleiter zueinander von geringer Betriebsstromstärke an bis zu größter Überlast trotz Einschaltung der Transformatoren konstant bleibt. Je genauer dies der Fall ist; um so empfindlicher kann die ganze Anordnung, können. insbesondere die Relais eingestellt werden.
Es zeigt sich nun, daß diese beiden Bedingungen in besonders günstiger Weise erfüllt werden, wenn man die Transformatoren so baut, daß ihr Eisenkern schon hei geringem Betriebsstrom (5 oder zo Prozent) magnetisch gesättigt ist; und daß außerdem ihr Wicklungsverhältnis im Verhältnis zum Stromleitungsverhältnis des Haupt- und Hilfsleiters so gewählt wird, daß der sekundäre Kurzsehluß'-strom eines Transformators allein bei einer `bestiinniten Primärstromstärke im Hauptleiter größer ist als derjenige Strom, welcher bei nicht vorhandenen Transformatoren bei.dieser Primärstromstärke im Hilfsleiter fließen würde. Die letztere Bedingung kommt darauf hinaus, daß das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren kleiner zu wählen ist als das Im pedanzverhältnis der Leiterzweige für den Betriebsstrom. Wenn also z. B. der Hauptleiter eines. Kabels einen Querschnitt von 7o qmm und der Hilfsleiter einen Querschnitt von 21/2 qmm hat, so ist das Impedanz- bzw. Widerstandsverhältnis von Hilfsleiter zu Hauptleiter 35: z. Das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren muß also in diesem Falle kleiner als 35 : = gewählt werden, kann also z. B. 20 : = sein.
Wenn man diese Bedingung einhält, so zeigt sich die von vornherein keineswegs zu erwartende Tatsache, daß die beiden Transformatoren mit gegeneinandergeschalteten Sekundärwicklungen bei allen Belastungen eine an allen Punkten der Teilstrecke konstante Spannung zwischen dem Haupt- und Hilfsleiter erzeugen, und daß das normale Stromverhältnis zwischen beiden Leiterzweigen, wie es ohne die Transformatoren vorhanden sein würde, trotz der eingeschalteten Transformatoren erhalten bleibt. Außerdem bleiben die beiden Ströme so gut wie vollständig in Phase zueinander. Das Gleichgewichtsverhältnis ist ein außerordentlich stabiles, und die Relais können sehr empfindlich eingestellt werden.
Kleine Verbesserungen an diesem Gleichgewichtszustand können noch dadurch erzielt werden, daß man dem einen Transformator primär oder sekundär eine von dem anderen Transformator etwas abweichende Windungszahl gibt, und auch dadurch, daß man die Sekundärseite der Transformatoren über einen geeigneten Wechselstromwiderstand belastet.
Die Sättigung der Transformatoren bietet nebenbei noch den Vorteil, daß erfahrungsgemäß solche gesättigte Transformatoren Hochfrequenz- und Stoßwellen, welche die Leitung durchlaufen, einen kleineren Widerstand entgegensetzen als ungesättigte Eisenapparate.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Sicherheitssystem zum selbsttätigen Abschalten fehlerhafter Teilstrecken von elektrischen Leitungsnetzen, bei denen die zur induktiven Beeinflussung der Kontrollleitungen durch die Hauptleitung an deren Enden zwischen beide geschalteten Transformatoren eine Potentialverachiebung zwischen Haupt- und Kontrolleitung erzeugen, trotzdem aber das Fließen eines Nutzstromes in der Kontrolleitung gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden der Teilstrecke einzuschaltenden Transformatoren (Stromwandler) je nach ihrer Schaltung derart bemessen sind, daß sie im normalen Betrieb magnetisch gesättigt sind.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren kleiner ist als das Impedanzverhältnis zwischen Hilfs- und Hauptleiter.