DE425754C - Schutzeinrichtung fuer parallele elektrische Stromleitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. FEBRUAR 1926

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVl 425754 -KLASSE 21c GRUPPE

(M80J33 VIIIj 2ic^z)

Maschinenfabrik Oerlikon in Oerlikon, Schweiz.

Schutzeinrichtung für parallele elektrische Stromleitungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. März 1923 ab.

Bekanntlich werden Hochspannungsfreileitungen oder Kabel zwecks Erhöhung der Betriebssicherheit vorteilhaft als Doppel- oder Mehrfachleitungen ausgeführt, wobei jede Leitung die gleiche Last zu übertragen hat.

Als Schutz gegen ungleiche Belastung der einzelnen Leitungen, herrührend von Kurzoder Erdschlüssen, verwendet man gewöhnlich Überstromrelais in jedem Leiter, jedoch mit dem Nachteil, daß bei Kurzschluß in einer Leitung sämtliche Leitungen abgeschaltet werden, da die Kurzschlußstelle über die noch gesunden Leitungen gespeist wird. Durch Verwendung von Differentialrelais, welche die Üherstromrelais erst freigeben, wenn die Leitungen ungleich belastet sind, läßt sich dieser Nachteil umgehen. Immerhin kann es dennoch vorkommen, daß mehr als eine Leitung abgeschaltet wird, wenn es sich um kleine Stromdifferenzen handelt, weil dementsprechend die Auslösezeiten der Höchststromrelais sehr nahe zusammenfallen. Durch Gegeneinanderschaltung von Stromwandlern verschiedener Leitungen in einer Art Differentialschaltung läßt sich der Schutz von parallelen Leitungen ebenfalls bewerkstelligen, wobei aber meist besondere Stromwandler, wie z. B. Stromwandler mit zwei Wicklungen, verwendet werden, aber dann ist die Schaltungsart nicht geeignet für den Anschluß von

weiteren Relais für den Überstromschutz der Leitungen bei Überlast, so daß man für den letzteren Zweck besondere Stromwandler vorzusehen hat. Es sind auch Differentialrelais vorgeschlagen worden, hei welchen verschiedene Magnete auf ein Hebelsystem wirken, welches im ungestörten Betriebe, hei gleichmäßiger Belastung aller Leitungen, im Gleichgewicht verharrt und erst anspricht, wenn in j ίο einer Leitung ein größerer Strom als in den ; übrigen fließt. Nachteilig für diese Anordnung ist der Umstand, daß bei Fehlerstrom j die einzelnen Ströme in Phase gegeneinander verschoben und nahezu gleich groß sein können, was ein Versagen des Relais zur Folge hätte. I

Gemäß der Erfindung können alle diese Nachteile behoben werden bei Anwendung von Relais, deren Wirkungsweise vom Hauptstrom unabhängig voneinander belasteter j Stromwandler und von der Spannungsdifferenz an den Belastungswiderständen dieser Stromwandler abhängt.. Diese Relais werden zweckmäßig als Dynamometerrelais oder als Solenoidrelais mit Spulen für zwei Stromkreise ausgeführt.

In der Abb. r ist als erstes Ausführungsbeispiel hierfür eine Anordnung für zwei parallele Freileitungen angegeben, wobei der Einfachheit halber nur eine Phase angedeutet ist. In jeder zu schützenden Leitung 1 bzw. 2 befindet sich je ein Stromwandler I₁ bzw. i„, welche, unabhängig von benachbarten Stroniwandlern, durch je einen Widerstand T₁, r., und den Stromspulen ;%, m„ mechanisch voneinander getrennter Relais D₁, D., belastet sind. Es ist demnach möglich, für den Überstromschutz der Leitungen auch noch weitere j Relais und Meßinstrumente in den Sekundär- | Stromkreis der Stromwandler einzubauen, da die sekundäre Stromstärke jedes Strom- j wandlers nur von der primären Stromstärke : der betreffenden Leitung abhängig ist. Die \ Sekundärklemmen der Stromwandler sind , einerseits miteinander direkt verbunden, während sie anderseits über die Spannungs- | spulen e_x und e.₂ der Relais D₁ bzw. D., ver- | bunden sind. Die Relais P₁, P₂ sind mit ! Kontakten K₁, K₂ versehen zum Schließen der Auslösestromkreise von Magneten α_Λ \ bzw. a₂. Die Leitungen 1 und 2 arbeiten auf j dieselben Sammenschienen über Hauptschalter ! S₁ und S₂. !

Im ungestörten Betriebe, wenn in den Leitungen 1 und 2 gleiche Ströme fließen, ist der Spannungsabfall an den Widerständen r_lt r₂ und den Stromspulen m_u Vi₂ gleich groß, so daß die Spannungsspulen e_lt e₂ Punkte gleichen Potentials miteinander verbinden und infolgedessen stromlos bleiben. Verändert sich jedoch infolge Erd- oder Kurzschluß der Strom in der Leitung 1 gegenüber demjenigen in der Leitung 2 der Größe und Phase nach, dann fließt über die Spannungsspulen e_u e₂ ein Strom, welcher die durch die Pfeile angegehene Richtung hat. Wie aus der Abb. 1 hervo-geht, sind die Stromrichtungen in den Strom- und Spannungs spulen derart, daß sich die Amperewindungen im Relais der Leitung ι gegenseitig unterstützen, während sie sich für das Relais der Leitung 2 zum Teil aufheben. In diesem Falle würde also nur das Relais der kranken Leitung 1 ansprechen und den Schalter S₁ auslösen. Nach erfolgter Abschaltung von Schalter S₁ bleibt die Stromrichtung in den Spulen m₂ und e., dieselbe, d. h. das Relais der Leitung 2 bleibt ungestört. Durch einen kleinen Hilfsschalter t kann man bei ausgeschaltetem Hauptschalter die Spannungsspulen unterbrechen.

In Abb. 2 ist dieselbe Anordnung für eine dreifach parallele Leitung als zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes angegeben. Die Pfeile sind eingezeichnet für einen Überstrom in der Leitung 1, welcher die Auslösung des Relais in der Leitung 1 bewirkt, ohne jedoch die übrigen Relais zu beeinflussen. Es ist ohne weiteres verständlich, diese Anordnung auch noch auf mehr als drei Leitungen auszudehnen. go

Statt der Solenoidrelais können mit noch besserem Erfolg Relais verwendet werden, welche auf dem bekannten Dynamonieterprinzip beruhen (Abb. 3). In Anlagen mit mehreren auf eine gemeinsame Sammelschiene arbeitenden Generatoren läßt sich diese Schaltung anwenden, um die gleichmäßige Verteilung der Belastung der einzelnen Maschinen zu überwachen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Schutzeinrichtung für parallele, elektrische Stromleitungen in Verbindung mit sekundär unabhängig voneinander belasteten Stromwandlern, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Abschaltung von kranken Leitungen durch mechanisch voneinander getrennte, vom Hauptstrom und von der Spannungsdifferenz an den sekundären Belastungswiderständen verschiedener Leitungen abhängige Relais bewerkstelligt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.