DE474644C - Einrichtung zum Abschalten von fehlerhaften Teilstrecken in Stromverteilungsnetzen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Abschalten von fehlerhaften Teilstrecken in Stromverteilungsnetzen Stromverteilungsanlagen für Gleich- und Wechselstrom werden bekanntlich in Teilstrecken unterteilt, die durch Schalter voneinander getrennt sind. Tritt an irgendeiner Stelle eine Störung auf, z. B.. ein Kurzschluß zwischen zwei Leitungen oder eine sonstige Überlastung, so muß derjenige Schalter, der dem Fehler am nächsten nach der Zentrale zu liegt, ausschalten, damit der kranke Teil der Leitung abgetrennt wird. Handelt es sich uni ein Ringnetz, so müssen die beiden den Fehler eingrenzenden Schalter auslösen.
• Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen, bei denen die Auslösung der Teilstreckenschalter durch Relais erfolgt, deren Ablaufzeit-einer Größe proportional ist, die das Verhältnis enthält. An der Fehlerstelle ist nicht nur die Spannung sehr klein, sondern auch die Stromstärk< sehr groß. Das Verhältnis.. ist also sehr klein. Ein Relais, dessen Ablaufzeit von diesem Verhältnis derart abhängig gemacht ist, daß es um so schneller Kontakt gibt, je kleiner das Verhältnis wird, löst dann die Schalter in der Nähe der Kurzschlußstelle vor allen übrigen Schaltern aus.
• Das Relais hat ein von der Spannung und ein vom Strom abhängiges Glied. Dabei ist es unwesentlich, ob Spannung und Strom unmittelbar gemessen werden oder ob man ihr Produkt E #J oder E #J cos y oder E#T#sin 99 einerseits und J2 andererseits oder den Quotienten aus EZ und 12 bildet. Das Verhältnis der beiden Größen hat dann immer die Form Zu den Relais kann man Elemente nach dem elektromagnetischen, elektrodynamischen oder Elektroinduktionsprinzip verwenden.
• Es ist bekannt, daß die von der Spannung und vom Strom abhängigen Glieder einen Kontakt einstellen, auf den ein zweiter Kontakt von einem Zeitwerk mit gleichbleibender Geschwindigkeit zu bewegt wird. Gemäß der Erfindung steht derjenige bewegliche Teil, der das die Auslösezeit bestimmende Zeitwerk in Lauf setzt, auch seinerseits in Abhängigkeit von der Spannung und - dem Strom der Leitung.
• In der Abb.r ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung dargestellt. An die Leitungen S T beispielsweise eines Drehstromnetzes ist das Spannungselement r z angeschlossen, das aus einem -Polgehäuse aus unterteiltem Blech mit einem Polpaar besteht, welches eine Spannungswicklung trägt. In der Abbildung sind nur die Pole, nicht das sie verbindende Gehäuse dargestellt. Zwischen den Polen dreht sich ein Anker 12, der eine Wicklung trägt, die über Federn oder Schleifringe an die gleiche Spannung angelegt ist. Diese Wicklung ist in der Abbildung nicht dargestellt. Das Stromelement 13 in der Leitung T ist ebenso wie das Spannungselement als PoI-gehäuse mit zwei Polen ausgebildet. Sein Anker 1q. trägt eine Stromwicklung, die den Spulen der Pole 13 parallel geschaltet ist oder jedenfalls von einem Strom durchflossen wird,.der dem Strom in der Leitung T-proportional ist. Die Anker 12, und z¢ sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet und sind um einen Winkel gegeneinander versetzt, der bei gleicher Polstellung der Gehäuse zweckmäßig die Größe 9o° hat.
• Auf der Welle 15 ist ein Schaltarm 16 angeordnet, der einen Kontaktbelag 17 trägt. Dreht sich die Welle 15 um einen gewissen Winkel, so kommt der Kontaktbelag 17 mit den Kontaktschienen 18 in Berührung, an welche über eine Stromquelle z9 ein Zeitwerk 2o angeschlossen ist. Das Zeitwerk setzt sich in Bewegung und dreht die Welle 2,1, auf der ein zweiter Schaltarm 22 sitzt, der sich bei seiner Drehung dem Kontakt 23 am Schaltarm 16 nähert. Berühren sich die Kontakte 22 und 23, so wird über die Verbindungsleitungen 24 und 25 die Auslösespule 26 der Verklinkung 27 geschlossen und der Teilstreckenschalter 28 wird -durch die Kraft der Feder 29 ausgelöst.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung beruht darauf, daß das Spannungselement z r ein Drehmoment ME - K E-' sin a, das Stromelement ein Drehmoment Mj - A J2 cos a gibt, wo a der Winkel ist, den die bewegliche Wicklung des - Spannungselementes mit der Horizontalen bildet. Die beiden Systeme finden eine Gleichgewichtslage, wenn ME - Mj, d. h. K EZ sin a- A J2 cos a wird. K und A sind hierbei Konstante der beiden Elemente. Für jedes Verhältnis bzw. entsteht somit ein bestimmter Ausschlag, der sich in der Bewegung des Schaltarmes 16 äußert. Je größer der Ausschlagwinkel des Hebels 16 ist, um so eher trifft der Kontakt des Schaltannes 2z auf den Gegenkontakt 23 am Schaltarm 16, wodurch der Teilstreckenschalter z8 um so früher ausgelöst wird.
• Wenn es sich um Wechselstromleitungen handelt, können an Stelle der Anker r2 und 14 mit Wicklungen Kurzschlußrahmen treten, wobei die ganze übrige Einrichtung unverändert bleibt. Da aber ein solches System jenseits des jeweiligen Gleichgewichtszustandes labil ist, wird auf die Relaiswelle 15 eine Feder oder ein gewichtsbelasteter Hebel als Richtkraft gesetzt.
• Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung zeigt Abb.2. An Stelle der Polgehäuse, reit je einem Polpaar; wie sie in Abb. r dargestellt sind, tritt ein Differentialsystem ähnlich dem einer Differentialbogenlampe. An die Leitungen S T sind Spannungsmagnete 34 in die Leitung T die Spule des Magneten 33 eingeschaltet. Die Kerne 32 und 34 der beiden Spulen sind starr miteinander verbunden und wirken über den Hebel 35 auf die Welle 15, die, wie in Abb. z, einen Schaltarm 16 trägt. Das Magnetsystem wird durch einen gewichtsbelasteten Hebel 36 auf der Welle 15 stabil gemacht. Der übrige Teil der Einrichtung stimmt mit dem nach Abb. r überein. Sinkt bei einem Kurzschluß die Spannung herab, so überwiegt die Stromspule und dreht den Schaltarm 16 auf der Welle 15. Dadurch wird das Zeitwerk 2o in Bewegung gesetzt und die Auslösung des Teilstreckenschalters 28 herbeigeführt.
• Dadurch, daß die Auslösung der Teilstreckenschalter von dem Verhältnis an der Fehlerstelle abhängig gemacht wirst, wird eine große Empfindlichkeit der Einrichtung und damit ein sicheres Abschalten des kranken Leitungsteiles herbeigeführt.
• Statt der Kontaktgabe für die Inbetriebsetzung des Zeitwerks durch das Quotientenglied selbst kann auch durch Überstrom oder Unterspannung die Ingangsetzung erfolgen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Einrichtung zum Abschalten von fehlerhaften Teilstrecken in Stromverteilungsnetzen, bei der die Auslösung der Teilstreckenschalter durch Relais mit je zwei zusammenwirkenden` Kontakten erfolgt, von denen der erste in Abhängigkeit von Strom und Spannung eingestellt, der zweite von einem Zeitwerk mit gleichbleibender Geschwindigkeit auf den ersten zu bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige bewegliche Teil (r6), der das die Auslösezeit bestimmende Zeitwerk (2o) in Lauf setzt, auch seinerseits in Abhängigkeit von der Spannung und dem Strom der Leitung steht.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (i6), der das Zeitwerk (Zo) in Lauf setzt, unter der Einwirkung eines vom Strom und eines von der Spannung abhängigen Magneten (13, 11) steht, deren Anker (1q., 12) sich einander entgegenwirken und unter einem solchen Winkel auf der Welle angeordnet sind, daß die Stellung des beweglichen Teiles (i6) von dein Verhältnis aus Spannung und Strom abhängig ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker Kurzschlußwicklungen tragen und daß auf der Welle- ein Pendel oder eine Feder o. dgl. als Richtkraft angeordnet ist. q.. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch-gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil (r6), der das Zeitwerk (2o) in Lauf setzt, mit einem Kern (32,34) in Verbindung steht, auf den eine Spannungsspule (3z) und eine Stromspule (33) gemeinsam einwirken.