DE491710C

DE491710C - Distance relay for protecting electrical lines with a Ferrari disk under the influence of torque generated by the current

Info

Publication number: DE491710C
Application number: DEA50534D
Authority: DE
Inventors: Josef Biermanns
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1927-04-05
Filing date: 1927-04-05
Publication date: 1930-02-20

Description

Distanzrelais zum Schutz elektrischer Leitungen mit einer unter dem Einfluß eines vom Strom erzeugten Drehmoments stehenden Ferrarisscheibe Es sind Relais zum Schutz elektrischer Leitungen gegen Überstrom bekannt, bei denen der Ansprechstrom und auch die Auslösezeit von der Höhe der am Relaisort herrschenden Spannung in der Weise abhängig sind, daß mit sinkender Spannung Ansprechstrom und Auslösezeit sinken. Ist die Auslösezeit außerdem in der üblichen Weise von dem Strome abhängig, dann erhält man eine Abhängigkeit der Werte des Ansprechstroms und der Auslösezeit von der Entfernung des Relais von der Fehlerstelle.Distance relay for protecting electrical lines with a below the Influence of a torque generated by the current standing Ferraris disc Es are Relay for protecting electrical lines against overcurrent known where the The response current and also the tripping time depend on the level of the prevailing at the relay location Voltage are dependent in such a way that with decreasing voltage response current and Tripping times decrease. The trip time is also in the usual way from the current dependent, then you get a dependency of the values of the response current and the Trip time from the distance of the relay from the fault location.

Gegenstand* der Erfindung ist eine besonders einfache und zuverlässige Lösung der durch den Begriff »Distanzrelais« umschriebenen Aufgabe. * Subject of the invention is a particularly simple and reliable solution of the circumscribed by the term "distance relay" task.

Läßt man auf eine zunächst ruhend gedachte Ferrarisscheibe ein von dem überstrom abhängiges Drehmoment ausüben, dem ein von der Spannung abhängiges Drehmoment entgegenwirkt, so ist der Strom, der nötig ist, um die Scheibe gegen das Spannungsdrehmoment in Bewegung zu setzen, abhängig von dem Quotienten Strom durch Spannung. Erteilt man dann der durch das Stromdrehmoment bewegten Seheibe eine Dämpfung durch in ihr unter dem Einfluß der Spannung erzeugte Wirbelströme, wobei die Größe dieser Dämpfung von der Höhe der Spannung abhängig ist, dann wird auch die Geschwindigkeit der Scheibe abhängig von diesem Verhältnis. Bei Bewegung der Scheibe soll das von der Spannung ausgeübte Gegendrehmoment gegenüber der Dämpfung vernachlässigbar sein. Man kann es auch im Augenblick des Bewegungsbeginns ganz unwirksam machen.If you let yourself into a Ferrari disk initially thought to be at rest from exert the overcurrent dependent torque, which is dependent on the voltage Torque counteracts so is the current that is needed to counteract the disc to set the voltage torque in motion, depending on the quotient of the current through tension. If one then grants the Seheibe moved by the current torque a damping by eddy currents generated in it under the influence of the voltage, where the size of this damping depends on the level of the stress, then becomes also the speed of the disk depends on this ratio. When moving of the pulley should be the counter-torque exerted by the tension in relation to the damping be negligible. You can do it completely at the moment you start moving render ineffective.

Läßt man die von Strom und Spannung ausgeübten Kräfte sich proportional mit Strom und Spannung ändern, dann erhält man auch zwischen Ansprechstrom und Auslösezeiteinerseits und der Distanz anderseits Proportionalität. Eine solche ist aber häufig nicht erwünscht. Man kann die Abhängigkeit deshalb auch nach anderen Kurven verlaufen lassen, z. B.- nach solchen, die sich der quadratischen nähern.Let the forces exerted by current and voltage be proportional change with current and voltage, then you get between the response current and the tripping time on the one hand and the distance on the other hand proportionality. However, this is often not desired. You can therefore also let the dependency run according to other curves, e.g. B. - for those that approach the square.

Es sind schon Relais bekannt, bei denen eine Ferrarisscheibe unter dem Einfuß eines Strommagneten und eines Spannungsmagneten steht. Da bei diesen die Wirkung des Spannungsmagneten aber auf der dauernden Erzeugung eines Gegendrehmoments beruht, ist ihre Auslösezeit abhängig von der Differenz der von Strom und Spannung erzeugten Momente. Eine Abhängigkeit von dem Quotienten dieser beiden Werte ist dadurch aber nicht erreicht. Gegenüber anderen bekannten, nach ähnlichen Gesichtspunkten aufgebauten Relais bietet die Erfindung den Vorteil, daß man die Strom- und Spannungskerne auf eine gemeinsame Ferrarisscheibe einwirken lassen kann, oder daß man jedenfalls - wenn man aus bestimmten Gründen mehrere Scheiben für zweckmäßiger hält - diese fest miteinander kuppeln kann, so daß das bewegliche System als ein einziger starrer Körper anzusehen ist. Weiterhin besteht ein Vorzug darin, daß kein dämpfender Stahlmagnet nötig ist, der durch Änderung seiner magnetischen Verhältnisse eine Verstimmung der Eichung bewirken kann.Relays are already known in which a Ferrari disk is underneath is under the influence of a current magnet and a voltage magnet. As with these but the effect of the tension magnet on the continuous generation of a counter-torque based, their tripping time depends on the difference between the current and voltage generated moments. There is a dependence on the quotient of these two values but not achieved by this. Compared to other known, after similar Constructed aspects of the relay, the invention has the advantage that you can Can let current and voltage cores act on a common Ferrari disk, or that one in any case - if for certain reasons several disks are more appropriate holds - these can be firmly coupled together, so that the movable system acts as a only rigid body can be seen. There is also a merit that no damping steel magnet is necessary, which by changing its magnetic conditions can cause a detuning of the calibration.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Eine Dreiphasenleitung a soll von einem Relais mit der Ferrarisscheibe b geschützt werden. Auf die Scheibe wirkt ein von dem Stromwandler c erregtes System d, das nach Art des im Patent 3 16 599 beschriebenen ausgebildet sein mag, und durch das man ein der Stromstärke angenähert proportionales Drehmoment ausüben kann. Dies System sucht die Scheibe gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Auf der anderen Seite der Scheibe oder an einer zweiten, mit der ersten auf gemeinsamer Achse befestigten Scheibe befindet sich ein dem System d ähnliches System e, das von der Spannung erregt ist und ein Drehmoment im Uhrzeigersinne, also entgegengesetzt dem Stromdrehmoment, entwickelt. Dieses Drehmoment sei der Höhe der Spannung angenähert proportional. Die Scheibe kann ihm nicht folgen, weil der mit ihr verbundene Ansatz/ in der gezeichneten Stellung gegen den Anschlagg stößt. Es ist also nur eine Bewegung gegen den Uhrzeiger möglich, undzwar nur dann, wenn das vom Strom ausgeübte Drehmoment größer als das von der Spannung ausgeübte wird. Setzt sich die Scheibe in diesem Sinne in Bewegung, dann gibt der Ansatz/ den Kontakt lt, den er in der Ruhestellung geschlossen hielt, frei. Dadurchwerden die Wicklungen der Außenschenkel des Systems e stromlos, und das bisher von diesem System ausgeübte Drehmoment wird Null. Da der mittlere Schenkel des Systems e aber erregt bleibt, wirkt er, ohne ein Drehmoment auszuüben, dämpfend auf die Bewegung der Scheibe. Durch geeignete, nicht gezeichnet Mittel sei auch die Dämpfung proportional der Spannung gemacht. Die Scheibe dreht sich also mit einer Geschwindigkeit, die direkt proportional der von dem Strome ausgeübten drehenden Kraft (also proportional dem Strome) und umgekehrt proportional der von der Spannung ausgeübten dämpfenden Kraft (also umgekehrt proportimal der Spannung) ist. Schließt der Ansatz f den Kontakt i, so erfolgt die Auslösung eines Schalters in der Leitung a. Um den Rücklauf der Scheibe b aus dieser Stellung in die gezeichnete Ruhelage zu erzwingen, kann man eine kleine konstante, z. B. mechanische Gegenkraft anordnen.An exemplary embodiment is shown in the drawing. A three-phase line a is to be protected by a relay with the Ferrari disk b. A system d excited by the current transformer c acts on the disk, which system may be designed in the manner of that described in patent 3 1 6 599 and by means of which a torque approximately proportional to the current intensity can be exerted. This system tries to turn the disc counterclockwise. On the other side of the disk or on a second disk attached to the first on a common axis, there is a system e similar to system d , which is excited by the voltage and develops a clockwise torque, i.e. opposite to the current torque. Let this torque be approximately proportional to the level of the voltage. The disc cannot follow it because the attachment associated with it / hits against the limit stop in the position shown. It is only possible to move counterclockwise, and only if the torque exerted by the current is greater than that exerted by the voltage. The washer sits in this sense in motion, then gives the approach / contact lt he held closed in the rest position, freely. As a result, the windings of the outer legs of system e are de-energized and the torque exerted by this system so far becomes zero. Since the middle leg of the system e remains excited, it has a dampening effect on the movement of the disk without exerting a torque. The damping is also made proportional to the voltage by suitable means, not shown. The disc rotates at a speed that is directly proportional to the rotating force exerted by the current (i.e. proportional to the current) and inversely proportional to the damping force exerted by the voltage (i.e. inversely proportional to the voltage). If approach f closes contact i, a switch in line a is triggered. To force the return of the disc b from this position into the drawn rest position, you can use a small constant, z. B. arrange mechanical counterforce.

Auf den Kontakt h kann man unter Umständen verzichten, wenn man die in, den Schenkeln des Systems e erzeugten Kraftflüsse oder einen von ihnen verhältnismäßig kräftig macht, ihnen aber eine solche Phasenlage zueinander gibt, daß das durch ihr Zusammenwirken gebildete Drehmoment nur schwach ist. Dann tritt die Wirkung dieses Gegendrehmoments bei Bewegung der Scheibe zurück gegenüber der dämpfenden Wirkung der Einzelflüsse. Gleichzeitig behält man auf diese Weise das zum Zurückdrehen der Scheibe erforderliche Drehmoment.You can possibly do without the contact h if you have the in, the legs of the system e generated power flows or one of them proportionally makes them strong, but gives them such a phase relation to one another that that through their interaction formed torque is only weak. Then the effect occurs this counter-torque when the disk moves back against the damping Effect of the individual flows. At the same time, this way you keep the thing to turn back required torque of the disc.

Man kann den Kontakt h aber auch benutzen, um in anderer als der gezeichneten Weise die zur Bestimmung des Ansprechstroms dienende Gegenkraft in die zur Beeinflussung der Auslösezeit dienende Bremskraft umzuwandeln. So kann man durch ihn z. B. zu den Wicklungen des Systems e Serien- oder Parallelwiderstände, Kapazitäten oder Induktivitäten zu- oder abschalten und auf diese Weise eine Änderung der für- das Ansprechen in die für das Dämpfen geigneten Charakteristik bewirken.But you can also use the contact h to call up in other than the one drawn Convert the counterforce used to determine the response current into that used for influencing to convert the release time serving braking force. So you can z. B. to the windings of the system e series or parallel resistances, capacitances or Switching inductivities on or off and in this way a change in the for- the Cause response in the characteristics suitable for damping.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Distance relay for protecting electrical lines with a Ferrari disk under the influence of a torque generated by the current, seek to prevent the movement of forces generated by the tension, characterized in that, that in the idle state the torque exerted by the current on the disk is a value of the counter-torque generated by the tension counteracts, but that the The current torque predominates on a disk set in motion by the voltage generated force flow acts dampening by eddy currents generated in the disc.

2. Distance relay according to claim r, characterized in that the disc at the beginning their movement the change in the counterforce acting in the resting state in the Movement causes the desired dampening force.

3. Distance relay according to claim r and 2, characterized in that the disc makes contact at the start of its movement actuated, which switches the windings of the magnet system excited by the voltage or through the Lung resistances or the like to or be switched off. , f. Distance relay according to claim r, characterized by a such a dimensioning of the Iiraftflows generated by the voltage that that of them torque resulting from movement of the disk is small compared to that of the individual flows exerted on the disc damping effect.