DE521702C - Schutzanordnung fuer elektrische Anlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. MÄRZ 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVe 521 KLASSE 21 c GRUPPE

Schutzanordnung für elektrische Anlagen Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Februar 1925 ab

Tritt in einem Teil einer elektrischen Anlage eine Störung auf, so sind zu deren Bekämpfung oder zur Sicherung des Anlageteils verschiedene Maßnahmen zu treffen oder verschieden rasch verlaufende Schaltvorgänge herbeizuführen, je nachdem die Ursache der Störung innerhalb oder außerhalb des Anlageteils liegt. Beispielsweise ist bei einem innerhalb eines elektrischen Generators auftretenden Kurzschluß der Generator sofort mit möglichst geringer Zeitverzögerung abzuerregen und abzuschalten; bei einem Kurzschluß im Netze dagegen ist zweckmäßig das Aberregen und Abschalten zu verzögern, da in vielen Fällen der Kurzschluß nur vorübergehend besteht und eine Betriebsunterbrechung vermieden werden kann. Die bekannten Einrichtungen zur Anzeige von inneren Störungen in Maschinen

so und anderen Anlageteilen haben nun vielfach den Nachteil, daß sie gleichzeitig auch auf außerhalb des von ihnen gesicherten Anlageteiles liegende Störungsursachen ansprechen und daher z. B. das sofortige Abschalten eines Generators bewirken, auch wenn dieses zunächst verzögert werden könnte.

Erfindungsgemäß wird die Sicherheitseinrichtung gegen innere Störungen von einer oder mehreren anderen, praktisch nur bei äußeren Störungen ansprechenden Einrichtungen oder einer die Richtung des Energieflusses anzeigenden Vorrichtung abhängig gemacht. Sie wird hierbei so verriegelt, daß sie bei äußeren Störungen unwirksam bleibt.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar stellen die Fig. 1 und 2 zunächst zwei grundsätzliche Ausführungsmöglichkeiten vereinfacht dar. Nach Fig. ι sind an eine Sammelschiene^ zwei Anlageteile A und B angeschlossen, die bei Störungen mittels der Ausschalter a_A und a_B von der Sammelschiene abgetrennt werden sollen. Der Anlageteil A besitzt ein Mindestspannungsrelais r_Ag, durch das innerhalb des Teils A auftretende Kurzschlüsse infolge des dabei auftretenden Spannungsabfallen angezeigt werden, worauf der Schalter a_A auslöst. Es würde aber auch bei einem Kurzschluß im Anlageteil B der Schalter a_A beeinflußt, wenn der Spannungsabfall im Anlageteil A groß genug ist, um das Relais r_AB zum Ansprechen zu bringen. Nun wird aber durch einen im

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Robert Arbeiter und Robert Heinisch in Wien.

Teil B angeordneten Überstromauslöser r_B die Einwirkung des Relais r_AB auf den Schalter a_A verhindert, wenn jener Auslöser selbst anspricht. Die Einwirkungen der Relais auf 5 die zugehörigen Schalter und die Beeinflussung der Auslösewirkung des Relais r_AB durch das Relais r_B sind sinnbildlich durch Pfeile angedeutet. An Stelle der Beeinflussung der Sicherheitseinrichtung gegen innere ίο Störungen durch andere Sicherheitseinrichtungen kann auch eine solche durch Energierichtungsrelais treten, wie dies in Fig. 2 wiedergegeben ist. Das Mindestspannungsrelais r_AB wirkt auf den Ausschalter α nur dann, wenn der Energiefluß in einer bestimmten Richtung erfolgt. Das Energierichtungsrelais r_E verriegelt das Relais r_AB, wenn die Energierichtung einer äußeren Störungsursache entspricht, gibt es jedoch frei, wenn ao die Energierichtung eine innere Störung im Anlageteil^i anzeigt. Die besondere Art der einzelnen Auslöse- oder Sicherheitseinrichtungen ist im übrigen unwesentlich und richtet sich nach der Art der Anlage. Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele für die Sicherung eines Drehstromgenerators beschrieben.

In Fig. 3 bezeichnet g einen Generator, der über den Schalter α auf die Sanimelschienen α arbeitet. Der Ausschalter a wird durch den SchaltmagnetZ geöffnet, wenn dieser an die Hilfsstromquelle h geschaltet wird. Dieses Anschalten erfolgt entweder mittels der Zeitkontaktes der Höchststromauslöser m oder mittels des Relais r_AB, dessen Spule in der Nulleitung einer sogenannten Stützdrosselspule d liegt. Diese ist an die Klemmen des Generators g geschaltet und ihr Nullpunkt mit dem des Generators verbunden. Eine innere Störung im Generator äußert sich in einer Verzerrung des Klemmenspannungspolygons und bewirkt einen Ausgleichstrom in der Nulleitung. Während aber in diesem Falle das öffnen des Schalters α augenblicklieh erfolgen soll, ist bei einer äußeren Überlastung das Ausschalten erst nach einer gewissen Dauer derselben durchzuführen; das Relais r_AB wirkt daher ohne Zeitverzögerung, hingegen die Zeitkontakte ζ mit Zeitverzögerung. Im Falle eines Windungsschlusses oder einer ähnlichen Störung im Generator g wird nur das Relais r_AB ansprechen und den Schalter α sofort öffnen. Bei einer unsymmetrischen äußeren Überlastung sprechen sowohl die Höchststromauslöser m, als auch das Relais r_AB an. Dieses bleibt aber ohne Einfluß, da die Auslöser m die Unterbrechungsstellen u sofort öffnen, und der Schaltmagnet Z erhält erst Strom, wenn die Zeitkontaktes geschlossen sind. Auch in diesem Schaltbild ist alles für die Erfindung unwesentliche weggelassen, wie z. B. die Aberregungseinrichtung und andere Schutzeinrichtungen.

Fig. 4 veranschaulicht einen Teil der Schaltung in einer Anordnung, wie sie mitunter mit Rücksicht auf vorhandene Apparatformen zweckmäßig ist. Der Höchststromauslöser m unterbricht hier nicht unmittelbar die Stromkreise der Relais r_AB, sondern betätigt Zwischenrelais i und k, die ihrerseits die Re- lais r_AB unwirksam machen. Es sind hier z. B. ein Mindestspannungsrelais e und ein Relais/ vorgesehen, das wie in der Schaltung nach Fig. 3 in der Nulleitung einer Stützdrosselspule liegt. Spricht eines der beiden Relais an, so wird das Zeitrelais t an die Hilfsstromquelle h angelegt und schließt den die Aberregungs- und Ausschalteinrichtung betätigenden Stromkreis 0. Dies ist nur möglich, wenn sich die IZwischenrelais i und k in der Schlußstellung befinden. Hat aber zugleich der Höchststromauslöser m angesprochen, so sind die Erregerkreise der Relais i und k über die Kontakte c an die Hilfsstromquelle h angeschlossen und ihre Kontaktbrücken abgehoben. Die Relais e und f sind daher wirkungslos und das Schließen des Schaltstromkreises 0 erfolgt nur durch die Zeitkontakte z, die zum Zeitrelais i parallel liegen. Die gleichzeitige Verwendung eines Mindestspannungsrelais e neben dem Relais f hat den Zweck, den Generator auch bei einem dreiphasigen Kurzschluß an den Klemmen zu sichern, bei dem meist keine solche Verzerrung des Spannungsvektorpolygons auftritt, die das Relais / zum Ansprechen bringen würde.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzanordnung für elektrische Anlagen, bei denen ein Anlageteil eine Sicherheitseinrichtung gegen innere Störungen enthält, die an sich auch durch äußere Störungen beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sicherheitseinrichtung von einem Energierichtungsrelais oder einer praktisch nur bei äußeren Störungen ansprechenden Einrichtung abhängig ist und durch deren An- no sprechen unwirksam wird.
2. 2. Schutzanordnung nach Anspruch 1, insbesondere für elektrische Maschinen und Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei Rückgang der Klemmenspannung oder bei Verlagerung des elektrischen Nullpunktes der Maschine oder des Apparates ansprechende Sicherheitseinrichtung (e oder f) durch einen Höchststromauslöser (m) im Arbeitsstromkreis der Maschine oder des Apparates bei Überstrom verriegelt wird.

   3· Schutzanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hauptschalter (α) beeinflussenden Stromkreise der auf innere Störungen der Maschine oder des Apparates ansprechenden Relais (e oder f) über vom Höchststromauslöser (m) oder Höchststromrelais des Hauptschalters mechanisch oder elektrisch gesteuerte Zwischenrelais (i, k) oder Abhängigkeitskontakte geführt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen