DE532011C - Einrichtung zur Abschaltung einer fehlerhaften elektrischen Leitung mit Hilfe von Widerstandsrelais - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIH 24. AUGUST 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 532011 KLASSE 21 c GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt

Einrichtung zur Abschaltung einer fehlerhaften elektrischen Leitung mit Hilfe von Widerstandsrelais

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1926 ab

Es ist bekannt, zum Schütze elektrischer Leitungen Fehlerortrelais anzuordnen, die im Falle 'eines Kurzschlusses den "Widerstand des Kurzschlußkreisies messen. Durch diese werden die Schalter nur dann geöffnet, wienm der gemessene "Widerstand unterhalb einer bestimmten Grenze liegt. Da der Widerstand des Kurzschlußkreises aus dem "Widerstand der beiden kurzgeschlossenen Leitungen von

ίο der Überwachungsstelle bis zur Fehlerstelle und dem im Verhältnis dazu kleinen "Widerstand des Kurzschlusses selbst besteht, also im wesentlichen von der Entfernung der Fehlerstelle von der Überwachungsstelle abhängt,

*5 kann man die Widerstandsgrenze so einstellen, daß die Schalter geöffnet werden, wenn der Fehler innerhalb der zu schützenden Leitungsstrecke liegt. Man kann außerdem, die Fehlerortrelais so ausbilden, daß man aus ihrer Widerstandsmessung die Entfernung des Fehlerortes mit zufriedenstellender Genauigkeit ablesen kann.

Nun kann aber ein Kurzschluß zweier Leitungen auch dadurch entstehen, daß beide Leitungen gleichzeitig von eimern Erdschlußfehler betroffen werden. Die beiden Erdschlüsse brauchen nicht dicht beieinander zu liegen, sondern es kann vorkommen, daß der eine Erdschluß in der dem 'einen Fehlerortrelais zugewiesenen Leitungsistrecke Hegt, der andere Erdschluß in einer anderen Leitungsstrecke, die möglicherweise weit entfernt ist. In diesem Falle kann der Widerstand des Kurzschlußkreises so groß sein, daß überhaupt keins der Fehlerortrelais anspricht. Durch die Erfindung soll auch in diesem Falle ein einwandfreier Leitungsschutz sichergestellt werden.

Erfindungsgemäß werden bei eimer Einrichtung zur Abschaltung einer fehlerhaften elekirischen Leitung mit Hilfe von Widerstandsrelais, welche den Widerstand des Kurzschlußkreises messen und bei Unterschreitung einer bestimmten Widerstandsgr<enze ansprechen, die Spannungsspulen der Widerstandsrelais bei Auftreten 'eimer Spannung zwischen Stempunkt und Erde, welche nicht größer ist als die halbe Stemspannung, derartig umgeschaltet, daß die Spulen entsprechend der Spannung der einzelnen Leiter gegen Erde erregt werden.

Das Schaltungsschema eines Ausführungsbeispiels für Dreiphasenleitung ist in der Zeichnung dargestellt.

r, 2, 3 sind die drei Phasenleitungen 'einer zu schützenden Leitungsstrecke, die durch die Ölschalter 4 und 5 an ihren beiden Enden abgetrennt werden kann. Die Ölschalter 4 können durch 'eine Auslösespule 6 geöffnet werden, die lediglich der Übersichtlichkeit der Leitungsführung wegen am unteren Ende der Zeichnung dargestellt ist statt dicht am Ölschalter 4. Die Auslösespule 6 wird durch eine Stromquelle 7 erregt, sobald einer der Kontakte 8, 9, 10 der drei Fehlerortnelais 11, 12, 13 und außerdem der Schalter 14 des

Richtungsrelais 15 geschlossen wird. Die Stromspulen der Fehlerortrelais 11, 12, 13 und des Richtungsrelais 15 sowie die Überstromrelais 27, 28, 29 werden durch die Stromwandler 16 gespeist. Die Spannungsspulen 17, 18, 19 der Fehlerortrelais, können durch die genannten Überstromrelais mit ihrem einen Pol an die Phasenleitungen 1, 2, 3 angelegt werden; ihr anderer Pol ist zu einem Sternpunkt 20 geführt. Die drei Spannungsspulen des Richtungsrelais 15 sind ebenfalls, ausgehend von den Phasenleitungen, zu einem Stempunkt vereint. "Wenn durch einem Kurzschluß beispielsweise bei Ιζ der Strom in den beiden Phasenleitungen 1 und 2 stark anwächst, so werden durch die Überstromrelais 28 und 29 die Fehlerortrelais 12 und 13 in Tätigkeit gesetzt. Sie messen einen Widerstand, der geringer ist als der 'eingestellte Mindestwert, und schließen infolgedessen, ihre Schalter 9 und 10. Gleichzeitig; gibt das Richtungsrelais an, daß die Fehlerenergie über die Ölschalter 4 in die zu " überwachende Strecke hineinfließt, schließt also auch den Schalter 14. Die Auslösespule 6 erhält daher Strom, und die Ölschalter 4 werden geöffnet. Für den Fall aber, daß es sich um einen doppelten Erdschluß handelt, ist ein weiteres Relais 21 angeordnet, das zwei Spannungsspulen 22 und 23 enthält. Diese liegen mit ihrem 'einen Pol an der Leitung 24, die zum Nullpunkt der zu schützenden Leitung, also beispielsweise zum Sternpunkt des Leistungstransformators, führt. Mit ihrem anderen Pol liegen beide Spannungsspulen an Erde. Sobald die Spule 22 Spannung erhält, schließt sie den Kontakt 25, durch, den der Sternpunkt 20 an Erde gelegt wird. Die Spule 23 öffnet ihren Kontakt 26 erst dann, wann sie eine Spannung erhält, die größer ist als die halbe Sternspannung der Phasenleitungen 1, 2, 3. Über diesen Kontakt führt die Leitung der Spule 22, die also nur dann erregt werden kann, wenn die Spule 23 nicht erregt ist, d. h. 45. wenn die Nullpunktspannung des Netzes kleiner ist als die halbe Sternspannung.

Es sei der Fall angenommen, daß die Phase 1 innerhalb der zu schützenden Strecke bei E von einem Erdschluß betroffen wird und die Phas"e2 bei der Stelle F, die aber so weit außerhalb der zu schützenden Strecke liegen möge, daß der Widerstand der Leitung 2 von der dargestellten Überwachungsstelle bis zur Fehlerstelle/⁷· weit größer ist als derjenige Widerstand, bei dem die Fehlerortrelais ansprechen würden. Der doppelte Erdschluß hat nun aber zur Folge, daß die Nullpunktspannung des Netzes, die vorher gleich Null war, bis angenähert auf die halbe Sternspannung ansteigt. Die Spule 23 bleibt

■ unerregt, die Spule 22 dagegen schließt ihren Kontakt 25 und legt dadurch den Sternpunkt 20 an Erde. An den Spanmungsspulen 18 und

■ 19 liegt daher jetzt die Spannung, welche die Phase 1 bzw. die Phase 2 gegen Erde hat. Infolgedessen mißt das Fehlerortrelais 13 den Widerstand, der aus dem Widerstand des Leiters ι bis zur Fehlerstelle E, des Fehlers selbst und der Rückleitung durch die Erde besteht. Da dieser Widerstand kleiner ist als ^₀ der 'eingestellte Mindestwert, tritt das Relais 13 in Tätigkeit. Es öffnet die Ölschalter 4 und zeigt gleichzeitig die Lage des Erdschlusses E angenähert richtig an. Das Fehlerortrelais 12 dagegen tritt überhaupt nicht in Tätigkeit, da die Fehlerstelle F nicht in der zu schützenden Strecke liegt.

Die Fehlerortrelais werden vorzugsweise derartig gebaut, daß sie erst dann in Tätigkeit treten, wenn durch eine andere Einrieb,-rung ein Fehler in der Leitung festgestellt ist, wie dies bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel durch die Überstromrelais 27, 28, 29 geschieht. Statt dessen kann man bei 'entsprechender Änderung der Schaltung auch Spannungsabfallrelais oder weitere Widerstandsmeßgeräte verwenden. Sämtliche Spannungsspulen sind, um ein möglichst einfaches Schaltschema zu erhalten, unmittelbar an die Leitungen 1, 2, 3 angeschlossen. Der An- _go Schluß kann selbstverständlich auch in üblicher Weise über Spannungswandler vorgenommen werden. Auch die Nullpunktspannung des Netzes kann über .einen Spannungswandler auf die Relaisspulen 22 und 23 einwirken.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Abschaltung einer fehlerhaften elektrischen Leitung mit Hilfe _lop von Widerstandsrelais, welche den Widerstand des Kurzschlußkreises messen und bei Unterschreitung !einer bestimmten Widerstandsgrenze ansprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspulen _log der Widerstandsrelais bei Auftreten einer Spannung zwischen Stempunkt und Erde, welche nicht größer ist als die halbe Sternspannung, derart umgeschaltet werden, daß die Spulen entsprechend der Spannung ■ der einzelnen Leiter gegen Erde erregt werden.

   ' Hierzu ί "Blatt Zeichnungen