DE575126C - Sicherheitsschaltung fuer Leitungssysteme mit gegen den Hauptleiter spannungfuehrenden Hilfsleitern - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
24. APRIL 1933

^: REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 6850

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

Zusatz zum Patent 504350

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Februar 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 5. März 1926.

Das Patent 504350 bezieht sich auf eine Sicherheitsschaltung für Leitungssysteme mit gegen den Hauptleiter isolierten und spannungfuhrenden Hilfsleitern, bei der als Anzeigeinstrument 'ein nach dem Wattmeterprinzip gebautes Relais benutzt wird, um den Einfluß des kapazitiven Stromes zwischen den Hilfsleitern und dem Hauptleiter auf die Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung auszuschalten und besondere !Compensationseinrichtungen zu vermeiden. In der im Hauptpatent angegebenen Schaltung ist nun ein gewöhnliches Wattmeterrelais im Niederspannungskreis des für die Erzeugung der Hilfsspannung nötigen. Spannungswandlers vorgesehen. Diese Anordnimg hat noch den Nachteil, daß infolge der Leerlauf Verluste des Wandlers dauernd ein Drehmoment auf das Relais ausgeübt wird. Da die Netzspannung, an die der Wandler angeschlossen ist, mitunter betriebsmäßig schwankt und mit ihr auch die Verluste des Wandlers, so kann man die Empfindlichkeit des Relais nicht voll ausnutzen, sondern man kann nur so weit mit der Einstellung der Empfindlichkeit gehen, als dies die betriebsmäßigen Schwankungen der Leerlaufverluste zulassen.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß das einfache Wattmeterrelais durch ein Differentialleistungsrelais ersetzt wird, dessen Stromspulen mit den Hilfsleitern über zwei von einer Hilfsspannung gespeiste, in Differentialschaltung, arbeitende Spannungswandler verbunden sind und dessen Spannungsspulen ebenfalls von dieser Hilfs-Spannung erregt werden. Die beiden Spannungswandler können auch zu einem einzigen Differentialspannungswandler vereinigt sein. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß Spannungsschwankungen und die damit verbundenen Leerlaufverlustschwankungen die Empfindlichkeit des Relais nicht mehr beeinflussen.

. In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung mit zwei in Differentialschaltung arbeitenden Wandlern nach der Erfindung dargestellt. K ist ein Kabel mit unterteiltem Leiter, dessen Leiterteile H₁ und H₂ Spannung gegeneinander und gegen den Hauptleiter H_a führen. Diese Spannung wird am Anfang oder am Anfang und am Ende des Kabels mit Hilfe der Spannungswandler T₁ und T₂ erzeugt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Wandler T₁ und T₂ nur am

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Rottsieper in Berlin-Adlershof.

Anfang des Kabels vorgesehen. Die Teilwicklungen des Wandlers T₁ zum Anschluß der Hilfsleiter H₁ und H₂ und des Hauptleiters H₁ sind mit F_a-L_a- und W_a-L_a bezeichnet. Die entsprechende Wicklung F₁-W₁ auf dem Wandler T₂ ist an den Normalwiderstand N angeschlossen. Die Wicklungen der Wandler T und T₂ zum Anschluß der Hilfsspannung sind mit a-c und a-d bezeichnet. Der gemeinsame ίο Punkt« bildet einen Pol des Hilfsnetzes. Die beiden Punkte c und d sind über die Stromspulen S₁ und S₂ des Differentialwattmeterrelais D bei Punkt b miteinander verbunden. Der Punkt b bildet gleichzeitig den anderen Pol des Hilfsnetzes. An die Hilfsspannung sind auch noch die Spannungsspulen e-f und e-g des Differentialwattmeterrelais angeschlossen. Der gemeinsame Punkt e der Spannungsspulen ist mit Punkt b, die freien Enden / und g der Spannungsspulen sind bei h miteinander und bei i mit dem anderen Pol des Hilfsnetzes verbunden.

Am Ende des Kabels kann man dieselbe Anordnung treffen oder aber auch, wie dies in der Zeichnung angegeben ist, die Hilfsleiter über eine Drosselspulenwicklung Fc-L_e-We miteinander und dem Hauptleiter verbinden.

Wählt man die erste Anordnung mit der gleichen Apparatur am Anfang und Ende des Kabels, so ist der Normalwiderstand Λ'' entsprechend dem Isolationswiderstand der Hilfsleiter gegeneinander sehr hoch, zu wählen. Wird am Ende des Kabels eine Drosselspule .35 vorgesehen, so muß der Widerstand N entsprechend verringert werden, um im fehlerfreien Zustand des Kabels den Ausschlag des Differentialrelais auf Null zu bringen. Durch die Einstellung des Widerstandes ,/V kann natürlich auch die Empfindlichkeit der Schaltung nach der einen oder anderen Seite geändert werden.

Im Normalbetrieb ist die Summe der Leerlaufverluste des Wandlers T₁ und der Leistungsverluste im Hilfsleiterstromkreis gleich der Summe der Leerlaufverluste des Wandlers T₂ und der Leistungsverluste im Normalwiderstand N. Die Wirkungen auf das Differentialrelais heben sich also auf. Tritt dagegen beispielsweise bei F ein Fehler im Kabel auf, so überwiegt der Leistungsverlust im Hilfsleiterkreis und das Differentialrelais spricht an.

Die angegebene Schaltung kann auch so durchgebildet werden, daß man mit zwei Empfindlichkeitsstufen arbeitet und daß man die zweite Empfindlichkeitsstufe durch Vorschaltung einer Drosselspule Dr in dem Primärstromkreis erzielt. . Die Drosselspule ist während des Normalbetriebes durch einen Relaiskontakt k kurzgeschlossen. Nach dem ersten Ansprechen des Differentialrelais wird k geöffnet, so daß die Spannung zwischen den Hilfsleitern H₁ und H₂ sinkt, wodurch die Verluste bei gleichem Fehlerzustand bei F verkleinert werden und wodurch der Ausschlag des Relais zurückgeht. Verkleinert sich der Fehlerübergangswiderstand an der Stelle F weiter, so steigen die Verluste im Hilfsleiterstromkreis wieder an und bringen bei einem bestimmten Wert des Fehlerwiderstandes das Relais noch einmal zum Ansprechen.

In der Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die beiden in Differentialschaltung arbeitenden Wandler T₁ und T₂ zu einem Dreischenkel-Differentialspannungswandler T mit den Schenkeln I, II und III vereinigt sind. Die Wirkungsweise der Schaltung ist im übrigen genau die gleiche wie die der in Abb. 1 dargestellten Schaltung.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Sicherheitsschaltung für Leitungssysteme mit gegen den Hauptleiter spannungführenden Hilfsleitern nach Patent 504350, dadurch gekennzeichnet, daß als Fehleranzeigevorrichtung ein Differentialleistungsrelais (Dⁱ) vorgesehen ist, dessen Stromspulen (S₁, S₂) mit den Hilfsleitern (H₁₁H₂) über zwei von einer Hilfsspannung gespeiste, in Differentialschaltung ' arbeitende Spannungswandler (T₁, T₂} oder einen einzigen von einer Hilfsspannung ge-. speisten Differentialspannungswandler (T) - verbunden sind und dessen Spannungsspulen (e-f, e-g) ebenfalls von dieser Hilfsspannung erregt werden.
2. 2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in ¹Oo Differentialschaltung arbeitenden Spannungswandler (F₁, T₂) gleiche Charakteristik haben.
3. 3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler (T₁- und T₂) je zwei Wicklungen tragen,: von denen die eine (F_a-L_a-W_a) des ersten (T₁) gegen Hochspannung isoliert ist und mit den Hilfsleitern (H₁ und H₂) verbunden ist, während die entsprechende Wick- no lung (F₁-W₁) des anderen Wandlers (T₂), die nicht gegen Hochspannung isoliert zu sein braucht, an einen veränderlichen Widerstand (N) angeschlossen ist, der so einstellbar ist, daß der in ihm erzeugte Verlust gleich dem im Hilfsleiterkreis ist.
4. 4. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden anderen Wicklungen (a-c und a-d) der Wandler über die Stromspulen des Differentialleistungsrelais (D) an die gemeinsame Hilfsspannung derart angeschlos-

   sen sind, daß sich die Wirkungen der Leerlauf Verluste der beiden Wandler und die Wirkungen der Verluste im Hilfsleiter und Widerstandskreis auf das Relais aufheben und ein Drehmoment allein durch einen zwischen den spannungführenden Deckleitern auftretenden Fehlerstrom hervorgerufen wird.
5. 5. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannungswandler in einem Dreischenkelwandler (T) vereinigt sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen