DE590416C

DE590416C - Selektivschutzschaltung gegen Erdschluss fuer vermaschte Netze oder gegen Gestellschluss fuer elektrische Generatoren

Info

Publication number: DE590416C
Application number: DES85616D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Voelzing
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-05-12
Filing date: 1928-05-12
Publication date: 1934-01-02

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 2. JANUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 590416 KLASSE 21c GRUPPE 6850

für elektrische Generatoren

Patentiert im Deutschen Reiche-vom 12. Mai 1928 ab

•Es ist bekannt, als Selektivschutz gegen Erdschluß für vermaschte Netze zur Aus- - schaltung der einzelnen Netzleitungsabschnitte Erdschlußrelais mit Zeitverzögerung zu verwenden, deren Auslösezeiten entsprechend gestaffelt sind, so daß der kranke Leitungsabschnitt immer durch das zuletzt angesprochene Erdschlußrelais angezeigt wird. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß im Erdschlußfalle außer dem kranken Netzleitungsabschnitt im allgemeinen auch gesunde Netzleitungsabschnitte ausgeschaltet werden, die keinen Erdschluß besitzen. Die Wiedereinschaltung dieser gesunden "Netzleitungsabschnitte jnuß dann nach Beseitigung des kranken Netzleitungsabschnittes erst durch den Schaltwärter vorgenommen werden.

Nach der Erfindung wird dieser Übelstand

dadurch vermieden, daß die ausgeschalteten gesunden Leitungsabschnitte sofort wieder

- eingeschaltet werden, wenn der kranke Leitungsabschnitt selbst noch ausgeschaltet ist, und nur der kranke Leitungsabschnitt, auf dem sich der Erdschluß befindet, ausgeschaltet bleibt. Zu .diesem Zweck wird jeder Netz-

.= · schalter außer mit-einer Ausschalt- noch mit einer Einschaltspule versehen. Beim Ansprechen eines Erdschlußrelais wird in bekannter Weise die Ausschaltspule des Netzschalters über ein entsprechend verzögertes Zeitrelais erregt und der entsprechende Leitungsabschnitt ganz unabhängig davon, ob der Erdschluß sich auf ihm oder einem anderen 'Leitungsabschnitt befindet, ausgeschaltet. Dann wird nach dem Ausschalten des Netzschalters des betreffenden Leitungsabschnittes die Erregung der Ausschaltspule zweckmäßig durch Unterbrechung eines zu der Ausschaltspule gehörigen Kontaktpaares unterbrochen und die Erregung der Einschaltspule zweckmäßig durch Überbrückung eines zu der Einschaltspule gehörigen Kontaktpaares vorbereitet. Erfindungsgemäß wird dann für den Fall, daß nach dem Ausschalten des betreffenden Leitungsabschnittes der Erd-Schluß sich noch in den übrigen Leitungsabschnitten befindet, d. h. also, das Erdschluß- relais erregtbleibt, dieEinschaltspuleder Netzschalter erregt und dadurch die Wiedereinschaltung des gesunden Leitungsabschnittes vorgenommen. Damit sich das Ein- und Ausschalten des Netzschalters nicht dauernd wiederholt, ist .die Anordnung so getroffen, daß die von der Lage des Netzschalters abhängige Überbrückung der beiden, zu der Ein- bzw. Ausschaltspule gehörigen Kontaktpaare nach Ausschaltung des Netzschalters auf dem zu ..·■ der Einschaltspule gehörigen Kontaktpaar so lange festgehalten wird, wie das Erdschlußrelais erregt bleibt. Dies erreicht man am

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

~ _~; Dipl.-Ing. Rudolf Völzing in Berlin-Siemensstadt.

zweckmäßigsten durch eine Sperrvorrichtung, ■die durch eine Äuslösespule in Abhängigkeit von der Lage des Erdschlußrelais gesteuert wird. Die Steuerung des Zeitrelais durch das Erdschlußrelais erfolgt dabei zweckmäßig über ein Hilfsrelais. Bei erregtem Erdschluß- und Hilfsrelais muß die Sperrvorrichtung die Überbrückung der Kontaktpaare der Ein- und Ausschaltspule in der Ausschaltstellung des Netzschalters auf dem Kontaktpaar der Einschaltspule festhalten, während bei unerregtem Erdschlußrelais die Sperrung aufgehoben sein muß. Die Überbrückung der Kontaktpaare der Ein- und Ausschaltspule darf also nicht starr mit" dem Netzschalter verbunden sein, sondern steht mit ihm zweckmäßig über eine Freilaufkupplung bekannter Art in Verbindung.

Die Anordnung ist sinngemäß auch als Selektivschutz gegen Gestellschluß für elektrische Generatoren zu verwenden. Die Erdschlußrelais dürfen dann nicht wie bei dem bisher üblichen Gestellschlußschutz zwischen Sternpunkt des Generators und Erde geschaltet werden, sondern werden an die gemeinsame Sammelleitung zweckmäßig zwischen jede Phase und Erde angeschlossen. Selbstverständlich muß dann jeder Netzschalter mit -einer selbsttätigen Synchronisiervorrichtung versehen sein, so daß die Wiederzuschaltung der gesunden Generatoren erst nach Übereinstimmung der Größe und Phase der Spannungen und Frequenzen erfolgt. Die sonstige Einrichtung wie auch die Wirkungsweise ist genau dieselbe wie die oben beschriebene in vermaschten Netzen.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. An die Sammelleitung 1 sind die Leitungsabschnitte 2 und 3 über die Netzschalter 212 bzw. 312 der Unterbrechungsvorrichtung 21 bzw. 31 angeschlossen. An die gemeinsame Sammelleitung ist in bekannter Weise an jede Phase je ein Erdschluß relais 13 angeschlossen, durch die beim Ansprechen das Hilfsrelais 4 über die Steuerbatterie 5 gespeist wird. Das Hilfsrelais 4 steuert die Kontakte 41, 42 und 43, 44. An den Kontakt 41 ist über einen im allgemeinen geschlossenen Schalter 6 bzw. 7 das eine Ende der Auslösespule des Zeitrelais 8 bzw. 9 angeschlossen, deren anderes Ende an den einen Pol der Steuerbatterie 10 angeschlossen ist. Der andere Pol der Steuerbatterie 10 liegt an den Kontakten 42 und 44 des Hilfsrelais 4. Über die Steuerkontakte des Zeitrelais 8 bzw. 9 werden die Aus- und Einschaltspulen der Netzschalter 212 bzw. 312 über je ein Kontaktpaar, die durch eine von der Lage des Netzschalters abhängige Überbrückung 213 bzw. 313 überbrückt werden, gespeist. Der Kontakt 43 des Hilfsrelais ist mit dem einen Ende der Auslösespule einer Sperrvorrichtung Ii bzw. 12 verbunden, deren anderes Ende an einen Pol der Steuerbatterie 10 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende. Normalerweise sind die Hilfsschalter 6 und 7 geschlossen. Sie werden nur dann geöffnet, wenn die Erdschlußmeldeeinrichtung aus irgendeinem Grunde unwirksam gemacht werden soll. Alle weiteren sonstigen Schalter und Relais befinden sich in der in der Zeichnung dargestellten Lage. Die Netzleitungsabschnitte 2 und 3 sind durch _vdie Netzschalter 212 und 312 mit der Sammelleitung 1 verbunden. Tritt jetzt 'auf dem Leitungsabschnitt 3, z. B. bei K, ein Erdschluß in einer Phase auf, so spricht das zu dieser Phase gehörige Erdschlußrelais 13 an, wobei das Hilfsrelais 4 erregt wird. Dadurch werden die Kontakte 41 und 42 überbrückt, und es fließt ein Strom von der Steuerbatterie 10 durch die Zeitrelais 8 und 9, wodurch beide Zeitrelais zum Anlauf kommen. Das Zeitrelais 8 soll in dem gewählten Ausführungsbeispiel geringer als das Zeitrelais 9 verzögert sein; das Zeitrelais 8 wird also zuerst auslösen und dadurch die Ausschaltspule des Schalters 212 erregen, wodurch der Schalter ausgeschaltet wird. Dadurch wird das zu der Ausschaltspule gehörige Kontaktpaar unterbrochen und das zu der Einschaltspule gehörige Kontaktpaar durch die Überbrückung 213 überbrückt, und da das Hilfsrelais 4 weiter erregt bleibt, denn durch Auschaltung des Leitungsabschnittes 2 ist der Erdschluß noch nicht beseitigt worden, wird der Schalter 212 durch die jetzt erregte Einschaltspule wieder eingeschaltet. Die Überbrückung 213 bleibt jedoch auf dem Kontaktpaar der Einschaltspule weiter liegen, da infolge des erregten Hilfsrelais 4 die Sperrvorrichtung 11 die Überbrückung 213 festhält, weil die Auslösespule der Sperrvorrichtung durch die Unterbrechung der Kontakte 43 und 44 unerregt ist. Der Netzschalter 212 bleibt also eingeschaltet. Nach einer bestimmten Zeit wird auch das Zeitrelais 9 ansprechen und dadurch die Ausschaltspule des Schalters 312 erregen. Der Schalter 312 wird ausgeschaltet und trennt damit die Erdschlußstelle von der Sammelleitung 1. Die Folge davon ist, daß das betreffende Erdschlußrelais 13 nicht mehr erregt bleibt und dadurch das Hilfsrelais 4 wieder in seine Ruhelage zurückkehrt, wodurch die Kontakte 41 und 42 des Hilfsrelais 4 unterbrochen und die Kontakte 43 und 44 überbrückt werden. Das Zeitrelais 9 kehrt infolgedessen in seine Ruhelage zurück und unterbricht die Zuleitung zu der Ein- bzw. Ausschaltspule, so daß die jetzt nach der Unterbrechung der Zuleitung zu den

Schalterspulen erfolgte Überbrückung des Kontaktpaares der Einschaltspule durch die Überbrückung 313 ohne Einfluß bleibt; der Netzschalter 312 bleibt daher ausgeschaltet. Es ist also erforderlich, daß die Überbrückung des Kontaktpaares der Einschaltspule später erfolgt als eine eventuelle Unterbrechung des Steuerkontaktpaares des Zeitrelais. Die Kontakte der Einschaltspule müssen also als verzögerte Kontakte ausgeführt werden. Da das Hilfsrelais nicht mehr erregt ist, sind aber die Auslösespulen der Sperrvorrichtungen 11 und 12 erregt, so daß die Sperrungen der Überbrückungen 213 und 313 freigegeben sind, wodurch die Überbrückung des Kontaktpaares der Ausschaltspule des Schalters 212 selbsttätig sofort erfolgt und die Überbrückung des Kontaktpaares der Ausschaltspule des Schalters 312 dann erfolgt, wenn nach Beseitigung des Fehlers der Schalter wieder eingelegt ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Selektivschutzschaltung gegen Erdschluß für vermaschte Netze oder gegen Gestellschluß für elektrische Generatoren, bei der die einzelnen Leitungsabschnitte oder Generatoren bei Auf treten eines Fehlers durch entsprechend gestaffelte Erdschlußrelais nacheinander ausgeschaltet werden" und bei der jeder Schalter mit einer Einschaltspule versehen ist, deren Stromkreis bei geöffnetem Schalter geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Einschaltspule bei Fehler anzeigendem Erdschlußrelais (13) geschlossen ist.
2. Selektivschutzschaltung nach An-Spruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Schalter (212,312) über eine Freilaufkupplung eine Kontaktbrücke (213, 313) verbunden ist, welche bei geschlossenem Schalter ein Kontaktpaar in

+5 dem Stromkreis der Ausschaltspule und bei geöffnetem Schalter ein Kontaktpaar in dem Stromkreis der Einschaltspule überbrückt.
3. Selektivschutzschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis der Einschaltspule,und in dem Stromkreis der Ausschaltspule oder in dem gemeinsamen Teil beider Stromkreise ein von dem Erdschluß oder Gestellschlußrelais gesteuertes Kontaktpaar (41, 42) vorgesehen ist, das bei Fehler anzeigendem Erdschlußrelais (13)geschlossen ist.
4. Selektivschutzschaltung nach Anspruch ι bis 3, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung (11,12) für jeden Schalter (212,312), welche nach dem Öffnen des Schalters die Kontaktbrücke in der einmal erreichten Schaltstellung so lange festhält, wie ein Erdschluß oder ein Ge-Stellschluß besteht, auch wenn der Schalter wieder eingeschaltet wird.
5. Selektivschutzschaltung nach Anspruch ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand des Erdschluß- oder Gestellschlußrelais (13) die Auslösespule der Sperrvorrichtung (11, 12) erregt und dadurch die Sperrung aufgehoben ist, beim Ansprechen des Erdschluß- oder Gestellschlußrelais (13) aber die Erregung unterbrochen ist.
6. Selektivschutzschaltung nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Schalter ein Zeitrelais (8, 9) vorgesehen ist, wobei die Auslösezeiten der Zeitrelais (8, 9) gestaffelt sind, und daß die einzelnen Zeitrelais (8,9) beim Auftreten eines Erdschlusses bzw. Gestellschlusses nach einer einstellbaren Zeit einen Kontakt in dem gemeinsamen Stromkreis der Ein- und Ausschaltspule schließen.
7. Selektivschutzschaltung nach Anspruch ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Sammelleitung zwischen Phase und Erde ein Erdschlußrelais (13) unmittelbar oder mittelbar unter Zwischenschaltung von Wandlern angeschlossen ist, das bei einem Erdschluß in der betreffenden Phase anspricht und dadurch die Zeitrelais erregt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen