DE593390C - Schutzeinrichtung fuer parallele Drehstromleitungen - Google Patents

Description

Es sind Schutzeinrichtungen für Drehstromleitungen mit mehr als einer Leitungsstrecke und Ausschalteinrichtungen für die Hauptschalter an jedem Ende einer jeden Leitungsstrecke bekannt, bei denen an dem einen Ende der Leitungsstrecke ein normalerweise in der MitteEage befindliches· Kipprelais vorgesehen ist, das im Fehlerfalle die fehlerhafte Leitungsstreeke auswählt und den Hauptschalter am diesem Ende der fehlerhaften Leitungsstrecke öffnet. Eine soldhe Einrichtung ist aber nur bei solchen. Leitungen verwendbar, welche den !elektrischen Strom lediglich von einer Seite iher den Verbrauchern zuleiten. Da die Belastung in beiden Stromkreisen an den Enden wenigstens annähernd ausgeglichen sein muß, wienn ein Abschalten einer Leitungsstrecke vermieden werden soll, so darf eine Stromabgabe zwischen den beiden Enden der Leitungen nicht erfolgen. Die Höchststromrelais sind miteinander durch ihre Gleichstromkreise verbunden, und es hängt infolgedessen die Betätigung eines Höchststromrelais von der richtigen Wirkungsweise des anderen ab. Diese gegenseitige Abhängigkeit ist bedenklich und "ebenso die Abhängigkeit von 'einer Überlast oder einem Höchststrom, weil die Betriebsverhältnisse in diesem Falle schwieriger und unsicherer sind als bei der Abhängigkeit von einem Minimalstrom.

Bei einer anderen Ausführungsform, bei der das die fehlerhafte Strecke öffnende Kipprelais als Energierichtungsrielais ausgebildet 'ist, hängt die Betätigung des Schalters von einem durch den Fehler veranlaßten Richtungswechsel des Stromflusses an dem einen Ende der einen Leitung ab. Jedes Ende der parallelen Leitungsstrecken ist mit dem gleichen Ende der anderen Leitungsstrecken verbunden, so daß eine zwischendurch erfolgende Stromabgabe zwischen den beiden Enden der Leitungsstrecken, ohne daß eine Abschaltung 'erfolgen würde, ausgeschlossen ist. Außerdem muß jedes Strekkenende mit einem an der Stromquelle angeordneten Summen- oder Zusatzstromwandler verbunden sein, wodurch! die Einrichtung äußerst verwickelt und kostspielig wird.

Ein besonders großer Nachteil der bekannten Einrichtungen ist aber darin zu sehen, daß bei einem gleichzeitig bzw. kurz nacheinander in beiden parallelen Leitungsstrekken auftretenden Fehler beide Leitungsstrekken nacheinander abgeschaltet, die Stromverbraucher also von der Stromzuführung abgeschnitten werden können. Mitunter handelt ■ es sich aber dabei um nur geringfügige Fehler, die bei Aufrechterhaltung der Stromzuführung durch die Überlagerung des Arbeitsstromes und des Fahlerstromes selbsttätig beseitigt werden würden.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schutziemrichtung für mit ihrem Sternpunkt unmittelbar oder über einen schwachohmigen Grenzwiderstand geerdete Drehstromleitungen mit mehr als ieiner Leitungsstrecke und Ausschalteinrichtungen für die Hauptschalter an

593 B9Ö

jedem Ende einer jeden Leitungsstrecke, bei der in bekannter Weise an dem einen beispielsweise mit A bezeichneten Ende der Leitungsstrecke ein normalerweise in der Mittellage befindliches, auf die Differenz des Erd schlußstromes ansprechendes Kipprelais vorgesehen' ist, das im Fehlerfalle die fehlerhafte Leitungsstrecke auswählt " und den Hauptschalter an dem ^4-Ende der fehlerhaften Leitungsstrecke öffnet, bei der erfindungsgemäß außerdem aber auch gleichzeitig die andere Leitungsstrecke oder die anderen Leitungsstrecken für einige Zeit gegen Abschaltung durch Erregung von Sperrelais durch das Kipprelais gesperrt werden und bei der an dem anderen, zur besseren Klarstellung mit B bezeichneten Ende jeder Leitungsstrecke je 'ein. Minimalrelais angeordnet ist, das bei geringer Belastung eines oder mehrerer Leiter der Leitungsstrecke infolge der Öffnung des Hauptschalters an dem entgegengesetzten A-lLnde betätigt wird und den Hauptschalter an dem zugehörigen 5-Ende abschaltet. Zur Vermeidung des Ausschalfcens des Hauptschalters des .B-Endes bei betriebsmäßig auftretender geringer Belastung wird der Hauptschalter des Z?-Endes einer jeden Leitungsstrecke zweckmäßig noch durch, ein weiteres Relais überwacht, das nur auf einen Fehlerstrom in wenigstens einem anderen Leiter der Strecke anspricht und dessen normalerweise offene Steuerkontakte in Reibe mit den normalerweise offenen Steuerkontakten der Minimalrelais und der Erregerspulen der Ausschalteinrichtungen liegen.

Außer dem Minimalrelais, dessen drei einpolige Relaisglieder für sich von je einem Leiterstrom erregt werden und für gewöhnlieh ihre Kontakte offen halten, kann zu diesem Zwecke ein bei Summenstrom ansprechendes Relais vorgesehen sein, dessen Erregerspulen mit den verschiedenen Leitern der Strecke gekoppelt sind und dessen Kontakt für gewöhnlich offen ist, wobei der Auslösestromkreis für jeden Hauptschalter dieses 5-Endes der Strecke durch; Schließen eines der Kontakte des Minimalrelais und des Kontaktes des vom Summenstrom beeinflußten Relais geschlossen wird.

Eine Ausführungsform der Einrichtung gemäß der Erfindung ist beispielsweise auf der Zeichnung in den Grundzügen wiedergegeben.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die an dem mit A bezeichneten Streckenende vorgesehenen Sammelschienen 2 mit den am anderen mit B bezeichneten Ende angeordneten Sammelschienen 3 durch zwei parallele, je drei Leiter 6 enthaltende Leitungsstrecken 4, 5 verbunden. Hauptschalter 7 und 8 bzw. 9 und 10 sind an jedem Ende der Leitungsstrecke 4 bzw. 5 vorgesehen. Um im Fehlerfalle die fehlerhafte Leitungsstrecke auszuwählen und den Hauptschalter derselben an dem zugehörigen A-Ende zu öffnen, sind am ^4-Ende ein für beide Leitungsstrecken· gemeinsames Kipprelais 11 und außerdem für jede Strecke ein besonderes Sperrelais 12 bzw. 13 angeordnet. Das Kipprelais 11 ist ein Erdschlußrelais mit Spulen 14 und 15, die mit den Anschlußklemmen der Sekundärspulen 16 bzw. 17 in jedem Leiter der Leitungsstrecke 4 bzw. 5 verbunden sind.

Der Anker 18 des Kipprelais wird im Fehlerfalle von der Spule 14 oder 15 der fehlerhaften Leitungsstrecke angezogen und schließt dabei das Kontaktpaar 19 oder 20, durch das der zu dem Sperrelais 12 bzw. 13 8b der fehlerhaften Leitungsstrecke führende, durch eine Batterie 27 gespeiste Stromkreis geschlossen wird. Die Aufwärtsbewegung der. Anker 22, die in ihrer unteren Stellung ein Paar Kontakte 23 bzw. 24 des zu der Spule des anderen Sperrelais führenden Stromkreises schließen, geschieht sofort, während ihr Herabsinken mit Hilfe eines durch ein Sperrad und eine Klinke gebildeten Zeitgetriebes verzögert wird, so daß das Herab- go sinken eine bestimmte Zeitspanne in Anspruch nimmt. Beim Anheben des Ankers 22 des der fehlerhaften Linie zugeordneten Sperrelais wird der zu der Spule des anderen Sperrelais führende Stromkreis unterbrochen und durch Schließen eines Kontaktpaares 25 bzw. 26 der zu einer Erregerspule 28 bzw. 29 führende Stromkreis geschlossen, wodurch der Hauptschalter 7 bzw. 9 der fehlerhaften Leitungsstrecke geöffnet wird. Zu jeder Leitungsstrecke gehören also zwei Stromkreise, von denen der eine von der Batterie 27 zur Spule 21" des einen Sperrelais, zu den überbrückten Kontakten 23 bzw. 24 des anderen Sperrelais sowie zu den Kontakten 20 bzw. 19 des Kipprelais π und von dort zur Batterie zurückführt, während der zweite Stromkreis von der Batterie zu den Erregerspulen- 28 bzw. 29 und über die Kontaktpaare 25 bzw. 26 zur Batterie zurückführt.

Ist etwa die Leitungsstrecke 4 fehlerhaft geworden, so wird durch die Sekundärspule 16 die Spule 14 unter Strom gesetzt, der Anker 18 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gekippt und der zur Spule 21 des Sperrelais 12 führende Stromkreis mit Hilfe der Kontakte 19 geschlossen. Der dadurch angehobene Anker 22 des Sperrelais 12 öffnet die Kontakte 23 und verhindert dadurch eine Erregung des Sperrelais 13, während er gleichzeitig den zur Erregerspule 28 führenden Stromkreis mit Hilf e der Kontakte 25 schließt.

Claims (3)

1. Erst wdrim eine gewisse Zeit vergangen ist, kehrt der Anker dies Sperrelais 12 wieder in seine untere Stellung zurück, schließt die Kontakte 23 und ermöglicht dadurch auch ein Schließen des Stromkreises der Erregerspule 29 für den Hauptschalter 9 der anderen Leitungsstrecke.

   An dem- 5-Ende der Leitungsstrecken' sind erfindungsgemäß Minimalrelais 30, 31 mit drei einpoligen Relaisgüedern vorgesehen, deren Spulen 32 mit Sekundärspulen 33 in je einem Leiter der Leitungsstrecken 4 bzw. 5 verbunden sind. Die Steuerkontakte 3 5 der Minimalrelais stehen für gewöhnlich offen und werden nur bei Stromloswerden der zugehörigen Spulen 32 durch ihren dann herabsinkenden Anker 34 geschlossen. In einem solchen Falle kann Strom von einer Batterie 36 durch eine Leitung 37 und das überbrückte Kontaktpaar 3 5 einer Erregerspule 3 8 zugeleitet werden, die den Hauptschalter 8 bzw. 10 am Ende der fehlerhaften Leitungsstrecke öffnet.

   Ist beispielsweise der Hauptschalter 7 der fehlerhaften Leitungsstrecke 4 geöffnet, so stehen die fehlerhaften Leiter 6 dieser Leitungsstrecke nicht mehr unter Strom, und es werden infolgedessen die ihnen zugeordneten Steuerkontakte 3 5 geschlossen, worauf der Schalter 8 durch die Erregerspule 38 geöffnet wird. Die fehlerhafte Leitungsstrecke ist infolgedessen vollkommen stromlos, so daß der Fehler ohne jede Gefahr behoben werden kann; nach' Beseitigung des Fehlers wird die Leitungsstrecke durch Schließen der Hauptschalter 7 und 8 wieder in Betrieb genommen. Die andere Linie bleibt unterdessen betriebsfähig, gleichgültig, ob sie fehlerhaft ist oder nicht, da ihr Hauptschalter 9 am .Α-Ende gegen Öffnen gesperrt ist und da infolgedessen das der Leitungs strecke 5 zugeordnete Minimalrelais 31 am 5-Ende nicht beeinflußt wird, solange der Schalter 9 geschlossen bleibt. Wird die Leitungsstrecke 5 zur gleichen Zeit wie die Strecke 4 fehlerhaft, so wird in den meisten Fiällen die Überlagerung des gesamten vollen Arbeitsstromes und des Fehlerstromes mit Unterstützung der Charakteristik der bei solchen Leitungen zumeist angewandten Generatoren den Fehler ohne Abschalten der Leitung beseitigen. Sollte das nicht 'eintreten, so wird die Leitungsstrecke 5 dann selbsttätig in derselben Weise abgeschaltet wie die Leitungsstrecke 4, sobald der Anker 21 des Relais 12 hierabgesunken und der Stromkreis der Spule 21 des Sperrelais 13 geschlossen ist.

   Da das Arbeiten des Minimalrelais 30 oder

   31 davon abhängt, ob wenigstens ein Leiter in der fehlerhaften Leitungsstrecke heil geblieben ist oder sonst alle fehlerhaften Leiter über das £?-Ende gespeist werden, so kann die Schutzeinrichtung in dem Falle nicht wirksam werden, wenn gleichzeitig alle Leiter einer Leitungsstrecke beispielsweisei durch einen Kurzschluß zwischen allen Phasen fehlerhaft werden und' so Erdschluß erhalten. Ein solcher FaE ist indessen praktisch bei Hochspannungsleitungen, für welche die Einrichtung gemäß der Erfindung insbesondere beabsichtigt ist, noch nie eingetreten, da die verschiedenen Leiter einer Strecke immer in verhältnismäßig weitem Abstande voneinander angeordnet werden.

   Um bei betriebsmäßig auftretenden geringeren Belastungsverhiältnissen ein Öffnen des Hauptschalters am ß-Ende einer Leitungsstrecke zu vermeiden, wird bei Leitungen, bei denen eine solche geringe Belastung betriebsmäßig auftritt, die Leitung 37 fortgelassen und statt dessen in die von der Batterie zu den Steuerkontakten 3 5 führende Leitung ein weiteres Relais 39 eingefügt, dessen Steuerkontakte 43 normalerweise offen sind und nur bei Auftreten eines Fehlerstromes in wenigstens einem Leiter der zugehörigen Leitungsstrecke durch einen Anker 42 geschlossen werden, der durch eine von Sekunidärspulen4i unter Strom gesetzte Erregerspule 40 angezogen wird.

   Ist im Fehlerfalle beispielsweise der Hauptschalter 7 der Leitungsstrecke 4 geöffnet, so wird wenigstens ein fehlerfreier Leiter ΰ stromlos sein und dadurch die Schließung des Relais 30 herbeiführen, während gleichzeitig wenigstens ein anderer Leiter 6 dieser Leitungsstrecke von den Sammelschienen 3 des B-Endes aus Summenstrom erhält und dadurch die Betätigung des Relais 39 bewirkt. Die gleichzeitige Einschaltung der beiden Relais 30 und 39 führt dann aber die Öffnung des Hauptschalters 8 des 5-Endes herbei. Sämtliche Relais kehren selbsttätig in ihre Ausgangsstellung zurück, so daß die Schutzeinrichtung nach Schließen der Hauptschalter sofort wieder betriebsfertig ist.

   Pa τ ε ν ϊ anöi.' κ ü c 11 ιϊ :

   ι. Schutzeinrichtung für mit ihrem Sternpunkt unmittelbar oder durch einen schwachohmigen Grenzwiderstand geerdete Drehstromleitungen mit mehr als einer Leitungsstrecke und Ausschalteinrichtungen für die Hauptschalter an jedem Ende einer jeden Leitungsstrecke, bei der an dem einen Ende (A) der Leitungsstrecke ein normalerweise in der Mittellage befindliches, auf die Differenz des Erdschlußstromes ansprechendes Kipprelais (11) vorgesehen ist, das im Fehlerfalle die fehlerhafte Leitungsstrecke auswählt und den Hauptschalter an diesem Ende

   (.4) der fehlerhaften Leitungsstrecke öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die andere Leitungsstrecke oder die anderen Leitungsstrecken für einige Zeit gegen Abschaltung durch Erregung von Sperrelais (12, 13) durch das Kipprelais (11) gesperrt werden und daß an dem anderen Ende (B) jeder Leitungsstrecke je ein Minimalrelais (30, 31) angeordnet ist, das bei geringer Belastung eines oder mehrerer Leiter der Leitungsstrecke infolge der Öffnung des Hauptschalters an dem entgegengesetzten Ende (A) betätigt wird und den Hauptschalter an dem zugehörigen Ende (B) abschaltet.
2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch: gekennzeichnet, daß zur Vermeidung des Ausschaltens des Hauptschalters des einen Endes (B) bei betriebsmäßig auftretender geringer Belastung der Hauptschalter dieses Endes (B) einer jeden Leitungsstrecke noch durch ein weiteres Relais (39) überwacht wird, das nur auf einen Fehler strom in wenigstens einem anderen Leiter der Strecke anspricht und dessen normalerweise offene Steuerkontakte (43) in Reihe mit den normalerweise offenen Steuerkontakten (35) der Minimalrelais (30, 31) und der Erregerspulen der Ausschalteinrichtungen (38) liegen.
3. 3. Schutzeinrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende (B) einer jeden Leitungsstrecke außer einem Minimalrelais (30, 31), dessen drei einpolige Relaisglieder (32, 34, 35) für sich: von je einem Leiterstrom erregt werden und für gewöhnlich ihre Kontakte (35) offen !halten, ein bei Summenstrom ansprechendes Relais (39) vorgesehen ist, dessen Erregerspulen (40) mit den verschiedenen Leitern der Strecke gekoppelt sind und dessen Kontakt (43) für gewöhnlich offen ist, wobei der Auslösestromkreis für jeden Hauptschalter (8, 10) dieses Endes (B) der Strecke durch Schließen eines der Kontakte (35) des Minimalrelais (30, 31) und des Kontaktes (43) des vom Summenstrom beeinflußten Relais (39) geschlossen wird. 5»

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