DE594228C - Einrichtung zum Schutze von Sammelschienen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schütze von Sammelschienen, an die mehrere Leitungen angeschlossen sind. Nach der Erfindung ist jede Leitung mit einem Relais ausgerüstet, auf dessen bewegliches System zwei Spulen wattmetrisch einwirken, von denen die eine von dem Fehlerstrom der betreffenden Leitung, die andere von der Summe der Fehlerströme sämtlicher Leitungen beeinflußt ist. Die Relais jeder Leitung werden vorzugsweise als Ferrarisrelais ausgebildet und mit zwei Magnetsystemen ausgerüstet. Bei einer Erdschlußschutzeinrichtung wird das eine Magnetsystem an in Summenschaltung liegende Stromwandler angeschlossen, das andere über Hilf sleitungen und Transformatoren mit den Stromwandlern sämtlicher zu den Sammelschienen hingeführten Leitungen derart verbunden, daß nur beim Auftreten einer Differenz der Fehlerströme eine Auslösung erfolgt. Dadurch wird erreicht, daß die Schutzeinrichtung nur bei einem Fehler in den Sammelschienen selbst anspricht, dagegen bei einem Fehler außerhalb der Sammelschienen nicht. Die Einrichtung kann sowohl von Strömen als auch von· Spannungen beeinflußt Aver den und sowohl zum Schütze gegen Kurzschlüsse als auch gegen Erdschlüsse dienen.

In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit A, B und C sind dreiphasige Leitungen bezeichnet, die an ein dreiphasiges Sammelschienensystem 6" angeschlossen sind. Eine oder mehrere der Leitungen A, B und C können die Energie zuführen, indem sie an einen Generator angeschlossen sind. Die übrigen Leitungen sind dann mit den außenliegenden Verbrauchern verbunden. In die Leitungen sind Schalter ία, ib, ic eingeschaltet. Die Leitungen A, B und C sind mit Schutzrelais 2α, 2b und 2 c ausgerüstet. Diese Relais sind als Ferrarisrelais ausgebildet. SiebesitzenFeldsysteme3a, 3& und 3c und Triebsysteme 4a, 4b und 4c. Das Feldsystem 3 a liegt im Sekundärkreis der Stromwandler 5α, 6a und γα, deren Primärwicklungen in die entsprechenden Phasenleitungen der Leitung A eingebaut sind. Die Verbindung der Sekundärwicklungen ist so gewählt, daß beim Auftreten eines Stromunterschiedes in den drei Sekundärwicklungen, der durch einen Fehlerstrom in der Leitung A hervorgerufen wird, ein Strom in dem Stromkreis Ta auftritt. Der Stromkreis Ta enthält dabei die Primärwicklung eines Hilfstransformators 8 a, an dessen Sekundärwicklung die Wicklung 4α des Induktionsrelais 2 a angeschlossen ist. Entsprechend ist die Magnetwicklung 3 b des Relais 2 b in den Stromkreis Tb eingeschaltet, zusammen mit den Sekundärwicklungen der Transformatoren 5 b, 6b und yb, deren Primärwicklungen in der Leitung B liegen. Der Stromkreis T& enthält

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die Primärwicklung eines Hilfstransformators 8&, an dessen Sekundärwicklung die Magnetwicklung 4 b des Induktionsrelais 2 b angeschlossen ist. Die Schutzeinrichtung der Leitung C ist in entsprechender Weise ausgebildet. Die entsprechenden Teile sind mit denselben Ziffern, aber mit anderen Indizes bezeichnet. Die Magnetwicklungen 4«, 4b und 4 c der Induktionsrelais 2 α, 2 b und 2c sind an ein Paar Verbindungsleitungen P angeschlossen. Die Hilfstransformatoren8c, 8b und 8 c sind vorzugsweise mit Vorrichtungen versehen, die es gestatten, den Strom, welcher in ihren Sekundärwicklungen fließt und der die Wicklungen 4a, 4b und 4c erregt, gleich groß zu machen. Im Betriebe wird die Einrichtung so eingestellt, daß bei einem Übersetzungsverhältnis der Stromwandler 5 α, 6 a und ja von a: 1, der Stromwandler 5b, 6b und 7& von b : 1 und der Stromwandler $c, 6 c und 7 c von c : τ die Hilfstransformatoren Sa, 8 b und 8c ein Übersetzungsverhältnis

haben von »:i, ■■-.— : τ,--—:!. Die Induk-

tionsrelais 2 a, 2 b und 2 c sind mit Kontakten ausgerüstet, welche bei ihrer Betätigung die Schalter 1 a, 1 b oder 1 c zum Auslösen bringen.

Wenn kein Fehler in dem Sammelschienensystem oder in einer der Leitungen A, B und C ist, wird kein Strom in den Sekundärwicklungen der Stromwandler 5β bis ja, $b bis Jb und 5 c bis Jc fließen und infolgedessen auch kein Strom in den Stromkreisen Ta, Tb und Tc. Infolgedessen wird weder das Magnetsystem 3 noch das Triebsystem 4 irgendeines der Relais 2 a, 2 b und 2 c erregt. Wenn dagegen ein Fehler in irgendeiner der Sammelschienen des Systems S auftritt, dann wird ein Strom in irgendeinem der Stromkreise Ta, Tb oder Tc fließen. Da nun die Hilfstransformatoren 8a, 8b und 8c bei einem Stromdurchgang über die Verbindungsleitung P sämtliche Magnetwicklungen 4a, 4b und 4c der Induktionsrelais 2 a, 2 & und 2 c erregen, werden alle diese Relais ansprechen und ihre Schalter ia, ib und ic betätigen. Wenn aber der Fehler außerhalb der zu überwachenden Sammelschienen liegt, z. B. in der Leitung C, wird zwar ein resultierender Strom in dem Stromkreis Tc fließen, es werden aber auch entsprechende resultierende Ströme in den Leitungen Ta, Tb auftreten, deren Summen gleich groß, aber entgegengesetzt gerichtet dem resultierenden Strom des Stromkreises Tc ist. Infolgedessen werden die Ströme in den Sekundärwicklungen der Hilfstransformatoren 8a, 8b und 8c so zusammenwirken, daß auch unter Berücksichtigung der kleinen Differenzen der Charakteristik nur ein geringer resultierender Strom in dem Leiterpaar P auftritt. In den Wicklungen 4a, 4b und 4c, deren Impedanz verhältnismäßig hoch ist, kann daher auch bei kleinen Differenzen der Charakteristik nur ein ganz geringer Strom auftreten. Infolgedessen werden die Relais 2 a, 2 b und 2 c nicht zum Ansprechen kommen.

Die Induktionsrelais werden im allgemeinen so ausgebildet, daß sie bei schweren Erdschlüssen, das sind solche in der Nähe des Einbauortes, d. h. an den Sammelschienen, sofort auslösen. Um aber eine Stabilität zu sichern, ist es zweckmäßig, den Relais eine geringe Zeitverzögerung im Ansprechen zu erteilen.

Die beschriebene Einrichtung spricht nur bei Erdschlüssen an den Sammelschienen an. Es ist aber ohne weiteres möglich, auch den Schutz so zu erweitern, daß er bei einem Kurzschluß ebenfalls zum Ansprechen kommt.

In Abb. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Zweifachsammelschienensystem dargestellt. Mit A, B, C und D sind Dreiphasenleitungen bezeichnet, die an die Leitungen A', B', C und D' über Schalter το Α, τοΒ, το C und 10 D angeschlossen sind. Dreiphasenleitungen £ und E sind mit speisenden Generatoren oder Transformatoren E' und F' verbunden. Die Leitung A ist durch einen Schalter ία und durch den Trennschalter 11.0 oder 12 α mit den Hauptsammeischienen MS oder den Hilfssammelschienen TS verbunden. Die Leitungen B, C, D, E und F können in der nämlichen Weise mit den Haupt- oder Hilfssammelschienen verbunden werden. Die entsprechenden Schalter sind mit den nämlichen Ziffern, nur mit anderen Indices, bezeichnet. Jede der Leitungen A, B, C, D, E und F ist mit einer Schutzeinrichtung versehen, wie sie die Leitungen A₁ B und C der Abb. 1 besitzen. Während indessen bei der Einrichtung der Abb. ι das eine Magnetsystem jedes Induktionsrelais an ein Paar Veibindungsleitungen P angeschlossen ist,, ist dieses bei der Einrichtung der Abb. 2 an ein Paar Hauptverbindungsleitungen MP, CP und ein Paar von HilfsverbindungsleitungenTP, CP angeschlossen. Zu diesem Zwecke sind Kontakte 111 a, 112a, in b, 112& vorgesehen, welche mit den Trennschaltern 11 a, 11b, 12a, 12& usw. entsprechend verbunden sind. Wenn beispielsweise der Trennschalter 11 α geschlossen ist und die Leitung^! mit den Hauptsammeischienen M.S" verbindet, dann ist der entsprechende Kontakt 111 α geschlossen und verbindet das Magnetsystem 4α des Induktionsrelais 2 α mit den Hauptverbindungsleitungen MP, CP. Wenn dagegen der Hilfsschalter 12a die Leitung^ mit den Hilfssammelschienen TS verbindet, dann legt der Kontakt 112a die Magnetwicklung 4a des Relais 2 a an die Hilfsverbindungsleitungen TP, CP. Die den

Kontakten in α, ΐΐ2α entsprechenden Kontakte der Leitungen B, C, D, E und F sind in gleicher Weise angeordnet.

Die Verbindung der Hauptsammeischienen MS mit den Hilfssammelschienen TS kann durch eine Kupplungsleitung BC erfolgen. Wie dargestellt ist, besteht die Kupplungsleitung aus einem Schalter ι bc und aus zwei Trennschaltern Ii bc und 12 bc, die den Iiauptschalter ι bc entweder mit den Hauptsammelschienen NS oder den Hilfssammelschienen TS verbinden. Die Leitung zwischen den Schaltern ι bc und dem angeschlossenen Trennschalter 11 bc enthält die Primärwicklungen von Stromwandlern 5 Oc₁, 66C₁ und 7bc_±. An die Sekundärwicklungen dieser Stromwandler ist das eine Magnetsystem 3 bc_t eines Induktionsrelais 2 bc_t und die Primärwicklung eines Hilfstransformators 8 bc_t angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Transformators 8 bc₁ ist an das andere Magnetsystem 4Oc₁ des Re

lais 2 &q angeschlossen und gleichzeitig an die Hilfsverbindungsleitungen TP, CP über die Kontakte 112 bc geführt, die durch den Trennschalter 12 bc gesteuert sind. Entsprechend enthalten die Leitungen zwischen dem Schalter 1 bc und dem Trennschalter 12 bc die Primärwicklungen von Stromwaudlern 5 6c₂, 6bc₂ und ybc₂, deren Sekundärwicklungen mit dem Magnetsystem 3 bc eines Induktionsrelais 2 bc₂ und der Primärwicklung eines Hilf stransformators 8 bc₂ verbunden sind. An die Sekundärwicklungen des Transformators Sbc₂ ist das andere Magnetsystem 4 bc₂ des Relais 2 &c₂ angeschlossen, ferner die Hauptverbindungsleitungen MP, CP über die Kontakte 111 bc, welche von dem Trennschalter 11 bc gesteuert werden. Die Anordnung ist derart, daß bei geschlossenem Trennschalter 11 bc, welcher den Schalter 1 bc mit den Hauptsatnmelschienen MP verbindet, das Induktionsrelais 2 bc₂ beeinflußt wird von einem Fehlerstrom, der in den Leitungen zwischen dem Schalter 1 bc und den Hilfssammelschienen TS fließt und der einem Fehlerstrom entspricht, der in irgendeiner der an die Hauptsamtnelschienen MS gleichzeitig angeschlossenen Leitungen auftritt, Wenn der Trennschalter 12 bc dagegen geschlossen ist, dann wird entsprechend das Relais 2^c₁, welches von einem Fehlerstrom in den Leitungen zwischen dem Schalter 1 bc und den Hauptsammelschienen MS beeinflußt wird, von einem Fehlerstrom erregt, welcher in irgendeiner der an die Hilfssammelschienen TS angeschlossenen Leitungen auftritt. Das Schutzsystem umfaßt also in allen Fällen auch den Schalter 1 bc der Kupplungsleitung BC.

Die Relais 2 α, 2 b usw. sind mit den entsprechenden Schaltern 1 a, 1 b nicht unmittelbar, sondern mittelbar über Zwischenrelais 200, 20 b usw. verbunden. Die beschriebene Einrichtung arbeitet in derselben Weise wie die in Abb. 1 dargestellte für einen Doppelsammelschienenschutz mit einem Minimum von Kontakten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zum Schütze von Sammelschienen mit mehr als zwei Abzweigleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede an die Sammelschienen angeschlossene Leitung mit einem Relais (2) ausgerüstet ist, auf dessen bewegliches System zwei Spulen (3, 4) wattmetrisch einwirken, von denen die eine (3) von dem Fehlerstrom der betreffenden Leitung, die andere (4) von der Summe der Fehlerströme sämtlicher Leitungen beeinflußt ist. .

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen