DE597245C - Schutzeinrichtung fuer parallele Leitungen eines elektrischen Verteilungsnetzes - Google Patents

Description

Um -unstabile Bedingungen in einem elektrischen Verteilungsnetz zu vermeiden, ist es erforderlich, den fehlerbehafteten Anlageteil so rasch wie möglich abzuschalten. Wenn die Schutzapparate an dem einen Punkt einer Leitung sehr schnell den Schalter zum Auslösen bringen, dann bleibt der Fehler dennoch über das andere Ende der Leitung an Spannung liegen und wird weiterhin vom Strom gespeist.

ίο Es ist daher erforderlich, daß auch der Schalter am anderen Ende so rasch, wie möglich auslöst, damit der Fehler vollkommen abgeschaltet wird. Namentlich bei parallelen Leitungen tritt diese Notwendigkeit auf. Bei den bekannten Einrichtungen sind in beiden Leitungen Energierichtungsrelais eingebaut, von denen bei einem Kurzschluß in einer Leitung zunächst dasjenige anspricht, bei dem sich .der Energiedurchgang umgekehrt hat. Damit wird die fehlerbehaftete Leitungsstrecke an einem Ende abgetrennt. Die Speisung des Kurzschlusses erfolgt aber immer noch über das andere Ende. Erst unter den dadurch hervorgerufenen Bedingungen wird die Schutzeinrichtung an diesem Ende zum Ansprechen gebracht und der Leitungsteil von hier abgetrennt. Bis der Fehler völlig aus dem Netzverband herausgeschaltet ist, vergeht demnach eine gewisse Zeitj die oft ausreicht, um angeschlossene Synchronmaschinen außer Tritt zu bringen und sonstige unstabile Zustände im Netz hervorzurufen.

Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß bei parallelen Leitungen eines elektrischen Verteilungsnetzes mit an jedem Ende der Leitungen angeordneten Energierichtungsrelais erfindungsgemäß die Energierichtungsrelais jeder Station mit den durch eine Übertragungsleitung zusammengeschalteten Betätigungsspulen von Zwischenrelais verbunden sind, deren Schaltorgane je nach dem Ausschlag eines Energierichtungsrelais beide Schalter der einen oder beide Schalter der anderen Parallelleitung zum Auslösen bringen.

In der Abbildung sind die beiden Stationssammelschienen 30 und 31 durch zwei parallele Leitungen 32 und 33 über die Schalter 34, 35, 36 und 37 miteinander verbunden. Jeder der Schalter ist dabei mit einer Auslösespule 38 ausgerüstet. Die Schutzeinrichtung jeder Station besteht aus einem Überstromrelais 39 und und einem Energierichtungsrelais 40, deren Stromspulen in Reihe geschaltet sind und an die in Achterschaltung liegenden, also von der Differenz der Ströme in den beiden Leitungen 32 und 33 durchströmten Leitungen 41 angeschlossen sind.

Bei einer derartigen Schutzeinrichtung kann es vorkommen, daß das' System der einen Station früher anspricht als das der anderen. Nehmen wir z. B. an, daß die Leitung nur von den Sammelschienen 30 zu den Sammelschienen 31 fließt und ein Fehler in der Leitung 33 auftritt in der Nähe der Station 31, dann wird der nämliche Fehlerstrom in jeder der beiden Leitungen 32 und 33 auftreten. Da die Differenz zwischen den beiden Strömen bei der Station 30 zunächst sehr klein ist, aber sogar Null sein kann, wird infolgedessen das Differentialrelais in dieser Station nicht zum Ansprechen kommen. In der Station 31 indessen fließt ein Strom zu den Sammelschienen 31 und in umgekehrter Richtung über die Leitung 33 zur Fehlerstelle. Infolgedessen wird ein relativ hoher Rückstrom in der Leitung 33 auftreten, und die Differenz zwischen den Strömen in den Leitungen 32 und 33, die in der Nähe der Station 31 in den Relais 39 und 40 wirksam wird, nimmt den Wert der arithmetischen Summe an. Infolgedessen spricht die Schutzeinrichtung, die bei den Sammelschienen 31 angeordnet ist, zuerst an.

Nach der Erfindung arbeitet nun die Schutzeinrichtung jeder Station auf beide Schalter an den Enden der parallelen Leitungen. Dazu ist erfindungsgemäß in jeder Station ein Zwischenrelais 42 vorgesehen, dessen Betätigungsspulen 45 durch die Leitungen 43 und 44, von denen die eine auch Erde sein kann, miteinander verbunden sind. Der Leiter 43 ist dabei an den Mittelpunkt von zwei in jeder Station befindlichen Gleichstromquellen 46 angeschlossen. Der Plus- und Minuspol dieser Gleichstromquelle wird je nach dem Ausschlag des Energierichtungsrelais 40 an das andere Ende der Spule 45 und damit an die Leitung 44 gelegt.

Das Relais 42 ist polarisiert ausgebildet. Es besitzt eine zweite Wicklung 47, die an die Stromquelle 46 angeschlossen ist. Die Leitung 53, welche den Stromkreis für die Betätigungsspule 45 herstellt, ist über die Kontakte 51 des Überstromrelais 39 sowie über die Kontakte 49 und 50 des Energierichtungsrelais 40 geführt. Die Kontakte 49 liegen dabei an dem positiven Ende, die Kontakte 50 an dem nega-

tiven Ende der Stromquelle 46. Die Überstrom- und Energierichtungsrelais können natürlich in jeder Phase eingebaut sein und alle auf dasselbe Zwischenrelais 42 arbeiten. Der Einfachheit halber ist aber nur die Schutzeinrichtung einer einzigen Phase dargestellt.

Nehmen wir nun an, daß ein Fehler in der Leitung 33 auftritt in der Nähe der Sammelschiene 31, dann werden die Relais 39 und 40 in der Station 31 zuerst ansprechen. Die Richtung des Fehlerstromes ist dabei derart, daß das Relais 40 seine Kontakte 50 schließt. Dies hat zusammen mit der Überbrückung der Kontakte 5.1 durch das Überstromrelais 39 zur Folge, daß der Stromkreis vom Minuspol der Stromquelle 46 über den Leiter 52, die Kontakte 50 und 51, den Leiter 53 zur Wicklung 45 des Zwischenrelais 42 in der Station 31 und den Leiter 43 zum positiven Ende des rechten Teiles der Stromquelle 46 geschlossen wird. Unter diesen Bedingungen ist die Richtung des Stromes in der Wicklung 45 so, daß das Relais 42 seinen Kontakt 54 schließt und dadurch die Betätigungsspule 38 des Netzschalters 37 erregt. Zu gleicher Zeit schließen die Kontakte 50 und 51 des Energierichtungs- und Überstromrelais in der Station 31 den Stromkreis der Wicklung 45 des Zwischenrelais der Station 30. Der Strom fließt über die Leiter 53 der Station 31, den Leiter 44 zur Wicklung 45, von hier zurück über den Leiter 43 zum positiven Ende des rechten Teiles der Stromquelle 46 der Station 31. Die Wicklungen 45 der Zwischenrelais 42 sind demnach beide parallel geschaltet mit dem rechten Teil der Stromquelle 46 der Station 31. Die Richtung des Stromflusses durch die Wicklung 45 in der Station 30 ist also derart, daß das Relais seine Kontakte 54 schließt und dadurch die Betätigungsspule 38 des Schalters 36 an Spannung legt. Infolgedessen fallen beide Schalter 36 und 37, welche den fehlerbehafteten Leitungsteil begrenzen, ab bei der Betätigung derjenigen Schutzeinrichtung, die zuerst anspricht.

Bei einem Fehler in der Leitung 32 würde das Energierichtungsrelais seine Kontakte 49 schließen und damit einen Stromfluß in der Wicklung 45 der Relais 42 in entgegengesetzter Richtung hervorrufen, wie bei einem Fehler in der Leitung 33. Dadurch würden die Kontakte 55 geschlossen werden und damit die Erregerspule 38 der Schalter 34 und 35 in der Leitung 32 an Spannung gelegt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für parallele Leitungen eines elektrischen Verteilungsnetzes mit an jedem Ende der Leitung angeordneten Energierichtungsrelais, deren Stromspule von der Differenz der Ströme in den beiden Parallelleitungen beeinflußt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Energierichtungsrelais (40) jeder Station mit den durch eine Übertragungsleitung zusammengeschalteten Betätigungsspulen (45) von Zwischenrelais (42) verbunden sind, deren Schaltorgane je nach dem Ausschlag eines Energierichtungsrelais beide Schalter (34, 35) der einen oder beide Schalter (36, 37) der anderen Parallelleitung zum Auslösen bringen.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti-

gungsspule (45) jedes Zwischenrelais (42) über die Umschaltkontakte (49, 5°) des Energierichtungsrelais (40) derselben Station an eine Gleichstromquelle (46) so geführt ist, daß sie je nach dem Ausschlag des Energierichtungsrelais (40) in der einen oder in der anderen Richtung vom Strom durchflossen ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrelais (42) mit einer zweiten konstant erregten Spule (47) ausgerüstet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen