DE608391C - Leitungsschutzanordnung mit Zeitrelais - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
22. JANUAR 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68eo

2IC S 24O.SO

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Juni 1930 ab

Es sind Leitungsschutzrelais bekannt, bei denen die Laufzeit des Relais von der Größe des Leitungswiderstandes abhängt. Dabei wird die Anordnung etwa so getroffen, daß ein mit konstanter Geschwindigkeit angetriebener Laufkontakt je nach der Größe des Leitungswiderstandes einen kleineren oder größeren Weg zurückzulegen hat, bis er seinen Gegenkontakt erreicht, oder der Weg für den Laufkontakt ist konstant, dagegen ist seine Geschwindigkeit von der Größe des Leitungswiderstandes abhängig.

Die Erfindung ist anwendbar bei beiden Ausführungsarten für Relais, deren Laufzeit vom Scheinwiderstand der Leitung oder einer ähnlichen Größe abhängig ist. Erfindungsgemäß sind die maximalen Laufzeiten in zweckmäßiger Weise einstellbar gestaffelt oder werden von einem bestimmten Widerstandswert an um eine einstellbare Zeit verändert.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß

bei den vom Scheinwiderstand abhängigen Relais die Selektivität auch dann erhalten bleibt, wenn der Scheinwiderstand des Fehler-Stromkreises beispielsweise durch Ausflattern des Lichtbogens solche Werte annimmt, daß alle Relais mit ihrer größten Verzögerungszeit, d. h. mit ihrer Endzeit, arbeiten. Bei den bekannten Schutzeinrichtungen, bei denen die vom Scheinwiderstand abhängigen Relais, die zum Schutz einer Anlage dienen, gleiche Endzeiten besitzen, wird, wenn nach der Entstehung des Fehlers der Leitungswiderstand sich über ein gewisses Maß vergrößert, bei mehreren Relais der Relaiskontakt mit der Endzeit, d. h. also praktisch gleichzeitig geschlossen, wodurch auch eine entsprechende Anzahl von Leitungsschaltern zur: Auslösung kommt. Dadurch werden unnötigerweise auch gesunde Netzteile abgeschaltet. Man kann diese Gefahr auch nicht dadurch beseitigen, daß man bei den Relais die Grundzeiten staffelt; denn die Zerstörung der Selektivität beruht nicht darauf, daß die Relais verschiedene Grundzeiten haben, sondern darauf, daß die Relais gleiche Maximalzeiten haben.

Zur Durchführung der Erfindung kann man beispielsweise den größten Abstand zwischen den Relaiskontakten oder dem Bereich, in welchem der vom Leitungswiderstand abhängige Einstellkontakt sich frei einstellen kann, durch einen einstellbaren festen Anschlag begrenzen. Man kann statt dessen auch solche Relaissysteme nehmen, welche von einem bestimmten Widerstandswert an eine stark zusammengedrängte Skala ergeben, wie dies beispielsweise bei den sogenannten kurzschlußfesten Meßgeräten mittels einer abstoßenden Kraft zwischen zwei im Innern

*)■ Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden.' -

Dr.-Ing. Robert Schimpf in Berlin-Siemensstadt,

derselben Erregerspule befindlichen Weicheisenblechen erzielt werden kann, wobei das eine der Bleche verstellbar ist. Bei Relais, bei denen die Veränderlichkeit der Relaislaufzeit durch die Veränderlichkeit der Geschwindigkeit eines Laufkontaktes erzielt wird, kann man in an sich bekannter Weise die Abhängigkeit der Geschwindigkeit der Laufkontakte von einem bestimmten Widerstands wert an bei den einzelnen Relais verschieden machen.

Bei dem auch vom Ohmschen Widerstand beeinflußten Relais besteht die Gefahr, daß, wenn der Widerstand der Leitung sehr hoch !5 ist oder beispielsweise infolge Ausbildung eines Lichtbogens sehr hoch wird, die Laufzeit der Relais unzulässig ansteigt. Dabei entsteht auch die Gefahr, daß dann alle Relais mit der größten Verzögerung, d. h. also zur gleichen Zeit auslösen, wodurch die Selektivität verlorengeht. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung wird einerseits eine übermäßige Ausdehnung der Relaislaufzeit verhindert. Andererseits können die Endlaufzeiten der Relais gestaffelt werden, so daß die Selektivität auf jeden Fall erhalten bleibt. Bei doppelseitiger Speisung läßt sich mit Vorteil die gegenläufige Staffelung anwenden.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dient die Abbildung.

In dieser ist eine Leitungsstrecke ι dargestellt, welche durch einen Schalter 2 von der Nachbarstrecke 3 abgetrennt werden kann. Der Strom der Leitung ι erregt einen Stromwandler 4, und die Spannung der Leitung erregt einen Spannungswandler'5. Im Sekundärkreis des Stromwandlers4 liegt ein Strommag'neto, der zugleich auch als Triebmagnet die Ferrariäscheibe'J¹ eines Impedanzrelais beeinfiußt. An den Spannungswandler 5 ist ein Spännungsmagnet 8 angeschlossen, der ebenfalls zugleich als Triebmagnet für die Ferrärisseheibe 7 dient. Die Triebmägnete 6 und 8 sind nicht so dargestellt, :w.ie sie in Witklich- *5 keit angeordnet werden, sondern sind der Einfachheit halber nebeneinander gezeichnet. Der Strommagnet und der Spännungsmagnet besitzen Kurzschlußringe, so daß sie jeder für sich ein Drehmoment auf die Ferrarisscheibe/ ausüben, und zwar sind die Drehmomente einander entgegengesetzt gerichtet und außerdem, was ebenfalls nicht dargestellt ist, von der'.Winkelstellung der Scheibe 7 abhängig. Die. Scheibe 7 ist drehbar um eine Achse 9 und trägt einen. Kontaktarm 10. Ebenfalls um die Achse 9 drehbar ist ein Kontaktarm il„ welcher de'n Lauf kontakt trägt. Kontaktarm 11 ist; gekuppelt mit einem lose auf der Achse 9 sitzenden Zahnrad 12, welches von einem Uhrwerk 13 angetrieben wird, sobald eine Sperrklinke 14 das Zahnrad l2-.freigibt,.

Die Sperrklinke 14 wird durch eine Magnetspule 15 zurückgezogen, sobald die Erregung des Triebmagneten 8 unter einen gewissen Grenzwert sinkt, sofern gleichzeitig die Erregung des Strommagneten 6 eine gewisse Höhe besitzt. Zu dem Zweck liegen in Reihe mit der Spule 15 und ihrer Erregerbatterie 16 ein Kontakt 17 des Spannungsabfallmagneten 8 und ein Kontakt 18 des Strommagneten 6.

Die Winkelstellung der Scheibe 7 und infolgedessen auch die Stellung des Kontaktes

10 ist abhängig von dem Verhältnis aus Spannung und Strom der Leitung. Bei Kurzschluß in unmittelbarer Nähe des Relaisortes nimmt die Scheibe 7 eine solche Lage ein, daß sich der Kontakt 10 in der Stellung 10' befindet. Der Abstand zwischen Laufkontakt

11 und Einstellkontakt 10 ist dann am kleinsten. Je weiter die Entfernung der Fehlerstelle ist, um so größer ist das Verhältnis Spannung durch Strom und um so weiter entfernt sich der Kontakt 10 aus der Lage 10' heraus. Die größte Laufzeit besitzt das Relais dann, wenn der Kontakt 10 in der stark ausgezogenen Lage steht. Innerhalb des Bereiches zwischen 10' und 10 ist der Kontakt 10 frei beweglich; innerhalb eines gewissen Widerstandsbereiches vermag er sich also dem Widerstand entsprechend einzustellen.

Der Ausschlag des Einstellkontaktes 10 wird begrenzt durch einen Anschlag 19, der längs einer Führung 20 verstellbar ist. Sobald der Einstellmagnet 10 bei wachsendem Widerstand den Anschlag 19 erreicht hat, kann er dem weiteren Wachsen des Widerstands nicht mehr folgen. - Unabhängig davon, wie groß der Widerstand wird, ist die Laufzeit des Relais eindeutig. gegeben durch die Geschwindigkeit des Laufkontaktes ii und die Entfernung zwischen der Ruhelage des Kontaktes 11 und der äußersten Endlage des Kontaktes 10 bzw. durch die Stellung des Anschlages 19. Der Anschlag 19 wird, wie schon oben gesagt wurde, erfindungsgemäß bei mehreren an derselben Leitung liegenden Relais derart verschieden eingestellt werden, daß die maximalen Laufzeiten des Relais einer festen Zeitstaffelung gemäß abgestuft sind.

Die Maximalläufzeit kann auch noch durch Veränderung der Grundzeit beeinflußt werden. Die Grundzeit ist dabei die kürzeste Relaislaufzeit, d. h. es ist diejenige Zeit, welche von der Anregung des Relais bis zur Schließung der Relaiskontakte 11, 10 verstreicht, wenn der Kurzschluß in unmittelbarer Nähe des Relais entstanden ist. In der Figur muß der Kontaktarm 11 mindestens den Weg. bis zu dem gestrichelt gezeichneten Einstellkontakt 10' zurücklegen. Wie ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet ist, kann die Ruhelagezeit, des· Laufkontaktes 11 ebenfalls

verändert werden. Beispielsweise kann der Kontakt 11 in der Ruhelage auch in der Stellung ii' stehen. Es ist beispielsweise möglich, die Kupplung zwischen Kontaktarm 11 und Zahnrad 12 lösbar zu machen, um den Kontaktarm 11 in gewünschter Stellung wieder mit dem Zahnrad 12 zu kuppeln.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Leitungsschutzanordnung mit Zeitrelais, deren Laufzeiten vom Scheinwiderstand der Leitung oder einer ähnlichen Größe abhängig sind, dadurch gekennzeichnet, daß die maximalen Laufzeiten in zweckmäßiger Weise einstellbar gestaffelt sind oder von einem bestimmten Widerstandswert an um eine einstellbare Zeit verändert werden.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1 mit einem Widerstandsrelais, das einen Laufkontakt und einen von einem Widerstandsmeßwerk eingestellten Gegenkontakt besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einstellkontakt von einem bestimmten Widerstandswert an gegen einen Anschlag legt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer Anordnung zum Einstellen einer Maximalzeit von einem bestimmten Widerstandswert an auch eine Minimalzeiteinstellvorrichtung für die Grundzeit vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen