DE614824C - Sammelschienenschutzschaltung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. JUNI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68 so

S 106995 VIII bfeic Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 29. Mai

Siemens-Schuckertwerke Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Sammelschienenschutzschaltung Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1932 ab

Es ist bekannt, daß man Knotenpunkte und Sammelschienen, von denen meistens mehrere Leitungen ausgehen, durch einen alle Leitungen umfassenden Differentialschutz schützen kann. Nun ist der Differentialschutz für sich allein, wie man ihn bisher z. B. als Polygonschaltung angewendet hat, nicht ohne weiteres in der Lage, unter den verschiedenen in der Station zusammenlaufenden Leitungen bei einem außenliegenden Fehler die kranke Leitung herauszufinden, oder bei starken Strömen überhaupt einen Fehler in der Station von einem Fehler außerhalb der Station sicher zu unterscheiden, da Abweichungen der Wandlercharakteristiken nicht zu vermeiden sind. Aber man hat deshalb bei bekannten Anordnungen Energierichtungsrelais vorgesehen, und die Anordnung so getroffen, daß, wenn alle Energierichtungsrelais in die Sta-

ao tion hineinzeigen, alle Schalter- der Station ausgelöst werden. Wenn bei dieser bekannten Anordnung trotz des Vorliegens eines Sammelschienenfehlers auch nur über eine Leitung ein gewisser Energiebetrag die Station verläßt, kann der Sammelschienenfehler nicht abgeschaltet werden.

Die Erfindung betrifft eine Sammelschienenschutzeinrichtung, bei welcher die Leitungsschalter von richtungsabhängigen Schutzrelais ausgelöst werden können. Es ist ferner erfindungsgemäß ein Differentialrelais vorgesehen, welches auf den bei einem Sammelschienenfehler entstehenden Differenzstrom, d. i. die geometrische Differenz aller in die Station hinein- und aus der Station herausfließender Ströme, anspricht. Das Differentialrelais schaltet dann aber nicht alle Leitungsschalter der Station ab, sondern es gibt nur die Leitungsschalter, über welche Energie in die Station hineinfließt, zur Abschaltung frei, so daß nur diese Schalter fallen. Die Differentialschutzanordnung gibt also die Unterscheidung zwischen innerem und äußerem Fehler und die Energierichtungsrelais bestimmen, welche Stationsschalter bei einem Sammelschienenkurzschluß abgeschaltet werden sollen.

Gemäß der weiteren Erfindung kann eine Differentialschutzanordnung besonderer Art mit Sperrelais zur Anwendung kommen. Diese Anordnung beruht darauf, daß nur bei einem Fehler in den Sammelschienen die geometrische Differenz aller zum Knotenpunkt hinfließenden und aller vom Knotenpunkt fortfließenden Ströme gleicher Phase größer oder auf jeden Fall nicht kleiner ist als einer der entsprechenden Ströme in den Zuleitungen zur Station, während bei einem äußeren Fehler die entsprechenden Ströme in den Zuleitungen zur Station überwiegen. Indem nun der Differenzstrom aller in Differentialschaltung vereinigter Stromwandler

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben tvorden:

Dipl.-Ing. Hermann Neugebauer in Berlin-Spandau.

mit dem Strom jeder einzelnen Leitung verglichen wird, ergibt sich dann, ob irgendeine der Leitungen einen größeren Strom führt als dieser Differenzstrom beträgt oder nicht. Die Sperrelais steuern nun ihre Kontakte in Abhängigkeit von je einem Leitungsstrom und von dem in allen Sperrelais gleich großen Differenzstrom. Die Aufgabe, bei einem außenliegenden Fehler und einem infolge der ίο Abweichungen der Wandlercharakteristiken fehlerhaften Ansprechen des Differentialrelais die Abschaltung derjenigen Leitungsschalter zu verhindern, über welche Strom in die Station eintritt, fällt dann demjenigen Sperrelais zu, in welchem der Leiterstrom über den Differenzstrom überwiegt. Nur dann, wenn in keinem der Sperrelais der Leitungsstrom über den Differenzstrom überwiegt, also bei einem Fehler in den Sammelschienen werden alle Schalter, über welche Strom in die Station hineinfließt, zur Auslösung durch die zugehörigen Schutzeinrichtungen freigegeben, die aus Richtungsrelais und Anregerelais bestehen. Damit die Stellung der Kontakte der Sperrelais nicht fehlerhafterweise das Ansprechen des Differentialschutzes verhindern kann, sind die Kontakte so ausgebildet, daß sie im Ruhezustand durch Anordnung einer Schließkraft mit Sicherheit geschlossen sind. Diese Schließkraft₄ist dann also zur Herbeiführung einer Relaisbetätigung nicht vom Differenzstrom zu überwinden, sondern vom Leitungsstrom.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Figur dargestellt.

Die Sammelschienenschutzanlage erstreckt sich auf die .Leitungen, die zwischen den Schaltern 1, 2, 3 und 4 liegen. In jedem Leitungstück zwischen diesen Schaltern und einer Sammelleitung 5 liegt je ein Stromwandler ίο, 20, 30, 40. Die Stromwandler sind zu einer Differentialschaltung vereinigt derart, daß der Differenzstrom über ein Relais 6 fließt. Jeder Leiterstrom fließt über die eine Wicklung je eines Sperrelais mit zwei Wicklungen. Die vom Leiterstrom durchflossenen Wicklungen, welche von den Stromwandlern 10, 20, 30, 40 gespeist werden, sind entsprechend mit 11, 21, 31 und 41 bezeichnet. Die von diesen Wicklungen gesteuerten Relaiskontakte tragen die Nummern 12, 22, 32 und 42. Die zweiten Wicklungen der Relais sind mit 13, 23, 33 und 43 bezeichnet. Sie liegen mit dem Differentialstromrelais 6 derart in Reihe, daß sie alle vom gleichen Strom, nämlich dem Differenzstrom der vier Stromwandler durchflossen werden. Die vom Differenzstrom erregten Spulen üben auf die Relaiskontakte eine Kraftwirkung im Sinne der Kontaktschließung aus. Außerdem sind die Kontakte der Sperrelais

durch .eine Federkraft oder, wie in der Zeichnung angedeutet, durch Gewichtsbelastung normalerweise geschlossen gehalten. Zur Öffnung eines solchen Kontaktes ist es erforder- 65 lieh, daß die zugehörige Relaisspule (11, 21, 31, 41), welche von dem Strom je einer anderen Leitung durchflossen wird, so stark erregt ist, daß sie die Summe der in Kontakt schließendem Sinne wirkenden Kräfte der 70 entsprechenden Relaisspule (13,23,33 oder 43) und der Zugfeder oder des Belastungsgewichtes überwindet. Über die normalerweise geschlossenen und in Reihe geschalteten Kontakte der Sperrelais sowie den normalerweise 75 offenen Kontakt des Differentialrelais 6 verläuft der Strom zur Betätigung der Auslösespulen aller derjenigen Leitungsschalter, deren zugehörige, von der Energierichtung abhängige Schutzrelais 7 bzw. 8 Rückwärts- 80 strom anzeigen. Die Abschaltung eines Leitungsschalters mit Vorwärtsstrom ist dagegen von der Differentialschutzeinrichtung unabhängig, vielmehr vom Ansprechen anderer Relaiseinrichtungen, z. B. von Strecken- 85 schutzschaltungen, abhängig, was durch Kontakte 50 und 51 angedeutet ist. In der Figur sind leistungsabhängige Schutzrelais nur für die Schalter 2 und 4 dargestellt, um das Schaltbild nicht unübersichtlich werden zu 90 lassen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Sammelschienenschutzschaltung, bei welcher die Leitungsschalter von riehtungsabhängigen Schutzrelais im Fehlerfalle ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe solcher Leitungsschalter (1, 2, 3, 4), über welche Strom in die Station hineinfließt, vom Ansprechen einer Differentialschutzeinrichtung (6) abhängig ist.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, > dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabe derjenigen Leitungsschalter, über welche Energie in die Station hineinfließt, von dem Differenzstrom einer über alle von der Station ausgehenden Leitungen ausgedehnten Stromdifferenzschaltung derart abhängig ist, daß die Schalterauslösung no nur möglich ist, wenn in keiner der von der Station abgehenden Leitungen ein Strom vorhanden ist, der den Differenzstrom um ein gewisses Maß überschreitet.

3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (12, 32, 22, 42) einer der Zahl der in die Stromdifferenzschaltungeinbezogenen Leitungen entsprechenden Anzahl von Sperrrelais, welche einerseits von je einem Leitungsstrom und andererseits von dem gemeinsamen Differenzstrom erregt werden,

in der Arbeitsstromschaltung parallel zueinander oder in der Ruhestromschaltung hintereinander liegen und daß die Rückwärtskontakte der energierichtungsabhängigen Schutzeinrichtung (7,8) jedes Leitungsschalters (2, 4) nur dann Spannung erhalten können, wenn in keinem der Sperrelais die Kraft des Leitungsstromes über die Kraft des Differenzstromes um ein bestimmtes Maß überwiegt.

4. Schutzschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit den Kontakten der von je einem Leitungsstrom und dem Differenzstrom erregten Sperrelais der Kontakt eines nur vom Differenzstrom erregten Differentialrelais (6) liegt, welcher erst bei Auftreten eines Differenzstromes geschlossen wird.

5. Schutzschaltung nach Anspruch 1 und folgenden, insbesondere Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt eines Sperrelais nur dann geöffnet wird, wenn der entsprechende Leiterstrom einen bestimmten Mindestwert besitzt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen