DE615942C - Selektivschutzanordnung fuer Verteilungsnetze mit nicht oder nur ueber einen hohen Widerstand geerdetem Nullpunkt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Selektivschutzanordnung für Verteilungsnetze, insbesondere für Netze mit nicht geerdetem Nullpunkt, mittels Relaisgruppen, die als Momentan- und Zeitrelais arbeiten, und wattmetrischen Relais, von denen das eine ein Erdschlußrichtungsrelais, das andere ein Kurzschlußrichtungsrelais ist, deren Stromspulen · in Reihe geschaltet sind.

Die bekannten und vorgeschlagenen Schaltungen arbeiten nicht in allen möglichen Fällen einwandfrei. Wenn z. B. ein einfacher Erdschluß auftritt, so fließt ein kapazitiver Strom von den Sammelschienen zur Fehlerstelle. Dieser Strom durchfließt auch die Spulen des Kurzschlußrichtungsrelais, das alsdann in fehlerhafter Weise ansprechen kann und einen gesunden Streckenabschnitt abschaltet.

Andererseits kann bei gewissen Fällen eines doppelten Erdschlusses, der vom Kurzschlußrichtungsrelais abgeschaltet werden soll, das Erdschlußrichtungsrelais in fehlerhafter Weise ansprechen.

Bei einem älteren Vorschlag ist zur Vermeidung dieser Nachteile ein Sternpunktsleistungssperrelais vorgesehen, das von den Winkelabweichungen der bei einfachen und doppeltem Erdschluß auftretenden Ströme in bezug auf die Sternpunktsspannung abhängig ist, um zu verhindern, daß das Kurzschlußrichtungsrelais bei einem einfachen Erdschluß und das Erdschlußrichtungsrelais bei einem doppelten Erdschluß die Linienschalter auslöst.

Bei dem älteren Vorschlag beruht die Schaltung darauf, daß in der überwiegenden Anzahl der Fälle, im Sternpunktsleistungssperrelais bei einem einfachen Erdschluß kein Drehmoment auftritt, jedoch beim doppelten Erdschluß ein Moment vorhanden ist. Wenn jedoch die Leistungsübertragung durch Freileitungen erfolgt, so ist zu beachten, daß der Erdschlußwiderstand nicht immer Null oder vernachlässigbar ist, vielmehr unter Umständen beträchtliche Werte annehmen kann.

Demgemäß hat bei einem einfachen Erdschluß das Drehmoment des Sternpunktsleistungssperrelais nicht mehr den Wert Null und das Kurzschluß- und Erdschlußrichtungsrelais können nicht mehr in einwandfreier Weise überwacht werden, es sei denn, man setzt von vornherein durch entsprechende Empfindlichkeitsverminderung die Grenzen fest, bei denen das Sternpunktsleistungssperrrelais anspricht und auf die Richtungsrelais einwirkt. Dies ist jedoch nicht wünschenswert.

Demgemäß sieht man bei der Erfindung, um diesen Nachteil zu vermeiden, neben den

Kurzschluß- und Erdschlußrichtungsrelais eine Gruppe von drei wattmetrischen einphasigen, nach zwei Seiten ausschlagenden Spannungssperrelais .vor, .deren eine Spulen in Abhängigkeit von der Nullpunktsspannung und deren andere Spulen von der Phasenoder verketteten Spannung entsprechend, erregt sind. Diese Relais schlagen in verschiedener Weise aus, je nachdem, ob ein -einfacher

ίο oder doppelter Erdschluß auftritt, und dieses verschiedenartige Ausschlagen "wird benutzt, um zu verhindern, daß das KurzscHußrichtungs- bzw. das Erdschlußrichtungsrelais die Linienausschalter entsprechend bei einem einfachen bzw. doppelten Erdschluß, betätigen.

Die Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor. Es zeigen:
Fig. ι ein vollständiges Schaltungsschema einer Schutzvorrichtung gemäß der Erfindung, die angewandt wird, wenn zwei oder mehr Leitungen parallel arbeiten,

Fig. 2 und 3 Diagramme zum Erläutern des Wesens der Erfindung,

Fig. 4 eine Variante der Fig. 1,

Fig. 5 ein Schutzsystem, das bei einem einer Zentrale benachbarten Leitungsabschnitt Anwendung findet bei Abzweigung von einem einzigen Leitungszuge mit parallelen Leitungen,

Fig/6 und 7 ein Schutzsystem, das bei einer einer Zentrale benachbarten Leitung Anwendung findet, wenn die Verteilung über mehrere Leitungsabschnitte erfolgt,

Fig. 8 und 9 das Schutzsystem in Anwendung auf einem einer Zentrale benachbarten Leitungsabschnitt mit einer einzigen ausgehenden Leitung oder zwei parallelen Leitungen, wenn eine einzige Linie im Dienst ist oder bleibt.

In Fig. ι sind die parallelen Leitungen I und II an die Sammelschienen B, C mit den Phasen R, S, T angeschlossen.

Am Ende eines auf diese Weise gebildeten, Abschnittes sind in an sich bekannter Weise in - sogenannter Achterschaltung zwei dreiphasige, in Stern und gegeneinandergeschaltete Stromwandler H angeschlossen. Diese sind mit ihren einen Enden mit Hilfe der Leitungen G verbunden, während die anderen Anschlüsse im Punkte Ti₀ miteinander und durch die Leitung G₀ untereinander verbunden sind. Die Stromspulen D₁ eines Kurzschlußrichtungsrelais D sind mit den einen Enden an die Leitungen G mittels der Leitungen 1, 2, 3 angeschlossen. Die anderen Enden der Stromspulen D₁ sind miteinander im Punkte ^₁ verbunden, der mittels der Leitung 4 an das eine Ende der Stromspule E₁ eines Erdschlußrichtungsrelais E angeschlossen ist, während das andere Ende der Spule E₁ über die Leitung 5 mit der Leitung G₀ im Punkte 6 verbunden ist.

An die Sammelschienen B ist ein als künstlicher Nullpunkt N₀ ausgebildeter Transformator N₃ angeschlossen, dessen Nullpunkt IVo über die Primärwicklung eines Nullwandlers N mit der Erde verbunden ist.

Die Sekundärwicklungen N₁ des Transformators N₂ sind über die Leitungen 7, 8, 9 und 10, 11 und 12 an die Spannungsspulen D₂ des Kurzschlußrichtungsrelais D angeschlossen. Die Spannungsspulen D₂ sind also von den verketteten Phasenspannungen erregt. Hierbei sind Widerständer zwischen die SpulenD₂ und N₁ geschaltet, um der Leitungsimpedanz Rechnung zu tragen.

Es ist ebensogut möglich, an Stelle der verketteten Spannungen in an sich bekannter Weise die Phasenspannungen zum Speisen der Spulen des Kurzschlußrichtungsrelais heranzuziehen.

Die Spannungsspule E₂ des Erdschlußrichtungsrelais E ist mit der Sekundärwicklung des Nullwandlers N durch die Leitungen 13, 14 verbunden. Ferner sind erfindungsgemäß drei einphasige wattmetrische, nach zwei Seiten ausschlagende Spannungssperrelais R⁰, S⁰, T⁰ vorgesehen. Je ieine Spule der Relais ist mit den Sekundärklemmen N₁ des TransformatorjS N₂ mittels der Leitungen 15, 16; iy, 18; 19, 20 derart verbunden, daß diese Spulen von den verketteten Spannungen gespeist werden. Die andere Spule eines jeden der Spannungssperrelais ist mit der Sekundärwicklung des .Nullwandlers N verbunden, wobei der Strom in den Spulen gegenüber der aufgedrückten Nullpunktsspannung um 90⁰ zum Nacheilen gebracht ist. An Stelle der verketteten Spannungen kann man auch die Phaserrspannungen zum Speisen der einen Gruppe von Spulen heranziehen.

R^m, S^w, T⁰⁰ sind doppelwirkende Kontakte, die an einen von einer Gleichstromquelle L₁ gespeisten Stromkreis C⁰ angeschlossen sind. ^⁰⁰⁰ ist ein Summenrelais, dessen Wicklung in drei Spulen unterteilt ist, deren jede mit einem ihrer Enden an die eine Seite der Kontakte R⁰⁰, S^M, T⁰⁰ und die gemeinsam mit ihren anderen Enden an die zweiten Seiten no dieser Kontakte angeschlossen sind. Die Wirkungsweise ist derart, daß, wenn zwei der Kontakte nach einer Richtung, z. B. nach links, und der dritte nach der anderen Richtung, z. B. nach rechts, ausschlagen, wie mit ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellt, zwei Drittel der Wicklung des Summenrelais von der Stromquelle L₁ erregt sind, wenn jedoch zwei Kontakte nach rechts und der dritte nach links ausschlagen, wie mit gestrichelten Linien angedeutet, so ist nur ein Drittel der Wicklung erregt.

Ein Kontakt A⁰ des Summenrelais R⁰⁰⁰ liegt in einem Stromkreis C₂, dessen Enden mit den Enden der Stromspule E₁ des Erdschlußrichtungsrelais E verbunden sind. Der Kontakt^,⁰ wird von seinem RelaisR^ooa nur geschlossen, wenn mehr als ein Drittel der Relaiswicklung von der Stromquelle L₁ erregt ist. Alsdann schließt er die Stromspule E₁ des Erdschlußrichtungsrelais kurz.

ίο D₃ ist ein Kontakt, der nach zwei Seiten ausschlagen kann und nach der einen oder anderen Richtung geschlossen wird, wenn infolge eines Fehlers auf eine der beiden Linien I oder II das Kurzschlußrichtungsrelais anspricht. In der gleichen Weise ist dem Efdschlußrichtungsrelais ein nach zwei Seiten ausschlagender Kontakt E₃ zugeordnet, der je nach seinem Ausschlagen die Relais F und F₁ überwacht. Diese schließen, gegebenenfalls

zo mit einer vorgeschriebenen zeitlichen Verzögerung, die ihnen zugeordneten Kontakte F₂ und F₃ für die Schalter K₁ und K₂ der Leitungen I und II, welche gleichzeitig mit den ihnen zugeordneten Kontaktpaaren K₃, K₄ von den Spulen K₅ und K_e betätigt werden. L ist eine örtliche Hilfsstromquelle, die zum Speisen dieser Schaltungselemente dient.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird zuerst beschrieben, wie die Ausschalter K₁ und K₂ ausgeworfen werden, wenn die Kontakte D₈ und E₃ von ihren entsprechenden Relais geschlossen werden. Alsdann wird die Überwachung des Wirkens des Kurzschluß- und des Erdschlußrichtungsrelais beschrieben.

Wird infolge eines Kurzschlusses der Kontakt D₃ nach rechts geschlossen, so fließt ein Strom von der Stromquelle L durch die Kontakte D₃, K₄,, Spule K₆.

Diese Spule K₈ öffnet den Trennschalter K₂ und über die Kontakte JC₄ den kurz vorher hergestellten StromkreisD₃, K_e, L.

Wird der Kontakt D₃ nach links bewegt, so spielt sich der gleiche Vorgang bei den der Linie I zugeordneten Schalterelementen K₁, /C₅, Ä'g ab.

Wird der Kontakt E₃ des Erdschlußrichtungsrelais E nach rechts oder links bewegt, so werden entsprechend die Relais F₁ oder F erregt und über deren Kontakte F₃ oder P₂ die Schalter K₂ und K₁ mit vorgeschriebener zeitlicher Verzögerung geöffnet und alsdann selbsttätig der kurz vorher gebildete Stromkreis unterbrochen.
BeimAuf treten eines Kurzschlusses zwischen zwei Phasen in einer der Leitungen I oder II spricht das Kurzschlußrichtungsrelais allein an und öffnet die Schalter, da der Nullpunkt keine Spannung gegenüber der Erde hat und somit die Spannungsspule E₂ des Erdschlußrichtungsrelais nicht erregt ist.

Wenn auf einer der Linien eine Phase, ζ. B. R, mit der Erde verbunden wird, so nimmt der Nullpunkt N_a ein gewisses Potential an, und: die Sekundärwicklung des Wandlers N speist die mit ihm verbundenen Spulen des Erdschlußrichtungsrelais E und der Spannungssperrelais R⁰, S⁰, T⁰.

In diesen Relais werden demgemäß Drehmomente entwickelt, wobei die der Relais R⁰, S⁰, T⁰ in Fig. 2 dargestellt sind.

In dieser stellen die Vektoren OR, OS, OT die drei Phasenspannungen, die Vektoren RS, ST, TR die verketteten- Spannungen dar. Wenn z. B. die Phase R an Erde liegt, so nimmt der Nullpunkt eine Spannung an, die etwa so groß wie die der geerdeten Phase sein kann, im allgemeinen jedoch etwas kleiner und durch den Vektor e dargestellt ist. i ist ein um 90⁰ der Nullpunktsspannung nacheilender Strom, der durch je eine der Spulen der Relais R", 5° und T⁰ hindurchgeleitet wird, während die anderen Spulen dieser Relais von den verketteten Spannungen RS, ST, TR gespeist werden.

Hat der Winkel zwischen zwei einander zugeordneten Vektoren einen Wert über 90⁰, so soll das Drehmoment als negativ, andernfalls als positiv bezeichnet werden. Alsdann sieht man, daß die Drehmomente

i X ST cos a = —
* X TR cos α= +
i X RT cos 05 = +
sind.

Hieraus ergibt es sich, daß eines der Relais R⁰, S" und T⁰ seinen Kontakt in die eine Richtung und die beiden übrigen ihre Kontakte in die entgegengesetzte Richtung ausschwenken.

Wie mit gestrichelten Linien in der Fig. 1 dargestellt ist, schlägt das Relais T° seinen Kontakt T⁰⁰ nach links aus, während die Relais 22° und S⁰ ihre Kontakte nach rechts bewegen, so daß nur ein Drittel der Wicklungen des Summenrelais von der Stromquelle L₁ erregt ist. Unter diesen Umständen verbleibt das Summenrelais j?⁰⁰⁰ im Ruhezustand und ohne Einwirkung auf den Kontakt^⁰, so daß das Erdschlußrichtungsrelais ansprechen und seinen Kontakt E₃ ausschwenken kann, wodurch no alsdann die beschädigte Linie abgetrennt wird.

Wenn an Stelle eines einfachen ein doppelter Erdschluß auftritt, für den das entsprechende Vektordiagramm in Fig. 3 dargestellt ist, so entstehen folgende Momente:

i X e r — j = +
A X ct — r = —
i X e s t = —,

wobei i den Störstrom in den Nullpunktspulen und c die entsprechenden verketteten

Spannungen in den anderen Spulen im Störfall bedeuten. In diesem Falle werden zwei der Relais R⁹, S° nach links und das dritte. T°, mit einem positiven Drehmoment nach rechts ausschlagen, so daß zwei Drittel der Wicklung des Summenrelais erregt sind, dieses anspricht und das Erdschlußrelais abschaltet. Dies erfolgt dadurch, daß der Kontakt A" geschlossen wird und die Stromspule ίο .E₁ des Erdschlußrichtungsrelais kurzschließt, das infolgedessen nicht arbeiten kann. Das Kurzschlußrichtungsrelais spricht an, schwenkt seinen Kontakt D₃ aus, wodurch der Schalter der beschädigten Leitung ausgeworfen wird.

In der beschriebenen Schaltung kann man an Stelle der erwähnten gewöhnlichen Kurzschluß- und Erdschlußrichtungsrelais solche Relais vorsehen, die auf die Gegen- oder NuIlkomponente ansprechen.

Man verwendet alsdann an Stelle des Kurzschlußrichtungsrelais ein auf die Gegenkomponente ansprechendes Relais, das ebenfalls ein wattmetrisches Relais ist, das jedoch im Gegensatz zum gewöhnlichen Kurzschlußrichtungsrelais kein Drehmoment im Falle eines einfachen Erdschlusses entwickelt und dann auch nicht in seiner Wirkungsweise beeinflußt zu werden braucht.
Als Erdschlußrelais verwendet man mit Vorteil ein auf die Nullkomponente, d. h. aber ein auf den dritten Teil der geometrischen Summen aller drei Phasenspannungen ansprechendes Relais, das in grundsätzlich der gleichen Weise arbeitet wie ein gewöhnliches, auf die Nullpunktsspannung gegen Erde ansprechendes Relais und infolgedessen allerdings in gewissen Fällen eines doppelten Erdschlusses denselben Fehler wie die gewöhnlichen Erdschlußrichtungsrelais aufweist, nämlich unerwünschterweise anspricht.

Da aber in der erfindungsgemäßen Anordnung das Erdschlußrichtungsrelais bei einem doppelten Erdschluß außer Betrieb gesetzt ist, arbeitet die Schaltung mit dem auf die Nullkomponente ansprechenden Relais ordnungsgemäß.

Man kann der Fig. 3 entnehmen, daß in dem Fall, in dem die Spannungssperrelais R⁰, S", T⁰ von der verketteten Spannung gespeist werden, wie im vorgenannten Beispiel, der Vektor e,__s den Wert Null annimmt, wenn ein doppelter Erdschluß an der gleichen Stelle des Netzes auftritt.

Die Relais entwickeln alsdann kein Drehmoment und verbleiben in ihrem Ruhe-, zustand. Da aber das auf die Nullkomponente ansprechende Relais bei einem doppelten Erdschluß außer Betrieb gesetzt werden muß, wird die eine Spulengruppe der Spannungssperrelais vorzugsweise von der Phasen-

spannung erregt, wenn die Gefahr des Auftretens eines solchen Fehlers besteht.

Wenn man gewöhnliche Kurzschluß- und Erdschlußrichtungsrelais benutzt, so trägt man vorteilhafterweise Sorge dafür, daß im Ruhezustand des Summenrelais, also bei einem doppelten Erdschluß, das Kurzschlußrichtungsrelais frei arbeiten kann, das Erdschlußrichtungsrelais jedoch durch Kurzschließen seiner Stromspule am Ansprechen verhindert ist. Das Ansprechen des Summenrelais hat alsdann zur Wirkung, daß das Kurzschlußrichtungsrelais bei einem einfachen Erdschluß außer Betrieb gesetzt ist, während es zu gleicher Zeit das alleinige Arbeiten des Erdsc'hlußridhtungsiielais gestattet.

Diese Aufgabe wird gemäß der weiteren Erfindung in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise gelöst. Hier werden vom Summenrelais R^m mehrere Sätze Kontakte 21,21°; 22, 22° gesteuert. Ein Kontaktpaar 21, 21 ° schaltet einen Stromkreis C⁰⁰, der das Kurzschlußrichtungsrelais D überwacht, während die Kontakte 22, 22° das Erdschlußrichtungsrelais kontrollieren. Die Spannungssperrrelais sind derart angebracht, daß zwei der Kontakte bei einem einfachen Erdschluß nach rechts und der dritte nach links, wie dies in go Fig. 4 in vollen Linien dargestellt ist, ausschlagen. Es wird also bei einem einfachen Erdschluß der Anker des Summenrelais angezogen, und hierdurch werden einerseits die Kurzschlußüberbrückung 22, 22⁰ der Stromspule -E₁ des Erdschlußrichtungsrelais und andererseits zu gleicher Zeit an den Kontakten 21, 2i° der Stromkreis C⁰⁰ unterbrochen.

Im Falle eines doppelten Erdschlusses schlagen zwei Kontakte nach links aus, während der dritte nach rechts gelegt wird, wie in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet ist. Somit ist nur eine einzige der Spulen des Summenrelais gespeist, und dieses kann nicht ansprechen. Das Kurzschlußrichtungsrelais kann alsdann frei arbeiten, während die Stromspule des Erdschlußrichtungsrelais kurzgeschlossen ist.

Man kann auch diese Anordnung gemäß Fig. 4 auf ein Schutzsystem anwenden mit Leistungsrelais, die auf die Gegen- und Nullkomponente ansprechen. Diese Variante bringt den Vorteil, daß alsdann die Kontakte 21, 2i° fortfallen können, da das auf die Geenkomponente ansprechende Kurzschlußrichtungsrelais bei einfachem Erdschluß ohnedies nicht ansprechen kann.

Wenn das Schutzsystem zu einem Leitungsabschnitt gehört, der von der Zentrale eines inzigen Leitungszuges abzweigt, so ist in diesem Fall bei einem einfachen Erdschluß die Summe der Ströme in dem der Zentrale

benachbarten Abschnitt gleich Null, und das Erdschlußrichtungsrelais hat alsdann kein Drehmoment. Es kann infolgedessen nicht ansprechen und die beschädigte Linie abschalten.

Um auch diese Fehlermöglichkeit auszuschalten, sieht man einen weiteren Stromkreis C₃ vor mit einem weiteren vom Summenrelais gesteuerten Kontaktpaar 23, 23°, einer Stromquelle L₃ und einem Signalapparat s" oder einem Relais, das die Schalter der Linie öffnen kann, und mit einem Kontakt C₄, der von einem Sternpunktsstromsperrelais C₁ gesteuert wird, welches zur Erhöhung seiner Empfindlichkeit vom Quadrat der Störströme abhängig gemacht ist (Fig. 4).

Wenn bei dieser Schaltung ein einfacher Εχ-dschluß in der Abgangsleitung entsteht, so zieht das Summenrelais seinen Anker an. Dadurch wird auch der Stromkreis C₃ an den Kontakten 23,23⁰ geschlossen; da aber zu gleicher Zeit das Erdschlußrichtungsrelais und das Sternpunktsstromsperrelais C₁ ohne Strom sind, weil in diesem besonderen Strekkenabschnitt die Summe der Ströme gleich Null ist, so bleibt der Kontakt C₄ geschlossen, so daß ein Signal von Apparat s° gegeben wird oder aber durch eine gleichwertige Vorrichtung der Linienschalter ausgeworfen wird.

Wenn das Verteilungsnetz zwei parallel arbeitende Leitungen in dem einer Zentrale benachbarten Abschnitt hat, so vervollständigt man diese Anordnung in dem der Station benachbarten Abschnitt gemäß dem Schaltungsschema nach Fig. 5. In diesem sind zwei vom Erdschlußrichtungsrelais über einen Kontakt C₀ gesteuerte Zeitrelais t₀ und i₀₀ und ein Stromrelais i_a mit Kontaktpaaren 24, 24°.und 25, 25⁰ vorgesehen.

Angenommen, zwei Linien sind im Dienst und auf einer von diesen tritt ein einfacher. Erdschluß auf. In diesem Fall zieht das Summenrelais seinen Anker an, und die Relais E und C₁ sind erregt.

Hierdurch wird entsprechend der Leitung, in welcher der Fehler auftritt, eines der Relais i„ und t_m unter Vermittlung des Kontaktes C₆ betätigt, jedoch vom Sternpunktsstromrelais C₁ der Kontakt C₄, wie gestrichelt dargestellt, geöffnet, wodurch das Ansprechen des Signalapparates S₀ und des Hilfsrelais i_Q verhindert ist, ungeachtet des L^Tmstandes, daß der Stromkreis C₃ von den Kontakten 23, 23⁰ durch das Summenrelais geschlossen ist.

Wenn nur eine einzige Leitung im Dienst ist und alsdann ein einfacher Erdschluß entsteht, so bleibt der Kontakt C₄ geschlossen, weil die Summe der Ströme gleich Null ist, das Stromrelais i₀ wird betätigt und schließt seine Kontaktpaare 24, 24⁰ und 25, 25⁰. Hierdurch werden die Relais t₀ und f₀₀ gleichzeitig erregt, wodurch die übriggebliebene Leitung außer Dienst gesetzt wird.

In den vorhergehenden Betrachtungen hat man jeweils nur einen einzigen Streckenabschnitt berücksichtigt. Es sei gemäß Fig. 6 angenommen, daß das Netz mehrere Abschnitte enthalte und in einem dieser (C_rD) ein Erdschluß entstehe, gleichzeitig aber in dem andern Streckenabschnitt A, B ein Kurzschluß auftritt. Nimmt man des weiteren an, daß der Schutz durch die Anordnung gemäß Fig. 4 gesichert ist, so hat der einphasige Erdschluß in dem Abschnitt C, D zur Folge, daß bis zu seiner Beseitigung das Ansprechen des Kurzschlußrichtungsrelais im Abschnitt A₁ B unterbunden und infolgedessen die Beseitigung des Kurzschlusses im anderen Streckenabschnitt verhindert ist, was aber vermieden werden soll.

Zu diesem Zwecke sieht man eine Schaltung gemäß Fig. 7 vor, die derart getroffen ist, daß die Relais R⁰, S^a, T⁰ arbeiten würden, um ein Ansprechen des Summenrelais i?⁰⁰⁰ zu veranlassen, wenn in dem Abschnitt C₁ D ein einfacher Erdschluß auftritt. Dieses Ansprechen tritt jedoch in dem Abschnitt A₁ B nicht auf, wenn in diesem ein Kurzschluß erscheint.

Unter dieser Annahme ist das Relais C₁ des Abschnittes A₁ B nicht stromdurchflossen, und wenn der Kontakt C₅ normalerweise offen ist, kann das Summenrelais nicht gespeist werden und verbleibt im Ruhezustand, so daß das Kurzschlußrichtungsrelais ansprechen und den im betrachteten Abschnitt aufgetretenen Kurzschluß abtrennen kann.

Im Abschnitt C₁ D spricht aber das Relais C₁ an, schließt seinen Kontakt C₅, so daß das Summenrelais gespeist wird, anspricht und ioo das Erdschlußrichtungsrelais arbeiten kann und nach einer vorgeschriebenen Verzögerung den Erdschluß abtrennt.

Es ist darauf hingewiesen worden, daß bei einem Selektivschutzsystem gemäß Fig. 1 oder 4 mit Vorteil Relais angewendet werden, die auf die Gegen- oder Nullkomponente ansprechen. Die derart ausgerüsteten Systeme arbeiten unabhängig von der Anzahl der Abschnitte, da das auf die gegenläufige Komponente ansprechende Relais von einem einfachen Erdschluß nicht beeinflußt wird und das auf die Nullkomponente ansprechende Relais im Falle eines doppelten Erdschlusses ohnedies am Ansprechen verhindert ist. Es sei nunmehr angenommen, daß in dem Netz ein Doppelerdschluß besteht und daß ein dritter Erdschluß gegebenenfalls an einer der beiden gestörten Phasen im Entstehen begriffen ist. Alsdann wird an den obigen Verhältnissen nichts geändert. Tritt jedoch der dritte Erdschluß in der dritten, ungestörten Phase

auf, so kommt dies einem dreiphasigen Kurzschluß gleich, bei welchem nur das Kurzschlußrichtungsrelais oder das auf die Gegenkomponente ansprechende Relais arbeiten darf. Man sieht, daß auch dieser Störungsfall einwandfrei von der Anordnung gemäß Fig. 7 beseitigt wird.

Wenn man mit Hilfe der Anordnungen gemäß Fig. ι oder 4 einen einfachen Erdschluß beseitigen will, der in der einzigen von einer Zentrale ausgehenden Leitung entstanden ist, oder in einer der beiden von einer Zentrale ausgehenden Parallelleitungen, von denen jedoch nur eine einzige sich im Dienst befindet, so muß man die Anordnung vervollständigen.

Für den Fall, daß es sich nur um eine einzige Linie handelt, genügt es, ein Spannungsrelais vorzusehen, das. von der Nullpunkts-

ao spannung, und zwar zur Erhöhung seiner Empfindlichkeit mit quadratischer Abhängigkeit, gespeist wird. Dieses Sternpunktsspannungssperrelais überwacht in einfachster Weise einen von einer unabhängigen Stromquelle gespeisten Stromkreis, um die Linienschalter nach einer vorbestimmten Verzögerung zu öffnen.

Handelt es sich aber um zwei Linien, so wird die Anordnung nach Fig. 1 in der in Fig. 8 erläuterten Weise vervollständigt. Hier sind die für das Verständnis der Sonderschaltung nicht unbedingt erforderlichen Elemente nicht dargestellt. Sie können ohne weiteres der Fig. 1 entnommen werden. Die Schaltung enthält das quadratisch von der Nullpunktsspannung abhängige Sternpunktsspannungssperrelais r₀ mit einem für gewöhnlich geöffneten Kontakt 26, ein Sternpunktsstromrelais C₁ mit einem Kontakt C₅, der für gewöhnlich geschlossen ist. Ferner sind in den Stromkreis Relais r_s geschaltet. Die beiden Linienausschalter K₁ und K₃, haben Kontakte 27, 28 und 27⁰ und 28°, von denen die ersten dann geschlossen sind, wenn die Linienausschalter eingeworfen, und die zweiten dann geschlossen sind, wenn die Linienschalter ausgeworfen sind.

Man sieht, daß unter diesen Umständen die Relais r₅ nur dann von der Stromquelle L₁ gespeist sind und wirken können, wenn das Relais r₀ seinen Kontakt geschlossen, das Summenrelais in Ruhe, das Relais C₁ in Ruhe ist, während der eine der Linienschalter K₁ oder K₂ eingeworfen und der andere ausgeschaltet ist, d. h. wenn eine Linie im Dienst bleibt und ein einfacher Erdschluß in der einer Zentrale benachbarten Leitung erscheint.

Man kann auch zum selben Zweck die Aus-

60' führung gemäß Fig. 7 in der aus Fig. 9 ersichtlichen Weise ergänzen, in der gleichermaßen ein quadratisch von der Spannung abhängiges Sternpunktsspannungssperrelais r₀ mit einem Kontakt 26 vorgesehen ist, der normalerweise geöffnet ist und zu einem Stromkreis mit dem Relais r_s, den Ausschaltern Ji₁ und K₂ sowie einen vom Sternpunktsstromrelais C₁ erregten Kontakt C₅ gehört, welcher normalerweise geschlossen ist. Damit die Relais r_B ansprechen können, ist es Voraussetzung, daß das Relais r₀ arbeitet, das Sternpunktsstromsperrelais C₁ nicht arbeitet und der eine der Ausschalter K₁ oder K₂ offen ist, d. h. daß eine einzige Linie im Dienst bleibt und ein einfacher Erdschluß in dem gestörten Streckenabschnitt, auftritt.

In den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Spannungsrelais einerseits von den verketteten Spannungen gespeist. Sie können ebensogut von den Phasenspannungen erregt werden.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Selektivschutzanordnung für Verteilungsnetze mit nicht oder nur über einen hohen Widerstand geerdetem Nullpunkt mittels Relaisgruppen, von denen das eine ein Kurzschlußrichtungsrelais und das andere ein Erdschlußrichtungsrelais ist und go deren Stromspulen in Reihe geschaltet sind, gekennzeichnet durch eine Gruppe von drei einphasigen wattmetrisch wirkenden Spannungssperrelais (R", S", T⁰), deren eine Spulen in Abhängigkeit von der Spannung gespeist werden, die der Nullpunkt gegen Erde annimmt, und deren andere Spulen von je einer Phasen- oder verketteten Spannung des Netzes gespeist werden, und die je nach der Richtung ihres Ausschlages das Ansprechen und Wirken des Erdschluß- (B) oder Kurzschlußrichtungsrelais (D) überwachen.

2. Selektivschutzanordnung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine Gruppe von drei nach zwei Seiten ausschlagenden Kontakten (R⁰⁰, S⁰⁰, T⁰⁰), die entsprechend von den Spannungssperrrelais (R⁰, S⁰, T⁰) gesteuert werden.

3. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι oder 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Summenrelais (i?⁰⁰⁰), dessen Wicklung in drei Spulen unterteilt ist, deren jede von je einem Kontakt (R⁰⁰, S⁰⁰, T⁰⁰) der drei zugeordneten Spannungs-Sperrelais (R⁰, S⁰, T°) gesteuert wird und das nur dann seinen Anker anzieht, wenn zwei Spulen erregt sind.

4. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Summenrelais (i?⁰⁰⁰). nur bei einem doppelten Erdschluß anspricht und

alsdann einen Kontakt (A") schließt, der die Stromspule (E₁) des Erdschluß richtungsrelais (E) kurzschließt (Fig. i).

5. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Summenrelais (i?⁰⁰⁰) bei einfachem Erdschluß anspricht und alsdann zwei Kontakte (21, 21⁰ und 22, 22⁰) öffnet, wodurch einerseits (durch die Kontakte 22, 22°) der Kurzschluß der Stromspule (.E₁) des Erdschlußrichtungsrelais (E) aufgehoben wird, andererseits (durch die Kontakte 21,21⁰) ein Stromkreis (C⁰⁰) geöffnet wird, durch den das Wirken des Kurzschlußrichtungsrelais auf die Linienausschalter unterbunden wird.

6. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurzschlußrichtungsrelais (D) ein auf die Gegenkomponente und als Erdschlußrichtungsrelais (E) ein auf die Xullkomponente ansprechendes Relais Verwendung findet.

7. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 5, gekennzeichnet durch eine Signalvorrichtung (S₀), ein drittes vom Summenrelais (R⁰⁰⁰) gesteuertes Kontaktpaar (23,23⁰) sowie ein Sternpunktsstromsperrelais (C₁), dessen Spulen in Reihe mit der Stromspule (E₁) des Erdschlußrichtungsrelais liegen und das einen Kontakt (C₄) in einem Stromkreis (C₃) überwacht, in dem die Signalvorrichtung (S₀) liegt.

8. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 7, angewandt bei einem einzigen einer Zentrale benachbarten Leitungsabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (C₄) für gewöhnlich geschlossen ist, das Summenrelais (i?⁰⁰⁰) bei einem einfachen Erdschluß das Kontaktpaar (23, 23⁰) schließt und das Signal (s₀) betätigt, wenn das Erdschlußrelais (E) und das Sternpunktsstromsperrelais (C₁) ohne Drehmoment sind (Fig. 4).

9. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 7, angewandt bei einem einer Zentrale benachbarten Leitungsäbschnitt, bei dem zwei der Leitungen parallel arbeiten, gekennzeichnet durch ein Hilfsrelais (i₀), das neben der Signalvorrichtung (s₀) angeordnet ist, und durch zwei Zeitrelais (to, *οο)> die derart betätigt werden, daß durch das Wirken des Erdschlußrichtungsrelais (E) und des Sternpunktsstromsperrrelais (C₁) eines der Zeitrelais (f₀, i₀₀) betätigt wird (einfacher Erdschluß bei zwei Leitungen im Betrieb), während durch das Ansprechen des Summenrelais bei gleichzeitigem Nichtansprechen des Sternpunkts-Stromsperrelais (C₁) die beiden Zeitrelais (h> ^oo) gleichzeitig betätigt werden (einfacher Erdschluß bei einer im Betrieb befindlichen Leitung, Fig. 5).

10. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 7, angewandt auf einem einer Zentrale benachbarten Leitungsabschnitt bei mehreren hintereinanderliegenden Streckenabschnitten, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Sternpunktsstromsperrrelais (C₁) gesteuerte Kontakt (C₅) dann offen ist, wenn im Sternpunktsstromsperrrelais kein anderes Drehmoment auftritt,

d. h. bei einem einfachen Erdschluß, in dem der Zentrale nicht benachbarten Abschnitt, um zu verhindern, daß das Summenrelais (i?⁰⁰⁰) arbeitet, und um das Kurzschlußrichtungsrelais (D) auf dem der Zentrale benachbarten Abschnitt einwirken zu lassen (Fig. 7).

11. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 4, gekennzeichnet durch ein Sternpunktsspannungssperrelais (r₀), das von der Nullpunktsspannung gespeist wird und dazu dient, bei einer einzigen von einer Zentrale ausgehenden Leitung die Abschaltung bei einem einfachen Erdschluß zu veranlassen.

12. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι und 4, gekennzeichnet durch ein Sternpunktsspannungssperrelais (r₀), das von der Nullpunkts spannung gespeist wird und einen Kontakt (26) steuert, und durch ein Sternpunktsstromsperrelais (C₁), dessen Spulen in Reihe mit der Stromspule (E₁) des Erdschlußrichtungsrelais liegen und das einen gewöhnlich geschlossenen Kontakt (C₅) überwacht, der im Strom-.kreis zweier Relais (r^) liegt, welche die Linienausschalter (K₁, Ka) steuern, wobei die Relais (r_s) nur dann erregt werden können, wenn der eine der Ausschalter ein- und der andere ausgeschaltet ist (Fig. 8 und 9).

13. Selektivschutzanordnung nach Anspruch ι bis 12, gekennzeichnet durch ein Summenrelais (i?⁰⁰⁰), dessen Wicklung in drei im wesentlichen gleiche Spulen unterteilt ist, deren jede unabhängig von den andern erregt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen