DE616948C - - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
8. AUGUST 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68 so

S α390ό VIIIbJ2ic Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 18. Juli 1935

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

Anordnung zur Abschaltung und sofortigen Wiedereinschaltung einer fehlerhaften Leitungsstrecke

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Mai 1934 ab

Die Priorität der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 11. Mai 1933

ist in Anspruch genommen.

DieErfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für Energieübertragungsleitungen, bei denen im Falle eines Lichtbogenfehlers der Fehler dadurch beseitigt wird, daß der Leitung die Spannung, die den Lichtbogen aufrechterhält, genommen wird. Vorteilhaft ist bei solchen Anordnungen, wie im nachfolgenden noch näher erläutert wird, wenn solche Strecken möglichst schnell wieder in Betrieb genommen werden, so daß im Regelfall die Zeit der Spannungslosigkeit oder der Abschaltung nur einen Bruchteil einer Sekunde ausmacht. Die Verbraucherkreise, welche über diese Energieverteilungsleitung gespeist werden, erfahren auf diese Weise praktisch keine Unterbrechung der S tromlief erungen.

Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit der sofortigen Einschaltung einer Mehrzahl von Leitungsschaltern, wobei es wichtig ist, mit größter Geschwindigkeit die Wiedereinschaltung der Leitung durchzuführen. Die sofortige Wiedereinschaltung wird dabei durchgeführt, ohne die Widerstandsmessung der Leitung, welche nach der beiderseitigen Abschaltung der Leitung begonnen hat, zu unterbrechen, um so gleichzeitig die Wiederholung der versuchsweisen Wiedereinschaltung der Leitungsschalter zu verhindern, sobald feststeht, daß der entstandene Fehler nicht solcher Art ist, daß er durch die vorübergehende Abschaltung der Leitung von selbst verschwindet.

In Fig. ι ist ein schematisches Bild der Stromkreise und Geräte zur Durchführung der Erfindung wiedergegeben.

Fig. 2 zeigt eine etwas andere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. ι ist eine Anwendung der Erfindung bei einer dreiphasigen Übertragungsleitung mit einer Erzeugerstation 3, einer Leitung 4, zwei Leitungsschaltern 5 und 6 und einer Sammelschienenanlage 7 dargestellt. Jeder Leitungsschalter besitzt eine Auslösespule 8 und eine Wiedereinschaltungsspule 9 sowie Hilfskontakte 11, 12, 13.

Zwei Satz Überstrommomentrelais 14 und 15 sind vorgesehen und steuern den Erregerkreis für die Auslösespulen 8 der Schalter 5 bzw. 6 abhängig von einer solchen Stärke der Ströme, daß daraus das Vorliegen eines Fehlers auf der Leitung 4 erkannt werden kann. Außerdem sind zwei Kommandoschalter 16 und 17 vorgesehen, mit deren Hilfe willkürlich der eine bzw. der andere Schalter ausgelöst werden kann. Die Erregung der

Einschaltspulen 9 der Schalter 5 und 6 erfolgt im allgemeinen automatisch. Im allgemeinen ist nur einer der beiden Schalter 5 oder 6 geschlossen, während der andere offen ist. In Fig. 1 ist deshalb der Schalter 5 in der Schließstellung und der Schalter 6 in der Offenstellung gezeichnet.

Wenn dann ein Fehler auf der Leitung 4 entsteht oder die Auslösetaste 16 von dem Bedienungsmann in der Station betätigt wird, wird die Auslösespule 8 des Schalters 5 erregt auf dem Weg vom Minuspol der Batterie 18 nber die Ausschalttaste 16 oder einen oder mehrere der Kontakte der Überstromrelais ¹S [4 zur Auslösespule 8, von dort über den Hilfskontakt 13 des Ölschalters und über die Spule 22 zurück zur positiven Klemme der Batterie 18. Sobald der Ölschalter sich öffnet, wird am Hilfskontakt 13 der Auslösekreis unterbrochen.

Wenn der ölschalter 5 seine Offenstellung ganz oder noch nicht vollständig erreicht hat, sind die Hilfskontakte 11 und 12 geschlossen. Der Kontakt 12 liegt in Reihe mit der Ein-^J5 schaltspule 9 des gleichen Schalters 5, aber der Einschaltstromkreis ist an dem Hilfskontakt 20 noch unterbrochen. Diese HiI fskontakteinrichtung 20 besitzt ein Kontaktglied 21, welches mit der Einschaltspule 9 des Schalters 5 in Reihe liegt. Außerdem besitzt sie eine Spule 22 zu ihrer Betätigung, welche mit der Auslösespule 8 des Schalters 5, der soeben betätigt wurde, in Reihe liegt. Die Erregung der Spule 22 der Hilfsschalteinrichtung 20 hat die Wirkung, daß der Kontakt 21 geöffnet wird, wodurch die Wiedereinschaltung des Schalters 5 zunächst unterbunden ist, solange die Kontakteinrichtung 20 nicht wieder in die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, wie im nachfolgenden noch beschrieben wird.

Der andere Hilfskontakt 11 des Schalters 5, der sich ebenfalls schließt, wenn der Schalter geöffnet wird, Hegt im Erregerkreis der Ein-♦5 schaltspulen 9 des anderen Schalters 6. Die Schließung dieses zweiten Leitungsschalters 6 ist davon abhängig gemacht, daß die Spannung der ' überwachten Übertragungsleitung 4 zunächst zusammengebrochen ist, und besitzt aus diesem Grunde ein äußerst schnell ansprechendes Spannungsbruchrelais 23, welches über einen Drehfeldscheider 24 an einen Spannungswandler 25 der Leitung 4 angeschlossen ist und von der mitläufigen Komponente der Spannung erregt wird. Sobald die Leitung 4 beiderseits spannungslos gemacht ist (es ist zu beachten, daß die entsprechend gleiche Anordnung auch am anderen Enid-e der Leitung angebracht ist), fällt der Anker des Spannungsbruchrelais 23 ab, und sein Kontaktglied 26 schließt einen Stromkreis, der von dem Minuspol der Batterie 18 über den Kontakt 11 des Schalters 5, den Kontakt 12 des Schalters 6, die Einschaltspule 9 des Schalters 6 und zur positiven Klemme 18 der Ortsbatterie verläuft. In diesem Augenblick beginnt der Schalter 6 seine Einschaltbewegung, und wenn diese Bewegung vollendet ist, ist der Hilfskontakt 12 und dadurch der Erregerkreis für die Spule 9 unterbrochen.

In den weitaus meisten Fällen wird sich ergeben, daß durch die kurzzeitige Abschaltung der Spannung der Fehler beseitigt ist, so daß der zweite Leitungsschalter eingeschaltet bleiben kann. In manchen Fällen jedoch wird der Fehler nach wie vor auf der Leitung bestehen bleiben; ein oder mehrere der Überstromrelais 15 werden infolgedessen sofort ihre Anker anziehen und die Auslösespule 8 des soeben eingeschalteten Schalters 6 erregen. Dieser Schalter wird also sofort wieder ausgelöst. Gleichzeitig wird eine Betätigungsspule 28 eines Hilfsrelais 29 erregt und ein Kontakt 30 geöffnet, der mit der Einschaltspule dieses Leitungsschalters 6 in Reihe liegt. Auf diese Weise wird verhindert, daß derselbe Schalter sofort wieder eingeschaltet wird. Vorher ist eine Schließung eines Kontaktes von Hand erforderlich.

Wenn auch der zweite Leitungsschalter 6 offen ist, wird der zu diesem gehörende Hilfskontakt 11 geschlossen. Dieser Kontakt liegt in Reihe mit einem weiteren Kontaktglied 32 des Spannungsbruchrelais 23, so daß, sobald die Spannung auf der Leitung 4 vollkommen verschwindet, ein Stromkreis vorbereitet wird, der von der Batterie 18 über den Kontakt des Relais 32 und den Kontakt 11 des Schalters 6 sowie den Kontakt 12 und die Einschaltspule 9 des anderen Leitungsschalters 5 und von dort über Kontaktglied 21 des Hilfsschützes 20 geführf ist, welches zur Zeit aber noch nicht in der Offenstellung steht, so daß die Spule 9 des Schalters 5 erst erregt werden kann, nachdem das Hilfsschütz 20 in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist.

Die Wiederaufnahme des Betriebes auf der Leitung 4 kann nun erst mit Willen des Betriebspersonals erfolgen. Wenn dieses die Leitung 4 mit der Sammelschiene 7 verbinden will", wird einer der Einschaltkommandoschalter 33 und 34 beträgt, je nachdem ob die Verbindung über den Schalter 5 oder über den Schalter 6 hergestellt werden soll. Wenn der Kommandoschalter 23 benutzt wird, werden zwei Spulen, nämlich 35 und 36, erregt mit der Wirkung, daß die Hilfsschütze 20 und 29 beide in die Stellung zurückkehren, in welcher sie die Kontakte 21 und 30 schließen. Der Kommandoschalter 33 ist r>-it einem

Unterbrechungskontakt 37 versehen, der geöffnet wird, sobald der Schalter 33 betätigt wird. Dieser Öffnungskontakt 37 liegt in dem Stromkreis der Einschaltspule des Schalters 6, so daß also zunächst nur der Schalter 5 geschlossen wird. Die Einschaltspule dieses Schalters 5 wird in einem Stromkreis erregt, welcher vom Minuspol der Batterie 18 über den Kontakt 32 des Spannungsbruchrelais 23 den Hilfskontakt 11 des Schalters 6 und einen Ruhekontakt 38 des Kommandoschalters 34 und von dort über den Hilfskontakt 12 den !Schalter 5 und die Einschaltspule 9 dieses Schalters sowie das Kontaktglied 21 des Hilfsschützes 20 zur positiven Batteriequelle verläuft. Wenn nicht der Schalter 5, sondern der Schalter 6 eingeschaltet werden soll, wird an Stelle des Kommandoschalters 33 der Kommandoschalter 34 benutzt. Dadurch werden zwei Spulen 39 und 40 eingeschaltet, welche auf die Kontakte 20 und 30 dieselbe Wirkung haben wie die Spulen 35 und 36.

Wie schon beschrieben, werden, wenn einer der beiden Schalter 5 oder 6 selbsttätig ausgelöst wird, gleichzeitig auch die Hilfsschütze 20 und 29 betätigt, und zwar derart, daß die sofortige Schließung desjenigen Schalters, der selbsttätig geöffnet wurde, nicht möglich ist. Auf diese Weise wird das Pumpen der Schalter unterdrückt. Im allgemeinen wird der Fehler bei der nach der Abschaltung sofort folgenden Wiedereinschaltung beseitigt sein, so daß also der neuerdings eingeschaltete Schalter eingeschaltet bleibt. In der Station wird dann entweder der Kommandoschalter 33 oder 34 betätigt, und dadurch werden die Hilfsschütze 20 und 29 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Kommandoschalter 33 und 34 haben im übrigen, wenn einer der beiden Leitungsschalter geschlossen ist, keine Wirkung.

Wenn der eingeschaltete Leitungsschalter, beispielswieise der Schalter 5, aus irgendeinem Grunde ausgeschaltet werden soll, um die Leitung 4 spannungslos zu machen, etwa damit Reparaturarbeiten ausgeführt werden können, soll die Ausschaltung des einen Schalters nicht zur automatischen Einschaltung des zweiten Schalters führen. Um dies zu erreichen, besitzen die Ausschaltkommandotasten ιό und 17 je ein zweites Kontaktpaar 40" und 4O^&, durch welche zugleich auch die Spule 22 bzw. 28 des Schützes 20 bzw. 29 erregt wird.

In Fig. 2 ist eine Speisung der Übertragungsleitung 42 über zwei parallele Stromwege 43 und 44 angenommen, von denen jeder einen Ölschalter 45 bzw. 47 und in Reihe damit einen Trennschalter 46 bzw. 48 besitzt. Außerdem wird eine zwangsläufig gleichzeitige Abschaltung der Spannungszuleitungen an den beiden Enden der Strecke 42 bewirkt. Es ist für die Erfindung besonders wichtig, daß die Speisung der Leitung 42 gleichzeitig an beiden Enden unterbrochen wird, weil eine Wiederzuführung der Spannung von der einen Seite aus keinen Zweck hat, sofern nicht vorher die Leitung 42 vollkommen spannungslos, also auch am anderen Ende abgeschaltet war. Für die gleichzeitige Abschaltung der Leitungsstrecke 42 an beide Leitungsenden in jedem Fehlerfall wird eine Art Hilfsleitung oder ein anderer Hilfskanal zwischen den Streckenenden benutzt. Beispielsweise ist in Fig. 2 eine Hilfsleitung, die aus einer Hin- und Rückleitung 49 besteht, angenommen, welche zwei Drehfeldscheider 50 und 51, die für die mitläufigen Komponenten an den Streckenenden angeordnet sind, miteinander verbindet. In diese Hilfsleitung 49 sind Schutzrelais 52 und 53 eingeschaltet, je eins an jedem Leitungsende, die bei Ungleichheit der mitläufigen Komponente am Anfang und Ende der Leitungsstrecke ansprechen. Die Hilfsleitung und die Drehfeldscheider sowie die eingebauten Schutzrelais 52 und 53 sind beispielsweise nach Art einer Differentialschutzeinrichtung geschaltet.

Jeder ölschalter 45 und 47 an einem Leitungsende besitzt Auslösespulen 8 und Einschaltspulen 9 sowie Hilfskontakte 11, 12 und 13. Bei der Anordnung in Fig. 2 ist angenommen, daß normalerweise beide Ölschalter 45 und 47 geschlossen sind; aber einer der beiden Stromwege ist normalerweise durch den zugehörigen Trennschalter 46 bzw. 48 unterbrochen. In Fig. 2 ist angenommen, daß der Trennschalter 46 geschlossen ist, so daß also die Leitung 42 über den ölschalter 45 und den Trennschalter 40 gespeist wird. Dadurch, daß die beiden Ölschalter normalerweise schon geschlossen sind, wird die Zeit, die zwischen der öffnung des einen ölschalters und der Herstellung der Verbindung über dem anderen ölschalter benötigt wird, aufs äußerste vermindert. Es braucht in dem neu einzuschaltenden Stromweg nur der Trennschalter geschlossen zu werden, welcher durch kräftige Federn 53 außerordentlich schnell betätigt wird. Die Trennschalter sind in der Offenstellung durch eine Klinke 54 verriegelt, die elektromagnetisch zurückgezogen werden kann, was automatisch geschieht, sobald der Trennschalter geschlossen werden soll. Die Trennschalter müssen nachher von Hand wieder geöffnet werden. Wenn auf der Leitung 42 ein Fehler entsteht, sprechen die Relais 52 und 53 an den Enden dieser Leitung an. Da die Relaisanordnung· an beiden Strecken vollkommen übereinstimmend gebaut ist, genügt

es, die Wirkung, welche das Ansprechen des Relais 52 hat, zu betrachten. Beim Ansprechen des Relais 52 entsteht ein Stromkreis vom Pluspol der Ortsbatterie über den Kontakt 56 des Relais 52, über ein Kontaktglied 57 eines Auswahlschalters 58 und von dort über den Hilfskon takt 13 zu der Auslösespule 8 des ölschalters 45, über welchen der Fehlerstrom fließt. Die Hilfskontakte 11

1» und 12 dieses Ölschalters 45 schließen sich, wenn dieser sich öffnet, und zwar vorteilhafterweise bereits bevor noch die Öffnungsbewegung des Schalters 45 ganz durchgeführt ist. Der Hilfskontakt 12 hat zunächst keine

^X5 Wirkung, weil er mit einem Einschaltdruckknopf 59 in Reihe Hegt. Der Auslösestromkreis, welcher durch den Kontakt 56 des Relais 52 geschlossen wird, enthält auch die Betätigungsspule 60 eines Selbsthalterelais 61 mit Arbeitskontakt 62 und Unterbrechungskontakt 63. Der Arbeitskontakt 62 überbrückt den Relaiskontakt 56 des Schutzrelais 52 und bewirkt, daß der Strom im Auslösestromkreis auf alle Fälle so lange aufrechterhalten wird, bis der Hilfskontakt 13 des ölschalters endgültig geöffnet ist. Dann fällt das Selbsthalterelais 61 ab und öffnet dadurch den Kontakt 62 im Auslösestromkreis und schließt seinen Ruhekontakt 63.

Der Hilfskontakt 11 des ölschalters 45 vollendet einen Stromkreis von der negativen Batterieklemme über eine Erregerspule 64 des Wahlschalters 58 für die Sperrklinke 54 des offenen Trennschalters 48 und von dort über den Ruhekontakt 65 dieses Trennschalters und den Ruhekontakt 63 des Selbsthalterelais ()i sowie die Ruhekontakte 66 des Schutzrelais 62 zur positiven Batterieklemme.
Durch die Einschaltung des Ruhekontaktes C)3 des Selbsthalterelais in dem Stromkreis, der die Verklinkung eines offenen Trennschalters öffnet, wird die Sicherheit erreicht, daß der Trennschalter erst geschlossen werden kann nachdem der ölschalter 45 bereits geöffnet ist; denn das Relais 61 kann seine Erregung erst verlieren und seinen Ruhekontakt 63 erst schließen, nachdem der Hilfskontakt 13 des ölschalters geöffnet ist. Durch die Einschaltung des Ruhekontaktes 66 des Schutzrelais 52 wird die Schließung davon abhängig, daß auf der Strecke 42 kein Fehlerstrom mehr fließt. Die Schließung des neuen Stromweges kann also erst erfolgen, nachdem mit Sicherheit vorher die fehlerhafte Leitung von beiden Seiten aus spannungslos geworden ist.

Der vorhin erwähnte Wahlschalter 58 besitzt zwei Kontakte 56. Wenn- die Kontaktie 57 geschlossen sind¹, sind die Kon-

takte 67 offen, und umgekehrt. Der Wahlschalter hat zwei Erregerspulen 64 und 68; die Spule 64 wird erregt bei der Schließung des Ruhekontaktes 11 des Ölschalters 45 und dementsprechend die Spule 68 bei der Schließung des Ruhekontaktes 11 des anderen ölschalters 47. Die Spule 64 bewirkt bei seiner Erregung die Schließung des Kontaktes 67, welcher im Auslösestromkreis des zweiten Ölschalters 47 liegt. Wenn aber der Kontakt 57 offen ist, ist der Auslösestromkreis für den Schalter 45 verriegelt.

Wenn die Klinke 54 des Trennschalters 48 gelöst wird und in der Zwischenzeit der Fehler auf der Leitung verschwunden ist, wird damit zugleich die Leitung 42 wieder endgültig an Spannung gelegt. Wenn der Fehler aber noch besteht oder sofort wieder entstellt, wird das Schutzrelais 52 sofort wieder ansprechen und den Auslösestromkreis sofort wieder schließen. Da aber inzwischen der Wahlschalter umgesteuert wurde, so daß nunmehr seine Kontakte Gy geschlossen sind, wird jetzt der zweite ölschalter 47 geöffnet. Nachdem dieser geöffnet wurde, sind die Vorgänge beendet, weil der Trennschalter 46 bereits geschlossen ist. Beide Ölschalter 45 und 47 sind dann also offen, und ohne Willen des Personals der Station kann die Leitung 42 nicht unter Spannung gesetzt werden.

Nach den geschilderten Vorgängen muß die Relaiseinrichtung wieder in ihre Anfangsstellung zurückgeführt werden können. Zu diesem Zweck ist ein Doppelschalter 168 vorhanden, der durch einen Handgriff 70 bedient wird. Durch diesen Schalter werden die Stromkreise unterbrochen, welche die Klinken der Trennschalter 46 und 48 lösen. Daraufhin werden die Trennschalter von Hand wieder geöffnet und in ihrer Offenstellung verriegelt. Nunmehr werden zwei Öischalter 45 und 47 geschlossen mit Hilfe der Kommandotaste 59 und 71. Die Einschaltspulen 9 dieser Schalter werden gespeist in einem Stromkreis, welcher von der positiven Klemme der Ortsbatterie über die Ruhekontakte 66 des Schutzrelais 52 und den Ruhekontakt 63 des Selbsthalterelais 61 verläuft, hinter welchem der Stromkreis sich derart teilt, daß ein Stromweg über die Kommandotaste 59 und den Hilfskontakt 12 zur Einschaltspule 9 des Schalters 45 verläuft, während der andere Stromzweig über die Kommandotaste 71 und den Hilfskontakt 12 zur Einschaltspule 9 des zweiten Ölschalters 47 geführt ist. Wenn die ölschalter ihre Einschaltbewegung ausführen, unterbrechen sie zugleich diesen Einschaltstromkreis durch ihre Hilfskontakte 12. Wenn nach diesen Vorbereitungen die Leitung 42 wieder eingeschaltet werden soll, muß also die Klinke 54 entweder des Trennschalters 46 oder des Trennschalters 48 geöffnet werden. Dies

kann geschehen durch Betätigung eines der beiden Kommandoknöpfe 74 und 75.

Wenn der Kontaktknopf 74 niedergedrückt wird, schließt sich ein Strom von der negativen Batterieklemme über den Kommandoschalter j6, die Erregerspule 68 des Wahlschalters 58, den Auslösemagnet der Klinke 54 des Trennschalters 46 und von dort über den Ruhekontakt 72 des gleichen. Trennschalters sowie den Ruhekontakt 63 des Selbsthaltcrelais 61 und den Ruhekontakt 66 des Schutzrelais 52 zum Pluspol der Ortsbatterie. Der Schalter 46 schließt sich dann sofort, wodurch die Leitung 42 an diesem Ende unter Spannung gesetzt wird. Der Stromkreis zur Lösung der Klinke dieses Trennschalters 45 wird gleichzeitig durch den T-TiIfskontakt 72 dieses Trennschalters geöffnet. Durch die vorübergehende Erregung der Spule 68 des Wahlschalters 58 wird dieser Wahl schalter in die bezeichnete Stellung gebracht, in welcher er den Kontakt 57 schließt und auf diese Weise die Ausschaltung nur des Ülschalters 45 vorbereitet, welche Wirklichkeit wird, wenn das Schutzrelais 52 anspricht.

Zugleich mit der Auslösung des einen Trennschalters bei Betätigung des Druckknopfes 7_i wird ein weiterer Kontakt Jj geschlossen, durch welchen ein Stromkreis geschlossen wird, der von dem magnetischen Pol der Ortsbatterie über die Einschaltspule 78 des Doppelschalters 168 verläuft. Dadurch wird sichergestellt, daß die Kontakte dieses Schalters geschlossen sind, so daß die Stromkreise zur Lösung der Verklinkung der Trennschalter nunmehr von der Stellung der Tlilfskontakte 11 der zugehörigen Ölschalter abhängig sind.

Wenn der Druckknopf 75 heruntergedrückt wird, würde der andere Trennschalter 48 geschlossen werden, und gleichzeitig würde der Wahlschalter in die andere Stellung umgelegt werden. In der Weise, wie vorhin beschrieben, würde dann statt für den Ölschalter 45 die Ausschaltung für den ölschalter 47 vorbereitet. Es sei nun angenommen, daß die Stromkreise in dem Zustand sich befinden, der in Fig. 2 dargestellt ist, d. h. daß der Trennschalter 46 geschlossen wird, der Trennschalter 48 offen ist und beide ölschalter 45 und 47 geschlossen sind, in dem Augenblick, in dem ein Fehler entsteht, der solcher Art ist, daß er bei einer vorübergehenden Abschaltung der Leitung verschwindet. Es wird dann der Ölschalter 45 ausgelöst und sofort danach der Trennschalter 48 entklinkt, so daß er sich schließt, wodurch nunmehr die Speisung der Leitung 42 über den Ölschalter 47 und den Trennschalter 48 wiederhergestellt ist. Nach der Beseitigung des Fehlers bleibt dieser Zustand bestehen. Es sind außerdem noch zwei Umschalter 80 und 8χ vorgesehen. Wenn einer von diesen aus der gezeichneten Stellung in die andere Stellung umgelegt wird, wird der zugehörige Ölschalter geöffnet, indem über diesen Umschalter 80 bzw. 81 die Auslösespule 8 des betreffenden ölschalters mit dem Pluspol der Ortsbatterie verbunden wird. Bei der Betätigung des Umschalters wird aber gleichzeitig der Erregerstromkreis für die Erregerspule 64 bzw. 68 des Wahlschalters 58 unterbrochen, so daß im Gegensatz zu einer durch das Schutzrelais bewirkten Öffnung des Leitungsschalters der Wahlschalter 58 bei willkürlicher Öffnung eines Leitungsschalters in seiner bisherigen Stellung bleibt, so* daß die öffnung eines ölschalters nicht die Schließung des Trennschalters im anderen Zweig nach sich zieht.

Wenn in einer Anlage mit mehreren, beispielsweise parallelen Übertragungsleitungen ein Fehler schnell genug, beispielsweise in ¹ZiO Sekunde, beseitigt wird, gewinnt dadurch die Sicherheit des Parallelbetriebs der Station und der Generatoren. Außerdem ist es von Wert, die verschiedenen Leitungsverbindungen nach Möglichkeit alle in Betrieb zu halten, weil dadurch die Grenzleistung, die übertragen werden kann, größer ist, als wenn mit einer Abschaltung eines Teiles dieser Verbindungen gerechnet werden muß. Aus diesem Grunde ist es äußerst wertvoll, wenn gemäß dem Vorschlag der Erfindung eine aus irgendeiner Störungsursache notwendig gewordene Abschaltung einer Leitung durch sofortige Wiedereinschaltung dieser Strecke für die Betriebsführung unschädlich gemacht wird. Bei einem Überschlag zwischen zwei Leitungen tritt der Strom an den Überschlagstellen von der einen Phasenleitung auf die andere Phasenleitung über, solange der Lichtbogen nicht abreißt. Durch sofortige beiderseitige Abschaltung der kranken Leitung wird diese Leitungsstrecke spannungslos, so daß der Lichtbogen erlischt und die Leitung sofort wieder betriebsbereit wird. Um diesen Vorteil auszunutzen, wird die Leitung so schnell als möglich wieder in Betrieb genommen. Nach Möglichkeit in so kurzer Zeit, daß die Unterbrechung im Netz kaum bemerkt wird. Die Gesamtvorgänge, die dazu erforderlich sind, müssen dann in etwa 0,25 Sekunden beendet sein, d.h. die Vorgänge, die mit dem Überschlag beginnen und welche ferner die beiderseitige Abschaltung der Leitung und die beiderseitige Wiedereinschaltung der Leitung umfassen. Auch bei nur einfachen Leitungen bietet die Anwendung der Erfindung große Vorteile. Solche Leitungen sind häufig angewendet als

Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Unterstationen und einer oder mehrerer Erzeugerstationen. Durch'Anwendung der Erfindung erhält man einen praktisch ununterbrochenen Betrieb, auch ohne daß eine Reserveanlage vorhanden ist. Es ergaben sich u. a. durch die Erfindung folgende Vorteile. Die Spannungsabfallschutzeinrichtungen, wie sie bei Verbrauchern irrtümlicherweise angewendet werden, werden durch einen Leitungsfehler im Regelfall gar nicht zum Ansprechen gebracht. Wenn der Verbraucherkreis beispielsweise Beleuchtungsstromkreise enthält, dann wird die kurzzeitige Abschal-

»5 tung nicht anders als durch ein kurzes Flackern der Helligkeit festzustellen sein. Wenn es sich aber um Leitungen handelt, durch die mehrere Generatoren oder Erzeugerstationeu miteinander gekuppelt sind,

ao dann ist die Unterbrechung so kurz, daß diese Generatoren nicht außer Tritt fallen.

Fehler, welche durch eine vorübergehende Abschaltung der Leitungen von selbst verschwinden, können beispielsweise zwei- und

^a5 dreiphasige Kurzschlüsse sein, sofern diese Fehler nicht in der Hauptsache mechanische Ursachen, wie z. B. Drahtbruch, Isolierzerstörung, metallische Verbindung zwischen zwei Phasenleitern usw., auslösen. Erfahrungsgemäß aber sind die Fehler, die bei Abschaltung der Leitung von selbst verschwinden, bei weitem die häufigsten.

Die sofortige Wiedereinschaltung der Leitung darf erst erfolgen nach einer Zeit, die

•^ nach dem Erlöschen des Lichtbogens notwendig wird, um die Luft an der Überschlagstelle zu deionisieren, damit keine Rückzündung des Lichtbogens auftritt. Anderseits ist die Zeit begrenzt durch die Gefahr des Außertrittfallens der Generatoren, wenn die Unterbrechung zu lange dauert. Es spielen hier in erster Linie der Blindwiderstand der Leitung zwischen den Stationen, die Trägheit der angeschlossenen Maschinen und die über die Leitung übertragene Last eine Rolle. Außerdem spielen die Reaktanzen und die Kurzschlußspannungen der verschiedenen Generatoren sowie der Widerstand der Leitung, die Verteilung und Art der Belastung, die Art der Nullpunktsendung und der Fehlerort mit eine Rolle.

Der schwerste Fehlerfall ist der, bei welchem die Lastübertragung zwischen den beiden elektrischen Systemen durch den Kurzschluß unterbunden wird. Die Generatoren werden entsprechend der Belastung sowie entsprechend ihrer kinetischen Energie beschleunigt; die Maschinen des Verbraucherkreises werden umgekehrt sich verlangsamen

entsprechend der Last, unter der sie laufen, und umgekehrt entsprechend der Höhe der in ihnen aufgespeicherten kinetischen Energie. Im Augenblick der Wiederherstellung der Verbindung, d. h. ein Bruchteil einer Sekunde später, werden die beiden Netzteile um ein gewisses Maß außer Phase geraten sein und mit einer etwas verschiedenen Frequenz laufen. Infolgedessen wird bei der Wiederherstellung der Verbindung dann ein Strom entstehen, dfer so weit über der Normallast liegt, daß er den Unterschied in dem Lauf der beiden Maschinen, der als Folge der Unterbrechung entstanden ist, zu überwinden vermag. Es sind daher für die Stabilität des Betriebs in erster Linie die übertragene Last, die mechanische Trägheit der Maschine und die Grenzleistung der Übertragungsleitung maßgebend.

Berechnungen haben zu dem Ergebnis geführt, daß die Wiederherstellung der Verbindung in spätestens 0,25 bis 0,35 Sekunden durchgeführt sein muß. Dies gilt für Übertragungssysteme, bei denen die über die Verbindungsleitung übertragene Leistung unmittelbar vor der Entstehung des Fehlers $5 höchstens ²I₃ der Grenzleistung der Verbindungsleitung beträgt. Bei stärkerer Belastung muß die Wiederherstellung der Verbindung in wesentlich kürzerer Zeit erfolgen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß Dampfturbinenaggregate eine höhere kinetische Energie besitzen als andere Aggregate von Synchronmaschinen, so daß solche Systeme, bei denen nur Turbinenaggregate zur Anwendung kommen, eine größere Stabilität besitzen. Im allgemeinen wächst die Zeit der zulässigen Unterbrechung mit der Größe der laufenden Maschineneinheiten.

Die Zeit, die verstreichen muß, um an einer Überschlagstelle die Luft zu deionisieren und dadurch die Gefahr der Rücksendung auszuschließen, liegt bei 66 ooo-Volt-Anlagen in der Größenordnung von ²/₆₀ Sekunden und bei 130-KV-Anlagen in der Größenordnung von ⁴/₆₀ Sekunden. Auf jeden Fall erscheint es vorteilhafter, nicht denjenigen Leitungsschalter, der zur Abschaltung des Fehlers benutzt ist, auch zur sofortigen Wiedereinschaltung zu benutzen, weil für diesen Schalter eine erhöhte Gefahr besteht wegen der in der erforderlichen Zeitkürze noch nicht vollständig sicher erzielten Deionisation des Isolationsmediums.

Die Anwendung der Erfindung erspart namentlich an Netzen mit radialen Leitungen, bei welchen nicht die Höchstspannungen, sondern Spannungen mittlerer Höhe zur Anwendung kommen, Schutzmaßnahmen für den Erdschluß, beispielsweise induktive Nullpunktserdung. Außerdem sind diese induktive Nullpunktserdungen in einer großen Zahl aller Erdschlußfälle unbrauchbar, weil

die Erdschlüsse sehr deutlich als Doppelerdschlüsse auftreten. In solchen Fällen dagegen trägt die Anwendung der Erfindung im wesentlichen Maße zur schnellen Beseitigung der Störung bei.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   τ. Anordnung zur Abschaltung und sofortigen Wiedereinschaltung einer fehlerhaften Leitungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß für die betriebsmäßige Speisung der Leitung (4) zwei je mit einem Ölschalter (5, 6) versehene Leistungsstromwege bestehen, von denen normalerweise nur einer geschlossen ist, und daß durch selbsttätige Öffnung des einen ölschalters infolge Ansprechens des Schutzrelais (14, 15) die Schließung des zweiten Ölschalters eingeleitet wird (Fig. 1).
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stromwege (43,44) zur Speisung der Leitung außer einem Ölschalter (45, 47) je einen Trennschalter (46, 48) enthalten (Fig. 2).
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß normalerweise beide ölschalter (45,47) und ein Trennschalter (46, 48) geschlossen sind und daß die Einschaltung des zweiten Trennschalters (48 bzw. 46) von der Oftnung des ölschalters (45 h/Av. 47) am anderen Stromweg (43, 44) abhängig ist (Fig. 2).
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder τ und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des zweiten Stromweges erst nach der erfolgten Unterbrechung des ersten Stromweges selbst möglich ist, d. h. wenn die Leitung vollkommen spannungslos oder fehlerstromfrei ist (Fig. 2).
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließung des zweiten Stromweges nach der Unterbrechung des ersten Stromweges davon abhängig ist, daß ein Schutzrelais (56) in die Ruhelage zurückgekehrt ist (Fig. 2).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen