DE624851C - Anordnung an Selektivschutzrelais - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AW
29. JANUAR 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE 68 eo

S 96736 VIII bßic

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Februar 1931 ab

Die Erfindung betrifft Zeitrelais für Schutzzwecke, bei denen ein Einstellsystem vorhanden ist, das erst im Falle eines Fehlers veranlaßt wird, entsprechend dem Wert der von ihm überwachten Meßgröße oder Meßgrößen eine gewisse Winkellage einzunehmen, und das durch diese Einstellung die Relaislaufzeit bestimmt. Erfindungsgemäß beginnt bei solchen Relais das Einstellsystem seine Einstellbewegung nicht aus einer Anfangslage heraus, die der kleinsten Relaislaufzeit zugeordnet ist, sondern aus einer Anfangslage heraus, welche einer größeren Relaislaufzeit zugeordnet sein würde.

Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens sei ein Beispiel gewählt.

Es sind Impedanzzeitrelais bekannt, welche ein Einstellsystem besitzen, das je nach der Größe der Leitungsimpedanz eine bestimmte Stellung einnimmt und dadurch gleichzeitig einen Einstellkontakt in eine bestimmte Lage bringt. Außerdem besitzen diese Relais einen Laufkontakt, der von einem Uhrwerk oder sonstwie mit geeigneter Geschwindigkeit angetrieben wird und je nach der Lage, welche das Einstellsystem angenommen hat, mit dem von diesem eingestellten Kontakt früher oder später zusammentrifft und dann die Abschaltung der Leitung herbeiführt. Sowohl der Anlauf des Zeitwerks wie auch der Beginn der Einstellbewegung des Einstellsystems werden meistens ausgelöst durch ein Anregeorgan im Augenblick des Auftretens eines Leitungsfehlers. Das Einstellsystem steht unter dem Einfluß gegeneinander gerichteter Kräfte eines Stromsystems und eines Spannungssystems. Das Spannungssystem wird aber erst bei Auftreten eines Fehlers, durch das Anregeorgan eingeschaltet. Infolgedessen steht das System, solange die Leitung fehlerfrei ist, allein unter der Einwirkung des Stromes und infolgedessen in einer Stellung, welche dem Leitungswiderstand Null entspricht. Aus dieser Lage heraus beginnt es, sobald das Anregeorgan die Spannungsspule eingeschaltet hat, seine Einstellbewegung. Der Laufkontakt darf normalerweise den Einstellkontakt nicht berühren. Er steht in der Nähe der Ruhestellung des Einstellkontaktes und läuft hinter diesem her, wenn dieser seine Einstellbewegung ausführt. Nach Beendigung seiner Einstellbewegung wird der Einstellkontakt von dem Laufkontakt berührt, sobald dieser den entsprechenden Weg zurückgelegt hat. Bei einem Impedanzrelais können nun die Kräfte, welche das Einstellsystem in seine Gleichgewichtslage bringen, sehr verschieden groß sein. Wenn sehr starke Ströme auftreten, ist die Einstellkraft sehr groß. Wenn bei derselben Fehlerentfernung,

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Hermann Neugebauer in Berlin-Spandau und Dipl.-Ing. Fritz Geise in Berlin-Karlshorst.

also der gleichen Leitungsimpedanz, nur kleine -Ströme auftreten, etwa "weil nur schwache Maschinen zur Versorgung des Netzes im Betriebe sind, bleiben die Einstellkräfte entsprechend kleiner. Auch bei anderen Relaisarten können die Einstellkräfte klein sein, z. E. bei Überstromrelais, wenn das System in der Nähe seiner Normallage schon zum Stehen kommt. Die Dämpfung ίο des Systems muß nun so groß sein, daß sie auch bei Auftreten starker Einstellkräfte ausreicht. Die Folge davon ist, daß bei schwachen Einstellkräften die Einstellbewegung selbst außerordentlich langsam vor sich geht. Dadurch entsteht die Gefahr, daß der Laufkontakt den Einstellkontakt schon erreicht, bevor dieser seine Gleichgewichtslage eingenommen hat. Infolgedessen hat man bei den bekannten Relais entweder dem Laufkontakt eine genügend kleine Geschwindigkeit gegeben, oder aber man hat den Weg des Laufkontaktes zusätzlich vergrößert, indem man ihn von einer weiter zurückliegenden Stelle aus anlaufen läßt. Bei Anwendung der letzteren Maßnahme wird die kleinstmögliche Relaislaufzeit, die beispielsweise für den Fall gilt, daß der Kurzschluß in unmittelbarer Nähe des Relaisortes entsteht, und die gleich der Zeit ist, welche der Laufkontakt braucht, um den in der Nullage stehenden Einstellkontakt zu erreichen, vergrößert. Diese sogenannte Grundzeit stellt die kleinste denkbare Relaislaufzeit dar, zu welcher sich die abhängige Relaislaufzeit, die also von der Leitungsimpedanz abhängt, addiert. Bei Anwendung kleiner Bewegungsgeschwindigkeit für den Laufkontakt wird die abhängige Relaislaufzeit sehr groß.

Ein Vorteil der Erfindung besteht nun darin, daß die gesamte Relaislaufzeit, sowohl die Grundzeit wie auch die abhängige Relaiszeit, erheblich verkürzt wird. Erfindungsgemäß . steht nämlich der Einstellkontakt von vornherein nicht in der Lage, die dem kleinsten Laufbereich entspricht, sondern in einer Lage, die beispielsweise dem Lauf bereich entsprechend der Impedanz der dem Relais zugewiesenen Leitungsstrecke entspricht. Tritt jetzt ein Fehler in noch größerer Entfernung auf, so hat das Einstellsystem vor dem Laufkontakt einen Vorsprung. Es ist seiner endgültigen Gleichgewichtslage bereits um ein Stück näher gebracht, und es tritt nicht so leicht der Fall ein, daß der Laufkontakt den Einstellkontakt noch während seiner Einstellbewegung einholt. Man kann, wenn es notwendjg ist, die Grundzeit des Relais infolgedessen etwa um so viel verkleinern, als die Zeit beträgt, welche der Laufkontakt zur Zurücklegung eines Weges gleich der Vorgabe braucht. Liegt der Fehlerort aber innerhalb der dem Relais zugewiesenen Strecke, so bleibt das Einstellsystem nach dem Ansprechen des Anregeorgans entweder in seiner Lage stehen, oder es wird sich sogar dem 6g Laufkontakt entgegenbewegen. Die Relaisauslösezeit wird im letzteren Falle außerordentlich klein.

In dem Falle aber, wo das Einstellsystem in seiner Ruhelage stehenbleibt, ist es vor allem wertvoll, daß die Relaislaufzeit äußerst genau eingehalten wird. Bei den bekannten Relais dagegen macht sich namentlich im Bereich kleinerer Relaislaufzeiten störend bemerkbar, daß das Einstellsystem nicht aperiodisch in seine Einstellage übergeht, sondern immer erst nach einigen Pendelungen in der Gleichgewichtslage zur Ruhe kommt. Dabei kann es vorkommen, daß die Berührung zwischen Einstellkontakt und L'aufkontakt gar nicht in der Gleichgewichtslage des Einstellsystems zustande kommt, so daß die Relaislaufzeit unter Umständen zu groß, in anderen Fällen wiederum zu klein bleibt. Diese Unsicherheit in der Relaislaufzeit hat 85 bei den bisherigen Ausführungen dazu gezwungen, bei der Staffelung aufeinanderfolgender Relais entsprechend große Staffelzeiten zu wählen und verhältnismäßig erhebliche Grundzeiten einzuführen, damit sich das Ein-Stellsystem beruhigen kann. Wird nun gemäß der weiteren Erfindung die Voreinstellung des Einstellsystems derart gewählt, daß das Einstellsystem bei einem Fehler kurz vor dem benachbarten Relais sich nach dem Ansprechen des Anregeorgans nicht oder nur sehr wenig bewegt, so kann man, weil dann, wie vorhin erläutert wurde, die Relaislaufzeit mit großer Genauigkeit eingehalten wird, die Staffelzeiten kleiner wählen und dadurch zu einer weiteren Verkürzung des gesamten Zeitbedarfs für mehrere aufeinanderfolgende Relais gelangen.

Bei allen Fehlern, die innerhalb der eigenen Strecke liegen, bei denen also die Impedanz unterhalb der Vorgabeimpedanz bleibt, kommt es auf die Laufzeit des Relais nicht sehr genau an; jedenfalls besteht praktisch nicht die Gefahr einer falschen Relaisauslösung.

Die Charakteristik der Relaisverzögerung, no welche für Fehler innerhalb der dem Relais zugewiesenen Strecke gilt, ist für die Selektivität nicht von großer Bedeutung. Da aber in der Regel eine möglichst schnell erfolgende Abschaltung eines Fehlers erwünscht ist, kann man durch eine besondere Anordnung leicht erreichen, daß alle Fehler, die in einer solchen Entfernung vom Relais entstehen, daß das Einstellsystem nach Ansprechen des Anregeorgans sich dem Laufkontakt entgegenzubewegen versucht, nach einer kurzen Zeit abgeschaltet werden. Ein Beispiel einer An-

Ordnung dieser besonderen Ausführungsart der Erfindung wird an Hand von Fig. 2 beschrieben.

Zunächst ist in Fig. 1 eine einfache An-5 Ordnung zur Erläuterung des Erfindungsgedankens als Beispiel schematisch wiedergegeben. Auf die unrunde oder exzentrisch gelagerte Ferrarisscheibe 1 werden von einem Strommagneten 2 und von einem Spannungsto magneten 3 entgegengesetzte Drehmomente ausgeübt. Die Spule des Strommagneten 2 ist dauernd eingeschaltet; die Spule des Spannungsmagneten 3 dagegen wird durch ein Anregerelais in an sich bekannter Weise erst bei Auftreten eines Fehlers eingeschaltet. Anregerelais sind an sich bekannt und daher nicht dargestellt. Unter der Einwirkung des Strommagneten 2 sucht sich die Ferrarisscheibe i, welche einen Einstellkontakt 4 trägt, entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn zu drehen. Sie kann sich in diesem Sinne so weit drehen, bis sie gegen einen Anschlag 7 stößt, der durch eine Spule 9 zurückgezogen werden kann. Die Spule 9 wird ebenfalls durch das Anregerelais eingeschaltet, sobald dieses anspricht. Durch den Anschlag 7 wird das Einstellsystem 1 mit seinem Einstellkontakt 4 im Ruhezustand in der gezeichneten Lage festgehalten. Diese Lage entspricht nicht dem Impedanzwert Null, sondern einer um einen geeigneten Betrag größeren Impedanz. Tritt auf der Leitung ein Fehler auf, so spricht das Impedanzanregeorgan an, schaltet die Spule des Spannungsmagneten 3 ein und gleichzeitig auch die Spule 9, welche die Sperrnase 7 zurückzieht. Unter der Einwirkung der Kräfte des Strommagneten 2 und des Spannungsmagneten 3 bewegt sich jetzt das Einstellsystem ι in eine bestimmte Einstellage, welche der Leitungsimpedanz entspricht. Ist diese größer, als der Voreinstellung des Einstellkontakts entspricht, dann bewegt sich dieser im Uhrzeigersinn und läuft somit vor einem Laufkontakt 5, der ebenfalls durch das Anregeorgan in Gang gesetzt wird, her. Durch den Vorsprung, welchen der Einstellkontakt 4 vor dem Laufkontakt 5 hat, erreicht der Einstellkontakt mit Sicherheit seine Gleichgewichtslage, bevor er von dem Laufkontakt erreicht wird. Ist die Impedanz der Leitung aber kleiner, als der Voreinstellung des Einstellsystems 1 entspricht, dann bewegt sich der Laufkontakt 4 nach der Anregung entgegen dem Uhrzeigersinn und dem gleichmäßig vorrückenden Lauf kontakt 5 entgegen. Beide werden daher etwa nach einer Zeit zusammentreffen, welche der Grundzeit des Relais entspricht. Die Grundzeit des Relais ist hier ungefähr so groß angenommen, daß sich der Laufkontakt 5 und der Einstellkontakt 4 auf halbem Wege begegnen.

In Fig. 2 ist ein im wesentlichen gleiches Impedanzzeitrelais wiedergegeben, jedoch mit einer etwas abgeänderten Kontakteinrichtung. Das Einstellsystem 1 wird wiederum von einem Stromsystem 2 entgegen dem Uhrzeigersinn getrieben. Eine Kraft von entgegengesetzter Richtung übt der Spannungsmagnet 3 aus, sobald er durch das Anregeorgan eingeschaltet worden ist. Alle Bewegungen werden durch einen Bremsmagneten 6 gedämpft. An Stelle des Einstellkontakts 4 in Fig. ι besitzt das Einstellsystem der Anordnung in Fig. 2 einen doppelten Einstellkontakt 4 und 10. Die Normallage des Ein-Stellsystems wird durch einen zweckmäßig einstellbaren Kontaktanschlag 8 festgelegt, der in der Normallage des Einstellsystems in leitender Berührung mit dem Kontakt 10 steht. Kontakt 8 ist verbunden mit einem Kontakt 12. Das Laufkontaktsystem besitzt ebenfalls zwei Kontakte, Kontakt 5 und Kontakt 11. Beide Kontakte laufen gleichzeitig an, sobald das Anregeorgan angesprochen hat. -Kontakt-1 r stellt einen. Vorkontakt dar, der nur den Weg bis zum Gegenkontakt 12 zurücklegt, und bleibt dann stehen. Kontakt 5 legt den Weg bis zum Einstellkontakt 4 zurück.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen:

Im Augenblick des Auftretens eines Fehlers erhält der Spannungsmagnet 3 -Spannung, und die Lauf kontakte 5 und 11 setzen sich in Bewegung. Unter der Einwirkung der Kräfte des Spannungsmagneten 3 und des Strommagneten 2 sucht das Einstellsystem 1 seine Gleichgewichtslage zu erreichen. Durch den Anschlag 8 ist es von vornherein in einer Voreinstellung festgehalten, die einem bestimmten Impedanzwert entspricht, etwa ⁹/₁₀ der Leitungsimpedanz der dem Relais zugewiesenen Leitungsstrecke. Liegt der Fehler in größerer Entfernung vom Relais 8, dann bewegt sich das Einstellsystem 1 mit den Einstellkontakten 4 und 10 im Uhrzeigersinn, bis es in einer entsprechenden Lage zur Ruhe kommt. Der Vorkontakt 11 erreicht nach ganz kurzer Verzögerungszeit den Gegenkontakt 12 und bleibt stehen.- Da sich aber die Kontakte 8 und 10 bereits voneinander gelöst haben, hat der Kontakt 11 keine Wirkung. Der Kontakt 5 setzt seinen Weg fort, bis er den Einstellkontakt 4 in seiner Einstellage erreicht. Durch die Berührung zwischen den Kontakten 4 und 5 wird die Leitungsabschaltung bewirkt. Die Arbeits- . weise und die Relaislaufzeit sind in diesem Fall also genau so wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Wenn der Kurzschluß auf der Leitung aber in solcher Entfernung vom Relais entstanden ist, daß die Leitungsimpedanz kleiner ist, als

der Voreinstellung des Systems ι entspricht, sucht sich dieses auch nach der Einschaltung des Spannungsmagneten 3 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Eine Bewegung kann das System in diesem Sinne zwar nicht ausführen, aber da die Kontakte 8 und 10 geschlossen bleiben, wird, sobald der Vorkontakt 11 den Gegenkontakt 12 erreicht, sofort die Auslösung des Leitungsschalters bewirkt.

Bei einer Ausführung nach Fig. 1 erreicht man gegenüber den bekannten Ausführungen, daß die Einstellwege des Systems kleiner werden. Dies wirkt sich besonders günstig aus bei Fehlern in der Nähe des Relaisortes, weil sich die notwendige Beruhigungszeit für das Einstellsystem gerade bei kleinen Relaiszeiten besonders empfindlich bemerkbar macht. Man braucht bei Anwendung der Erfindung nur eine sehr kleine Beruhigungszeit abzuwarten, kann also die Grundzeit des Relais klein wählen.

Mit einer Anordnung gemäß Fig. 2 läßt sich eine Impedanzzeitcharakteristik erreichen, wie sie in Fig. 3 wiedergegeben ist. Bei einem ganz bestimmten Grenzwert der Impedanz springt die Laufzeit des Relais von einer äußerst kurzen Zeit zu einer mit Rücksicht auf das Relais im Nachbarort gewählten größeren Staffelzeit herauf und steigt von diesem Punkt an mit wachsender Fehlerentfernung stetig weiter.

Man. kann die Impedanzzeitcharakteristik bei dieser Ausfuhrungsform noch weiter in zweckmäßiger Weise beeinflussen. Durch die Wahl des Anfangspunktes für die Bewegung des Laufkontaktes 5 hat man es nämlich in der Hand, die abhängige Relaislaufzeit um einen beliebigen konstanten Betrag zu vergroßem oder zu verkleinern. Dadurch verschiebt sich die Relaiskennlinie in ihrem widerstandsabhängigen Teil parallel zu sich selbst nach oben oder nach unten, während der durch den Vorkontakt des Relais bestimmte Teil der Charakteristik davon nicht berührt wird. Bei der normalen Einstellung des Relais beginnt der Laufkontakt 5 seine Bewegung etwa von der Nullage des Einstellsystems aus. Vergrößert man seinen Weg dadurch, daß man seine Anfangslage um eine bestimmte Zahl Sekunden zurück verlegt, so wird dadurch die Abschaltzeit für alle Fehler, die im Bereich der abhängigen Charakteristik liegen, um diesen konstanten Betrag vergrößert. In entsprechender Weise kann man durch Vorverlegung der Anfangslage des Laufkontaktes 5 in das Gebiet der Vorgabezeit um einen bestimmten konstanten Betrag die Auslösezeit verkleinern. Die durch, die Verlegung der Anfangslage des Laufkontaktes S mit einem Relais gemäß der Erfindung mögliche Verlagerung der abhängigen Relaislaufzeiten sind in Abb. 5 wiedergegeben, in welcher beispielsweise die Kurve I die normale Laufzeit darstellt, wobei also der Lauf kontakt etwa aus einer Stellung, die dem Nullwert der überwachten Leitungsgröße entspricht, anläuft. Bei der Kurve II ist die Laufzeit um einen konstanten Betrag vergrößert worden, bei der Kurve III ist sie verkleinert. Wie die Abbildung zeigt, bleibt der vom Vorkontakt abhängige Teil der Relaischarakteristik davon unberührt. Bei den bekannten . Relais läßt sich -die Zeitcharakteristik III, die scheinbar bei einer negativen Zeit ihren Ursprung hat, nicht erzielen.

Bei Anwendung der Erfindung läßt sich noch ein weiterer Vorteil erzielen, der ebenfalls in einer Verkürzung der Relaislaufzeit besteht. Dabei handelt es sich um die Schaltverzögerung von Relais, die dadurch notwendig wird, weil vor der Schließung des Relaiskontaktes die Einstellung des Richtungsrelais abgewartet werden muß. In welcher Weise die Erfindung zur Verkürzung der für das Arbeiten des Richtungsrelais notwendigen Zeit führen kann, sei an Hand von Fig. 5, beispielsweise erläutert. In dieser, Figur ist ein Impedanzsystem dargestellt, das eine Ferrarisscheibe 100, einen Strommagneten 101 und einen Spannungsmagneten 102 besitzt. An der Ferrarisscheibe 100 ist ein Kontaktarm 103 angebracht, der einen Kontakt 104 trägt. Mit dem Kontakt 104 kann der Kontakt 105 eines Zeitwerkes in Berührung kommen. Das Zeitwerk wird bei Anregung des Relais in Gang gesetzt. Außerdem kann mit dem Kontakt 104 der Kontakt 106 eines Energierichtungsrelais 107 in lei- *°° tende Berührung kommen. Der Kontaktarm 103 ist, wie bei Fig. 2 der Erfindung, durch einen Anschlag 108 in einer Ruhelage festgehalten, die nicht dem Impedanzwert Null entspricht. - i°5

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Bei Auftreten eines Leitungsfehlers innerhalb einer gewissen Entfernung vom Relaisort wird das Spannungssystem 102 des Relais eingeschaltet und gleichzeitig der Lauf- no kontakt 105 in Gang gesetzt. Nun kann eintreten, daß die Ferrarisscheibe 100 nach der Anregung eine Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn oder eine Bewegung im Uhrzeigersinn ausführen will. Entgegen dem Uhrzeigersinn will sie sich drehen, wenn der Fehler in der Nähe des Relaisortes liegt, im Uhrzeigersinne dagegen, wenn der Fehler außerhalb der dem Relais zugewiesenen Strecke liegt. Dadurch, daß das Relaissystem im ersten Falle eine Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn ausführen will,

bleibt der Kontaktarm 103 fest gegen den Anschlag 108 gedrückt. Zwischen den Kontakten 105 und 104 kommt dann nach ganz kurzer Verzögerungszeit eine leitende Verbindung zustande. Diese leitende Verbindung führt aber nur dann zur Erregung einer Auslösespule 109, wenn gleichzeitig der Kontakt 106 ebenfalls in leitender Verbindung mit Kontakt 104 steht, d. h. also wenn das Energierichtungsrelais nicht entgegen der Kraft einer schwachen Feder 110 eine kleine Ausschlagsbewegung ausgeführt hat. Ist der Fehler so nahe, daß das Energierichtungsrelais keine Spannung bekommt, und liegt der Fehler innerhalb der dem Relais zugewiesenen Strecke, dann bleibt der Kontakt 106 des Energierichtungsrelais in seiner Ruhelage stehen, und die Auslösespule 109 erhält gleich nach der Anregung Strom über den Laufkontakt 105, den Einstellkontakt 104, den Kontakt 106 und den Kontaktarm des Energierichtungsrelais. Ruft der . Fehler dagegen die entgegengesetzte Energierichtung auf der Leitung herbei, so kann eine Abschaltung des Leitungsschalters nicht erfolgen; denn dann drückt der Kontaktarm des Energierichtungsrelais die schwache Feder 110 etwas zusammen, so daß keine leitende Verbindung mehr zwischen Kontakt 106 und 104 möglich ist. Gleichzeitig wird dadurch aber auch eine leitende Verbindung zwischen Kontakt 111 des Energierichtungsrelais und dem festen Kontakt 108 gelöst. Über den Kontakt 105 kann also keine Stromverbindung zur Auslösespule 109 zustande kommen.

Auch wenn die Fehlerentfernung so groß ist, daß keine Momentanauslösung in Frage kommt, bleibt die Auslösung von der Aus-Schlagsrichtung des Richtungsrelais 107 abhängig; denn wenn sich das Einstellsystem 100 aus der Null age heraus im Uhrzeigersinn fortbewegt, kann eine Erregung der Spule Γ09 nur über die Kontakte 108 und in

♦5 erfolgen, die aber bei falscher Energierichtung geöffnet sind.

In den bisherigen Ausführungsbeispielen sind Impedanzrelais zur Erläuterung der Erfindung wiedergegeben worden. Darin soll aber nicht zum Ausdruck gebracht werden, daß die Erfindung nur bei Impedanzzeitrelais anwendbar ist; vielmehr ist die Erfindung ganz allgemein bei Zeitrelais anwendbar, bei denen ein Einstellsystem durch seine Einstelllage die Größe des Weges einstellt, den ein mit konstanter oder abhängiger Geschwindigkeit angetriebener Laufkontakt zurücklegen muß. Die Erfindung ist außer bei Widerstandszeitrelais anwendbar bei Überstromzeitrelais, Spannungsabfallzeitrelais, Doppelerdschlußzeitrelais und anderen. Außerdem kann die Voreinstellung des Relais, die in den bisherigen Beispielen als konstant angenommen ist, ebenfalls von einer Betriebsgröße oder Meßgröße oder einem Uhrwerk abhängig sein. Zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels mit einem Spannungsabfallzeitrelais dient Fig. 6. Das Spannungssystem besitzt eine Spule 120, einen Weicheisenkern 121, eine Federkraft 122 und einen Kontaktarm 123. Die Bewegungen des Kontaktarmes 12j stehen unter dem Einfluß der Spannungsspule 120 und der Feder 122. Je kleiner die Spannung 120 ist, um so mehr vermag die Feder 122 sich zusammenzuziehen. Die Einstellung des Kontaktarmes 123 ist aber außerdem noch beeinflußt durch einen Anschlag 124, der. keine feste Lage hat, sondern mit dem System 125 eines Strommessers verbunden ist, welcher eine Spule 126 und eine Federkraft 127 enthält. Das Stromsystem 125 bis 127 entwickelt größere Kräfte als das Spannungsmeßsystem 120 bis 122. Infolgedessen wird, solange sich der Kontaktarm 123 von dem Anschlag 124 nicht trennt, die Ruhelage des Kontaktarmes 123 durch den Anschlag 124 bestimmt.

Außerdem enthält die Einrichtung ein Zeitwerk 128 und ein Zeitwerk 129. Die beiden Zeitwerke laufen gleichzeitig an, wenn ein Anregekontakt 130 geschlossen wird. Das Zeitwerk 128 treibt einen Vorkontakt 131 an, der mit einem festliegenden Kontakt 132 zusammenwirkt. Über den Vorkontäkt 131 und den Gegenkontakt 132 kommt aber nur dann ein Stromkreis, in welchem eine Auslösespule 133 liegt, zustande, wenn der Kontaktarm

123 gegen den ortsveränderlichen Anschlag

124 anliegt, d. h. solange def Strom, verglichen mit der Spannung, eine gewisse relative Große besitzt, kann die Schnellauslösung in Tätigkeit treten. Ist die Spannung aber größer, so daß sich der Kontaktarm 133 von dem Anschlag 124 löst, dann ist der Vorkontakt 131 unwirksam. Die Verzögerungszeit bis zur Einschaltung der Spule 133 hängt dann allein von der Einstellung des Kontaktarmes 123 und der Geschwindigkeit des vom Zeitwerk 129 angetriebenen Kontaktes ab. no

Ein Relais der in Fig. 6 beschriebenen Art ergibt bei einem Fehler innerhalb einer gewissen Entfernung vom Fehlerort eine Schnellauslösung mit einer unabhängigen Verzögerungszeit. Sowie aber der Fehlerort in einer größeren Entfernung Hegt, so daß wegen des größeren Leitungswiderstandes die Spannung einen im Vergleich zum Strom höheren Wert besitzt, löst sich das spannungsabhängige Einstellsystem von dem stromabhängigen Anschlag, so daß nunmehr allein die Spannungshöhe für die Abschalt-

zeit maßgebend ist. Die Relaiskennlinie steigt von diesem Punkte ab mit wachsender Spannung an. Auch bei Widerstandszeitrelais kann eine veränderliche Voreinstellung angewendet werden, die beispielsweise von der Stärke des auftretenden Stromes abhängig ist. Die Einstellkraft des Impedanzrelais kann bekanntlich bei demselben Widerstandswert des Kurzschlußkreises in weiten ίο Grenzen schwanken, weil die Größe der verfügbaren Einstellkraft von der Stärke des auftretenden Stromes abhängig ist. Je stärker nun die Einstellkräfte sind, um so zuverlässiger ist die genaue Einstellung des Ein-1.5 Stellsystems. Man kann infolgedessen bei Auftreten starker Ströme eine Relaischarakteristik gemäß Fig. 3. anwenden, wobei die Stelle, bei welcher die Relaislaufzeit von der unabhängigen Zeit auf die abhängige Zeit springt, dicht an die Nachbarstation heranverlegt wird. Wenn dagegen nur geringe Einstellkräfte entstehen, ist es zweckmäßiger, den Übergang von der unabhängigen Relaiszeit auf die abhängige Relaiszeit etwas näher an den Relaisort zu verlegen, weil ein kleiner Fehler in der Einstellung des Relais unter . Umständen die Selektivität der Schutzeinrichtung gefährden kann. Deshalb kann der Anschlag, der die Voreinstellung des Ein-Stellsystems bestimmt, in der Weise von der Stromstärke abhängig gemacht werden, daß bei starken Strömen die Voreinstellung größer, bei kleinen Strömen dagegen kleiner gehalten wird. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, die Voreinstellung zu ändern, wenn Umschaltungen im Netz vorgenommen werden, wodurch etwa die dem Relais zugewiesene Strecke Änderungen erfahren kann. In solchen Fällen kann eine automatische Änderung der Voreinstellung leicht in Verbindung mit der Fernsteuerung erzielt werden, welche die Schaltmaßnahmen im Netz auslöst, oder sie kann auch mit der Einstellvorrichtung für ein Leuchtschaltbild verbunden werden oder durch das Rückmeldezeichen, welches von der betreffenden Schaltstation aus gegeben wird, herbeigeführt werden, da es sich meistens nur darum handeln kann, daß der Relaisschutzbereich um einen bestimmten Leitungsteil vergrößert oder um einen bestimmten Leitungsteil verkleinert wird.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzrelais mit einem Lauf kontakt und einem die Zeitverzögerung bestimdnenden und von einer Meßgröße abhängigen, sich aber erst bei Auftreten eines Fehlers in der zu schützenden Anlage einstellenden Einstellsystem, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellsystem in der Ruhelage eine Stellung innehat, die von dem der größten Verzögerung entsprechenden Meßbereichendwert um einen zweckmäßig gewählten Bruchteil des gesamten Meßbereiches entfernt ist.
2. 2. Schutzrelais nach Anspruch 1, dessen Laufzeit sich aus einer Grundzeit und einer von der Meßgröße abhängigen Zeit zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellsystem eine solche Ruhelage hat, daß die Laufzeit des Laufkontaktes, bis er das Einstellsystem in seiner Ruhelage erreicht, etwa doppelt so groß ist wie die Grundzeit des Relais.
3. 3. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder ι und 2 für Relais, die zum selektiven Staffelschutz elektrischer Anlagen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstellung des Einstellsystems und die Staffelzeit der Relais zweier aufeinanderfolgender Leitungsstrecken so gewählt sind, daß das Einstellsystem zwecks Verkürzung der einzuhaltenden Zeitstaffelung zwischen den Relais aufeinanderfolgender Strecken bei einem Fehler am Ende der zugehörigen oder am Anfang der nächstfolgenden Leitungsstrecke eine möglichst kleine Bewegung auszuführen hat.
4. 4. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeit des Relais nur dann mit der Größe des vom Relais überwachten Meßwertes genau oder angenähert linear anwächst, wenn dieser größer ist, als der Voreinstellung des Systems entspricht, daß sie aber in stärkerem Maße mit dem Meßwert zweckmäßig auf einen konstanten Wert verkürzt wird, wenn der Meßwert unter dem voreingestellten Betrag liegt.
5. 5. Schutzrelais nach Anspruch 1 oder 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellsystem bei Meßwerten, i°5

   ■ deren Betrag unter dem voreingestellten Wert liegt, einen Stromkreis für eine Schnellauslösung vorbereitet, deren Verzögerungszeit kleiner als diejenige Zeit ist, die sich bei einer Einstellung des no Einstellsystems auf den Meßwert Null ergeben würde (Fig. 2).
6. 6. Schutzrelais nach. Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangslage des erst bei Auftreten eines Fehlers sich in Bewegung setzenden Lauf kontaktes veränderlich ist (Fig. 2).
7. 7. Schutzrelais; nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangslage des Laufkontaktes über die dem Meßwert Null entsprechende Lage des Einstellsystems hinaus im Sinne einer

   Verkürzung des Kontaktweges vorgeschoben werden kann (Fig. 2).
8. 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstellung selbsttätig von einer Meßgröße gesteuert wird (Fig. 6).
9. 9. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Widerstandszeitrelais.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Überstromzeitrelais.
    -
11. 11. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Spannungszeitrelais.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch die Anwendung bei Doppelerdschlußzeitrelais.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen