DE661329C

DE661329C - Vom Leitungswiderstand abhaengige Schutzeinrichtung

Info

Publication number: DE661329C
Application number: DES121842D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Thewalt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1936-03-06
Filing date: 1936-03-06
Publication date: 1938-06-16

Description

Eine Widerstandsschutzeinrichtung für Drehstromleitungen enthält je ein Widerstandsrelais für jeden Phasenleiter. Durch Umschalteinrichtungen kann man die Zahl der Relais vermindern und kommt auf diese Weise zur Zweirelaisschaltung oder zur Einrelaisschaltung. Eine Einrelaisschaltung ohne Umschaltung ist auch bereits bekannt geworden. Dabei wird unter Verwendung zweier Drehfeldscheider, eines für die Spannung und eines für die Ströme, ein Drehmoment entwickelt, welches dem Verhältnis aus der kleinsten Spannung und dem größten Strom, d. h. also der kleinsten Leitungsimpedanz proportional ist. Durch das Drehmoment wird ein Einstellsystem eingestellt, und ein Laufkontakt trifft nach Zurücklegung eines bestimmten Weges das Einstellsystem oder den von diesem eingestellten Gegenkontakt, wodurch der Zeitablauf des Relais von der kleinsten Leitungsimpedanz abhängig wird. Das dabei anzuwendende Relais stellt eine Spezialkonstruktion dar und ist deshalb kompliziert und teuer.

Gemäß der Erfindung wirken auf ein einziges Relais die Differenzen aus den gleichgerichteten unverketteten oder verketteten Strömen und den gleichgerichteten zugehörigen unverketteten oder verketteten Spannungen der zu schützenden Mehrphasenleitung in Parallelschaltung derart ein, daß die größte dieser Differenzspannungen bei einer bestimmten Richtung das Verhalten des Relais bestimmt. Im Normalzustand haben diese Differenzspannungen eine derartige Richtung, daß sie das Relais nicht beeinflussen. Erst wenn der Strom eine bestimmte Größe im Verhältnis zur Spannung erreicht, kehrt sich das Vorzeichen der Differenzspannung um, so daß eine Beeinflussung des Relais möglich ist. Durch Parallelschaltung dreier Schaltungselemente, an denen je eine andere Differenzspannung auftritt, wird das Relais selbsttätig jeweils von der größten der Differenzspannungen geeigneter Richtung erregt, d. h. sein Verhalten ist abhängig vom kleinsten Leitungswiderstand.

Das zu verwendende Relais kann ein einfaches elektromagnetisches Relais mit Anzugsanker sein, d. h. es braucht nicht ein Gleich- stromrelais zu sein; es kann jedoch auch ein Gleichstromrelais oder eine Elektronenröhre oder ein Ionenrohr angewendet werden, wodurch der Eigenverbrauch der Schaltung herabgesetzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer schematischen Abbildung erläutert. In der Abbildung ist das zu steuernde Relais, welches bei seinem Ansprechen den Leitungsschalter auslöst oder eine Schutzeinrichtung, die vom Verhalten weiterer Relais abhängig ist, anregt, mit 1 bezeichnet. Die Erreger-

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

Dipl.-Ing. Adolf Thewalt in Berlin-Siemensstadt.

leitungen dieses Relais sind die Leitungen 2 und 3. Zwischen diesen Leitungen 2 und 3 liegen drei einander parallel geschaltete Widerstandsanordnungen, die aus je zwei Widerständen 4 und 5 bzw. 6 und 7 bzw. 8 und 9 bestehen. Diese Widerstände werden über je einen Spannungswandler 10, ii, 12 und je einen Stromwandler 13, 14, 15 gespeist. Über die Widerstände 8 und 9 fließt jedoch infolge Einschaltung von Gleichrichtern 16, 17 und 18 Strom nur in ganz bestimmten Richtungen. In den Spannungswiderständen 4, 6 und 8 fließt der Strom beispielsweise von unten nach oben, in den Stromwiderständen 5, 7 und 9 fließt er entgegengesetzt, d. h. von oben nach unten. Die Spannungsabfälle in den Widerstandspaaren 5 und 4, 7 und 6 sowie 9 und 8 sind gegeneinander gerichtet, so daß der Gesamtspannungsabfall an diesen Widerstandspaaren die Differenz der Spannungsabfälle in den Einzelwiderständen ist. Normalerweise ist der Spannungsabfall an den Spannungswiderständen 4, 6 und 8 größer als an den zugehörigen Stromwiderständen 5, 7 und'9. Im Kurzschlußfall kehrt sich für wenigstens eine dieser Widerstandseinrichtungen dieses Verhältnis um, so daß die Richtung der Spannungsdifferenz die entgegengesetzte wird.
Mit den Widerstandspaaren sind nun Sperrgleichrichter 20, 21 und 22 in Reihe geschaltet, welche .die Wirkung haben, daß nur bei einer bestimmten Richtung der Spannungsdifferenz ein Ausgleichstrom über die Leitungen 3 und 2 und die Wicklung des Relais 1 fließen kann. Dadurch wird zweierlei erreicht, nämlich daß die normale Spannungsdifferenz infolge der Überlegenheit der Größe der Netzspannung über die Stärke des Stromes das Relais 1 nicht vorbelastet, so daß man nicht auf eine Änderung der Richtung des Erregerstromes in der Wicklung des Rela'is ι zu achten braucht, und ferner, daß nicht durch die Parallelschaltung zwei in der Phase entgegengesetzte Differenzspannungen, die gelegentlich in den Widerstandspaaren entstehen können, sich aufheben, indem sich ein Kreisstrom innerhalb der Widerstandsschaltung ausbildet, welcher nicht über die Wicklung des Relais 1 fließt.

Das Relais 1 kann ein einfaches Stromrelais oder Spannungsrelais sein. Es kann aber auch, da im Relaiskreis nur Gleichstrom fließt, ein Gleichstrominstrument verwendet werden. Wegen seines geringeren Eigenbedarfs ergibt das Gleichstromrelais eine Verkleinerung der Belastung der Stromwandler und Spannungswandler. Um ferner eine besonders scharfe Ansprechgrenze zu erzielen, k.ann Relais 1 durch eine Röhrenschaltung ersetzt werden oder mit einer Anordnung, Z..J3. einer Entladungsstrecke in Reihe geschaltet sein, die erst bei einer bestimmten Spannungshöhe stromdurchlässig wird. Zu dem Zweck können beispielsweise die Sperrgleichrichter 20, 21, 22 Glimmgleichrichter sein. Durch die Wahl der Widerstände 4 und 5 und der Übersetzungsverhältnisse der Spannungswandler und Stromwandler kann man den Grenzwert der Impedanz bestimmen, bei welchem das Relais anspricht. Bei einem Kurzschluß zwischen zwei Phasen können gleich, große Differenzspannungen entstehen, die aber, da sie gleiche Richtung besitzen, einander in der Erregung des Re- ⁷S lais unterstützen. Die Spannung am Relais wird dabei jedoch nicht erhöht.

Claims

Patentansprüche:

1. Vom Leitungswiderstand abhängige Schutzeinrichtung für eine mehrphasige Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß die größte der Differenzen aus den gleichgerichteten unverketteten oder verketteten Strömen und den gleichgerichteten zügehörigen unverketteten oder verketteten Spannungen, wenn sie eine vorher bestimmte Richtung hat, auf ein für alle Spannungsdifferenzen gemeinsames Relais einwirkt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände, in denen die Spanungsdifferenzen gebildet werden, im Erregerkreis des Relais parallel liegen und gegeneinander durch Zwischenschaltung von Sperrgleichrichtern abgeriegelt sind.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Relais ein Relais mit kleinem Eigen- 1°° verbrauch ist.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzspannungen eine Elektronenröhre oder Ionenröhre steuern. ¹⁰S

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Relais auf eine bestimmte Ansprechspannung eingestellt ist und gegebenenfalls in seinem Erregerkreis eine ent- "o sprechend eingestellte Entladungsstrecke besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen