DE724111C - Hochfrequenz-Selektivschutz - Google Patents

Description

• Hochfrequenz Selektivschutz Es ist bekannt, zum Schutze von elektrischen Anlageteilen an deren Anfang und Ende Empfänger und Sender anzuordnen. Durch die Sender wird dann eine elektrische Größe des einen Endes oder eine Kontaktstellung an das andere Ende übertragen und dort über einen Empfänger in der Schutzeinrichtung zur Einwirkung gebracht. So hat man bei einer Schutzeinrichtung, die nur dann anspricht, wenn die Energie in den zu überwachenden Teil von beiden Seiten her hineinfließt, die Schalterauslösung an beiden Enden durch Energierichtungsrelais gesperrt. Es wird dabei dauernd ein Hochfrequenzstrom von einem Ende zum anderen gesandt, solange nur an einem Ende die Energie in den Anlageteil hineinfließt und dadurch die Schalterauslösung verriegelt. Sobald jedoch an beiden Enden die Energie in den Anlageteil hineinfließt, wird die Übertragung gestört und dadurch der kranke Netzteil abgeschaltet. Mit einer derartigen Einrichtung ist es nicht möglich, einen gleichwertigen Schutz in allen Fällen zu erzielen, d. h. auch dann, wenn im normalen Betrieb der Anlageteil nur von einer Seite her gespeist wird. Ferner ist es nicht möglich, die zur Sperrung der Schutzeinrichtung dienenden Hochfrequenzströme gleichzeitig zum Übertragen von Zeigerstellungen oder für Steuerimpulse zu verwenden. Die Erfindung strebt nun an, alle diese Möglichkeiten in einer einzigen Schutzeinrichtung auszunutzen. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß jedem Abschnittsende eine Sendeeinrichtung mit zwei auf je einer Frequenz wahlweise arbeitenden Sendern oder einem wahlweise auf zwei Frequenzen arbeitenden Sender zugeordnet. Die wahlweise gesendeten Frequenzen sind von der Energierichtung an dem Abschnittsende abhängig und so gewählt, daß die Differenz der gesendeten Frequenzen bei gleicher Energierichtung an den Abschnittsenden sich von derjenigen bei entgegengesetzter Energierichtung unterscheidet. Die die Schalteraustösung beeinflussenden Empfangseinrichtungen werden in Abhängigkeit von dem Vorhandensein einer bestimmten Frequenzkombination bei entgegengesetzter Energierichtung an den Abschnittsenden gesteuert.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Der zu überwachende Leitungsteil ist mit A bezeichnet, an dessen beiden Enden Sperrkreise B und C angeordnet sind. Diese dienen dazu, das Übertreten von den -in der Schutzeinrichtung des Anlageteils A wirksamen hochfrequenten Strömen in die benachbarten Anlageteile zu verhindern. An beiden Enden des Streckenabschnittes sind Sendeeinrichtungen Si, S2 und Empfangseinrichtungen E, *) Von dein Patentsucher sind als die Erfinder genannt worden: F_. angeordnet. jede Sendeeinrichtung besteht aus zwei Sendern, die die Frequenzen F,, F. bzw. F3, F, erzeugen, und zwar werden die Frequenzen F,, F4, wie die Pfeile der Zeichnung andeuten, dann ausgesandt, wenn die Energie von links nach rechts durch den Anlageteil hindurchströmt, die Frequenzen F., F3 bei umgekehrter Energierichtung. Die Empfangseinrichtungen E, und E. bestehen bei dein Ausführungsbeispiel in jeder Station aus je zwei Empfängern. Der eine von diesen ist so abgestimmt, daß er die Frequenzen erfaßt, welche bei einer zu beiden Seiten in den Anlageteil hineinfließenden Energie auftreten, d. h. auf die Schwebungsfrequenzen von F, und F3 (F,3), die andere so, daß sie bei den Frequenzen F,4 und F, ansprechen. Die Frequenzen F, und F3 unterscheiden sich dabei um einen wesentlich geringeren Betrag voneinander als die Frequenzen F, und F4 bzw. F3 und F..
• Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist folgende: Sobald die Energie an beiden Leitungsenden dieselbe Richtung, z. B. von Station B nach Station C, hat, werden entsprechend der Stellung der Richtungsglieder die Frequenzen F, und F4 ausgesandt. Die Frequenz betrage ioo ooo Hz, die Frequenz F4 ioo 5oo Hz. Es steht also an beiden Leitungsenden eine Schwebungsfrequenz von 5oo Hz. Die Empfangseinrichtungen E, und E. empfangen sowohl die vom eigenen Sender als auch die vom anderen Leitungsende ausgesandte Frequenz. Die Schutzeinrichtung ist nun so ausgebildet, daß beim Ansprechen der auf die Schwebungsfrequenz F,4 abgestimmten Empfänger jedes Abschnittsendes die Auslösung gesperrt wird. Dieselbe Arbeitsweise stellt sich ein, wenn die Frequenzen F. und F3 ausgesandt werden, von denen F@ ioo 6oo Hz und F3 ioo ioo Hz betragen möge, wobei die Frequenzdifferenz ebenfalls 5oo Hz beträgt.
• Wenn dagegen bei einem Fehler auf der Leitung die Energieeinrichtung an einem Leitungsende sich umkehrt, werden die nahezu gleichen Frequenzen F, und F3 ausgesandt. In diesem Falle sprechen in den Empfangseinrichtungen die auf F, und F;, bzw. die auf die zwischen diesem Frequenzpaar auftretende Schwebungsfrequenz abgestimmten Empfänger an, die Sperrung der Schutzeinrichtung wird daher aufgehoben. Die Schalter werden infolgedessen ausgelöst.
• Es ist natürlich auch möglich, statt finit vier Frequenzen nur mit zwei Frequenzen zu arbeiten, d: h. die Sendeeinrichtung S auf dieselben Frequenzen abzustimmen wie die Sendeeinrichtung S" also F, = F3 und F, - F,, zu machen. Die Empfang:einrichtungen sind dann so ausgebildet, daß beim Auftreten der Schw .bungsfrequenz F,3 die Auslösung gesperrt ist. Die Auslösung erfolgt dann, wenn die Schwebungsfrequenz ausbleibt, da bei verschiedener Energierichtung an den :#£bschnittsendeii dieselben Frequenzen ausgesandt werden.
• Die Verwendung von vier Frequenzen hat nun den Vorteil, daß die Abstimmung nicht so genau zu sein braucht und dai', auch bei Hochspannungsstörungen bzuc. der Durchgabe des Auslösekriteriums eine bestimmte Frequenz über die Leitung gesandt wird, die zu einem anderen Zwecke, beispielsweise zum Fernmelden oder Fernsteuern, ausgenutzt werden kann.
• Auch bei der Verwendung von vier Frequenzen braucht man in jeder Station nur einen Sender anzuordnen, der je nach der Energierichtung über ein anderes Kristall gesteuert wird. Dadurch werden ebenfalls in- Abhängigkeit von dem Energiefluß verschieden frequente Ströme erzeugt. Ebenso kann jede Empfangseinrichtung nur aus einem einzigen Empfänger bestehen, der auf die Frequenzschar der innerhalb des zu überwachenden Anlageteiler wirksamen Frequenzen abgestimmt ist, also auf die möglichen Interferenzfrequenzen zwischen F, bis F4. Im Detektorkreis des Empfängers sind dann Filter angeordnet, welche die einzelnen Frequenzen aus dem Frequenzband herausrieben und den einzelnen Relais zuführen. je nachdem, welche Relais angesprochen haben und damit welche Frequenzen über die Leitung gesandt werden, wird dann die Schutzeinrichtung entweder ausgelöst oder gesperrt.
• Um die in der Schutzeinrichtung wirksamen Frequenzen gleichzeitig zur Übertragung von Melde- und Steuerimpulsen zu verwenden, können die verschieden bekannten Übertragungssysteme angewandt werden. Wenn beispielsweise das Impulsfrequenzverfahren Verwendung findet, dann wird abwechselnd die Übertragung der Schwebungsfrequenz unterbrochen. Die Zahl der Unterbrechungen pro Zeiteinheit ist dann ein 'Maß für das zu übertragende Signal bzw. das zu übertragende Steuerkommando. Damit aber bei den Unterbrechungen nicht die Schutzeinrichtungen zum @Mslösen kommen, ist es erforderlich, die von den Empfängern gesteuerten Relais der Schutzeinrichtung, die den Auslösekreis betätigen, mit Zeitverzögerun# auszurüsten. Nur wenn dann der in unserem Beispiel angenommene Schwebungstn,i von 5oo Hz eine Zeit verschwindet, die größer ist als die Impulszeit der Signale, dann wird die Einrichtung ausgelöst. Die Empfänger sind dabei so abgestimmt, daß sie sowohl ansprechen, wenn keine Schwebungsfrequenz auftritt, als auch ansprechen, wenn die Schwebungsfrequenz ioo Hz in der Leitung herrscht. DieÜbertragerrelais für die Melde- oder Steuerimpulse können dabei so ausgebildet sein, daß sie sowohl von Soo als auch von ioo Hz erregt werden, beispielsweise indem sie zwei Wicklungen besitzen. Dann ist es gleichgültig, ob die Schwebungsfrequenz 500 oder ioo Hz durch die Sender der Schutzeinrichtung übertragen wird, so daß die Signale sowohl bei gestörtem als auch bei ungestörtem Betriebe in gleicher Weise über die Leitung gesandt werden können.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selektivschutzeinrichtung mit Hochfrequenzsendern und von diesen beeinflußten Empfängern an den Leitungsabschnittsenden, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Abschnittsende eine Sendeeinrichtung mit zwei auf je einer Frequenz wahlweise arbeitenden Sendern oder einem wahlweise auf zwei Frequenzen arbeitenden Sender zugeordnet ist und die wahlweise gesendeten Frequenzen von der Energierichtung an den Abschnittsenden abhängig und so gewählt sind, daß die Differenz der gesendeten Frequenzen bei gleicher Energierichtung an den Abschnittsenden sich von derjenigen bei entgegengesetzter Energierichtung unterscheidet und daß die die Schalterauslösung beeinflussende Empfangseinrichtung in Abhängigkeit von dem Vorhandensein einer bestimmten Frequenzkombination bei entgegengesetzer Energierichtung an den Abschnittsenden gesteuert werden.
2. 2. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in beiden Stationen gleichen Energierichtung beide Sender voneinander verschiedenfrequente Ströme aussenden, deren Schwebungsfrequenz beide Empfänger so beeinflußt, daß sie die Schalterbetätigung verhindern.
3. 3. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in beiden Stationen verschiedenen Energierichtung die Sender Ströme ohne Unterbrechung aussenden, deren Differenz keinen oder einen von dem bei normaler Energierichtung verschiedenen Schwebungston erzeugt, bei dessen Auftreffen die auf sie selektiv ansprechenden Empfangseinrichtungen an beiden Abschnittsenden die Schalter zum Auslösen veranlassen. ..
4. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Station nur ein Sender angeordnet ist, der je nach der Energierichtung über ein anderes Kristall gesteuert wird, derart, daß verschiedenfrequente Ströme erzeugt werden.
5. 5. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i bis ,4., dadurch gekennzeichnet, daß jede Empfangseinrichtung aus zwei Einzelempfängern besteht, die jeweils auf die beiden Senderfrequenzen bzw. ihre Schwebungsfrequenz abgestimmt sind und die nur dann den Netzschalter betätigen, wenn Hochfrequenzströme derjenigen Frequenzen auftreffen, die der Energierichtung an den Enden des Leitungsabschnittes entsprechen.
6. 6. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß jede Empfangseinrichtung aus einem Hochfrequenzempfänger besteht, der auf die Frequenzschar der innerhalb des zu überwachenden Anlageteiles wirksamen Frequenzen abgestimmt ist und aus dessen Detektorkreis die Schwebungsfrequenzen über Filter entnommen werden.
7. 7. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auftretenden Schwebungsfrequenzen gleichzeitig zur Übertragung von Melde= oder Steuerimpulsen verwendet sind. B. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Empfänger gesteuerte Relais der Schutzeinrichtung erst mit Zeitverzögerung den Auslösekreis betätigt. g. Höchfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i, 7 und $, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung größer als die Impulszeit der Signale ist. io. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulszeit der Signale konstant ist und nur die Anzahl der Impulse je Zeiteinheit variiert. ii. Hochfrequenz-Selektivschutz nach Anspruch i und 7 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais der Melde-oder Steuereinrichtung so gebaut sind, daß sie von sämtlichen in der Schutzeinrichtung wirksamen Schwebungsfrequenzen beeinflußt werden.