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Distanzschutzeinrichtun f Ein hochwertiger Distanzschutz für- elektrischeLcitungen,
Apparate od. dgl. müß unter anderem möglichst kürze Auslösezeiten in der Schnellzone
der Schutzeinrichtung aufweisen. Die bekannten; Schuüzeinrichtungen dieser Art kommen
dieser Forderung Jedoch .nur bis zu einem gewissen Grad nach. Dies ,ist darauf zurückzuführen.,
daß die Eigenzeit der bisher verwendeten Widerstandsmeßglieder, die im Vergleich
zu der Eigenzeit der Anrege- und Auslöseglieder sowie der Hilfsrelais verhältnismä,ßig
hoch ist, durch, konstruktive Maßnahmen nicht mehr, wesentlich herabgesetzt werden
kann. .
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Die Erfindung zeigt nun einen Weg, um diebereits schon sehr kleine
Zeit der Schnellstufe des Schutzes noch weiter herabzusetzen. Zu diesem Zweck-wird
das Widerstandsmeßglied - nicht wie üblich mit einem Arbeitis@ kontakt, sondern
mit einem Ruhekoirtakt ausgerüstet. Parallel zu diesem Ruhekontakt ist das. Auslöserelais
selbst oder - ein dieses steuerndes schnell arbeitendes Zwischenrelais geschaltet.
Weitere Maßnahmen zur Herabsetzung
der Gesamtauslösezeit werden
an Hand des .die Erfindung veranschaulichenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Zwecks Vereinfachung der Zeichnung sind in den Fig. r und 2 nur die
für die Erfindung wesentlichen Stromkreise der Schutzeinrichtung dargestellt. Bei
der Einrichtung nach Fig. i werden den Stromkreisen der beiden Spulen.
e und f des Widerstandsmeßgliedes Z je eine dem Kurzschlußstrom bzw.
der Kurzschlußspannung entsprechende Gleichspannung uL @bzw. % zugeführt. Das Meßglied
ist erfindungsgemäß mit einem Ruhekontakt z ausgerüstet, der in Reihe mit Kontakten
anderer Hilfsglieder; z. B. - mit einem- von nicht dargestellten Anregegliedern
gesteuerten . Kontakt alb und einem von einem Richtungsglied.gesteuertenKontakt
q, und einem Strombegrenzungs.widerstand R1 an einer Gleichstromquelle Liegt. Parallel
zu dem Kontakt z wird erfindungsgemäß das Auslöserelais der Schutzeinrichtung geschaltet,
das dann im fehlerfreien Betrieb ständig überbrückt ist. Wird die eingestellte Kippimpedanz
des Meßgliedes unterschritten, so genügt bereits ein sehr geringer Öffnungsweg des
- Kontakts z, um das Auslöserelais zum Ansprechen zu bringen.
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Durch die Verwendung einer derartigen Schaltanordnung kann die Gesamtauslösezeit
des Distanzschutzes sehr erheblich herabgesetzt werden. Da diese Zeitverringerung
in der Nähe des eingestellten Kippunktes, besonders groß ist, ergibt sich bei Distanzrelais
mit einfach oder doppelt gebrochener Kennlinie der weitere Vorteil, daß der Übergang
in die Staffelzone, also der Knick in der Kennlinie wesentlich ausgeprägter ist
als bei den bekannten Distanzschutzeinrichtungen.
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Es ist möglichst die Gesamtauslösezeit noch weiter herabzusetzen,
indem entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. z der Kontakt z des Meßgliedes
erfindungsgemäß nicht das eigentliche Aüslöserelais E steuert, das infolge der erforderlichen
hohen Kontaktleistung und der meist noch zu betätigenden Fallklappe eine verhältnismäßig
hoheAribeitszeit hat, sondern ein leichter gebautes Hilfs, relais E' mit geringerer
Eigenzeit und dem-.entsprechend verringerter Schaltleistung, das zumindest für kurze
Zeit die Leistungsaufnahme des Auslösers A am Leistungsschalter zu übernehmen gestattet.
Der Auslöser A wird also sofort nach . Schließen des Kontakts e2 betätigt. Der von
.dem gleichen Relais. E' gesteuerte Kontakt ei schaltet gleichzeitig das
kräftiger ausgelegte Auslöserel:ais E ein, dessen Kontakt e schließlich den Kontakt
e2' entlastet.
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Schnell arbeitende Relais neigen jedoch bei Pendelungen, Fehlerwechsel
od. dgl. grundsätzlich leichter zu Fehlauslösungen als weniger schnell arbeitende
Relais. Um diese Eigenschaft unter Beibehaltung derselben hohen Ansprechgeschwindigkeit
in der Schnellzone weitgehendst unwirksam zu machen, wird nach der Erfindung ein
weiteres Hilfsrelais H vorgesehen, das kurze Zeit nach Beginn der Anregung das.
Meßglied der Schutzeinrichtung auf eine Arbeitskontakt:-schaltung umschaltet. Dies
kann z. B. nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Umpoluug der Spulen
des Meßgliedes mittels der Kontakte h. und lt. erfolgen. Das Hilfsrelais
H kann dabei in an sich bekannter Weise mit Ansprech- oder Abfallverzögerung arbeiten
und entsprechend an den Gleichstromkreis geschaltet sein.
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Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet folgendermaßen: Liegt der
Fehler innerhalb der Schnellzone der Distanzschutzeinrichtung, so öffnet sich der
zunächst als Ruhekontakt wirksame Kontakt z des, Meßgliedes Z und bewirkt damit
.die Erregung des schnell arbeitenden zusätzlichen Hilfsrelais E'. Erfolgt nach
einer gewissen Zeit, z. B. nach o,i5 his o,2 s, keine Schnellauslösung, d. h. liegt
der Fehler außerhalb der Schnellzone, so betätigt erfindungsgemäß das abfallverzögerte
Hilfsrelais H, das bei dem Ausführungsbeispiel über einen Widerstand R2 an der Hilfsgleichspannung
liegt und durch den von Anregegliedern gesteuerten Kontakt alb überbrückt wird,
seine in den Gleichstrompfaden des Meßgliedes Z liegende Umschaltkontakte h1 und
h2 und bewirkt dadurch die Umpolung der beiden Wicklungen des Meßgliedes. Ein weiterer
von dem Hilfsrelais H betätigter Umschaltkontakt h3 öffnet erfindungsgemäß den das
Zwischenrelais E' enthaltenden Parallelstromkreis und schaltet den nach der Betätigung
der Kontakte h, und h2 als: Arbeitskontakt wirkenden Kontakt z des Meßgliedes in
Reihe mit dem Auslöserelais E und nimmt damit die im Gleichstromkreis erforderliche
Umschaltung von Ruhestrom- auf Arbeitsstrombetrieb vor. Das schnell wirkende Hilfsauslöserelais
E' tritt bei dem Ausführungsbeispiel also-nur bei Fehlern in der Schnellzone in
Tätigkeit. In allen anderen Fällen arbeitet das Meßglied unmittelbar auf das Hauptauslöserelais
E.
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Zweckmäßig wird man den Umschaltweg der Kontakte h1 und h2 kleiner
wählen als denjenigen des Kontakts h3, um mit Sicherheit zu erreichen, daß der Kontakt
h3 später als die Kontakte h1 und h2 seine Endlage erreicht und- eine vorzeitige
Auslösung des Schutzes nicht eintritt.
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Nach der Erfindung kann das Meßglied außer mit einem Ruhekontakt auch
mit einem unabhängigen Arbeitskontakt versehen oder,
wie Fig. 2
zeigt, der Kontakt des, Meßgliedes als Umschaltkontakt ausgebildet'werden. Bei diesem
Ausführungsbeispiel liegt parallel zu dem Umschaltkontakt, z' wie bei der Einrichtung
nach Fig. i das schnell arbeitende Zwischenrelais E' in Reihe mit dem vanr dem Hilfsrelais
H betätigten Kontakt h4, der in diesem Fall als. einfacher Ruhekontakt ausgebildet
sein kann. Das Zwischenrelais. E' betätigt wiederum einen im Stromkreis des Auslösers
A liegenden Kontakt e2'.
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Beim Ansprechen des Kippgliedesi wird der Kontakt z' umgeschaltet
und damit selbsttätig die Umschaltung, von Ruhestrombetreb auf Arbeitsstrombetrieb
vorgenommen. Durch die Umschaltung wird das Auslöserelais erregt, wodurch der von
ihm betätigte Kontakt e geschlossen und damit der Kontakt e2 entlastet wird. Diese
Ausführung hat gegenüber derjenigen nach Fig. i den Vorteil; daß Umschaltungen in
den Meßpfaden sich erübrigen, und damit .die Umschaltkontakte c"1 und a2 nicht mehr
benötigt- werden. . -Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, das Auslöserelais
E wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i nicht nur durch den Kontakt z' des.
Meßgliedes, sondern auch durch ein von dem Zwischenrelais E' gesteuerten Kontakt
el' einzuschalten.
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Die erfindungsgemäßen. Maßnahmen sind für alle Dstanzschutzeinrichtungen,
mit besonderem Vorteil aber für solche, deren Meßglieder mit Tauchspulsystemen ausgerüstet
sind, anwendbar.