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Anordnung zur Löschung von Lichtbogenfehlern in Netzen Um in elektrischen
Netzen einen Fehler (ein-oder mehrpoligen Kurzschluß) zu beseitigen, ist es bekannt,
die mit dem Fehler behaftete Strecke selektiv abzuschalten. Es ist auch bekannt,
um die Energielieferung nicht auf längere Zeit zu unterbrechen, bei Auftreten eines
Fehlers die Energiezuführung zu der Fehlerstelle lediglich kurzzeitig zu unterbrechen
(Kurzschlußlöschung). Die Unterbrechung der Energiezufuhr geschieht durch Öffnen
des Leistungsschalters oder der Leistungsschalter, über welchen die Fehlerstelle
mit der Spannungsquelle bzw. den Spannungsquellen verbunden ist. Im allgemeinen
wird man die Leistungsschalter beiderseits des Fehlers ausschalten; nur bei Stichleitungen
genügt eine einseitige Abschaltung, wenn nicht die Stichleitung Verbraucher speist,
die rückspeisen können. Da die meisten der in Hochspannungsnetzen auftretenden Fehler
Lichtbogenfehler sind, kann man auf diese Weise den größten Teil der Fehler beseitigen,
ohne daß eine endgültige Abschaltung vorgenommen werden muß. Nur dann, wenn durch
die kurzzeitige Unterbrechung der Energiezufuhr der Fehler nicht beseitigt werden
konnte, wird die endgültige Abschaltung der kranken Strecke vorgenommen. In Netzen
mit geerdetem Sternpunkt ist es ferner vorgeschlagen worden, bei einem Erdschluß,
der einen einpoligen Kurzschluß darstellt, nur den kranken Phasenleiter abzuschalten,
so daß über die gesunden Phasenleiter noch Energie bzw. ein synchronisierendes Moment
übertragen werden kann.
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Gemäß der Erfindung werden bei derartigen Kurzschlußlöscheinrichtungen,
bei denen bei Auftreten
eines Erdschlusses die Energiezufuhr in
dem kranken Phasenleiter kurzzeitig unterbrochen wird, nach Abschalten des kranken
Phasenleiters von der oder den Spannungsquellen nach einer gewissen Zeit auch die
anderen Phasenleiter kurzzeitig abgeschaltet, :und hierauf werden alle Phasenleiter
wieder eingeschaltet. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß insbesondere
bei langen Leitungen die kurzzeitige Abschaltung des kranken Phasenleiters allein
von der oder den Spannungsquellen nicht genügt, um einen Licht-Bogenfehler zu beseitigen,
weil auch bei Abschaltung des kranken Phasenleiters der Fehlerstelle Energie, und
zwar über die gegenseitige Kapazität der Leiter, zufließt. Unterbricht man aber
erfindungsgemäß nach Abschalten des kranken Phasenleiters nach einer gewissen Zeit
auch die anderen Phasenleiter und schaltet dann nach einer kurzen spannungslosen
Pause alle zu, so ist man sicher; daß beim Wiederzuschalten der Lichtbogen nicht
mehr gezündet wird. Man hat aber gegenüber der gleichzeitigen Abschaltung aller
Phasenleiter bei einem einpoligen Erdschluß den Vorteil, daß noch eine gewisse Zeit
ein synchronisierendes Moment übertragen werden kann, und zwar in der Zeitspanne,
die von der einphasigen bis zur allphasigen Abschaltung verstreicht. Beispielsweise
wird man die Anordnung so treffen, daß nach o,2 bis 0,3 Sek., nachdem der'krankePhasenleiter
allein abgeschaltet ist, auch die anderen Phasenleiter abgeschaltet werden, worauf
dann nach o,o5 bis o,i Sek. alle Phasenleiter wieder zugeschaltet werden. Durch
den einpoligen Kurzschluß werden die miteinander gekuppelten Kraftwerke bezüglich
ihres Außertrittfallens gefährdet. Schaltet man nun den kranken Leiter ab, so können
sich über die verbleibenden Leiter die Kraftwerke wieder synchronisieren, also in
dem gewählten Beispiel steht ihnen dazu eine Zeit von 0,2 bis 0,3 Sek. zur
Verfügung. Die weitere kurzzeitige allphasige (allpolige) Unterbrechung von z. B.
o,i Sek. ist dann wesentlich ungefährlicher, als wenn man zur Beseitigung des Fehlers
alle Phasenleiter gleichzeitig für beispielsweise 0,25 Sek. unterbrechen
müßte. Die Zeitspanne zwischen der einphasigen (einpoligen) Abschaltung und der
kurzzeitigen Abschaltung aller Phasenleiter kann man so wählen, daß der induktive
Kurzschlußlichtbogen sich im wesentlichen zum kapazitiven Restlichtbogen entwickelt
hat, also so groß, daß die Zeit für das Abklingen der Säule des induktiven Kurzschlußlichtbogens
ausreicht. Diese Zeit ist von der Betriebsspannung und dem Kurzschlußstrom abhängig
und beträgt z. B. 0,2 bis 0,3 Sek. Die darauffolgende allphasige (allpolige)
Abschaltung wird man nur so lange andauern lassen, daß der kapazitive Lichtbogen
so weit entionisiert wird, daß bei Wiederzuschaltung kein Lichtbogen mehr gezündet
wird. Diese Zeit ist ebenfalls von der Betriebsspannung abhängig und ferner noch
von dem Kapazitätsstrom, also der Leitungslänge. Man wird sie also je nach der Leitungslänge
größer oder kleiner machen. Man kann auch die Zeitspanne bis zum allphasigen Abschalten
gegenüber dem vorher Gesagten verkürzen, muß aber dann die Dauer der allphasigen
(allpoligen) Abschaltung entsprechend größer wählen.
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Die Relaiseinrichtung, mit der diese Schaltung durchgeführt wird,
kann in verschiedener Weise ausgebildet sein; beispielsweise kann man bei einem
Erdschluß das Ausschaltkommando sofort an die Schalter des kranken Phasenleiters
geben und über ein Zeitrelais mit einer Verzögerung von 0,2 Sek. an die Schalter
der anderen Phasenleiter. Der Wiedereinschaltbefehl kann z. B. dann gegeben werden,
wenn alle Phasenschalter ausgeschaltet sind. Es ist auch möglich, die Relaiseinrichtung
in anderer Weise durchzuführen.
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In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Mit i ist die Fernleitung bezeichnet, die beiderseits an die Hochspannungswicklungen
von Transformatoren 2 bzw. 2' angeschlossen ist, deren Sternpunkte geerdet sind.
Tritt in einer der drei Phasen R, S, T, z. B. in der Phase T, ein Erdschluß auf,
so werden die beiden Schalter 4 und 4 an den Enden der Leitungsstrecke geöffnet.
Nach einer kurzen Zeit, z. B. von 0,2 Sek., werden auch die Schalter 5 und 6 und
5' und 6' geöffnet, und nach o,i Sek. nach deren Öffnung werden alle Schalter 4,
5, 6 bzw. 4', 5', 6' wieder zugeschaltet.
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Die Erfindung unterscheidet sich auch grundsätzlich von einer anderen
vorgeschlagenen Einrichtung, bei welcher nach Abschalten der kranken Phasenleitung
diese mit einem besonderen Schalter nach Erde kurzgeschlossen wird, um auf diese
Weise den kapazitiven Lichtbogen zu löschen. Dieser Erdungsschalter darf erst schließen,
wenn die beiden Schalter am Anfang und Ende der Leitung ausgeschaltet sind. Er muß
ferner innerhalb der spannungslosen Pause wieder öffnen und dabei den über ihn fließenden
kapazitiven Strom unterbrechen. Das bedingt die Verwendung eines zusätzlichen Leistungsschalters
für jeden Phasenleiter, also in Dreiphasennetzen von drei zusätzlichen Leistungsschaltern.
Die Anordnung nach der Erfindung vermeidet solche zusätzliche Schaltgeräte zum Kurzschließen.
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Die Anordnung nach der Erfindung ist nicht nur zur Beseitigung von
Lichtbogenerdschliüssen in geerdeten Netzen anwendbar, sondern auch zur Beseitigung
von Lichtbogenerdschlüssen in nicht geerdeten Netzen oder in gelöschten Netzen,
weil auch hier der Erdschlußlichtbogen über die gegenseitige Kapazität der Leiter
gespeist wird, wenn nur der kranke Phasenleiter abgeschaltet wird.