-
Sparschaltung für widerstan-dsabhängige Relais Es ist bekannt, den
Impedanzzusammenbruch in einer Drehstromleitung mit Hilfe von vier widerstandsabhängigen
Relais festzustellen. Zwei dieser Relais werden- dabei im Strompfad vom Strom der
Phase R durchflossen, und die Spannungsspule des einen Relais liegt an der Spannung
RS, die des anderen an der Spannung RT. Die beiden anderen Relais werden im Strompfad
vom Strom der Phase T durchflossen und ihre Spannungsspulen liegen an der Spannung
TS bzw. TR. Nlan verwendet solche Schaltungen hauptsächlich als Anregeschaltungen,
da sie eine sehr gute Steuerung b Z,
von sogenannten Einrelaisimpedanzschutzeinrichtungen
gestatten. Sie legen an das einpolige Meßwerk mit Hilfe von Schaltern im Strom-
und im Spannungspfad jeweils den Strom und die Spannung an, welche für den zu erfassenden
Fehlerfall charakteristisch sind. Da man für eine derartige Schaltung jedoch vier
hochwertige Meßwerke braucht, hat man auch schon Schaltungen vorgeschlagen, welche
den Bedarf an solchen Meßwerken herabsetzen. So ist man z. B. zur Verwendung von
Kunstschaltungen übergegangen und hat nur noch zwei Relais vorgesehen. Hierbei befindet
sich der
Strompfad des einen Relais in der Phalse.R, die Spannungsspule
i (vgl.' Fi#. i) des Relais ist jedoch nicht an eine verkettete Spannung angeschlossen,
sondern an den Verbindungspunkt zweier Widerstände 2 und 3, die zwischen
den Phasen S
und T- liegen. Bei einem Kurzschluß TS ändert sich
-der Strom in der*,Spannungsspule i nur geringfügig, da sich nur die EntfernungST
ändert, die Enf-, fernung RS bzw. RT jedoch annähernd die glei,che bleibt.
Das Relais spricht daher nicht an. Bei einem Kurzschluß RS bzw. RT dagegen, fällt
der Punkt S
bzw. T mit dem Punkt R zusammen, und die Spannung an der Relaisspule
geht dabei etwa auf die Hälfte zurück.
-
Für das andere Relais ist die Schaftung in Fig,.:2-dargestellt. Die
nicht dargestellte Stromspule liegt im Strompfad der Phase T., die - Spannungsspule
i' ist an den Verbindungspunkt zweier Widerstände ?'
und 3" zwischen
den Phasen R und S angeschlossen-. Bei einem Kurzschluß RS ändert sich die
Spannung am Relais nur wenig, und das Relais spricht nicht an. Dagegen spricht es
bei Kurzschlüssen. zwischen RT Bund ST an.
-
Aus dem unterschiedlichenAnsprechen der beiden Relais bei den verschiedenen
Kurzschlüssen kann raan - die -, Steuerung des Einrelaisimpedatizmeß-Werkes
ableiten, so daß dieses stets den für den Fehlerfall charakteristischen Strom und
die dafür charakteristische Spannung zugeführt erhält. Man kann auch,die beideri
Relais selbst zur Abschaltung der fehlei-haften Strecke oder zur Anzeige benutzen.
-
In, Fig. 3 sind. für ein derartiges Relais i, das nach Fig.
i bzw. 2 geschaltet ist, die Ansprechkurven dargestellt. Das Relais mißt einen bestimmten
Widerstand Z, bei dessen Unterschreiten es anspricht. Bei kleinen -Strömen spricht
das Relais erst bei Unterschreiten kleinerer Widerstandswerte an, wie es durch die
Kurven a und b dargestellt ist, und zwar zeigt die Kurve a die Ansprechwerte
für dreipolige Kurzschlüsse, die Kurve b die Ansprechwerte für zweipolige
Kurzschlüsse. Wie die Figur zeigt, endet die Kurve für dreipoligen Kurzschluß bei
einem Stromwert A, der' kleiner ist als der Stromwert B, bei dem die Kurve
b für zweipoligen Kurzschluß endet. Die Ursache liegt darin, daß bei der
Kunstschaltung auch bei einem satten zweipoligen Kurzschluß in der Nähe des Relais
die Spannung am Relais nicht vollständig zusammenbricht, sondern etwas oberhalb
der halben Nennspannung bleibt.
-
Es ist nun erwünscht, die Anregeverlhältnisse der Sparschaltung inder
Weise-zu verbessern, daß bei zwei- und- dreipoligen Kurzschlüssen ungefähr die Ansprechkurven
bei demselben Stromwert beginnen. Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß
Mittel vorgesehen werden, welche den Strom im Spannungspfad- des Relais beim Zusammenbruch
einer anliegenden Dreieckspannung stiärker zurückgehen lassen-, als es dem Zurückgang
der treibenden Spannung selbst im Spannungspfad entspricht. Zu dieseinZwecke kann
man beispielsweise dieDrosselsPule 4 bzw. 4 in Reihe mit der Spule i bzw. i' schalten
und sie so bemessen-, daß sie im fehlerfreien, Betriebe stark übersättigt ist. Infolgedessen
ist der Widerstand der Drosselspule hierbei klein, und es fließt ein kräftiger Strom
durch die Spannungsspu " le i bzw. i' des Relais. Wenn jedoch die Spannung
bei -einem zweipoligen Kurzschluß absinkt, kommt man unterhalb des Knickes in der
Magnetisierungskurve der Drosselspule, so daß ihre Induktivität und damit ihr Widerstand
stark ansteigt. Hierdurch verringert sich der Strom in der Spule i bzw. i' erheblich
stärker, als es dem Rückgang der treibenden Spannung entspricht. DieFolge
.davon ist, daß der Wert B an den Wert A heranrückt, wie dies in Fig.
4 dargestellt ist.
-
Die Erscheinung, daß bei Zusammenbruch einer anliegen-den Dreieckschaltung
der Strom der Spannungsspule des Relais stärker zurückgeht, als es der Verringerung
der treibenden Spannung im Spannungspfad entspricht, tritt auch bei dreipoligen-Kurzschl##iissen
auf, wo alle drei Dreieckspannungen zusammenbrechen. In Fig. 4 ist nun gezeigt,
wie die Kurve a sich beim Vorschalten einer derartigen Drosselspule nach oben durchbiegt
und bei kleinen Strömen sogar einen höheren Impedanzwert mißt. Dieser Vorgang ist
an sich erwünscht, da bei dreipoligen Lichtbogenkurzschlüssen, hierdurch eine Verbesserung
der Anregeverhältnisse eintritt. Wie bereits erwähnt und in Fig. 4 dargestellt,
rückt der AnfangswertB der Kurve b für zweipolige Kurzschlüsse infolge der
Drosselwirkung der Spule 4 bei geringen Spannungen ganz nahe an den Wert
A der Kurve a heran.
-
Diese Wirkung ist besonders stark, wenn man für die -Drosselspule
nicht normales Eisen, sondern solches mit einer hohen Permeabilitä#t bei niedrigen
Amperewindungen verwendet. Diese Eigenschaft hat insbesondere Nickeleisen. je nach
Bemessung dieser Drosselspule kann die Kurve b auch flacher oder steiler
liegen, wie es in Fig. 4 strichliert angedeutet ist. Sehr gute Wirkung haben aus
Nickeleisen hergestellte Ringkernspulen-.
-
An Stelle von Drosselspulen kann man. auch beispielsweise Glimmlampen
verwenden, da auch diese bei einer hohen Spannung einen kleinen, bei niedriger Spannung
einen hohen Widerstand aufweisen. Verwendet man Widerstände mit umgekehrter Spannungsabhängigkeit,
so schaltet man sie parallel zur Relaisspule und vor beide einen Vorschaltwiderstand.
-
Für viele Fälle kann es zur Erfassung von Doppelerdschlüssenerwünscht
sein, bei Erdschlüssen eine Umschaltung der Spannungsteilerschaltung gegen Erde
vorzunehmen. Dies läßt sich in einfacher Weise durch eine Anordnung nach Fig.
5 erreichen-. Hier sind beide Spannungsspulen i und i' der Relais und die
Spannungsteilerschaltungen mit den Widerständen 2 und 3 und :Z und
3' dargestellt. Der Punkt io wird aber nicht unmittelbar an die Phase
S wie früher angeschlossen, sondern über einen Widerstand 6, und es
wird dieser Pu nkt i o bei einem Erdschluß über einen Schalter 7 mit Erde
verbunden. Der Widerstand 6 verhindert dabei, daß die Phase S kurzgeschlossen
wird. Die Anordnung kann in dieser Form auch bei Doppelerdschlüssen
in
den Fällen richtig arbeiten, wenn die verketteten Spannungen nur geringfügig zusammenbrechen.
Die Betätigung des Schalters 7 erfolgt durch ein Relais, das vom Erdschlußstrom
oder der Erdschlußspannung erregt wird.