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Auf elektrische Größen ansprechende Einrichtung Es ist bekannt, elektrische
Leitungen durch Überstromzeitrelais zu schützen. Die Erfindung zeigt nun u. a. einen
Weg, um mit noch größerer Sicherheit eine selektive Abschaltung des fehlerhaften
Abschnittes durch derartige Schutzeinrichtungen zu ermöglichen. Zu diesem Zweck
wird nach der Erfindung die Auslösung des Überstromrelais außer durch den Kurzschlußstrom
zusätzlich über ein Regelglied durch die Kurzschlußspannung gesteuert. Beispielsweise
erfolgt die zusätzliche Beeinflussung eines abhängigen oder unabhängigen Überstromzeitrelais
durch eine gleichstromvormagnetisierte Drossel, die parallel zu dem Überstromrelais
geschaltet ist und deren Vormagnetisierung durch die Leitungsspannung gesteuert
wird. Weitere Merkmale def Erfindung werden an Hand eines in der Zeichnung veranschaulichten
Ausführungsbeispieles erläutert.
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Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung für ein
Leitungsende. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel liegt im Stromwandlerkreis q.
der Schutzeinrichtung ein abhängiges Überstromzeitrelais r, das kontaktseitig den
Auslösestromkreis des dem Leitungsende zugeordneten Leitungsschalters steuert. Der
Auslösestromkreis ist der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt.
Parallel zu dem Relais z ist eine gleichstromvormagnetisierte Drossel e geschaltet,
die gleichstromseitig über eine Gleichrichteranordnung 3 in Abhängigkeit von der
Leitungsspannung
am Relaiseinbauort erregt wird. Man könnte auch daran denken, an Stelle der gleichstromvormagnetisierten
Drossel einen anderen geeigneten spannungsabhängigen Widerstand zu verwenden, der
mit dem Überstromrelais im Sinne der Erfindung, z. B. über eine Hilfswicklung des
Relais, zusammengeschaltet ist.
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Die erfindungsgemäße Anordnung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen,
daß jedem Leitungsabschnitt der zu schützenden Leitungsstrecke, ähnlich wie bei
dem bekannten gestaffelten Überstromschutz, eine Relaisanordnung nach der Erfindung
zugeordnet ist. Tritt nun in der einseitig gespeist gedachten Leitungsstrecke an
irgendeiner Stelle ein Kurzseliluß auf, so ist bekanntlich die Nurzschlußspannung
in der Nähe des Fehlerortes kleiner als an Leitungspunkten, die von dem Fehlerort
weiter entfernt sind. Es wird somit auch die Gleichstromvormagnetisierung der Drossel
e des dem Fehlerort am nächsten liegenden Relais kleiner sein als die Drosselvormagnetisierung
eines entfernter angeordneten Relais; infolgedessen der Wechselstromwiderstand der
Drossel bei dem ersteren Relais größer sein als bei dem zweiten Relais. Infolge
der Stromverteilung in dem das Relais und die gleichstromvormagnetisierte Drossel
enthaltenden Parallelstromkreis wird somit im ersteren Falle das Überstromrelais
durch einen größeren Teilstrom beaufschlagt werden als in dem anderen Falle. Das
dem Fehlerort nächstgelegene Relais wird daher früher zum Ansprechen kommen und
damit die Auslösung des zugeordneten Leitungsschalters früher herbeiführen als ein
entfernter angeordnetes Relais. Es wird somit stets zunächst die dem Fehler am nächsten
gelegene Schutzeinrichtung ansprechen und die selektive Abschaltung des fehlerhaften
Leitungsabschnittes herbeiführen.
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Soll eine zweiseitig gespeiste Leitungsstrecke mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Relaisanordnung geschützt werden, so müßte, falls die Selektivität nicht schon durch
die Art der Vermaschung des Netzes gewährleistet ist, jedes Relais in an sich bekannter
Weise mit einem Richtungsglied ausgerästet werden, welches die Auslösung des Überstromrelais
sperrt, wenn die Fehlerenergie aus dem ihm zugeordneten Leitungsabschnitt hinausfließt.
Es kann natürlich die Anordnung auch so getroffen werden, daß die normalerweise
gesperrte Auslösung des Relais nur dann freigegeben wird, wenn Feststellungen ergeben
haben, daß die Fehlerenergie in den vom Kurzschluß betroffenen Leitungsabschnitt
hineinfließt.
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Die erfindungsgemäße Relaisanordnung unterscheidet sich, wie bereits
erwähnt, von einem normalen Überstroinzeitrelais grundsätzlich dadurch, daß die
Auslösezeit nicht nur vom Kurzschlußstrom, sondern auch von der Kurzschlußspannung
abhängt. Es können also trotz gleichgroßen Kurzschlußstromes verschiedene Auslösezeiten
erzielt werden, wenn nämlich die Kurzschlußspannungen verschieden groß sind. Für
den angestrebten Zweck ist die Art der Stromzeitcharakteristik des Überstromrelais
prinzipiell ohne Bedeutung.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch in folgender Weise ausgebildet
werden. Benutzt man ein abhängiges Überstromzeitrelais mit einer Charakteristik
wobei jderjenigeTeil des Gesamtkurzschlußstromes jk bzw. des gesamten Wandlerstromes
ist, der durch das Überstromzeitrelais fließt, und bemißt man außerdem die Drossel
und bzw. oder ihre Vormagnetisierung derart, daß der durch das Relais fließende
Teilstrom gleich
ist, so. ergibt sich als Auslösezeit für die gesamte Relaisanordnung der Wert
Dies bedeutet, daß, da das Verhältnis gleich der Impedanz der
Fehlerschleife ist, die Auslösezeit einer solchen Relaisanordnung proportional der
Fehlerimpedanz ist.
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Der erfindungsgemäße Vorschlag kann auch bei unabhängigen Überstromzeitrelais
oder sofort wirkenden Überstromrelais mit Vorteil Anwendung finden. Der Ansprechwert
dieser Relais wird dann spannungsabhängig. Auf diese Weise,kann man z. B. eine als
Unterimpedanzanregeglied wirkende Relaisanordnung erhalten.
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Die Erfindung ist natürlich nicht auf die Verwendung von Überstromrelais
für die Gesamtanordnung beschränkt. Viehmehr kann der erfindungsgemäße Gedanke z.
B. auch bei durch Sicherungen geschützten Leitungsanlagen, insbesondere Maschennetzen,
verwirklicht werden. In diesem Falle wird man die Wechselstromwicklung der vormagnetisierten
Drosselspule parallel zu der Sicherung schalten. Tritt in dem Netz ein Fehler auf,
so wird auf Grund der Stromverteilung in dem aus der Sicherung und der Drosselspule
bestehenden Parallelstromkreis diejenige Sicherung zuerst ansprechen, die dem Fehlerort
am nächsten liegt. Dabei kann es erforderlich sein, um mit Sicherheit eine selektive
Erfassung des Fehlers zu ermöglichen, zusätzlich richtungsempfindliche Glieder vorzusehen
und diese in geeigneter Weise mit der erfindungsgemäßen Anordnung zusammenarbeiten
zu lassen. Zum Beispiel kann durch einen vom Richtungsglied gesteuerten Schalter
die Sicherung bzw. die Drossel kurzgeschlossen werden, sofern das Richtungsglied
festgestellt hat, daß die Fehlerenergie am Einbauort der Sicherung aus dem zu schützenden
Leitungsabschnitt herausfließt.