DE941000C - Elektrische Pruefstromkreisanordnung mit einem an jedem Ende von einer Spannungsquelle gespeisten Leitungspaar, insbesondere fuer den Vergleichsschutz elektrischer Leitungsstrecken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Prüfstromkreisanordnung mit Prüfleitungen, die, wenngleich sie auch zu anderen Zwecken verwendbar ist, in erster Linie zur Verwendung in einer elektrischen Schutzeinrichtung zum Schütze einer Speiseleitung oder eines anderen elektrischen Hauptstromkreises gedacht ist.

Es ist häufig wünschenswert, zum Schütze einer Speiseleitung Prüfleitungen von der Art zu benutzen, wie sie als Telefonleitungen bei der Post Verwendung finden. Solche Leitungen haben einen verhältnismäßig hohen Leitungswiderstand und große gegenseitige elektrostatische Kapazität, und die maximal zulässige Spannung zwischen zwei Drähten eines Paares liegt in der Größenordnung von etwa 100 Volt. Es ist klar, daß bei diesen Eigenschaften diese Drähte die Betriebsbedingungen nicht sehr gut erfüllen, welche gewöhnlich in Prüfstromkreisen des Systems Merz-Price und anderen Schutzanordnungen vorliegen.

Hauptgegenstand der Erfindung ist es deshalb, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die sowohl die Forderungen in bezug auf den auszuübenden" Schutz erfüllt als auch die Verwendung von

Telefonleitungen als Prüfdrähte zuläßt und ebensogut für Prüfleitungen der normalerweise für derartige Schutzschaltungen verwendeten Art.benutzt werden kann.

Gemäß der Erfindung enthält die Prüfleitungs-Schaltungsanordnung ein Paar Prüfleitungen, die von jedem Ende aus von einer Spannungsqtielle gespeist werden, ferner zwei gegeneinandergeschaltete Gleichrichter, die, je einer an jedem Ende der Prüfleitung, in Reihenschaltung im Prüfstromkreis liegen, wobei ein Widerstand'jedem dieser Reihengleichrichter parallel geschaltet ist, weiterhin an jedem Ende der Prüfleitung einen quer geschalteten Gleichrichter, der in einem Nebenschlußstromkreis zwischen den beiden Prüfleitungen liegt und an diese an ihrem Verbindungspunkt mit dem zugehörigen Reihengleichrichter angeschlossen ist, und schließlich an jedem Ende der Prüf leitung Mittel, welche auf einen Stromfluß durch einen der

so beiden Gleichrichter ansprechen. Der Widerstand, der dem an jedem Ende der Prüf leitung liegenden Reihengleichrichter parallel geschaltet ist, hat vorzugsweise einen Wert, der nicht kleiner ist als der Widerstand der Prüfleitungen.

ag Um einen Schutz gegen eine Fehlbetätigung zu schaffen, die durch ungewolltes Kreuzen der zwei Prüfleitungen eintreten könnte, ist es unter Umständen zweckmäßig, an jedem Ende, der Leitung einen zusätzlichen Gleichrichter vorzusehen, der in einem Zweige liegt, der einen Teil der beiden Nebenschlußstromkreise bildet, von denen der eine den Widerstand und der andere den quer geschalteten Gleichrichter enthält und wobei die Durchlaßrichtung des zusätzlichen Gleichrichters derjeni-' gen. des quer geschalteten Gleichrichters entgegengesetzt ist.

Das auf Strom ansprechende Mittel an jedem Ende kann verschiedener Art sein, je nach dem Zweck, dem es dienen soll. In einer einfachen An-Ordnung besteht' dieses Mittel aus einem Gleichstromrelais, das mit dem qu.er geschalteten Gleichrichter in Reihe liegt. In einer anderen Ausführung enthält dieses strombeeinflußte Mittel einen spannungsgesteuerten Übertrager, der eine Steuerwicklung· besitzt, die in Reihe mit dem quer geschalteten Gleichrichter liegt, und der ferner eine Wechselstromarbeitswicklung enthält, mit der ein Relais in Reihe geschaltet ist. Der Übertrager kann so vorgesehen sein, daß ein zusätzlicher Gleichrichter seiner S teuer wicklung parallel liegt, dessen Durchlaßrichtung der des quer geschalteten Gleichrichters entgegengesetzt ist.

Wenn diese Anordnung zum Zwecke des Leitungsschutzes verwendet wird, besteht die Spannungsquelle an jedem Ende der Prüf leitung zweckmäßigerweise aus einem Stromtransformator, der entsprechend den Stromflußbedingungen im geschützten Hauptstromkreis gespeist wird.
•Im Falle, daß das auf Stromfluß ansprechende Mittel einen Übertrager enthält, kann dessen Wechselstromarbeitswicklung " zweekmäßigerweise von einer zusätzlichen Sekundärwicklung des Stromtransformators gespeist werden, dessen Hauptsekundärwicklung den Prüfstromkreis speist, oder aber der Übertrager .kann von der Sekundärwick- 65, lung eines getrennten Stromtransformators gespeist werden, der entsprechend den Stromflußbedingungen im geschützten Stromkreis gespeist wird. In jedem Falle werden jedoch vorzugsweise Mittel angewendet, die die Spannung begrenzen, die an 7» das Relais und die Arbeitswicklung des Übertragers angelegt wird. Eine solche Anordnung zur Spannungsbegrenzung kann ein Paar Gleichrichter enthalten, die in Parallelschaltung, aber mit umgekehrter Durchlaßrichtung dem Relais und der Arbeitswicklung des Übertragers parallel geschaltet' sind, wobei das Ganze über einen Serien widerstand aus der Sekundärwicklung gespeist wird.

Vorzugsweise werden ebenfalls Mittel vorgesehen, die die Spannung begrenzen, die dem Prüf- 8» Stromkreis aus der Hauptsekundär wicklung des Stromtransformators zugeführt wird. Diese Mittel , können eine nicht lineare Impedanz enthalten, die parallel zur Hauptsekundärwicklung geschaltet ist, oder aber auch von der Art sein, bei der eine nicht lineare Impedanz und eine lineare Impedanz in Reihe geschaltet sind und das Ganze parallel zur Hauptsekundärwicklung des Stromtransformators liegt, während entgegengesetzte Spannungen, die an den beiden Impedanzen entstehen, dem Prüfstrom- go kreis zugeführt werden. Zweckmäßig ist die eine der beiden Impedanzen einerseits mit dem einen Ende der Hauptsekundärwicklung verbunden, während ihr anderer Anschlußpunkt an den Verbindungspunkt zweier Wicklungen angeschlossen ist, deren beide andere Enden jeweils und sinngemäß einerseits mit dem anderen Ende der Hauptsekundärwicklung und andererseits mit dem Prüfstromkreis verbunden sind, während der so gebildete Transformator eine dritte Wicklung trägt, die mit 100· der anderen Impedanz, z. B. parallel geschaltet, belastet ist.

Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung zu anderen Zwecken als zum Schütze von Leitungen ist die Messung des Phasenwinkels zwischen zwei 105. Spannungen gleicher Amplitude zu erwähnen, von denen je eine an jedem Ende des Prüfstromkreises liegt; dabei besteht das auf Strom ansprechende Mittel an jedem Ende aus einem Meßinstrument, das mit dem quer geschalteten »Nebenschluß«- Gleichrichter in Reihe liegt.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise praktisch ausgeführt werden. Einige zweckmäßige Ausführungsformen sind beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι die Grundschaltung der Prüfstromkreisanordnung gemäß der Erfindung in ihrer einfachsten Form,

Fig. 2 die Anwendung dieser einfachen Schaltung auf eine Schutzanordnung des Systems Merz-Price für eine Dreiphasenleitung,

Fig. 3 und 4 jeweils eine von zwei verschiedenen Anordnungen zur Begrenzung der dem Prüfstromkreis zugeführten Spannung,

Fig. 5 eine weitere abgeänderte Form, in der das Relais durch einen Übertrager gespeist wird,

Fig. 6 Mittel zur Verminderung der Gefahr einer ungewollten Betätigung für den Fall, daß die Prüfleitungen über Kreuz verbunden sind,

Fig. 7 eine bevorzugte Ausführungsform der S Schutzeinrichtung und

Fig. 8 eine Anwendung der Prüf stromkreisanordnung gemäß der Erfindung, die zur Messung des Phasenwinkels dient, der zwischen den Spannungsquellen herrscht, die an den Enden des Prüfstrom- kreises liegen.

Die einfache Grundanordnung, die in Fig. ι gezeigt ist, enthält zwei Prüfdrähte A¹, A², die z. B. aus einem Telefonleitungspaar und einem örtlichen Stromkreis an jedem Ende bestehen kann. Diese örtlichen Stromkreise enthalten eine Wechselspannungsquelle B bzw. b, die beispielsweise als Sekundärwicklung eines Transformators gezeichnet ist, einen Einweggleichrichter C bzw. c, dem ein Widerstand D bzw. d parallel geschaltet ist, wobei das Ganze zwischen einer Seite der Quelle B bzw. b und einem Ende des Prüfdrahtes A¹ liegt, ferner einen Nebenschluß, der mit seinem einen Ende an den Verbindungspunkt des Reihengleichrichters C bzw. c mit dem ersten Prüfdraht A¹ angeschlossen ist, während das andere Ende mit dem Verbindungspunkt des· zweiten Prüfdrahtes A² mit der anderen Seite der Spannungsquelle B bzw. b verbunden ist, wobei der Nebenschluß in Reihenschaltung einen Einweggleichrichter E bzw. e und ein einfaches Gleichstromrelais F bzw. / enthält.

Die beiden Reihengleichrichter C bzw. c, von denen je einer an jedem Ende des ersten Prüfdrahtes A¹ liegt, sind in bezug auf ihre Durchlaßrichtungen gegeneinandergeschaltet, wie auch an jedem der beiden Enden die Reihengleichrichter C bzw. c und der im Nebenschluß liegende Gleichrichter B bzw. e gegeneinandergeschaltet sind. Die zwei Spannungsquellen B bzw. b sind so mit dem Stromkreis verbunden, daß sie, wenn sie gleichphasig arbeiten, sich gegenseitig in der Erzeugung eines Stromes innerhalb des Prüfstromkreises unterstützen würden, wenn die Gleichrichter nicht vorhanden wären. Die Größe des Parallelwiderstandes D bzw. d an jedem der Enden ist gleich oder größer als der Gesamtwiderstand der beiden Prüfdrähte A¹ und A² zusammen.

Es soll im folgenden die Wirkungsweise des Prüfstromkreises unter verschiedenen Betriebsbedingungen beschrieben werden, wobei es zweckmäßig ist, in der Beschreibung das eine Ende der Leitung mit »diesseitiges Ende«, das andere mit »jenseitiges Ende« zu bezeichnen.

Zuerst wird der Fall behandelt, daß die beiden Quellen B und b gleichphasig arbeiten; dann ist während einer Halbwelle die Richtung des Stromflusses eine solche, daß dieser von dem Reihengleichrichter am diesseitigen Ende durchgelassen wird. Der Parallelwiderstand D am diesseitigen Ende ist- daher während dieser Halbwelle durch den Reihengleichrichter C kurzge«· hlossen, während am jenseitigen Ende der Reihengleichrichter c keinen Strom durchläßt unc der Strom daher nur über den Parallelwiderstand d fließen kann. Während dieser Halbwelle fließt kein Strom über die Nebenschlußgleichrichteranordnung E₁ F am diesseitigen Ende, da die Potentialdifferenz, die an den Anschlüssen dieser Anordnung liegt, der Durchlaßrichtung des Gleichrichters E entgegengesetzt ist. Am jenseitigen Ende dagegen hängt die Potentialdifferenz, die an den Anschlüssen der Nebenschlußgleichrichteranordnung e, f entsteht, von dem Verhältnis der Größe des Parallelwiderstandes d zum Widerstand der Prüfdrähte ab, durch die der Strom fließt. Wenn diese beiden Widerstände gleich sind, liegen die Anschlußpunkte der quer geschalteten jenseitigen Nebenschlußanordnung e, f an äquipotentialen Punkten, und es fließt kein Strom durch diesen Nebenschluß. Es könnte während dieser Halbwelle nur in dem Falle ein Strom durch den quer geschalteten Gleichrichter am jenseitigen Ende fließen, wenn der Widerstand der Prüfleitung größer wäre als der Parallelwiderstand d. Durch Wahl eines größeren Wertes für den Parallelwiderstand d im Vergleich zu dem Widerstand der Prüfleitung wird der Stromfluß durch den quer geschalteten Gleichrichter am jenseitigen Ende mit Sicherheit vermieden und dadurch die Stabilität der Einrichtung vergrößert. Es fließt also während dieser Halbwelle durch keines der beiden Relais F oder / ein Strom, und das gleiche ist der Fall, wenn die Bedingungen am diesseitigen und jenseitigen Ende umgekehrt werden.

In der vorstehenden Beschreibung wurde zur Voraussetzung gemacht, daß die Spannungen der beiden Quellen B und b von gleicher Größe sind; infolge der vergrößerten Stabilität der Anordnung, die durch Wahl eines größeren Wertes für jeden der Parällelwiderstände D bzw. d gegenüber dem Leitungswiderstand erzielt wird, ist jedoch sichergestellt, daß weder durch das Relais F noch durch das Relais / ein Strom zustande kommen kann, auch wenn die zwei Spannungen voneinander verschieden sind, und zwar darf, der Spannungsunterschied eine Größe erreichen, die durch das Verhältnis zwischen Parallelwiderstand und Prüfleitungswiderstand gegeben ist.

Es sei der Fall betrachtet, daß die beiden Spannungen zwar gleich groß, aber um i8o° gegeneinander phasenverschoben sind. Die beiden Reihengleichrichter C bzw. c verhindern dann den Stromfluß während einer Halbwelle, und es fließt deshalb zwar ein Strom durch die örtlichen Stromkreise (in welche jeweils der Parallelwiderstand D bzw. d und der Nebenschlußgleichrichter E bzw. e einbezogen ist), jedoch kein Strom durch die Prüf drähte A¹, A², da die beiden Spannungen gleich, aber entgegengesetzt sind.

Während der anderen Halbwelle schließen die Reihengleichrichter C bzw. c die Nebenschlußwiderstände D bzw. d an beiden Enden der Leitung kurz, und die Nebenschlußgleichrichter E bzw. e verhindern einen Stromfluß dureh die Nebenschlußkreise. Da die Spannungen gleich groß sind, wird während dieser Halbwelle überhaupt kein Strom fließen. Es fließt daher im Falle der Gegenphasigkeit der beiden Spannungen während abwechselnder Halbwellen

Strom durch die Relais F und / an beiden Enden. Wenn die beiden Spannungen ungleich und in Gegenphase sind, liegen dieselben Verhältnisse vor, jedoch ist die Größe der Ströme, die durch die beiden Relais fließen, verschieden.

Wenn die beiden Spannungen gegeneinander einen anderen Phasenwinkel als i8o° haben, ist die Größe der durch die beiden Relais fließenden Ströme eine Funktion des Verhältnisses der Phasenwinkel.

ίο Im Falle, daß eine der beiden Spannungen (z. B. b am jenseitigen Ende) ganz ausgeschaltet wird, fließt während einer Halbwelle Strom durch den diesseitigen Nebenschlußwiderstand D und den diesseitigen Nebenschlußgleichrichter E, während der anderen Hälbwelle dagegen fließt Strom durch den diesseitigen Reihengleichrichter C und den Prüfstromkreis A¹ A² und durch den Nebenscblußwiderstand d am jenseitigen Ende; aber es fließt jetzt kein Strom durch die beiden Nebenschlußgleichrichter E bzw. e. Es kommt daher in diesem Falle ein Stromfluß durch das Relais F am diesseitigen Ende während jeder zweiten Halbwelle zustande, jedoch kein Strom durch das Relais/ am jenseitigen Ende.

Es ist einleuchtend, daß die oben beschriebene Grundschaltung außerordentlich gut zur Anwendung in Schutzanordnungen mit Stromgleichgewicht nach dem System Merz-Price geeignet ist; dabei besteht die Spannungsquelle an jedem Ende (wie in Fig. 2 angedeutet) aus der Sekundärwicklung B bzw. b eines Summentransformators, der eine angezapfte Primärwicklung B¹ bzw. b¹ besitzt und der von den in den drei Phasen H¹, H², H³ des geschützten Hauptstromkreises liegenden Stromtransformatoren G¹, G², G³ bzw. g¹, g², g³ so gespeist wird, daß er für jede Art Fehler, der im geschützten Hauptstromkreis auftritt, auf seiner Sekundärseite eine Leistung abgibt, wodurch das Relais F bzw. f betätigt wird und in üblicher Weise das Schaltschütz / bzw. / am benachbarten Ende des Hauptstromkreises in Tätigkeit treten läßt.

Die in bezug auf die einfache Grundschaltung oben beschriebenen drei Fälle entsprechen sinngemäß jeweils folgenden auftretenden Fehlern:

45' i. Fehler außerhalb des geschützten Abschnittes der Speiseleitung,

2. Fehler innerhalb des Abschnittes bei Speisung von beiden Enden her,

3. Fehler innerhalb des Abschnittes bei Speisung von nur einem Ende her.

Dabei bedingen die Relais die Ausschaltung der Speiseleitung (entweder an beiden Enden oder am Speisungsende) für die letzten zwei · Fälle, sie bleiben aber unbetätigt im Falle eines außerhalb liegenden Fehlers. Die Relais F bzw. / können Gleichstromrelais sein, da sie durch pulsierenden Gleichstrom betätigt werden.

Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß die

- Gefahr ungewollter Betätigung infolge des Auftretens kapazitiver Ströme zwischen den Prüf-· drähtenvi¹ und A² durch die Anordnung gemäß der Erfindung weitgehend vermindert wird, was große Bedeutung hat, da hierdurch die Verwendung von Posttelefonleitungspaaren für den Prüfstromkreis möglich wird. ' "

Ein anderer wichtiger Vorteil der Erfindung liegt darin, daß sie die Verwendung einer Schutzanordnung mit Stromgleichgewicht nach Merz-Price bei Verwendung von nur zwei Prüfdüthien anstatt der üblichen drei erlaubt, da die Schaltung an beiden Enden des Prüfstromkreises Paare äquipotentialer Punkte schafft, während die gewöhnliche Schaltung nur ein Paar äquipotentialer Punkte an gegenüberliegenden Enden besitzt, so daß ein dritter Prüfdraht nötig wird, um die Verbindung herzustellen.

Gewöhnlich ist es bei der Verwendung eines Telefonleitungspaares als Prüfdrähte erwünscht, Mittel vorzusehen, um die dem Prüfstromkreis zugeführte Spannung zu begrenzen. Dies kann z. B., wie in Fig. 3 gezeigt, durch Parallelschaltung eines nicht linearen Widerstandes K zur Sekundärwicklung B des Transformators geschehen. Vorzugsweise wird jedoch ein spannungsbegrenzender Kreis verwendet, der eine nicht lineare Impedanz und eine lineare Impedanz enthält, die in Reihenschaltung parallel zur Sekundärwicklung B liegen und so mit dem Prüfstromkreis A¹ A² verbunden sind, daß diesem entgegengesetzte Spannungen zugeführt werden, die an den beiden Impedanzen entstehen. In einer solchen Anordnung, die in Fig. 4 gezeigt' ist, ist eine nicht lineare Impedanz L mit ihrem einen Anschluß mit dem Ende der Sekundärwicklung B verbunden, während der andere Anschluß an den Verbindungspunkt zweier Wicklungen M¹, M² gelegt ist, welche zusammen mit einer dritten Wicklung M³, der ein linearer Widerstand N als Belastung parallel geschaltet ist, einen Transformator bilden. Das eine Ende der Wicklungen M¹, M² ist dabei mit dem zweiten Ende der Sekundärwicklung B des Transformators verbunden, während das zweite Ende der anderen Wicklung an dem Reihengleichrichter C und dem Nebenschlußwiderstand D liegt.

Während ein einfaches Gleichstromrelais in dem Nebenschlußgleichrichterstromkreis die an eine. solche Schutzanordnung gestellten Forderungen erfüllt, ist es in'manchen Fällen erwünscht, Mittel vorzusehen, die das Relais vom eigentlichen Prüfstromkreis trennen. Dies kann durch Verwendung eines auf Spannung ansprechenden Übertragers geschehen, wodurch außerdem, wenn nötig, die Möglichkeit gegeben ist, den Strom für die Betätigung des Schaltrelais zu verstärken.

In einem Beispiel einer solchen abgewandelten Schaltung, das in Fig. 5 gezeigt ist, enthält der Übertrager ein dreiteiliges Joch O, welches auf seinem mittleren Schenkel eine Gleichstromsteuerwicklung O¹ besitzt, während eine Wechselstromarbeitswicklung in zwei sinngemäß jeweils in Reihe geschalteten Hälften auf die beiden äußeren Schenkel aufgebracht ist. Die Gleichstromsteuerwicklung O¹ liegt in Reihe mit dem Nebenschlußgleichrichter E, und das Relais F ist unter Zwischenschaltung eines Graetz-Gleichrichters P mit der Wechselstromarbeitswicklung O², O³ in Reihe geschaltet und liegt in einem Stromkreis, der aus einer

zweckentsprechenden Wechselstromquelle gespeist wird, die z. B. durch einen Summentransformator gebildet sein kann, der von Stromtransformatoren, die im geschützten Hauptstromkreis liegen, Strom erhält. In dem dargestellten Beispiel wird der gleiche Summentransformator B¹, B, der zur Speisung des Prüfstromkreises A¹ A² dient, durch Anbringung einer zusätzlichen Sekundärwicklung B² auch für diesen· Zweck benutzt. Gewöhnlich ist es

ίο erwünscht, in diesem Falle eine Spannungsbegrenzungsanordnung vorzusehen, um sicherzustellen, daß während des Fließens starker Fehlströme im Hauptstromkreis keine zu hohen Spannungen auf den Übertrager gelangen. In dem gezeigten Beispiel wird die Spannungsbegrenzung durch die Verwendung zweier parallel geschalteter, in ihrer Durchlaßrichtung aber einander entgegengesetzter Gleichrichter Q₁ Q¹ erreicht, die parallel zum Relais F und den Arbeitswicklungen O², O³ des Übertragers liegen, während das Ganze mit dem in Reihe geschalteten Widerstand R parallel zu der zusätzlichen Sekundärwicklung B² liegt. Vorzugsweise wird ferner ein zusätzlicher Gleichrichter O⁴ parallel zur Steuerwicklung O¹ des Übertragers geschaltet, wie in der Figur gezeigt ist.

Bei Verwendung eines Telefonleitungspaares als Prüf drähte A¹, A² besteht gelegentlich die Gefahr, daß die zwei Drähte des Paares unabsichtlich über Kreuz verbunden werden, was natürlich zu einem falschen Arbeiten' der Anordnung führen würde. Die Anordnung wird daher vorzugsweise so ausgebildet, daß die Gefahr eines falschen Arbeitens im Falle eines sich Kreuzens der Drähte auf ein Minimum beschränkt wird. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß an jedem Ende ein zusätzlicher Gleichrichter angeordnet wird (Fig. 6). In der Fig. 6 ist die falsche Überkreuzverbindung der Prüfdrähte durch strichpunktierte Linien angedeutet, während die richtige Verbindung in gestrichelten Linien gezeichnet ist. Der zusätzliche Gleichrichter S bzw. s ist in Reihe in einem Zweig eingeschaltet, dem sowohl der Nebenschlußgleichrichter-Stromkreis als auch der Nebenschlußwiderstand-Stromkreis gemeinsam ist, so daß er einen Teil beider Nebenschlußkreise bildet. Die Durchlaßrichtung des Gleichrichters ist derjenigen der Nebenschlußgleichrichter E bzw. e entgegengesetzt. Es kann gezeigt werden, daß dieser zusätzliche Gleichrichter die Wirkungsweise der Anordnung nicht beeinträchtigt, wenn die beiden Prüfdrähte A¹, A² richtig verbunden sind, während im Falle einer Überkreuzverbindung der fälschlich durch das Relais F bzw. / fließende Strom in seinem Werte vermindert wird, da er durch den Nebenschlußwiderstand D bzw. d fließen muß, ·— wodurch die Gefahr eines falschen Arbeitens weitgehend herabgesetzt wird.

Eine vollständige Schutzanordnung in der bevorzugten Ausführungsform, die die in den Fig. 4, 5 und 6 gezeigten Verbesserungen enthält, ist in Fig. 7 dargestellt, und die Funktion dieser Anordnung kann als ohne weitere Beschreibung verständlich angenommen werden.

Obwohl die Prüfstromkreiisschaltung gemäß der Erfindung in erster Linie zur Verwendung in einer Schutzanordnung nach Merz-Price in der oben beschriebenen Weise vorgesehen ist, kann sie auch für andere Zwecke verwendet werden. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist die Messung des Phasenwinkels zwischen zwei Spannungsquellen, die Spannungen gleicher Größe abgeben und von denen je eine an jedem Ende eines weitausgedehnten Prüfstromkreises liegt, wenn die Messung gleichzeitig an beiden Enden ausgeführt werden soll. In diesem Falle entspricht die Anordnung im großen und ganzen der oben beschriebenen, für Schutzzwecke verwendeten, außer daß das Gleichstromrelais F bzw. f an jedem Ende durch ein Meßinstrument T bzw. t ersetzt wird, wie für die einfache Grundschaltung beispielsweise in Fig. 8 dargestellt ist. Es kann gezeigt werden, daß, wenn der Strom, der durch jedes der-Meßinstrumente T bzw. t fließt, über dem zu messenden Phasenwinkel aufgetragen wird, die resultierende Kurve eine periodische Wellenform besitzt, die etwa einer Sinuskurve ähnelt. Dabei ist der Strom »Null«, wenn der Phasenwinkel i8o° beträgt, und ein Maximum, wenn der Phasenwinkel »Null« ist. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist für eine solche Messung besonders geeignet, da der Nullwert des Stromes unabhängig von der Kapazität im Prüfstromkreis ist.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrische Prüf Stromkreisanordnung mit einem an jedem Ende von einer Spannungsquelle gespeisten Leitungspaar, insbesondere für den Vergleichsschutz elektrischer Leitungsstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei gegeneinandergeschalteten Gleichrichtern (C, c) je einer an jedem Ende der Leitung in Reihe mit dem Prüf Stromkreis liegt, wobei zu jedem der Reihengleichrichter (C, c) ein Widerstand (D₁ d) in Nebenschluß geschaltet ist, der gleich oder größer ist als der Widerstand der Prüfdrähte (A¹, A²), und daß je ein quer geschalteter »Nebenschluße-Gleichrichter (E, e) an jedem Ende des Prüfstromkreises vorgesehen ist, der in einem Nebenschlußstromkreis zwischen den Prüfdrähten (A¹, A²) liegt und auf der Seite des zugehörigen Reihengleichrichters (C₁ c) angeschlossen ist, die mit dem Prüfdraht (A¹ bzw. A.²) verbunden ist, und daß an jedem Ende Mittel (F₁ f) vorgesehen sind, die auf einen Stromfluß durch einen der beiden Gleichrichter (E, e) ansprechen.

2. Elektrische Prüf stromkreisanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende ein zusätzlicher Gleichrichter (S, s) in einen Zweig eingeschaltet ist, der einen Teil der beiden Nebenschlußstromkreise bildet, von denen der eine den Widerstand (D., d) und der andere den· quer geschalteten Gleichrichter (E, e) enthält, wobei die Durchlaßrichtung dieses zusätzlichen Gleichrichters (S₁ s) derjenigen

des quer geschalteten Nebenschlufigleichcrichters (E, e) entgegengesetzt ist. -

3. Elektrische Prüf Stromkreisanordnung nach Anspruch-1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß das auf Strom ansprechende Mittel an jedem Ende ein Gleichstromrelais (F, f) in Reihenschaltung mit dem quer geschalteten Nebenschlußgleichrichter (E, e) enthält.

4. Elektrische Prüfstromkreisanordnung nach einem der Ansprüche ι und 2, dadurch gekennzeichnet,, daß das auf Strom ansprechende Mittel

• an jedem Ende einen auf Spannung ansprechenden Übertrager (O, 0) enthält, der außer einer Steuerwicklung (O¹), die mit dem Nebenschlußgleichrichter (E) in Reihe liegt, eine zweckentsprechend gespeiste Arbeitswicklung (O², O³) besitzt, mit der ein Relais (F) in Reihe geschaltet ist.

5. Elektrische Prüf Stromkreisanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (O) in der Bauart ausgeführt ist, bei der ein Gleichrichter (O⁴) im Nebenschluß zu dessen Steuerwicklung (O¹) liegt, dessen Durchlaßrichtung derjenigen des Nebenschlußgleichrichters (E) entgegengesetzt ist.

6. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanhungsquelle an jedem Ende aus einem Stromtransformator (G¹, G², G³) besteht, der entsprechend den Stromflußbedingungen im geschützten Hauptstromkreis gespeist wird.

7. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 6, da-" durch gekennzeichnet, daß in einem Prüf Stromkreis mit Drahtleitungen, wie in Anspruch 4 oder S beschrieben, das Relais (F) und die Arbeitswicklung des Übertragers (O², O³) aus einer zusätzlichen Sekundärwicklung (B²) auf dem Stromtransformator gespeist wird-, dessen Hauptsekundärwicklung (B) den Prüfstrom-•kreis speist, oder· aber aus der Sekundärwicklung eines getrennten Stromtransformators Strom erhält, wobei die von diesen Sekundärwicklungen abgegebene Energie den Stromflußbedingungen im geschützten Hauptstromkreis entspricht.

8. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die auf das Relais (F) und die Arbeitswicklung des Übertragers (O², O³) übertragene Spannung begrenzen.

9. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannungsbegrenzereinrichtung, welche ein Paar parallel und gegeneinamdergeschaltete Gleichrichter (Q, Q¹) enthält, im Nebenschluß zu dem Relais (F) und der Arbeitswicklung des Übertragers (O², O³) liegt und in Reihenschaltung mit einem Widerstand (R) aus der Sekundärwicklung (B²) gespeist wird.

10. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Spannung begrenzen, die dem Prüf Stromkreis von der Hauptsekundärwicklung (B) des Stromtransformators - zugeführt wird.

11. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsbegrenzereinrichtung eine nicht lineare' Impedanz (L) enthält, die parallel zur- Haupt-Sekundärwicklung (B) liegt.

12. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 10; dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsbegrenzereinrichtung eine nicht lineare Impedanz und eine lineare Impedanz enthält, die in Reihe geschaltet sind und parallel zur Hauptsekundärwicklung (B) liegen und so mit dem Prüfstromkreis verbunden sind, daß dem Prüfstromkreis entgegengesetzte Spannungen, die an den zwei Impedanzen entstehen, zugeführt werden. ,

13. Elektrische Schutzeinrichtung mit einer Prüfstromkreisanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Impedanzen mit ihrem einen Anschluß mit dem einen Ende der Hauptsekundärwicklung (B) verbunden ist, während der andere Anschluß an dem Verbindungspunkt von zwei Wicklungen (M¹, M²) liegt, die jeweils sinngemäß mit ihren beiden äußeren Anschlüssen an das andere Ende der Hauptsekundärwicklung (B) und an den Prüfstromkreis gelegt sind, und wobei diese beiden Wicklungen (M¹, M²) zusammen mit einer dritten Wicklung (M³), welche durch eine andere Impedanz (N) belastet ist, einen Transformator bilden.

14. Einrichtung zur Messung, des Phasenwinkels' der Vergleichsgrößen mit einer Prüfstromkreisanordnung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstromkreis an seinen beiden Enden jeweils von einer von zwei Spannungsquellen (B, b) gespeist wird, die Spannungen gleicher Amplitude abgeben und deren gegenseitiger Phasenwinkel gemessen werden soll, wobei die auf Strom ansprechenden Mittel an jedem Ende ein Meßinstrument (T, t) enthalten, das mit dem Nebenschlußgleichrichter (E, e) in Reihe liegt.

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