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Anordnung zur automatischen Wiederzuschaltung .. eines Reihenkondensators
Kondensatoren sind spannungsempfindlich. Insbesondere sind Reihenkondensatoren;
wie säe im Zuge voh Hoch- und Höchstspannungsleätungen eingebaut werden, gefährdet,
da hier die Spannung vom Belastungsstrom der Leitung abhängig ist und damit dem
Kondensator eingeprägt wird. Es ist bereits ein überlastungsschutz für solche Kondensatoren
vorgeschlagen, und zwar wird nach einem Vorschlag dem Kondensator eine Schutzfunkenstrecke
parallel geschaltet. Es kann auch zusätzlich parallel zum Kondensator ein Überbrückungsschalter
angebracht sein, der geschlossen wird, wenn die Funkenstrecke angesprochen hat.
Dieser Schalter ist dann in der Lage, bei Steuerung durch zweckentsprechende Anregeorgane
die Überbrückung der Kondens.atorenbatterie auch bei überlastung des Kondensators
vorzunehmen. Wenn nun eine solche Schutzeinrichtung angesprochen hat und der Kondensator
durch einen Parallelschalter überbrückt ist, dann ist damit die Kompensation der
Leitung :aufgehoben und, um die normalen Betriebsverhältnisse wiederherzustellen,
soll die Anlage sobald als möglich- wieder auf die betriebsmäßige Schaltung zurückgeführt,
d. h. der überbrückungs,-schalter wieder geöffnet werden. Reihenkondensatoren werden
jedoch oft in unbedienten Stationen aufgestellt, so daß eine automatische Wiederzuschaltung
notwendig ist.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen
Wiederzuschaltung eines Reihenkondensators nach Rückgang des Überstromes, in Verbindung
mit einem Überlast- und einem Kurzschlußschutz durch Schließung und Öffnung eines
parallel liegenden Überbrückungsschalters. Erfindungsgemäß - erfolgt die Wederzuschaltung
nach verschiedenen Zeiten und bei verschiedenen Belastungen in Abhängigkeit von
der Auslöseursache. Im Stromkreis des den Kondensator überbrückenden Schalters ist
zweckmäßig ein Stromwandler vorgesehen, der ;ein Unterstromrelais mit Zeitglied
steuert, das bei Unterschreiten eines bestimmten Stromes die öffnung des Überbrückungsschalters
einleitet. Die Einstellung des Abfallstromes des Unterstromrelais und damit das
Kriterium für die Wiederinbetriebnahme des Reihenkondensators ist von der Vorbelastung
abhängig gemacht.
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Während der Überlastungsschutz die Erwärmungsgrenzen der Kondensatoren
berücksichtigt, wird der Kurzschlußschutz nur nach Gesichtspunkten der elektrischen
Beanspruchung im Dielektrikum eingestellt. Die für den Kondensator zulässige Erwärmung
,wird während der kurzen Einwirkung des Kurzächlußstromes nicht erreicht. Es ergibt
sich also die Möglichkeit, den Kondensator ohne Berücksichtigung einer längeren
Abkühlungszeit oder aber mit höherer Last wieder in Betrieb zu nehmen als dann,
wenn die Abschaltung durch den überlastungsschutz vorgenommen worden ist. Sofern
die Wiederzuschaltung durch dasselbe Organ erfolgen soll, Rist bereits durch Hilfskontakte
der Auslöser glieder eine Vorbereitung der Automatik erforderlich, indem für Überlastauslösung
entweder bei festtingestelltem Abfallstrom des Unterströmrelals eine Verlängerung
der Zeitverzögerung oder aber bei festeingestellter Verzögerung ein niedrigerer
Abfallstrom bewirkt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt. Im Zuge einer Leitung i, die eine Hochspannungsleitung sein kann, liegt
der Reihenkondensator 2. Ihm ist eine Funkenstrecke 3 parallel geschaltet, die durch
einen Schalter 4 überbrückt werden kann. Zu dem Schalter ¢ g 'hören Kontakte 4!
und 4!', von denen der letzte genannte verzögert schließt. An den Klemmen des Kondensators
liegt ein Spannungswandler 5, an dessen Sekundärwicklung ein Relais 6 mit einem
Kontakt 6' angeschlossen ist. Ein Zeitrelais 7 besitzt einen verzögerten Kontakt
7'. In Reihe mit der Funkenstrecke 3 bzw. dem Überbrückungsschalter 4 liegt ein
Stromwandler B. An seine Sekundärwicklung ist ein überstromrelais 9 angeschlossen,
das einen unverzögerten Kontakt 9' und ferner einen Kontakt 9" besitzt, der beim
Ansprechen unverzögert schließt, jedoch verzögert abfällt. In Reihe mit dem Überbrückungsschalter
4 liegt ein Stromwandler io, an dessen Sekundärwicklung ein Unterstramrelais i i
mit einem Kontakt i i' angeschlossen ist. Parallel zu dem Unterstromrelais i i ist
ein Shunt 12 geschaltet. Der Shunt wird von einem Hilfsrelais 13 mit einem Kontakt
13' geschaltet. Dieses Hilfsrelais besitzt außerdem einen weiteren Kontakt 13".
Die Anordnung enthält ferner ein Zeitrelais 14 nu einem verzögert schließenden Kontakt
14, ein< Spule 15 für die Einschaltung und eine Spule 16 füi die
Ausschaltung des Schalterantriebs 17.
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Die Anordnung ist so ausgebildet, daß nach erfolgter Kurzschlußlösung
der Betrieb mit höhere wiederkehrender Last aufgenommen werden soll ah bei überlastauslösung.
Im Normalbetrieb fließt dei Strom in der Leitung i über den Reihenkondensator 2.
Der Spannungswandler 5 überwacht die Belastung, d. h. den Spannungsabfall am Kondensator
2 und löst bei Überschreiten eines zugelassenen Wertes mittels des Relais 6 die
Überbrückung des Kondensators aus. Sobald das Relais 6 anspricht, schließt sein
Kontakt 6' und schaltet das Zeitrelais 7 ein. Dessen Kontakt 7' schließt verzögert
und schaltet nach der eingestellten Zeit die Spule 15 ein, die ihrerseits
dem Schalterantrieb 17 das Kommando zur Einschaltung des Schalters 4 gibt.
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Der Kurzschlußschutz besteht aus der unverzögert ansprechenden Funkenstrecke
3, dem Stromwandler 8 mit dem überstromrelais 9, das nach Ansprechen der Funkenstrecke
ebenfalls die Schließung des Schalters ¢ bewirkt. Der Ablauf des Vorganges nach
Ansprechen des Relais 9 besteht in der Schließung des Kontaktes 9', der die Spule
15 an Spannung legt und damit den Schalterantrieb 17
im Sinn einer
' Schließung des Schalters 4 betätigt. Der Vorgang ist also im Prinzip der gleiche
wie bei Auslösung auf Grund einer Überlastung, nur vollzieht er sich auf Grund des
Ansprechens der Funkenstrecke 3 ohne Zeitverzögerung.
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In beiden Fällen ist also der Kondensator durch den Schalter 4 überbrückt
und damit kurzgeschlossen. Die Wiederzuschaltung . des Kondensators 2, d. h. die
Öffnung des Schalters 4, erfolgt, wenn der Strom im Stromwandler i o einen bestimmten
Wert unterschreitet und damit das Unterstromrelais i r abfällt. Beim Abfallen dieses
Relais wird sein Kontakt i i' geschlossen. und bei geschlossenem Schalterkontakt
¢" das Zeitrelais 14 erregt. Dieses schließt verzögert steinen Kontakt 14! und erregt
damit die Spule 16, die ihrerseits dem Schalterantrieb 17 das Kommando
zur Öffnung des Schalters 4 gibt. Durch diese Anordnung wird verhindert, daß über
den zunächst geschlossenen Kontakt i i' bis zur Erregung des Relais i leine vorzeitige
Auslösung des Wiedereinschaltmechanismus erfolgt.
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Gemäß der Aufgabenstellung soll der Kondensator nach einer Kurzschlußabschaltung
mit einer im Vergleich zur Zuschaltung nach überlastauslösung erhöhter Leistung
in Betrieb gehen. Der Abfallwert des Unterstromrelais i i wird nach dem Kriterium
der Wiederinbetriebnahme nach Überlastauslösung eingestellt. Durch Einlegen eines
Shunts 12 parallel zum Unterstromrelais i i in Abhängigkeit vorn etwaigen Ansprechen
des Kurzschlußschutzes wird der Relaiswicklung ein geringerer Strom zugeleitet,
so daß beim Abfallen im Primärkreis des Wandlers io tatsächlich ein höherer Strom
fließt. Um dies zu erreichen, schließt bereits bei Ansprechen des Relais 9 der Kontakt
9", fällt aber erst verzögert ab - auch wenn der Strom inzwischen
unter
den Abfallwert des Relais 9 zurückgegangen ist - nachdem der Hilfskontakt q.' auf
der Schalterwelle geschlossen ist und damit über das Hilfsrelais 13 und seinen
Kontakt i,' den Shunt 12 eingeschaltet hat. Gleichzeitig sorgt der Kontakt 13" für
die Selbsthaltung des Relais 13. Per Schalterhilfskontakt q.' ist notwendig, um
die Selbsthaltung des Relais 13 wieder aufzuheben. Das überstromrelais 9 und das
Unterstromrelais i i müssen nicht unbedingt an getrennte Stromwandler 8 bzw. i o
angeschlossen sein. Beide Relais können auch an einen Wandler mit einem Kern in
Serie oder an einen Zweikernwandler angeschlossen werden. Außerdem kann man bei
geeignetem Halteverhältnis an Stelle der beiden Relais nur ein einziges vorsehen,
von dem direkt oder über Zwischenrelais die benötigten Kontakte gesteuert werden.