DEA0020207MA

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Publication number: DEA0020207MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 27. April 1954 Bekanntgemächt äih 17. Mai 1956Registration date: April 27, 1954. Published on May 17, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Für den Schutz von elektrischen Kraftleitungen gegen von Lichtbogen verursachte Kurzschlüsse hat man seit langem Abschaltänordnungen benutzt, die schnell die Phasen abschalten und sie dann schnell wiedereinschalten. Um die Stabilität im Hochspannungsnetz aufrechtzuerhalten, hat man weiterhin Anordnungen verwendet, die bei einphasigen Fehlern nur kurzzeitig die fehlerhafte Phase abschalten, während die fehlerfreien Phasen eingeschaltet bleiben und dadurch zur Aufrechterhaltung des Synchronismus im Netz beitragen. Eine Schwierigkeit bei dieser Art der Wiedereinschaltung liegt jedoch darin, daß die Entionisierung des Fehlerlichtbogens auf der fehlerhaften Phase durch den Strom erschwert wird, der auf Grund der magnetischen und induktiven Kopplung der Phasen von den fehlerfreien Phasen auf die fehlerhafte Phase übertragen wird. Überschreitet die Leitungslänge bei gegebener Betriebsspannung einen gewissen Wert, wird der Fehlerlichtbogen auf der fehlerhaften Phase auch dann aufrechterhalten, wenn diese kurzzeitig geerdet wird.For the protection of electrical power lines against short circuits caused by arcing one has long used shutdown arrangements that quickly turn off the phases and then they turn it back on quickly. In order to maintain stability in the high-voltage network, one has arrangements continue to be used that only briefly change the faulty in single-phase faults Switch off phase, while the fault-free phases remain switched on and thereby to maintain of synchronism in the network. A difficulty with this type of reclosing is, however, that the deionization of the fault arc on the defective Phase is made more difficult by the current, which is due to the magnetic and inductive coupling of the phases is transferred from the correct phases to the defective phase. Exceeds the line length at a given operating voltage is a certain value, the arc fault maintained on the faulty phase even if it is briefly earthed.

Die Erfindung hat die Aufgabe, sicherzustellen* daß der Lichtbogen an einer Fehlerstelle erlischt und nicht wieder zündet, ohne daß dabei die Gefahr des Außertrittfallens des Netzes wesentlich erhöht wird. Gemäß der Erfindung geschieht dies mit Hilfe von Organen, die die Schalter in den Leitungsenden so steuern, daß nach der Abschaltung aller Phasen der Leitung zunächst die fehlerfreienThe invention has the task of ensuring * that the arc extinguishes at a fault and does not re-ignite without significantly increasing the risk of the network falling out of the way will. According to the invention, this is done with the help of organs that the switches in the line ends control in such a way that after all phases of the line have been switched off, first the fault-free

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Phasen schnell wiedereingeschaltet werden, während die fehlerhafte(n) nach einer zur Wiederherstellung ihrer dielektrischen Festigkeit erforderlichen Zeit wiedereingeschaltet wird (werden). Die fehlerfreien Phasen werden dabei zu einem Zeitpunkt wiedereingeschaltet, an dem der Fehlerlichtbogen auf der fehlerhaften Phase erloschen ist, an dem aber die Entionisierung der Fehlerstelle noch nicht so weit fortgeschritten ist, daß der fehlerhafte Leiter durch die Einschaltung an die volle Phasenspannung angeschlossen werden kann.Phases are quickly switched back on, while the faulty (s) after a recovery their dielectric strength is (are) switched on again. the fault-free phases are switched on again at a point in time at which the fault arc on the faulty phase has gone out, but on which the deionization of the fault location is still has not progressed so far that the faulty conductor is switched on to the full Phase voltage can be connected.

Die Fig. ι und 2 zeigen schematisch eine Anordnung nach der Erfindung. In dieser bezeichnen ι :a, i:b, ι :c die Phasen einer Drehstromleitung, die elektrische Energie zwischen den Netzteilen N₁ und N₂ überträgt. Die Leitung ι ist über den Leistungsschalter 2 an den Netzteil N₁ und über den Leistungsschalter 5 an den Netzteil TV₂ angeschlossen. Die Schaltstellen 2:a, 2:b, 2\c bzw. 5 :a, 5^m.b, 5:c können getrennt für jede Phase mit Hilfe von Steuerorganen 3 bzw. 6 betätigt werden. Es ist angenommen, daß die Leistungsschalter mit Trennschaltern 4 bzw. 7 versehen sind. Mit 8 und 9 sind Erdungseinrichtungen bezeichnet, die angeordnet sein können, um in bekannter Weise die fehlerhafte Phase kurzzeitig mit Erde zu verbinden.Figs. Ι and 2 show schematically an arrangement according to the invention. In this, ι : a, i: b, ι : c denote the phases of a three-phase line which transmits electrical energy between the power supply units N ₁ and N _2. The line ι is connected to the power supply unit N ₁ _{via the power switch 2} and to the power supply unit TV 2 via the power switch 5. The switching points 2 : a, 2: b, 2 \ c or 5 : a, 5 ^m .b, 5: c can be operated separately for each phase with the help of control elements 3 and 6. It is assumed that the circuit breakers are provided with disconnectors 4 and 7, respectively. With 8 and 9 grounding devices are referred to, which can be arranged to briefly connect the faulty phase to earth in a known manner.

Tritt nun im Zeitpunkt t₀ ein Fehler auf der Phase 1 :o auf, werden mit Hilfe von an und für sich bekannten Schutzeinrichtungen im Zeitpunkt ti die Schaltstellen 2 und/oder 5 in allen .drei Phasen geöffnet und schalten damit die Leitung ι von den angeschlossenen Netzen ab. Nach einer Zeit, die ausreichend ist, um den Lichtbogen auf der fehlerfreien Phase erlöschen zu lassen, werden im Zeitpunkt t₂ die Schaltstellen 2 :b und/oder 5:& sowie 2\c und/oder 5 :c in den fehlerfreien Phasen wiedereingeschaltet. In diesem Zeitpunkt beginnen zwar diese fehlerfreien Phasen kapazitiv und induktiv Spannungen in der früher fehler-. 40 haften Phase zu induzieren. Diese Spannungen machen jedoch nur einen' Teil der vollen Phasenspannung aus, und das Risiko, daß der Fehlerlichtbogen erneut zündet, wird dadurch wesentlich herabgesetzt oder ganz beseitigt. Über die jetzt eingeschalteten fehlerfreien Phasen kann demnach Leistung übertragen werden, so daß der Synchronismus aufrechterhalten bleibt. Nach der Einschaltung der Phasen 1 :b und 1 :c steigt die dielektrische Festigkeit der früher fehlerhaften Phase 1 :a weiterhin, und es kann angenommen werden, daß sie nach einer gewissen Zeit ihren vollen Wert erreicht hat. Im Zeitpunkt i₈ wird auch die Schaltstelle 2 :a und/oder y.a wiedereingeschaltet, und damit wird auch diese Phase an volle Spannung gelegt.If an error occurs on phase 1: o at time t _0, switching points 2 and / or 5 are opened in all three phases at time ti with the help of protective devices known per se, thus switching line ι from the connected networks. After a time that is sufficient to extinguish the arc on the fault-free phase, switching points 2 : b and / or 5: & as well as 2 \ c and / or 5 : c are switched on again in the fault-free phases at time t ₂ . At this point in time these fault-free phases begin capacitive and inductive voltages in the earlier fault-free. 40 adhere phase to induce. However, these voltages only make up part of the full phase voltage, and the risk of the fault arc re-igniting is thereby substantially reduced or eliminated entirely. Accordingly, power can be transmitted via the fault-free phases that are now switched on, so that synchronism is maintained. After the activation of phases 1 : b and 1 : c , the dielectric strength of the previously defective phase 1 : a continues to increase, and it can be assumed that it has reached its full value after a certain time. At the time i ₈ , the switching point 2 : a and / or ya is switched on again, and this phase is also connected to full voltage.

Die oben beschriebene Abschaltung aller Phasen mit Hilfe der Leistungsschaltstellen 2:», 2:b, 2\c und/oder 5:0, 5:b, 5:c wird gleich nach dem Auftreten des Fehlers gleichzeitig vorgenommen. Die Abschaltung dieser Schaltstellen kann jedoch auch in zwei Etappen geschehen, wobei die fehlerhafte zuerst abgeschaltet wird. Die zwei verbleibenden Phasen speisen dann durch kapazitive und induk- ; tive Kupplung die Fehlerstelle, und, wenn die Leitungen lang sind und große: Leistungen übertragen werden, bleibt der Lichtbogen an der Fehlerstelle brennen. Da dieser Strom jedoch klein ist, wird der Lichtbogen mit einem verhältnismäßig niedrigen Strom gespeist, was späterhin die Entionisierung der Fehlerstelle erleichtert. Wenn dann die zwei fehlerfreien Phasen abgeschaltet werden, erlischt der Lichtbogen. Wie oben beschrieben, werden jetzt die fehlerfreien Phasen schnell wiedereingeschaltet, wahrend die Schaltstellen ,2:a und/oder ζ:α der früher fehlerhaften Phase . etwas später wiedereingeschaltet werden. Durch diese Maßnahme erhält man reichlich Zeit zur Entionisierung der Fehlerstelle, wobei gleichzeitig die synchronisierende Kraft zwischen den Netzteilen schnell wieder hergestellt wird.The above-described disconnection of all phases with the aid of the power switching points 2: », 2: b, 2 \ c and / or 5: 0, 5: b, 5: c is carried out simultaneously immediately after the occurrence of the error. However, these switching points can also be switched off in two stages, with the faulty one being switched off first. The two remaining phases then feed through capacitive and inductive; tive coupling the point of failure, and if the lines are long and large: power is transmitted, the arc remains burning at the point of failure. However, since this current is small, the arc is fed with a relatively low current, which later facilitates the deionization of the fault location. When the two fault-free phases are then switched off, the arc is extinguished. As described above, the fault-free phases are now quickly switched on again, while the switching points, 2 : a and / or ζ: α of the previously faulty phase. switched on again a little later. This measure gives ample time to deionize the fault location, while at the same time the synchronizing force between the power supply units is quickly restored.

Wie auch im Zusammenhang mit solcher einphasiger Kurzschlußfortschaltung, bei der die Schaltstellen der fehlerfreien Phasen während des ganzen Wiedereinschaltversuches eingeschaltet bleiben, vorgeschlagen worden ist, kann man die fehlerhafte Phase 1 :a, nachdem sie mit Hilfe der Schaltstellen 2 :a und/oder 5 :a abgeschaltet worden ist, mit Hilfe der Erdungseinrichtung 8 :a und/oder 9 :a kurzzeitig erden.As has also been proposed in connection with such single-phase short-circuit continuation, in which the switching points of the fault-free phases remain switched on during the entire reclosing attempt, the faulty phase 1 : a can be identified after using switching points 2 : a and / or 5 : a has been switched off, briefly earth it using the earthing device 8 : a and / or 9 : a.

Obwohl die Erfindung" in erster Linie für die Beseitigung einphasiger Lichtbogenfehler bestimmt ist, kann sie auch bei Fehlern auf mehr als einer Phase verwendet werden. Auch hier werden dabei die fehlerfreie Phase oder die fehlerfreien Phasen vor den fehlerhaften wiedereingeschaltet.Although the invention "is primarily intended for the elimination of single-phase arc faults it can also be used on more than one phase in the event of errors. Will be here too thereby the error-free phase or the error-free Phases before the faulty reconnected.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Arrangement for the elimination of arcing faults on three- and multi-phase electrical lines by means of disconnection and subsequent rapid reclosing, characterized in that organs are provided are that control the switches in the line ends so that after switching off all phases of the line, the fault-free phases are quickly switched on again while the defective phase (s) after one to restore their dielectric strength switched on again for the required time.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that organs are provided that switch off all phases at the same time.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that that organs are provided which the faulty ^) phase (s) before the faultless switch off.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that organs are provided that briefly ground the faulty phase (s) during the shutdown.

1 sheet of drawings