Sehutzeinrichtung für elektrische Zeitungsnetze mit von der Fehlerentfernung abhängiger Auslösezeit. Zum Schutz von Leitungsnetzen gegen Kurzschluss verwendet man Relais, deren Laufzeit von dem Widerstand der Leitung zwischen Relaisort und Fehlerstelle ab hängt. Derartige Relais sind geeignet, die kranke Leitungsstrecke selektiv abzuschalten, weil die Laufzeit bei demjenigen Relais, das der Fehlerstelle am nächsten liegt, am kürze sten ist.
Wenn Leitungsstrecken ganz ver schiedener Länge aufeinanderfolgen, be kommt man entweder sehr lange Abschalt- zeiten für die grossen Strecken oder uner wünschte Überschneidungen der Relais-Cha- rakteristiken. Dadurch kann es vorkommen, dass die von der Fehlerstelle weiter fort lie benden Relais, falls die der Fehlerstelle näher liegenden Relais versagen, in falscher Reihen folge zum Auslösen ihres Leitungsschalters kommen, so dass mehr Strecken abgeschaltet werden als notwendig ist.
Zur Vermeidung dieser Nachteile werden erfindungsgemäss an den einzelnen Relais orten auf einen bestimmten Widerstand, vor zugsweise auf den Blindwiderstand einge stellte Kipprelais vorgesehen, deren Wider standsgrenzwert durch ein Zeitwerk stufen weise erhöht wird, wobei der gesteuerte Stromkreis jedes Kipprelais durch eine Hilfs kraft geschlossen wird, welche in bestimm ten Zeitstufen eingeschaltet wird. Die prin zipielle Wirkungsweise der neuen Schutz schaltung ist in Fig. 1 schematisch angedeutet. Darin sind in vier senkrechten Reihen neben einander die Relais und durch Pfeile die Funktionen der einzelnen Relais angedeutet. Zu oberst sind in Fig. 1 vier verschiedene Fehlerfälle dargestellt.
In dem ersten Bei spiel liegt der Fehler links von dem Relais ort. Die Abschaltung dieses Fehlers soll nicht zur Aufgabe des betrachteten Relais gehören. Im zweiten Beispiel liegt der Fehler inner halb eines bestimmten Teils der zugehörigen Strecke des Relais, und zwar ist der Fehler an einer solchen Stelle entstanden, dass der Blindwiderstand der Leitung, den das Relais feststellt, kleiner als ein bestimmter Grenz wert co Li ist.
Im dritten Beispiel liegt der Fehler in dem Teil der zum Relais gehören den Leitungsstrecke, wo der Leitungswider stand grösser als der Wert co Li bleibt, aber kleiner als ein Grenzwert co L2 ist. Im vier ten Beispiel schliesslich ist der Fehler in der Nachbarstrecke entstanden.
Die Leitungs- reaktanz bleibt oberhalb .des grösseren Grenz wertes a) L2. Unterhalb der eben behandelten Skizzen mit den an verschiedenen Stellender Leitung entstandenen Fehlern liegen die Relais, welche an dem Relaisort vorhanden sind, und durch Pfeile ist angedeutet, in welcher Reihenfolge die einzelnen Relais auf einander wirken.
Da in dem Fall 1 die Fehlerenergie nach einer solchen Richtung fliesst, dass die Ab schaltung gesperrt werden soll, darf in die sem Falle der Leitungsschalter durch das Relais also nicht geöffnet werden. Die ein zelnen durch Vierecke angedeuteten Relais stellen nun folgendes dar: Zu unterst ist das Relais Z angedeutet. Es ist das Impedanz relais, welches zur Anregung der Schutzein richtung dient und jedesmal anspricht, wenn die Leitungsimpedanz unter einen fest einge stellten Ansprechwert sinkt.
Das Anrege relais ist nicht energierichtungsempfindlich und spricht daher auch im Fehlerfalle 1 an, weil durch den Kurzschluss die Leitungsimpe danz zwischen Relais und Fehlerort zusam- men(rebrochen ist. Das Impedanzrelais Z gibt einen Impuls an das darüber gezeichnete Zeitrelais mit drei Zeitstufen, nämlich 0,8", 1,6" und 2 bis 6", die nach Bedarf einge stellt werden können. Nach Ablauf der ersten Zeitstufe von 0,8" wird von dem Zeit relais ein Impuls zum Energierichtungsrelais E, <I>J</I> abgegeben.
Das Energierichtungsrelais hat dann festzustellen, ob die Energierich tung derart ist, dass eine Abschaltung des Fehlers durch das Relais in Frage kommt oder nicht. Wie schon vorhin gesagt wurde. ist im Falle 1 der Fehler links vom Relaisort entstanden, so dass die Fehlerstelle ausserhalb des Schutzbereiches des Relais liegt, weil die ser sich nur auf Leitungsteile rechts vom Fehlerort erstreckt. Das Energierichtungs- relais entscheidet in diesem Falle bereits"dass keine Abschaltung erfolgen soll.
Infolge dessen endet die Wirkung des Anregerelais Z und des Zeitrelais beim Energierichtungs- relais.
In dem daneben gezeichneten Fehlerfalle 2 liegt der Kurzschluss in dem Schutzbereich der Relaisrichtung. Der Fehler ist in ziem licher Nähe des, Relaisortes entstanden, jeden falls in solcher Nähe, dass die Leitungsreak- tanz innerhalb des Grenzwertes a) Li ist. Auch in diesem Falle spricht das Impedanz relais Z an. Es gibt einen Impuls zum Zeit relais. Das Zeitrelais gibt nach Ablauf von 0,8" einen Impuls an das Energierichtungs- relais E J.
Da die Energierichtung in die sem Falle erkennen lässt, dass der Fehler rechts vom Relaisort entstanden ist, gibt das Energierichtungsrelais bei seinem Anspre chen den Impuls des Zeitrelais weiter an das Reaktanzkipprelais, welches zunächst auf den Grenzwert co Li :eingestellt ist, das heisst, welches so eingestellt ist, dass es seinen Kon takt schliesst, wenn die Leitungsreaktanz kleiner als der Grenzwert au Li ist. Dies trifft in dem betrachteten Fehlerfalle 2 zu.
In folgedessen gibt das Reaktanzkipprelais aus seiner Einstellung auf den Grenzwiderstand (,o Li heraus einen Impuls zur Auslösung .des darüber gezeichneten Schalters. Der Schalter wird also mit der Verzögerungszeit von 0,8" ausgelöst.
Der dritte Fehlerfall liegt so, dass der Fehler im Schutzbereich der Relaiseinrich tung entsteht, und zwar in einer Entfernung vom Relaisort, dass der Blindwiderstand der Leitung zwischen Relaisort und Fehlerstelle grösser als der Grenzwert co Li, aber kleiner als der grössere Grenzwert co L2 ist. In die sem Falle spricht wiederum das Impedanz- relais Z an; es gibt einen Impuls an das Zeit- relais, dieses gibt nach 0;8" einen Impuls an das Energierichtungsrelais E J weiter.
Da die Fehlerenergie von links nach rechts fliesst, gibt das Energierichtungrelais diesen Impuls weiter an das Reaktanzkipprelais, dessen Einstellung zunächst noch derart ist, dass es seinen Kontakt schliesst, wenn die Leitungs- reaktanz kleiner als der Grenzwert co L1 ist.
Nun ist aber die Leitungsreaktanz im Fehler falle 3 grösser als der Grenzwert co L1. Das Reaktanzkipprelais kommt also nicht zur Schliessung der Auslösekontakte, sondern es veranlasst das Zeitrelais nach einer weiteren Verzögerung von 0,8", das heisst also insge samt nach 1;
6", nochmals dem Reaktanz- kipprelais zur Schliessung seiner Auslösekon- takte Gelegenheit zu geben, nachdem inzwi schen .die Einstellung des Reaktanzkipprelais derart geändert worden ist, dass es nunmehr, nachdem 1,6" verstrichen sind, seinen Aus lösekontakt schliesst, wenn die Leitungsreak- tanz kleiner als der Grenzwert co L2 ist.
Nach der Gesamtverzögerungszeit von 1,6" wird also, wie gezeichnet, der Leitungsschal ter geöffnet: Im vierten Fehlerfalle liegt der Fehler vom Relaisort soweit entfernt, dass die Lei- tungsreaktanz nicht nur grösser als,der Wert co L1, sondern auch grösser als der Wert to L2 ist. Die Fehlerentfernung ist aber nicht so gross, dass das Anregerelais Z nicht zum Ansprechen kommt.
Es spielen sich dann folgende Vorgänge ab: Das Anregerelais Z spricht an und gibt. einen Impuls an das Zeitrelais. Nach 0,8" wird der Kontakt .des Energieriehtungsrelais betätigt. Dieses gibt den Impuls des Zeitrelais weiter an das R:eaktanzkipprelais, welches auf den Grenz wert co L1 eingestellt ist. Da die Leitungs- reaiktanz grösser als dieser Grenzwert ist, wird zunächst die Schalterauslösung noch nicht betätigt.
Nach einer weiteren Verzöge rungszeit von 0,8", das heisst insgesamt nach 1,6", .erhält das Kipprelais, das inzwischen auf .den Grenzwiderstandswert W L2 um geschaltet worden ist, nochmals Gelegenheit, den Leitungsschalter zu öffnen. Aber auch diesmal unterbleibt eine Abschaltung, weil die Leitungsreaktanz grösser als der Grenz wert w L2 ist.
Nun besitzt das Zeitrelais noch eine dritte Zeiteinstellung, die je nach Be darf auf eine Zeit von 2 bis 6" eingestellt werden kann. Beispielsweise sei diese Zeit die sogenannte Reservezeit gleich I" gewählt. Nach Ablauf der 4" gibt dann das Zeitrelais unmittelbar das Kommando zur Ausschal tung des Leitungsschalters. Diese Reserve zeit ist vorgesehen, um auf alle Fälle eine Abschaltung eines Fehlers zu sichern, auch wenn das ordnungsmässige Arbeiten der widerstandsabhängigen Selektivschutzeinrich- tung aus irgend einem Grunde versagt, sei es, dass an dem Richtungsrelais oder an dem Reaktanzrelais ein Fehler entstanden ist.
Die in Fig. 1 dargestellten Abstufungen des Zeitrelais sind nur als Beispiel zu betrachten. Wenn es günstiger erscheint, können auch andere Zeitstufen gewählt werden. Desglei chen ist es als Beispiel zu betrachten, dass die Grenzwerte co L1 und co L2 so gewählt sind, wie aus Fig. 1 zu entnehmen ist, das heisst.
derart, dass c) L1 etwa der Reaktanz von zwei Drittel der eigenen Strecke und au L2 die Reaktanz der Leitung bis zum ersten Drittel der Nachbarstrecke ist.
Zur näheren Erläuterung der in Fig. 1 durch Pfeile dargestellten Zusammenhänge zwischen den einzelnen Relais einer Relais einrichtung .dienen Fig. 5 und 6. In Fig. sind die Gleichstromkreise, in Fig. 6 die Wechselströmkreise dargestellt. In Fig. 5 ist in dem untersten Viereck das Anregerelais wiedergegeben, das an späterer Stelle noch ausführlicher behandelt wird und eine Strom spule J und eine Spannungsspule E besitzt.
Wenn ein Stromkreis über den Kontakt n und den Kontakt o geschlossen ist, wird da durch ein Hilfsrelais H1 erregt, welches drei Kontakte u, <I>1, m</I> schliesst. Über den Kontakt zt wird der Pluspol der Ortsbatterie an einen Hubmagneten A des Zeitrelais gelegt. Über den Kontakt m wird der Pluspol mit cle#n Wicklungsende eines Klappmagnetes C des Reaktanzkipprelais verbunden, doch kann der Magnet C erst erregt werden, wenn das Zeitrelais einen dazu erforderlichen Kontakt schliesst. Das Zeitrelais enthält einen Magne ten B, mit dessen Anker ein Kontaktteil ver bunden ist, welcher durch 0,8" bezeichnet ist.
Durch die Einsehaltung des Hubmagnetes A werden vier verschiedene Kontakte in Bewe gung gesetzt. Der untere Kontakt trifft, wie angedeutet ist, nach 0,7" auf einen Kontakt, der mit dem Klappmagneten D des Energie richtungsrelais verbunden ist. Der darüber befindliche Kontakt trifft nach 0,8" auf den bereits erwähnten Kontakt. im Stromkreis des Klappmagnetes C des Reaktanzkipprelais. Der -darüber befindliche Kontakt trifft nach 0,9" auf einen Gegenkontakt, über welchen der Erregungsstromkreis für ein Hilfsrelais Hz verläuft.
Der oberste Kontakt trifft nach Ablauf der zwischen 2 und 6" beliebig ein stellbaren Reservezeit auf seinen Gegenkon takt, -der unmittelbar mit. der Auslösevorrich- tung verbunden ist. Nach der vorangegange nen Betrachtung der Fig. 1 ist die Wir kungsweise der Anordnung gemäss Fig. 5 ohne weiteres verständlich. Das. Impedanz relais schliesst die Kontakte n. und o, wodurch das Hilfsrelais Hi veranlasst wird, die Kon takte u, l und<I>m</I> unverzüglich zu schliessen.
Über Kontakt u wird -der Hubmagnet A des Zeitrelais eingeschaltet, und nach 0,7" wird durch den Klappmagneten D festgestellt, welche Ausschlagsrichtung das Energie richtungsrelais hat. Liegt die Fehlerstelle innerhalb des Schutzbereiches der Relaisein richtung, dann wird bei dem Energierich- tüngsrelais ein Kontakt p durch die Kraft des Klappmagnetes D geschlossen. Kurz darauf wird der mit 0,8" bezeichnete Kon takt geschlossen und dadurch der Stromkreis für den Klappmagneten C des Reaktanzkipp- rel'ais vollendet, der durch den Kontakt in vorbereitet ist.
Ist die Reaktanz der Lei tung kleiner als der Grenzwert cu Li, auf den das Reaktänzkipprelais eingestellt worden ist, dann wird beim Reaktanzkipprelais das Kontaktpaar a geschlossen. Es kommt da durch ein Strom von minus über das Kon taktpaar a zu der an dem Pluspol der Orts batterie angeschlossenen Auslösevorrichtung zustande. Der Schalter wird geöffnet.
Ist -die Leitungsreaktanz dagegen grösser als co Li. dann wird nicht -das Kontaktpaar a, sondern das Kontaktpaar a' des Reaktanzrelais ge schlossen. Von,dem Pluspol der Auslösevor- richtung aus kommt dann ein Strom zustande über Kontaktpaar<I>a'</I> zur Spule<I>B</I> des Zeit relais und über Kontaktpaar p des Rich tungsrelais zum Minuspol der Ortsbatterie. Infolgedessen spricht das Relais B an und zieht den Kontakt, der mit 0,8" bezeichnet ist, zurück in die gestrichelt gezeichnete Lage, die mit 1,6" bezeichnet ist.
Die vom Hubmagneten A angetriebenen Kontakte des Zeitrelais setzen ihren Weg von rechts nach links fort. Es schliesst sich zunächst das mit 0,9" bezeichnete Kontaktpaar. Dadurch wird das bereits erwähnte Hilfsrelais H2 erregt, welches den Kontakt lt öffnet, der nicht zum Gleichstromsystem der Relais gehört und bei Beschreibung der Fig. 6 noch behandelt wird.
Wenn nie 1;6" verstrichen sind, kommt der Stromkreis über den zweitobersten Kontakt des Zeitrelais von neuem zustande und be wirkt, dass.der Klappmagnet C des Reaktanz- kippre_lais zum zweiten Mhle, eingeschaltet wird.. Der eben erwähnte Kontakt h hat durch seine Öffnung bewirkt, dass das Reak- tanzkipprelais vom Grenzwert co Li auf den grösseren Grenzwert co L2 umgeschaltet wurde.
Wenn jetzt der Klappmagnet C zum zweiten Male erregt wird, wird je nachdem, ob,die Leitungsreaktanz zwischen Relais auf den Fehlerort grösser oder kleiner als der Grenzwert a L2 ist, das Kontaktpaar<I>a'</I> oder das Kontaktpaar a geschlossen.
Liegt der Fehler in solcher Entfernung vom Relaisort, dass .die Leitungsreaktanz kleiner als der Grenzwert co L2 ist (Fehlerfall 3 der Fig. 1), dann wird bei dieser zweiten Erregung des Klappmagnetes C nunmehr das Kontaktpaar a geschlossen, und dadurch wird dann so fort die Auslösung des Leitungsschalters be wirkt.
Wird auch jetzt wiederum das Kon taktpaar a' geschlossen, so unterbleibt die Abschaltung, bis nach Ablauf der Reserve zeit über -den obersten Kontakt des Zeitrelais eine unmittelbare Stromverbindung von Zeit- relais zur Auslösevorrichtung des Leitungs schalters geschlossen wird.
Die Wechselstromkreise der Relaisein richtung sind in Fig 6. dargestellt. Die An regerelais führen verketteten Strom und ver kettete Spannung. Das Energierichtungs- relais führt ebenfalls verketteten Strom und verkettete Spannung. Das Reaktanzkipp- relais besitzt zwei zusammenwirkende Systeme, von denen das eine nur vom Strom,
das andere vom Strom und von einer ver ketteten Spannung beeinflusst wird. Die Phasenlage der verketteten Spannung ist durch eine Kunstschaltung um 90 gegen die Spannung an den Ansch:lussklem-men 1:'R, <I>Es</I> versetzt.
Zur Kunstschaltung gehört unter anderm ein ohmscher Justierwiderstand r' und ein ohmscher Vörschaltwiderstand r, der durch den in Zeitrelais bei Fig. 5 dargestell ten Kontakt h normalerweise kurzgesclilos- sen ist.
Sobald .das Relais H2 erregt wird, wird der Kurzschluss des ohmschen Wider- standes r aufgehoben, und dadurch wird das Reaktanzkipprelais von einem Grenzwert co Li auf einen grösseren Grenzwert co L2 umgeschaltet.
Diese Umschaltung ändert nichts am Charakter des Kipprelais. Es bleibt ein reines Resonanzkipprelais, .das heisst .die Vorschaltung des Widerstandes R darf an den Phasenverhältnissen innerhalb der 90 I%unstsohaltung nichts ändern.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besteht die verwendete Kunstschaltung aus einer mit der Spannungsspule des Reaktanzkipprelais in Reihe liegenden Induktionsspule Hi einem parallelen Kondensator C, welcher die Induk tion M2 und :
die Spannungsspule des Reak- tanzkipprelais überbrückt. Der Strom, der zum Teil über die Spannungsspule des Reak- tanzkipprelais fliesst und zum Teil über den parallelen Kondensator C verläuft, durch fliesst eine vorgeschaltete Induktionsspule M2 und einen vor dieser liegenden Widerstand R (Fig. 4). Der Widerstand, der in Fig. 4 mit R bezeichnet ist, ist. in Fig. :6 mit.. r bezeich net.
Durch einen Überbrückungskontakt h kann dieser Vorsehaltwiderstand kurzge schlossen werden. Zur vollständigen Schutzeinrichtung ge- hö#ren drei Anregerelais und drei Reaktanz- kipprelais. Das Zeitstufenrelais dagegen ist allen drei Phasen gemeinsam.
Vom An regerrelais sind der Spannungskreis des Reak- tanzkipprelais, der Erregerstromkreis des Klappmagnetes im Reaktanzkipprelais, und der Hubmagnet A des Zeitstufenrelais ab hängig gemacht, das die Uhrwerke zum An trieb des Zeitlaufwerkes spannt. Die drei Stromkreise werden durch das Hilfsrelais lli beim Zusammenbruch der Impedanz ge schlossen. Der in Fig. 6 dargestellte Justier- widerstand r' dient nur für die feine Justie rung.
Die Grabeinstellung des Spannungs kreises des Reaktanzkipprelais wird zweck mässig durch Spannungswandler mit An zapfungen erreicht. Das Zeitlaufwerk kann beim Ablauf einen Schleppzeiger mitnehmen, aus .dessen Stellung nach der Abschaltung erkennbar ist, in welchem Leitungsabschnitt der Fehler entstanden ist.
Bei einem Transformatorschaden auf der Unterspannungsseite eines Transformators, der beispielsweise ein Hochspannungsnetz mit einem Mittelspannungsnetz verbindet, sollen nicht die Relais des Hochspannungs netzes, sondern die Relais des Mittelspan nungsnetzes ansprechen.
Dies lässt sich mit dem Zeitstufenreaktanzschutz gemäss der Er findung leicht erreichen, weil das Reaktanz- kipprelais jenseits des ersten Drittels der Nachbarschutzstrecke die entstandenen Kurz schlüsse erst nach einer verhältnismässig langen Reservezeit abschaltet und anderseits der induktive Widerstand eines Transforma tors auf alle Fälle grösser als der induktive Widerstand eines Drittels einer Relaisschutz- streeke ist.
Infolgedessen haben bei einem Fehler auf der Niederspannungsseite des Transformators .die Relais des Mittelspan- nungsnetzes, trotzdem sie im allgemeinen grössere Laufzeit haben als die Relais des Hochspannungsnetzes, genügend Zeit, um den Fehler mit Sicherheit abzuschalten.
In Fig. 3 ist das dreiphasige Impedanz anregerelais dargestellt. Von drei Strom wandlern werden drei Stromrelais derart er- regt, dass jedes Relais die Differenz zweier Phasenströme führt. Überschreitet dieser Differenzwert einen bestimmten Wert, dann zieht das Stromrelais seinen Anker an und gibt .dadurch den Relaiskontakt zur Schlie ssung frei. Die drei Spannungsabfallrelais werden von den verketteten Spannungen er regt, zweckmässig derart, dass je ein Strom relais und ein Spannungsabfallre:lais zusam mengehören., welche von den Strömen bezw. der verketteten Spannung der gleichen Phasenleiter beeinflusst werden.
Wenn ein Stromrelais und zugleich ein Spannungsab- fallre.lais ihren Kontakt schliessen, wird das Hilfsrelais Hi eingeschaltet, welches die Kontakteinrichtung mit den Kontakten u, <I>l</I> und m (vergleiche Fig. 5) betätigt. Die Stromrelais können bei dieser Anordnung auf eine unter Nennstromstärke der Leitung liegende Stromstärke eingestellt werden, bei spielsweise auf ein Fünftel des Nennstromes.
Bei den Spannungsabfallrelais wird die An ordnung zweckmässig so getroffen, dass sie ihre Kontakte schliessen, wenn die Netzspan nung um einen bestimmten Prozentsatz, bei spielsweise 3011o, unter den Normalwert sinkt. Die Leitungsimpedanz, bei der das Anregerelais anspricht, ist in Fig. 2 aufge zeichnet. In dem Diagramm der Fig. 2 sind auf der Abszisse die Stromstärke (Sekundär stromstärke der Stromwandler) und auf der Ordinate .die Leitungsimpedanz in Ohm eben falls bezogen auf die Sekundärseite der Wandler aufgetragen. Die Kurve a stellt da bei die Betriebsimpedanz dar, .die sich ergibt als das Verhältnis Spannung .dividiert durch Stromstärke.
Die Kurve d stellt die An- sprechimpedanzdes beschriebenen Impedanz anregerelais dar. Durch den Linienzug c sind Erfahrungswerte der Lichtbogenimpedanz umschrieben. Die Kurve d liegt wesentlich über den Lichtbogenwiderständen c, das heisst: auch Fehler mit hohem Lichtbogen widerstand führen zur Anregung der Schutz einrichtung. Die Kurve b würde den An sprechwert eines Impedanzrela.is mit fester Einstellung auf einen bestimmten Impedanz grenzwert darstellen. Bei kleinen Stromstär- ken spricht ein solches Impedanzrelais nicht sicher an, zum Beispiel dann nicht, wenn an der Fehlerstelle sich ein Lichtbogen bildet.
Die Ansprechkurve d dagegen schmiegt sich der Betriebsimpedanz a sehr gut an. Der Abstand der Kurve d von der Kurve a lässt sich durch Einstellung des Spannungs relais verändern. Durch Einstellung des Stromrelais wird die Mindeststromstärke verändert, bei welcher gerade noch eine An regung möglich ist. Auch die Stromrelais werden zweckmässig einstellbar gemacht. Zur Einstellung der Strom- und der Spannungs relais dienen die unter den Drehpunkten der Relaisanker erkennbaren kurzen Hebel, an welchen das eine Ende einer an dem Relais anker angreifenden Federkraft befestigt ist.
Bei den Einstellorganen für die Relais wer den zweckmässig Skalen angebracht, auf denen die Einstellung sofort ablesbar ist. Es ist ein besonderer Vorteil der beschriebenen Impedanzanregeeinrichtung, dass sie ein wandfrei arbeitet, auch wenn der Fehler strom unter Umständen nur 1/40 bis 1/00 des grösstmöglichen Fehlerstromes ist. Bei Q,uo- tientenrelais liegen hier grosse Schwierig keiten.
Das Energierichtungsrelais ist nicht be sonders dargestellt. Es besteht zweckmässig aus drei miteinander gekuppelten selbstän digen wattmetrischen Einzelsystemen, so dass selbst bei vollkommenem Zusammenbruch der zwischen zwei Phasen bestehenden Spannung noch eine ausreichende Richtkraft zur Ein stellung des Relais erhalten bleibt.
Die Mess- systeme des Richtungsrelais werden einer seits von je einer Differenz zweier Phasen ströme, anderseits von je einer verketteten Spannung erregt, jedoch nicht von der Span nung zwischen denjenigen Phasenleitern, deren Stromdifferenz den Strompfad des Systems erregt. Beispielsweise wird also das eine der drei wattmetrischen Systeme von der Differenz der Ströme in den Phasenleitern R und S\ und von der verketteten Spannung zwischen den Phasenleitern<B>S</B> und T erregt. Die Ströme und Spannungen für die andern Messsysteme ergeben sich daraus durch zyklische Vertauschung.
Die Kontaktgabe bewirkt beim Energierichtungsrelais in an sich bekannter Weise eine Hilfskraft, bei spieIsweise einen Klappmagnet, der durch das Zeitrelais eingeschaltet wird- und dann die Kontakte des Energierichtungsrelais auf einander drückt. Mit dem System des Relais ist ein Arm verbunden, der ein Isolierplätt- chen zwischen das eine oder das andere Kon taktpaar schiebt, je nachdem, nach welcher Seite die Energie fliesst.
Die wesentlichen Teile des Reaktanzkipp- relais sind in Fig. 4 dargestellt. Das System besteht aus zwei gekuppelten Einzelsystemen, von denen das eine Al eine Drehspule ri be sitzt, die .im Felde eines vom Strom J erreg ten Magnetes mit der Wicklung f i drehbar ist. Die Spule ri wird unter Verwendung eines Zwischentransformators T ebenfalls vom Strom J erregt.
Das zweite System A2 enthält eine drehbare Spule r2, die sich im Felde eines vom Strom J erregten Magneten mit der Wicklung ff! drehen kann. Die Spule r2 wird durch eine verkettete Spannung er regt, und zwar nachdem diese Spannung durch eine Kunstschaltung Ni, M2, C in der Phase um 90 gedreht ist. Mit der Kunst schaltung in Reihe kann ein ohmscher Wider stand B liegen. Die Idrehbaren Spulen ri und r2 sind .durch eine gemeinsame Welle B miteinander verbunden.
Der Wicklungssinn der Spule .ist so getroffen, dass normalerweise die Einzeldrehmomente, die in den Systemen Ai und A2 entwickelt werden, gegeneinander gerichtet sind. Dann hängt es nur von dem Grössenverhältnis der beiden Drehmomente ab, ob sich die beiden Spulen mit der Welle b nach der einen oder andern Seite zu drehen sucht. Die Bewegung der Welle B wird auf einen Arm g getragen, der ein Isolierplätt- chen j trägt.
Die Kontakteinrichtung des Reaktanzkipprelais ist ähnlich der Einrich tung bei Energierichtungsrelais. Eine Hilfs kraft wirkt auf die beweglichen Kontakt träger Z ein und sucht dafdurch,die Kontakt paare ki, k3 und k2, k4 zu schliessen. Das Isolierplättchen j steht nun entweder zwi schen den Kontakten lci, k3 oder zwischen den Kontakten k2, k4. Infolgedessen kann immer nur eines dieser Kontaktpaare ge schlossen werden.
Die Kontaktpaare ki, Ies und k2, k4 entsprechen den Kontakten a' und a in Fig. 5. Wie schon früher erläutert wor den ist, hängt die Ausschlagsrichtung und Stellung des Isolierplättchens j davon ab, ob die Leitungsreaktanz grösser oder kleiner ais der Grenzwert ist, auf den das Relais einge stellt ist.
Der Arm g ist mit der Welle B nicht starr verbunden, sondern nur durch Vermitt lung zweier Blattfedern. Dadurch ist es der Achse B möglich, bei starken Strömen über die Grenzlage, welche der Arm g infolge der Anschläge hi und h2 annehmen kann, hinaus sich zu verdrehen. Ein ausserdem mit der Achse B fest gekoppelter Arm e trifft dabei auf federnde Anschläge<I>a, b</I> und c, die in ihrer Stärke abgestuft sein können. Durch diese federnden Anschläge wird das System, wenn es unter der Einwirkung starker Kräfte ausschlägt, federnd abgefangen, so dass eine Systembeschädigung vermieden wird.
Der Arm g trägt an seinem äussern Ende eine Spitze, welche in die Zahnung eines Bal kens u, der am Kontaktträger Z befestigt ist, eingreift. Hierdurch wird eine nachträgliche Ausschlagsänderung des Isolierplättchens j verhütet. Diese Vorsichtsmassnahme ist ge troffen, weil es in vermaschten Netzen häu fig vorkommt, dass während der Laufzeit des Relais sich Strom und Spannung auf der Lei tung ändern, sobald ein anderes Schutzrelais seinen Leitungsschalter auslöst. Solange aber der Kontaktträger Z die Kontakte k3, k4 auf die Gegenkontakte ki und k 2 presst, darf das Isolierplättchen j seine Lage nicht verlassen.
weil sonst eine Fehlauslösung eintreten kann.
Die anhand der Figuren erläuterten konstruktiven Einzelheiten sind nicht alle in dieser Form notwendig, sondern können zum Teil auch in gewisser Weise abgeändert wer den, ohne dass etwas wesentliches an der Er findung geändert wird.