DE267704C

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Publication number: DE267704C
Application number: DENDAT267704D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 267704 KLASSE 21 c. GRUPPE

in MÜLHEIM α. Rhein.

dem Parallelschaltungsprinzip.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Mai 1913 ab.

Die bekannten Kabel - Schutzschaltungen nach dem Parallelschaltungsprinzip, die z. B. in den britischen Patentschriften 11979/08 und 4004/11 beschrieben sind, beruhen im wesentlichen darauf, daß jeder in der Teilstrecke auftretende Fehler eine Störung der konstanten Beziehung hervorbringen soll, in der normalerweise die Teilströme der parallel geschalteten Leiter am Anfang und Ende der Strecke zueinander stehen, und daß durch diese Störung die Betätigung der Abtrennvorrichtungen veranlaßt wird. Zu diesem Zweck ist an jedem Ende die Abtrennvorrichtung abhängig von einer Relaisanordnung, die von den Teilströmen gemeinsam derart beeinflußt wird, daß sie nur dann anspricht, wenn deren Verhältnis (nach Amplitude oder Phase) genügend stark vom Normalwert abweicht.
Bei allen bisher bekannten Ausführungs-Vorschlägen sind diese Auslösekreise selbst am Anfang und Ende der Teilstrecke unabhängig voneinander (Fig. 1, I und II). Siebetätigen R₁

00 a =

R₁X TX

— χ)

Es geht also, wenn der Fehler dicht bei b liegt, d. h. χ — co I wird, trotz des Fehlers in seinen normalen Wert

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sich deshalb nur dann beide, wenn auch an beiden Enden eine genügend starke Störung des Teilstromverhältnisses entstanden ist. Auf Grund des Bekannten wäre daher für die notwendige beiderseitige Abtrennung der Teilstrecke erforderlich, daß jeder beliebige, innerhalb der Teilstrecke auftretende Fehler auch an beiden Enden eine genügend starke Störung hervorbringt.

Tatsächlich ist dies aber nicht in allen Fällen erreichbar. In der Teilstrecke ' nach Fig. ι z. B. ist auf Seite α das normale Teilstromverhältnis

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wobei R₁ und R₂ die Widerstände der Längeneinheiten der Leitungen 1 und 2 bezeichnen. Abhängig von der Fehlerlage χ in Leitung 1 wird das Verhältnis bei Vernachlässigung des Einflusses der Impedanzen der Relaisanordnungen

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über, und eine Abtrennung würde bei α nicht erfolgen, sondern nur bei b.

Wandert die Fehlerstelle von b nach a, so weicht das Teilstromverhältnis bei α immer mehr vom Normalwert ab. Die Ansprechgrenze des Relais bei α wird aber erst bei

einer gewissen Mindestabweichung erreicht. Dieser entspricht auf Seite δ ein gewisser Bereich von I₁ innerhalb dessen das Auftreten eines Fehlers keine Abschaltung bei α zur Folge haben könnte.

Bei den einkabeligen Ausführungen der Schutzschaltung in Kabeln mit geteilten Leitern ist ferner der Fall möglich, daß die Leiterteile an der Fehlerstelle sofort zusammenschmelzen. Beiderseitige Änderung des Teilstromverhältnisses tritt dann nur ein, wenn an der Fehlerstelle vorher in beiden Leiterteilen verschiedener Spannungsabfall herrschte. Um dies zu erreichen, können zwar nach einem bekannten Vorschlage Hilfswiderstände in einen Leiterteil geschaltet werden. Diese bedingen aber nur einen verschiedenen Verlauf des Spannungsabfalles in beiden Teilen und können nicht verhindern, daß an einer Stelle der Strecke der Spannungsabfall trotzdem in beiden Teilen gleich ist. Da der Fehler auch im Bereiche dieser Stelle liegen kann, so ist auch hier ein Fall gegeben, in welchem auf Grund des Bekannten mir einseitige Abtrennung erfolgen würde.

Gemäß der ' Erfindung wird nun dadurch in allen Fällen beiderseitige Abtrennung erreicht, daß die beiden bisher voneinander unabhängigen Auslösekreise durch besondere Hilfsleitungen symmetrisch miteinander verbunden werden, derart, daß bei Ansprache auch nur eines Relais notwendig die Abtrennvorrichtungen beider Kreise erregt werden. Dies ist, wie Fig. 2 zeigt, dadurch möglich, daß die Auslösespulen S₁ und s₂ der beiden symmetrisch angeordneten Auslösekreise I und II durch die Hilfsleitungen A₁ und A₂ oder durch A₁ und die Erde symmetrisch parallel geschaltet werden. Bei Ansprache beider Relais T₁ und r₂ verbinden dann die Hilfsleitungen die Auslösekreise nur an Stellen gleichen Potentials und beeinflussen die Vorgänge daher nicht; bei einseitiger Relaisansprache dagegen verteilt sich der Auslösestrom der betreffenden Schaltbatterie O₁ oder b₂ auf beide Auslösespulen, und diese schalten beide aus.

Die Auslösestromstärke ist im letzteren Falle in den beiden Spulen allerdings verschieden, und zwar dadurch, daß der entfernten Spule noch der Widerstand der Hilfsleitungen vorgeschaltet ist. Dieser Unterschied ist aber nicht nachteilig groß, wenn der Widerstand der Hilfsleitungen klein ist im Verhältnis zum Spulenwiderstande (kurze Teilstrecke).

Gänzlich vermeiden läßt er sich durch eine derartige Ausbildung der prinzipiellen Schaltung, daß bei einseitiger Relaisansprache die durch das ansprechende Relais geschlossenen Auslöseströme der nahen und entfernten Auslösespule über gleich große Widerstände zufließen, die auch bei Ansprache beider Relais in den Lokalstromkreisen die Auslösestromstärke bestimmen. Dadurch hat diese in allen Fällen in beiden Auslösespulen denselben Wert. Zu diesem Zweck kann der Widerstand W der Hilfsleitung in den Lokalstromkreisen durch Widerstände W gleichen Wertes ersetzt werden, die den Auslösespulen aber nur, wenn diese ihren Strom lokal und also nicht über die Hilfsleitungen erhalten, vorgeschaltet sind.

In der Schaltung nach Fig. 3 wird dies dadurch erreicht, daß jeder der Widerstände W normalerweise über einen Ruhekontakt des betreffenden Relais kurzgeschlossen ist und daher nur bei ansprechendem Relais in dem dann geschlossenen Lokalstromkreis wirksam wird. Spricht ein Relais nicht an, ist also der betreffende Lokalstromkreis nicht geschlossen, so daß die Auslösespule ihren Strom von der anderen Seite über die Hilfsleitung erhält, dann ist der Ersatzwiderstand kurzgeschlossen und statt seiner der ihm gleiche Widerstand der Hilfsleitung wirksam.

Werden nach Fig. 4 die Arbeitskontakte der beiden Relais r_x und r_% durch eine besondere Hilfsleitung A₃ miteinander verbunden, so kann dadurch auf einer Seite der Teilstrecke die /Schaltbatterie in Wegfall kommen. Um dann bei Ansprache nur des einen oder anderen Relais die Auslöseströme in beiden Fällen gleich stark zu machen, kann der Widerstand der zu dem entfernten Arbeitskontakt führenden Hilfsleitung A₃ in der Zu- leitung zu dem nahen Arbeitskontakt durch einen gleichwertigen Widerstand 0 ersetzt werden.

Der Auslösestrom in den Spulen S₁ oder s₂ ist dann, wenn die Spannung der Stromquelle S₁ gleich E und der Widerstand der Spulen gleich R ist, bei einseitiger Relaisansprache :

2p + W + R

und bei zweiseitiger

ρ + W' + R ■

Es besteht also bei dieser Schaltung noch ein gewisser Unterschied in den genannten beiden Fällen. Dieser läßt sich aber durch entsprechende Wahl der Widerstände auf ein zulässiges Maß bringen.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Sicherheitsschaltung für Leitungssysteme beliebiger Stromart zum selbsttätigen Ausschalten schadhaft gewordener Teilstrecken nach dem Parallelschaltungs-

prinzip, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Enden einer Teilstrecke befindlichen Auslösekreise durch besondere Hilfsleitungen symmetrisch miteinander verbunden sind, derart, daß bei Ansprache auch nur eines Relais die Auslösespulen beider Kreise erregt werden, zu dem Zweck, auch bei nur einseitiger Relaisansprache beiderseitige Abschaltung zu ίο erreichen.
2. Ausführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösespulen der beiden symmetrisch angeordneten Auslösekreise durch Hilfsleitungen symmetrisch parallel geschaltet sind (Fig. 2).
3. Ausführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Auslösespulen in den Lokalstromkreisen Widerstände vorgeschaltet sind, die in diesen den Widerstand der Hilfsleitung ersetzen, wenn die Auslösung lokal und nicht über die Hilfsleitung erfolgt, zu dem Zweck, bei ein- und doppelseitiger Relaisansprache stets in beiden Auslösespulen die gleichen Auslösestromstärken zu erhalten.
4. Ausführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzwiderstände normalerweise durch Ruhekontakte der Auslöserelais kurzgeschlossen sind (Fig. 3).
5. Ausführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitskontakte der beiden Relais durch eine besondere Hilfsleitung miteinander verbunden sind, zu dem Zweck, für beide Auslöse-Stromkreise nur eine Schaltbatterie anordnen zu können.
6. Ausführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der zu dem entfernten Arbeitskontakt führenden Hilfsleitung in der Zuleitung zu dem nahen Arbeitskontakt durch einen gleichwertigen Widerstand ersetzt ist, zu dem Zweck, von jeder Ansprachseite aus gleiche Auslösestromstärken zu erhalten (Fig- 4)·

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.