DE355376C - Selbsttaetiges Sicherheitssystem fuer elektrische Leitungsnetze, bei dem die Leiter in zwei oder mehrere parallele Zweige unterteilt sind - Google Patents

Description

(H66063

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Sicherheitssystem für elektrische Leitungsnetze. Es wird durch die Erfindung bezweckt, Störungen, z. B. Isolationsfehler, an den Enden der betroffenen Netzteilstrecken zu signalisieren oder diese Teile automatisch abzuschalten oder beides zugleich zu bewirken. Die Erfindung ermöglicht es, schon das Entstehen einer Störung, z. B. eines Isolationsfehlers, streckenweise zu melden bzw. die Abschaltung zu bewirken, bevor der entstehende Fehler an Größe bis zu gefährlichen Kurzschlüssen zunimmt. Diese streckenweise Meldung und etwaige Abschaltung bei der Fehler-

iS bildung ist ein großer technischer Fortschritt nicht nur deshalb, weil solche Fehler Überspannungen erzeugen, die auch für die übrigen Netzteile gefährlich werden können, sondern weil die Abschaltung starker Kurzschlüsse

ao nach der neuesten technischen Erkenntnis bei großen Leistungen die Betriebsanlagen außerordentlich gefährdet.
Erreicht werden diese Vorteile gemäß der Erfindung dadurch, daß an den Teilstreckenenden sozusagen künstliche Fehlerstellen (Strom-Übergangsstellen) für irgendwelche auf der betreffenden Teilstrecke entstehenden Störungen zwischen zwei oder mehreren parallelen, im normalen Betriebe äquipotentiellen oder annähernd äquipotentiellen Leiterzweigen hervorgerufen werden. Die Leiterzweige können z. B. dadurch geschaffen sein, daß man den normalen Leiter in zwei oder mehrere parallele, gleiche oder ungleiche Zweige unterteilt, oder indem man einen Hilfsleiter verlegt. Die zwischen den zugeordneten Leiterzweigen eingeschalteten künstlichen Fehlerstellen dienen dann als Stromübergangsstellen zur Betätigung der Signalisier- bzw. Auslöseapparate. Zu diesem Zwecke werden die einander zugeordneten Leiterzweige desselben Potentiales an den Enden der zu sichernden Teilstrecken des Netzes über Impedanzen verbunden und letztere durch Durchbruchswiderstände, beispielsweise FunkenstreckeninLuft oder Vakuum, Gasentladungsröhren o. dgl., überbrückt.

Bei dieser Anordnung bleiben die Leiterzweige einer Teilstrecke auch für schnelle elektrische Zustandsänderungen, die das Netz durcheilen, möglichst äquipotentiell. Auf der Teilstrecke jedoch, in welcher eine Fehlefbildung eintritt, wird die Äquipotentiellität der Leiterzweige gestört. Denn der Störungsvorgang wird während der Fehlerbildung von den Leiterzweigen niemals in derselben Weise ausgehen, da ein Zusammenschmoren der Zweige an der Fehlerstelle erst durch den vollendeten Kurzschluß möglich ist. Es entstehen vielmehr stoßweise Differenzen des elektrischen Zustandes der Leiterzweige, welche sich von der Fehlerstelle aus nach beiden Enden der Teilstrecke hin ausbreiten. Diese »Wanderwellen« werden nun durch die vor den Verbindungsstellen an den Teilstreckenenden eingebauten Impedanzen aufgehalten und gezwungen, die

Durchbruchswiderstände zu überschlagen, und bewirken hierdurch entweder die Signalisierung des Fehlers oder die beiderseitige Abschaltung der Teilstrecke oder beides zugleich.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung schematisch für einen Leiter der Teilstrecke dargestellt, welch letztere jedoch aus beliebig vielen Leitern bzw. Wechselstromphasen bestehen kann. Für jede solche Phase gEt dann unabhängig die gleiche Anordnung. Ferner sind nur zwei parallele Leiterzweige dargestellt, jedoch kann eine Teilstrecke auch aus mehreren Zweigen bestehen.

In der Abbildung besteht der Leiter zwischen den Endpunkten 6 der dargestellten Teilstrecke aus den beiden Zweigen 1 und 2. Diese sind über Impedanzen 8 an den Endpunkten 6 miteinander verbunden. Zwischen die Leiterzweige ι und 2 sind an den Teilstreckenenden vor den Impedanzen 8 Durchbruchswiderstände

(z. B. Funkenstrecken) 9 geschaltet.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Sobald auf der Leitungsstrecke zwischen den Funkenstrecken neun Störungen auftreten, entstehen zwichen den beiden Leiterzweigen 1 und 2 stoßweise Spannungsdifferenzen. Diese pflanzen sich wellenartig gegen die Funkenstrecken 9 hin fort, werden durch die Impedanzen 8 am raschen Ausgleich über 6 verhindert und bringen deshalb die Funkenstreken 9 zum Ansprechen. Dieser Funkenübergang bei 9 kann durch irgendwelche bekannte und in der Abbildung nicht weiter angegebene Mittel zur Signalisierung des Leitungsdefektes bzw. zur Abschaltung an den betroffenen. Teilstreckenenden dienen.

Die Impedanzen 8 werden bei Wechselstromnetzen vorzugsweise nur induktiv ausgeführt, so daß sie dem Betriebsstrom möglichst wenig Widerstand bieten. Vorteilhaft werden sie, in ihrer Größe dem Querschnittsverhältnis der beiden Leiterzweige Rechnung tragend, in beiden Zweigen und an beiden Enden angeordnet, so daß von außen her kommende schnelle, elektrische Zustandsänderungen sich möglichst gleich in beiden Zweigen fortpflanzen und deshalb an den Funkenstrecken keine erhebliche Spannung besteht. Dies geschieht zu dem Zwecke, um die Wirkung des Systems auf die gestörte Teilstrecke zu beschränken. Es ist jedoch auch denkbar, Impedanzen nur in dem einen Leiterzweige anzubringen oder auch in dem einen Leiterzweige an einem und in dem andern am anderen Streckenende je eine Impedanz anzuordnen.

Die Impedanzen 8 können aber auch derart ausgeführt werden, daß sie schon auf den normalen Betriebsstrom eine gewisse Drosselwirkung ausüben, um an den Enden der Funkenstrecke eine bestimmte betriebsmäßige Spannung in Abhängigkeit von der Belastung der Teilstrecke hervorzurufen. Diese darf jedoch niemals an die Überschlagsspannung herankommen, auf welche die Funkenstrecke eingestellt ist.

Claims (3)

85 Patent-Ansprüche :

1. Selbsttätiges Sicherheitssystem für elektrische Leitungsnetze zur streckenweisen Lokalisierung von Leitungsdefekten und Überspannungen, bei dem die Leiter in zwei oder mehrere parallele Zweige unterteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die durch plötzliche Störungen stoßweise hervorgerufenen Differenzen des elektrischen Zustandes zwischen den Leiterzweigen (Wanderwellen) mittels hierauf ansprechender Einrichtungen (9) an den Enden der gestörten Strecke Signalisierungs- oder Abschaltwirkungen oder beide zugleich auslösen. ·

2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Leiterzweige an den Teilstreckenenden Durchbruchswiderstände (9) eingeschaltet sind, die beim Entstehen von Isolationsfehlern von Wanderwellen durchschlagen werden und hierdurch den Fehler anzeigen oder die Teilstrecke abschalten oder beides zugleich bewirken.

3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Durchbruchswiderständen (9) in an sich bekannter Weise' Impedanzen (8) an die Streckenenden angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.