DE369243C - Schutzschaltung gegen Fehlerstrom fuer parallele Leiter gleicher Phase - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 16. FEBRUAR 192S

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

(S 60035 VIIIjsie*)

Siemens-Schuckertwerke G. m. h. H. in Siemensstadt b. Berlin*). Schutzschaltung gegen Fehlerstrom für parallele Leiter gleicher Phase.

Zusatz zum Patent 330667.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 21. Mai 1922 ab. Längste Dauer: 29. April 1933.

. Nach dem Hauptpatent wird ein Schutz gegen Fehlerstrom^ für eine Anzahl paralleler Leiter gleicher Phase dadurch erreicht, daß die Gleichheit der Belastung der einzelnen Leiter durch Stromwandler überwacht wird, d.eren Sekundärwicklungen im Vieleck geschaltet sind. Zwischen den Eckpunkten des Vielecks und einem Sternpunkt sind die Relais eingeschaltet, die gegebenenfalls die Abschaltung der gestörten Strecke herbeiführen,

*) Von dem. Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:

■ Richard Bauch in Charlottenburg.

Die Abb. ι des Hauptpatentes zeigt die Schaltung für beispielsweise vier parallele Leiter einer Phase. Wenn es sich um ein Drehstromnetz handelt, so müssen drei Vielecke angeordnet sein und jedem der Einzelleiter aller Drehstromleitungen muß ein Relais entsprechen, so daß insgesamt zwölf Relais erforderlich sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaliö tung, die die Zahl der erforderlichen Relais wesentlich herabzusetzen gestattet. Bei dieser Schaltung erhalten nur zwei Phasen jeder Drehstromleitung Stromwandler, und zwar werden die Sekundärwicklungen dieser zu zwei Phasen gehörigen Wandler gegeneinandergeschaltet und in dieser Gegeneinanderschaltung zum Vieleck verbunden. Damit sind nur ein Vieleck für den Schutz der Anlage und damit nur vier Relais erforderlich.
In der Abb. 1 ist die vollständige Schaltung der Stromwandler und Relais mit den Schaltvorrichtungen· für vier parallele Leiter einer Phase dargestellt, während Abb. 2 nur das aus den Sekundärwicklungen der Stromwandler gebildete Vieleck mit der Schaltung der Relais zeigt.

In Abb. 2 sind ii,- 12, 13, 14 vier Dreiphasenleitungen. In je zwei Phasen dieser Leitungen sind, Stromwandler eingeschaltet, von denen aber der Übersichtlichkeit wegen nur die Sekundärwicklungen· 111, 121, 131, 141 gezeichnet sind. Die beiden Sekundärwicklungen jeder Dreiphasenleitung sind gegeneinander geschaltet und die vier Paare von Sekundärwicklungen sind im Viereck geschaltet. Von den Ecken des Vierecks zweigen die Leitungen zu den vier Relais 17, 27, 37, 47 ab, die anderseits zu einem Sternpunkt verbunden sind.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wenn zwischen zwei Phasen, beispielsweise der mittleren und der rechten der Leitung 11, ein Kurzschluß auftritt, so steigt der Strom in den Sekundärwicklungen in der Stromwandler an und es fließt von der Sekundärwicklung 111 in der rechtsliegenden Phase über Punkt 5 ein Strom über den Hilfskontakt ι an dem Schalter 21 nach dem Relais 27 zum Sternpunkt des Vierecks und durch das Relais 17 und den Hilfskontakt 1 am Schalter 24 und Punkt 8 nach der in der mittleren Phase der Leitung 11 liegenden Sekundärwicklung in des Wandlers und von da in die andere Sekundärwicklung zurück. Die Relais 37 und 47 erhalten keinen Strom, weil die Leitungen 12, 13, 14 ungestört sind. Die Relais . 17 und 27 ziehen ihren Kern an und schließen nach Ablauf der Hemmwerke 171 und 271 die Kontakte 172, 173 und 272, 273. Dann fließt ein Strom von P über 173, 272, Auslösespule 31 des Schalters 21 nach N. Die Spule 31 spricht art, löst den Schalter 21 aus und öffnet den Hilfskontakt 1 und schließt die Hilfskontakte 2 und 3. Der Kontakt 1 schaltet das Relais 27 ab und damit verschwindet auch der Strom im Relais 17, das wieder seine Nullage einnimmt. Durch den Hilfskontakt 2 werden die Sekundärwicklungen in kurzgeschlossen. Der Hilfskontakt 3 dient zur Vorbereitung des Stromkreises der Auslösespule 32.

Da die gestörte Leitung 11 abgeschaltet ist, so verteilt sich der Strom auf die übrigen drei Leitungen 12 bis 14 in gleichem Maße. Aus dem Viereck ist durch Kurzschließen der Sekundärwicklungen in und durch das Abschalten des Relais 27 ein Dreieck geworden, das nun für die drei übrigen Leitungen denselben Schutz bietet wie vorher das Viereck für vier Leitungen.

Tritt nun ein Kurzschluß in den beiden rechten Phasen der Leitung 12 auf, so fließt ein Strom von 121 über Punkt 6 und den Hilfskontakt 1 am Schalter 22 nach Relais 37 und über Relais 17, Kontakt 1 am Schalter 24, Punkt 8 und 4, Kontakt 2 am Schalter 21 und Punkt 5 nach 121.

Das Relais 37 zieht seinen Kern an und schließt· die Kontakte 372 und 373. Es fließt ein Strom von P über 173, 26, Hilfskontakt 3 am Schalter 21, 372, Auslösespüle 32 nach N. In gleicher Weise wie vorher beschrieben schaltet nun Auslösespule 32 den Schalter 22 und damit die Leitung 12 ab. Beim Auslösen des Schalters 22 wird die Spule 37 am Hilfskontakt ι abgeschaltet, Hilfskontakt 2 schließt die Sekundärwicklungen 121 kurz. Durch den Hilfskontakt 3 am Schalter 22 wird der Stromkreis der Auslösespule 33 am Schalter 23 vorbereitet.

Nach Abschalten der Leitung 12 durch den Schalter 22 übernehmen nun die Leitungen 13 und 14 den gesamten Nutzstrom:

■Wenn nun in einer der beiden Leitungen eine Störung auftritt, so werden beide Leitungen gemeinsam durch ihre Schalter 23 und 24 abgeschaltet und damit die Stromlieferung vollständig unterbrochen.

Die Schutzschaltung wirkt natürlich auch dann, wenn zwischen derjenigen Phase, die keinen Stromwandler enthält, und einer der beiden anderen Phasen ein Kurzschluß auftritt. In der Sekundärwicklung der betreffenden Phase entsteht dann ein Strom, der die zugehörigen Relais zum Ansprechen bringt. Die gleiche Wirkung tritt auf, wenn irgendeine Phase einer Leitung Erdschluß hat.

Wenn ein Schalter, z.B. 21, wegen Kurzschluß in der Leitung 11 ausgelöst hat und der Wärter will ihn wieder einlegen, ehe der Kurzschluß beseitigt ist, so schaltet Schalter 21 ebenso, wie oben beschrieben, sofort wieder ab. Ist der Kurzschluß zwar beseitigt, der

Schalter an der anderen Seite der Leitung 11 aber noch offen, so fließt in der Leitung 11 und damit auch in den Sekundärwicklungen 111 kein Strom, auch wenn der Schalter 21 eingelegt wird. Dadurch aber, daß die Sekundärwicklungen πι keinen Strom fähren, wird eine Unsymmetrie in das Viereck gebrächt, die Relais 17 und 27 sprechen an und das Relais 27 führt die Wiederausschaltung des Schalters 21 herbei.

Um nun nachprüfen zu können, ob die Leitungen fehlerfrei sind oder nicht oder ob die Schalter am anderen Ende der Leitungen geschlossen sind, ist nach der Erfindung an den Sekundärwicklungen der Stromwandler eine zweite Kurzschließungsmöglichkeit durch von Hand bediente doppelpolige Umschalter mit Anzeigevorrichtung, z. B. Strommesser, gegeben. Für die Leitung 11 ist beispielsweise der Umschalter 25 mit dem Kontakt 26 für Betrieb und dem Kontakt 28 für Einschalten, ferner der Strommesser 29 angeordnet.

Der Wärter legt zum Prüfen den Umschalter auf Kontakt 28, wodurch der Strommesser an die Punkte 4 und 5 angeschlossen wird, und schaltet Schalter 21 ein.

Is.t noch ein Überstrom vorhanden, so fließt über die Relais 17 und 27 nur ein geringer Strom, der die Relais nicht zum Ansprechen bringt. Im Parallelstromkreis des ^Strommessers fließt dagegen der Hauptteil des in den Sekundärwicklungen 111 durch den Fehlerstrom, induzierten Stromes, Der Strommesser zeigt einen starken Strom an und der Wärter weiß also, daß er den Schalter 21 wieder öffnen muß. Man kann natürlich auch den Strommesser mit einer Kontaktvorrichtung versehen, welche das selbsttätige Abschalten des Schalters 21 herbeiführt, wenn noch Überstrom vorhanden ist.

Wenn aber die Leitung 11 zwar fehlerfrei, 'aber der Schalter am anderen Ende der Leitung noch offen ist, so zeigt der Strommesser 29 den dem Nutzstrom in den drei anderen Leitungen entsprechenden Strom in .der Sekundärwicklung 121, 131, 141 an, weil ja das Vieleck über den Strommesser geschlossen ist.

Ist aber die Leitung frei von Fehlern und der Schalter am anderen Ende ordnungsmäßig geschlossen, so fließt durch den Strommesser fast gar kein Strom, denn die Sekundärwicklungen in erhalten nur normalen Strom und damit haben die Eckpunkte des Vielecks bzw. die Punkte 4 und 5 gleiches Potential.

In allen drei Fällen wird der Umschalter nach Vornahme der Prüfung in seine Betriebsstellung zurückgelegt, in der Kontakt 26 geschlossen ist.

Claims (4)

P ATENT-Ansprüche:

1. Schutzschaltung gegen Fehlerstrom für parallele Leiter gleicher Phase nach Patent 330667, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Phasen jeder Leitung Stromwandler erhalten, deren Sekundärwicklungen gegeneinandergeschaltet und in dieser Gegeneinanderschaltung zum Vieleck verbunden sind, und daß zwischen die Ecken des \^rielecks und einen Sternpunkt die Relais geschaltet sind, die bei Störungen das Auslösen der zugehörigen Schalter veranlassen.

2. Schutzschaltung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter jeder Leitung mit Hilfskontakten versehen ist, die beim Auslösen des Schalters die Sekundärwicklungen der zugehörigen Wandlergruppe kurzschließen:

3.; Schutzschaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschalten einer Leitung das ihr zugehörige Relais durch Hilfskontakte am Schalter außer Tätigkeit gesetzt wird.

4. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Sekundärwicklungen jeder Wandlergruppe ein Umschalter in Reihe mit einem Strommesser liegt, an dessen Ausschlag der Zustand der zugehörigen Leitung beurteilt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.