DE520924C - Selektivschutz fuer Mehrphasennetze - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
20. APRIL 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 520 KLASSE 21 c GRUPPE

Selektivschutz für Mehrphasennetze Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Februar1924 ab

Wenn in einem Drehstromnetz, das viele Elektromotoren speist, ein zweipoliger Kurzschluß auftritt, so nehmen diese Motoren in dem vom Kurzschluß nicht betroffenen Leiter mehr Strom auf als im normalen dreiphasigen Betrieb. Die Folge davon ist, daß, ohne daß Schwierigkeiten für den einzelnen Motor auftreten, der Mehrverbrauch an Strom sich zu einem Überstrom auswächst, welcher die Auslösung von Schaltern herbeiführt, die gar nichts mit dem Kurzschluß zu tun haben. Es tritt der Fall ein, daß Schalter an mehreren Stellen, die weit vom Kurzschluß entfeTnt sind, auslösen. Es sprechen nicht nur die Überstromrelais fälschlich an, weil sie einen sich epidemieartig über das ganze Netz ausbreitenden Kurzschlußstrom erhalten, sondern es kann auch vorkommen, daß die Energierichtungsrelais im Netz im falschen Sinne ausschlagen. Es kann sogar der Fall eintreten, daß diejenigen Energierichtungsrelais, durch welche der Kurzschlußstrom hindurchiließt und die also die kranke Teilstrecke abschalten sollen, falsch ausschlagen und dass mit den Auslösestromkreis der Schalter nicht schließen. Derartigen Übelständen soll durch die Erfindung abgeholfen werden.

Gemäß der Erfindung tritt bei einer Selektivschutzeinrichtung für Mehrphasennetze, bei welcher Relais mit Strom- und Spannungsspulen in derselben Anzahl wie Phasenleitungen vorgesehen sind, je nachdem welche Phasenleitungen von dem Fehler betroffen werden, das diesen zugeordnete Relais, das von der Differenz der Ströme in den kranken Phasenleitungen erregt wird, in Tätigkeit. Auf diese Weise läßt sich am sichersten erreichen, daß nur die unmittelbar durch den Fehler hervorgerufenen Ströme und Spannungsverhältnisse eine Auslösung der Schalter her- beiführen. Es sind Schutzschaltungen bekannt, bei denen ebenfalls Relais mit Strom- und Spannungsspulen vorgesehen sind, die erst bei Eintritt eines Fehlers in Tätigkeit treten. Diese Relais werden aber nicht von der Differenz der Ströme in den kranken Leitern beeinflußt. Daher arbeiten diese Einrichtungen im Gegensatz zu Anordnungen gemäß der Erfindung auch nur bei Störungsfällen bestimmter Art zuverlässig. g₀

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Von den Sammelschienen R, S, T gehen die Phasenleitungen a, b, c aus, die durch den Schalter d abgeschaltet werden, wenn die Spulen des Auslösestromkreises die Verklinkung/ aufhebt. Für die abgezweigte Leitung«, b, c sind drei Energierichtungsrelais R₁, R₂, R_& angeordnet, deren jedes mit zwei in verschiedenen Phasen liegenden Stromspulen versehen ist, um eine

'■') Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Richard Bauch in Berlin-Charlottenburg.

Stromdifferenz zu_ bilden. Dadurch wird erreicht, daß die Relais auf Ströme, die der Größe und Richtung nach gleich sind, nicht ansprechen.

In Abb. ι sind die Spannungsspulen S₁, S₂, S3 der Relais zwischen einen künstlichen Nullpunkt η und eine Phase geschaltet. Die Stromspulen ie und 4 beispielsweise des Richtungsrelais ^₁ liegen in den Phasen α und&; die ίο Spannungsspule S₁ liegt zwischen dem Nullpunkt η und der Phase c. Die Relaisspulen können natürlich auch über Strom- bzw. Spannungswandler angeschlossen werden. Erfindungsgemäß sind nun in den Stromkreis einer der Relaisspulen, z, B. der Spannungsspule S₁, die Kontakte A₁geschaltet, die durch das in die Phasen« und& angeschlossene Schütz g offengehalten werden, solange zwischen diesen Phasen Spannung herrscht. Die Einrichtung wirkt in folgender Weise: Bei normalem Betriebszustand der Leitung sprechen die Energierichtungsrelais nicht an, weil ihre Spannungsspulen abgeschaltet sind. Tritt iaber ein Kurzschluß zwischen denPhasenß und b ein, so hat dies zur Folge, daß die Spannung zwischen diesen Leitungen zusammenbricht. Die Spule g" läßt daher ihren Kern fallen und schließt die Kontakte A₁ kurz, wodurch die Spannungsspule S₁ zwischen den Nullpunkt« und die Phasec geschaltet wird. Das Richtungsrelais R₁ schlägt nun aus und schließt den Stromkreis der Auslösespule e, wodurch der Schalter d geöffnet wird.

Tritt die Überlastung in anderen Phasen auf, so sprechen die entsprechenden Energierichtungsrelais R₂ oder/?₃ an und führen die Auslösung des Schalters d herbei.

Anstatt die Spannungsspulen der Energierichtungsrelais zwischen einem künstlichen Nullpunkt und je einer Phase anzuschließen, kann man sie auch unmittelbar an die Dreieckspannung anschließen, wie dies in Abb. 2 dargestellt ist. Die Spannungsspule S₁ ist beispielsweise zwischen die Phasen b und C₁ die Spannungsspule S₂ zwischen die Phasen c und« und die SpannungsspuleS₃ zwischen die Phasen« und& geschaltet. Im übrigen ist die ■Wirkungsweise der Einrichtung die gleiche wie die der Abb. 1.

go Zur Bildung der Stromdifferenz sind in den Abb. ι und 2 die Richtungsrelais mit je zwei Stromspulen versehen, die gegeneinander gerichtet sind. Man kann die Relais aber auch nur mit einer Stromspule und einer Spannungsspule ausrüsten. Eine Stromdifferenz kann dann mittels zweier Stromwandler gebildet werden, deren Primärspulen in zwei Phasen liegen und deren Sekundär spulen in Achterschaltung an die Stromspule des Energieriehtungsrelais angeschlossen sind.

In Abb. 3 ist eine Anordnung dargestellt, bei welcher die Spannungsspulen der Energierichtungsrelais durch Überstromrelais eingeschaltet werden, die in den einzelnen Phasen eingeschaltet sind. Die Energierichtungsrelais R₁, R₂, R_s sind, wie in der Anordnung nach Abb. r, mit zwei gegeneinandergeschalteten Stromspulen und einer Spannungsspule versehen. Die Spannungsspulen S₁, S₂, S₃ sind zwischen einen künstlichen Nullpunkt ti und je eine Phase geschaltet. Die Kontakte A₁, A₂, A₃ in den Stromkreisen der Spannungsspulen werden von Spulen A₁, A₂, A₃ beehv flußt, die in den Stromkreisen von Überstromrelais m_s, tn_v tn₂ liegen. Tritt eine Überlastung in einer der Phasen a, b, c auf, so spricht das Überstromrelais der betreffenden Phase an und schließt den Stromkreis der zugehörigen Spannungsspule des Energierichtungsrelais. Dieses spricht an und schließt den Stromkreis der Auslösespule e_} durch welche die Abschaltung des Schalters el herbeigeführt wird.

Abb. 4 zeigt eine Einrichtung, bei welcher die Spannungsspulen S₁, S₂, S₃ der Energierichtungsrelais dauernd zwischen zwei Phasen angeschlossen sind, während die Stromspulen im normalen Zustand der Phasen kurzgeschlossen sind. Die Spulen i_a und /j werden durch die Kontakte A₁₁ und A₁₂ kurzgeschlössen, wenn die Spule.,g· unter Spannung steht. Bricht die Spannung zusammen, so läßt die Spule g ihren Kern fallen, die Stromspulen des Energierichtungsrelais erhalten Strom, und das Relais ^₁ schlägt aus und führt die Abschaltung der Leitung herbei.

Man kann die Einschaltung der Stromspulen, wie beschrieben, von dem Zusammenbrechen der Spannung abhängig machen, man kann sie aber auch von Überstromrelais abhängig machen, die, ähnlich wie in Abb. 3, in die drei Phasen eingeschaltet sind.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selektivschutz für Mehrphasennetze, bei dem Relais mit Strom- und Spannungsspulen in derselben Anzahl wie Phasenleitungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß, je nachdem welche Phasenleitungen von dem Fehler betraffen werden, das diesen Phasen zugeordnete, auf die Differenz der in den vom Fehler betroffenen Phasenleitungen fließenden Ströme ansprechende Relais in Tätigkeit tritt.

2. Selektivschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Zusammenbruch der Spannung zwischen zwei Phasen das für diese beiden Phasen vorgesehene Relais in Tätigkeit gesetzt wird.

3. Selektivschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Über-