DE604526C

DE604526C - Protective relay with an excitation device that depends on a mains voltage

Info

Publication number: DE604526C
Application number: DES95083D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Robert Schimpf
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1929-11-20
Filing date: 1929-11-20
Publication date: 1934-10-24

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 24. OKTOBER 1934ISSUED ON OCTOBER 24, 1934

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVi 604526 KLASSE 21 c GRUPPE 6860JVi 604526 CLASS 21 c GROUP 6860

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. November 1929 abPatented in the German Empire on November 20, 1929

Es ist bekannt, bei Schutzrelais, welche von dem Zusammenbrechen der Spannung abhängig sind, den vom Relais gesteuerten Auslösestromkreis zu unterbrechen, wenn das Verschwinden der Spannung an der Relaisspule nicht durch das Zusammenbrechen der Netzspannung, sondern durch einen Fehler im Spannungskreis, beispielsweise durch das Durchbrennen der Spannungswandlersicherung, verursacht ist. Um unterscheiden zu können, ob das Verschwinden der Relaisspannung von einer Störung des Netzes oder von einem Fehler im Spannungskreis des Relais verursacht ist, hat man vorgeschlagen, zwei Spannungsquellen zu benutzen, welche auf ihrer Sekundärseite beide spannungslos werden müssen, um in Reihe liegende Kontakte im Auslösekreis zu schließen. Die Hintereinanderschaltung mehrerer Relaiskontakte im Auslösestromkreis, über welche eine nicht nnbeachtliche Leistung fließen muß, ist natürlich nachteilig; wo es möglich ist, wird man die Zahl der Kontakte verringern. Gemäß der Erfindung ist die Anregevorrichtung parallel über zwei Hilfsgeräte an die gleiche Netzspannung angeschlossen und das Anregen des Schutzrelais ist nur dann möglich, wenn die von diesen Hilfsgeräten gelieferten Spannungen'beide in übereinstimmender Weise vom Normalwert abweichen. Abgesehen davon, daß die Leistung des Anregestromkreises wesentlich kleiner als die Leistung des Auslösestromkreises ist, gewinnt man auch den weiteren Vorteil, daß man von beiden Spannungen einen einzigen Kontakt im Anregestromkreis steuern kann. Zur Erhöhung der Sicherheit empfiehlt es sich, die Spannungen für den Anregestromkreis zwei ungleichartigen Hilfsgeräten zu entnehmen, beispielsweise einem Spannungswandler und einer Kondensatorklemme, welche beide an der gleichen Leitung liegen. Die Ver-Wendung zweier gleichartiger Hilfsgeräte könnte dazu führen, daß infolge irgendeiner Störung im Betrieb alle Hilfsgeräte arbeitsunfähig würden. Das Relais würde dann trotz der angewendeten Sicherheitsmaßnahmen ansprechen, obwohl keine Veranlassung zur Abschaltung der Leitung oder der Maschine gegeben ist. Eine der sichersten Betriebsquellen, mit deren Hilfe es möglich ist, aus einer hohen Wechselspannung eine geringe Wechselspannung abzuleiten, ist die Kondensatorklemme, die sich also für die Sicherheitsvorrichtung, welche Gegenstand der Erfindung ist, besonders eignet. Weniger gut ist eine Anordnung, bei welcher außer dem Spannungswandler ein Leistungstransformator zur Sicherung der Schutzvorrichtung herangezogen wird, weil es nicht immer sicher ist, daß der Leistungstransformator mit der gleichen Sammelschiene verbunden ist, an welche der Spannungswandler angeschlossen ist. Dazu kommt, daß der Leistungstransformator aus betriebstechnischenIt is known, in protective relays, which depend on the collapse of the voltage are to interrupt the trip circuit controlled by the relay when the disappearance the voltage at the relay coil is not caused by the breakdown of the mains voltage, but rather through a fault in the voltage circuit, for example through a burnout the voltage transformer fuse. In order to be able to distinguish whether the disappearance of the relay voltage of caused by a fault in the network or by a fault in the voltage circuit of the relay, it has been suggested to use two voltage sources, one on their secondary side both must be de-energized in order to make contacts in series in the trip circuit conclude. The series connection of several relay contacts in the tripping circuit, via which an insignificant service must flow is of course disadvantageous; where it is possible the number of contacts will be reduced. According to the invention is the excitation device connected in parallel to the same mains voltage via two auxiliary devices and that The protective relay can only be picked up if the devices supplied by these auxiliary devices Tensions' both deviate from the normal value in a consistent manner. Apart from this, that the power of the excitation circuit is much smaller than the power of the trip circuit is, one gains the further advantage that one can control a single contact in the excitation circuit of both voltages can. To increase safety, it is recommended that the voltages for the excitation circuit two dissimilar auxiliary devices can be found, for example a voltage converter and a capacitor terminal, both of which are on the same line. The usage two similar auxiliary devices could lead to some malfunction all auxiliary devices would be unable to work during operation. The relay would then despite the address the safety measures applied, although there is no reason to switch off the line or the machine is given. One of the safest operational sources with the help of which it is possible to get out to divert a low alternating voltage from a high alternating voltage is the capacitor terminal, which is therefore particularly suitable for the safety device which is the subject of the invention. One is less good Arrangement in which, in addition to the voltage converter, a power transformer for backup the protection device is used because it is not always certain that the power transformer is connected to the same busbar is connected to which the voltage converter is connected. In addition, the Power transformer from operational engineering

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Dr. Robert Schimpf in Berlin-Siemensstadt.Dipl.-Ing. Dr. Robert Schimpf in Berlin-Siemensstadt.

Gründen von Zeit zu Zeit abgeschaltet werden muß.Reasons must be switched off from time to time.

Die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung ist auch dann von Nutzen, wenn beispielsweise ein Leitungsschutzrelais, welches von dem Zusammenbrechen der Spannung abhängig ist, durch eine Schaltvorrichtung mit der einen oder anderen Leitung verbunden werden soll. Die Umschaltung von einerThe safety device according to the invention is also useful when, for example a line protection relay, which is dependent on the collapse of the voltage, through a switching device to be connected to one or the other line. Switching from one

ίο Leitung auf die andere Leitung bringt eine vorübergehende Unterbrechung des Spannungskreises mit sich. Wenn jedoeh zwei getrennte Hilfsgeräte, beispielsweise ein induktiver und ein kapazitiver Spannungswandler, das Anregerelais beeinflussen, ist es möglich, die Umschaltung ohne Unterbrechung des Spannungskreises vorzunehmen. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist schematisch in der Abbildung wiedergegeben.ίο Line on the other line brings one temporary interruption of the voltage circuit with it. But if two separate Auxiliary devices, for example an inductive and a capacitive voltage converter, the excitation relay affect, it is possible to switch over without breaking the voltage circuit to undertake. An example of such an arrangement is shown schematically in the figure.

Das Leitungsschutzrelais ist mit 1 bezeichnet. Es wird beeinflußt von einer Stromspule / und einer Spannungsspule E. Die beiden Spulen rufen entgegengesetzte Drehmomente hervor und stellen den Kontaktarm 2 des Relais je nach dem Verhältnis ihrer Kräfte ein. Nach dem Kontaktarm 2 wird von einem Zeitwerk 3 ein Laufkontakt 4 mit gleichmäßiger Geschwindigkeit zu bewegt, wenn die Spannungsabfallrelais 5 und 6 beide ihre Erregung verlieren.The line protection relay is labeled 1. It is influenced by a current coil / and a voltage coil E. The two coils produce opposite torques and adjust the contact arm 2 of the relay depending on the ratio of their forces. After the contact arm 2, a running contact 4 is moved at a constant speed by a timer 3 when the voltage drop relays 5 and 6 both lose their excitation.

Durch die Relais 5 und 6 wird dann nämlich ein Kontakt 7 geschlossen, welcher den Stromkreis für die Antriebsspule 8 des Zeitwerkes 3 schließt. Die Laufzeit des Kontaktes 4 bis zum Kontaktschluß mit dem Kontaktarm des Schutzrelais 1 hängt von der Stellung des Kontaktarmes 2 ab. Bei Berührung des Laufkontaktes und des Kontaktes des Meßsystems 1 wird der Stromkreis für eine Auslösespule 9 geschlossen. Die Spannungsspule E des Relais ist an einen doppelpoligen Umschalter 10 angeschlossen und kann durch diesen entweder an die Sekundärwicklung eines Spannungswandlers S^₁ oder an die Sekundärwicklung eines Spannungswandlers Sp₂ angeschlossen werden. Das Anregerelais 6 liegt parallel zur Spannungsspule E. Beim Umschalten des Umschalters 10 wird Spule 6 vorübergehend spannungslos. Relaiskontakt 7 wird nicht geschlossen, wenn Spule 5 erregt bleibt. Spule 5 ist nicht an den Umschalter 10 angeschlossen, sondern an einen doppelpoligen Umschalter 11. Über diesen Umschalter ist Spule 5 entweder mit der Sekundärwicklung eines Wandlers C₁ oder eines Wandlers C₂ verbunden. Diese Wandler sind an Kondensatordurchführungen angeschlossen. Die Wandler S^₁ und C₁ einerseits und Sp_z und C₂ andererseits gehören verschiedenen Leitungen an, die nicht notwendig miteinander verbunden sein müssen. Wird Relais 1 von der einen Leitung auf die andere umgelegt, so geschieht dies durch Umstellung des doppelpoligen Umschalters 10. Umschalter 11 kann nun vorher oder nachher umgelegt werden; er darf nur nicht gleichzeitig mit Umschalter 10 seine Stellung wechseln.A contact 7, which closes the circuit for the drive coil 8 of the timer 3, is then closed by the relays 5 and 6. The running time of the contact 4 until the contact closes with the contact arm of the protective relay 1 depends on the position of the contact arm 2. When the running contact and the contact of the measuring system 1 touch, the circuit for a trip coil 9 is closed. The voltage coil E of the relay is connected to a double-pole changeover switch 10 and can be connected through this either to the secondary winding of a voltage converter S ^ ₁ or to the secondary winding of a voltage converter Sp ₂ . The excitation relay 6 is parallel to the voltage coil E. When switching over the switch 10, coil 6 is temporarily de-energized. Relay contact 7 is not closed if coil 5 remains energized. Coil 5 is not connected to changeover switch 10, but rather to a double-pole changeover switch 11. This changeover switch is used to connect coil 5 either to the secondary winding of a converter C ₁ or to a converter C ₂ . These converters are connected to condenser bushings. The transducers S ^ ₁ and C ₁ on the one hand and Sp _z and C ₂ on the other hand belong to different lines that do not necessarily have to be connected to one another. If relay 1 is switched from one line to the other, this is done by switching the double-pole switch 10. Switch 11 can now be switched before or after; it is just not allowed to change its position at the same time as toggle switch 10.

Umschalter 10 und 11 können mechanisch oder elektrisch miteinander gekuppelt sein. Mechanisch beispielsweise in der Form, daß Umschalter 10 nach seiner Umstellung den Schalter 11 mittels einer elastischen Kupplung nachzieht. Statt dessen kann Umschalter 10 auch mit weiteren Kontakten ausgerüstet sein, welche Relais steuern, die ihrerseits den Umschalter 11 in die dem Umschalter 10 entsprechende Stellung bringen. Ob der Umschalter 10 oder der Umschalter 11 dabei von Hand bedient wird, ist sowohl bei der mechanischen Ausführung als auch bei der elektrischen Ausführung der Kupplung beider Schalter gleichgültig. ^v Changeover switches 10 and 11 can be coupled to one another mechanically or electrically. Mechanically, for example, in the form that changeover switch 10, after its changeover, pulls switch 11 by means of an elastic coupling. Instead, changeover switch 10 can also be equipped with further contacts which control relays which in turn bring changeover switch 11 into the position corresponding to changeover switch 10. Whether the changeover switch 10 or the changeover switch 11 is operated by hand is irrelevant for the mechanical design as well as for the electrical design of the coupling of the two switches. ^v

Wenn auch das dargestellte Ausführungsbeispiel eine nur von Spannungsabfall abhängige Anregung wiedergibt, so ist dies nur als Beispiel gezeichnet, um für die Erfindung, unwesentliche Einzelheiten aus der Abbildung fortzulassen. Die Anordnung ist ohne weiteres auch dann anwendbar, wenn außer der Spannung auch der Strom Einfluß auf die Anregung des Schutzrelais hat. Man kann ferner, wenn die Spannungswandler Sp_x oder Sp₂, erregungs- g₀ los werden, einen Alarm auslösen lassen, durch welchen die Aufmerksamkeit des Zentralenwärters auf den betreffenden Spannungswandler gelenkt wird, damit er feststellt, ob eine Sicherung durchgebrannt ist oder nicht. 'Even if the illustrated embodiment reproduces an excitation that is only dependent on the voltage drop, this is only drawn as an example in order to omit details that are insignificant for the invention from the figure. The arrangement can also be used without further ado if, in addition to the voltage, the current also has an influence on the excitation of the protective relay. Furthermore, if the voltage converters Sp _x or Sp ₂ , excitement g ₀ are released, an alarm can be triggered by which the attendant's attention is drawn to the voltage converter concerned so that he can determine whether a fuse has blown or not. '

Claims

Patent claims:

1. Protective relay with dependent on a mains voltage starter device, characterized in that the excitation device (5, 6) via two preferably dissimilar auxiliary devices in parallel (Sp and C) is connected to the same mains voltage and that the energizing of the protective relay (1) only _los possible is when the voltages supplied by these auxiliary devices both deviate from the normal value in the same way.

2. Protection relay according to claim 1, characterized in that the two auxiliary devices (Sp, C) are inductive and capacitive voltage converters located on the same lines.

For this purpose ι sheet of drawings