DE658161C - Einrichtung zum Schutz von Wechselstromleitungen - Google Patents

Description

Zum Schalten in Weehselstromleitungen werden im allgemeinen Schalter verwendet, die für die größte in der Leitung mögliche Kurzschlußstromstärke bemessen sind und somit gleichzeitig als Schalter für die Nennleistung und als Schutzschalter zum Abschalten von Kurzschlußströmen dienen. Es ist jedoch auch schon vorgeschlagen worden, in die zu schützende Wechselstrornleitung unmittelbar hintereinander zwei verschiedene Schaltanordnungen zu legen, wobei die eine Schaltanordnung für den Nennstrom der Anlage, die andere dagegen für den Kurzschlußstrom bemessen ist. Bei einer bekannten Schalteinrichtung dieser Art liegen in der Abzweigleitung zwischen dem speisenden Netz und dem Stoomverbraucher ein für große Leistung bemessener Schalter und ein weiterer Schalter, der nur Ströme abschalten kann, die in der Größenordnung des Betriebsstromes liegen. Damit der kleine Schalter nicht geöffnet wird, wenn ein Kurzschlußstrom in der Anlage auftritt, sind besondere Verriegelungsemrichtungen mit Hilfsrelais, Hilfskontakten und ähnlichen Hilf seinrichtungen - vorgesehen, durch die die beiden Schalter in gegenseitige Abhängigkeit gebracht werden.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Schutz von Wechselstromleitungen, bei der ebenso wie bei der vorstehend erwähnten bekannten Anordnung zwei verschiedene S ehalt vor richtungen in der Wechselstromleitung unmittelbar hintereinandergeschaltet sind. Gemäß der Erfindung sind in die Verbindungsleitung zwischen dem Wechselstromnetz und dem Verbraucher unmittelbar hintereinander, d. h. an der Stelle, an der im allgemeinen ein für die Kurzschlußleistung bemessener Schalter angeordnet ist, ein nur für die Nennleistung des Verbrauchers bemessener Überstriomselbstschalter und ein Stromwandler geschaltet, dessen Sekundärkreis über Entladungsgefäße kurzgeschlossen ist, deren Entladungswege beim Auftreten eines Kurzschlusses selbsttätig in Abhängigkeit von dem Kurzschlußstnom durch Gittersteuerung gesperrt werden.

Die Schutzanordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In der Verbindungsleitung zwischen einem Verbraucher und einem Drehstromnetz liegt auf der Niederspannungsseite eines Transformators ein mechanischer Schalter 1, der nur für den Nennstrom, d.h. für den normalen Betriebs-

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

Dipl.-Ing. Dr. Wilhelm Leukert in Berlin-Siemensstadt.

leistungsschalter bietet.

strom des Verbrauchers, bemessen ist, der also nicht in der Lage ist, bei einem Kurzschluß, der hinter diesem Schalter auftritt, den dann entstehenden Kurzschlußstroin zu bewältigen. Der Schalter ι ist also ein Überstromselbst-,;·) schalter. Hinter diesem Schalter liegt einef% Drosselspule bzw. ein Stromwandler 2, der mit einer Sekundärwicklung ausgerüstet ist. In den Stromkreis dieser Sekundärwicklungen ίο sind Entladungsgefäße 4 geschaltet, über die der Sekundärstroinkreis der Drosselspule 2 geschlossen und geöffnet werden kann. Das Potential der Steuergitter der Entladungsgefäße hängt von einer unveränderlichen Gleichspannungsquelle 6 und einer veränderlichen Gleichspannungsquelle 7 ab, wobei die letztere dem in der zu schützenden Leitung fließenden Wechselstrom entspricht, da der Transformator 8 an die Stromwandler 9 angeschlossen ist.

Sobald in der von dem Drehstromnetz abzweigenden, zum Verbraucher führenden Leitung ein Kurzschlußstrom, d. h. ein den normalen Betriebsstrom wesentlich übersteigender Strom, auftritt, überwiegt die von dem Gleichrichter 7 gelieferte Spannung die Spannung des Gleichrichters 6, das Potential der Steuergitter der Entladungsgefäße wird negativ, die Entladungsgefäße werden gesperrt und der Sekundärkreis des Strorntransformators 2 geöffnet. Um Überspannungen bei diesem Schaltvorgang zu vermeiden, sind den Entladungsgefäßen noch hochohmige Widerstände S parallel geschaltet.

Die Erfindung stellt einen außerordentlich einfachen und wirkungsvollen Schutz für Wechselstnomleitungen dar. Die bisher in derartigen Schaltanlagen notwendigen Schalter mußten für wesentlich größere Schaltleistungen bemessen werden, als es dem Betriebsstrom der Anlage entspricht, nur um die an sich verhältnismäßig selten auftretenden Kurzschlüsse abschalten zu können.. Die Erfindung vermeidet die für die Kurzschlußleistung bemessene Schalteinrichtung vollständig; denn die Drosselspule 2 kann ohne weiteres so dimensioniert werden, daß man mit Entladungsgefäßen verhältnismäßig geringer Schaltleistung in dem Sekundärkreis auskommt und daß trotzdem die Anlage vollständig sicher gegen Zerstörungen durch Kurzschlüsse geschützt wird. Der zum Abschalten der normalen Betriebsleistung dienende Schalter wird ganz erheblich billiger als die bisher üblichen, an dieser Stelle anzuordnenden Hochleistungssehalter.

Es ist an sich, bereits vorgeschlagen worden, Drosselspulen mit im Sekundärkreis liegenden Entladungsgefäßen zum Schutz von Wechselstromleitungen gegen Überströme zu verwenden; es fehlte jedoch bisher die Erkenntnis, daß die Vereinigung einer solchen.

Schutzanordnung- mit einem für Nennleistung bemessenen mechanischen Schalter einen be-, sonders vorteilhaften Ersatz für einen Hoch-

[ gegenüber den Schaltanordnungen, bei 'denen die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit zwei hintereinandergeschalteten mechanischen Schaltern gelöst wird, wird durch die Erfindung der wesentliche Vorzug erzielt, daß mit mechanischen Kontakten arbeitende Relaiseinrichtungen vollständig vermieden sind. Bei der bekannten Anordnung sind auch nach wie vor zwei mechanische Schalter notwendig, von denen der eine für die Nennleistung und der andere für die Kurzschlußleistung bemessen ist. Bei der bekannten Anordnung wird nicht, wie es bei der Erfindung geschehen ist, der teuere Hochleistungsschalter vermieden, sondern es wird lediglich dafür gesorgt, daß der kleinere Schalter nicht beim Auftreten großer Kurzschlußströme beschädigt wird. Für den Leistungsschalter bringt diese Anordnung somit lediglich eine Verringerung der Schalthäufigkeit, keineswegs aber eine Verbilligung der Schaltanlage; im Gegenteil, durch die Zusatzeinrichtungen ist die Anlage nur teuer geworden.

Bei der Erfindung ist nicht nur der Hochleistungssehalter ganz vermieden, an dessen Stelle ist darüber hinaus eine Einrichtung getreten, die in den Hauptleitungen keinerlei mechanische Kontakte aufweist, die aber auch in den Hilfsleitungen, d. h. im Sekundärkreis der Drosselspule 2, ohne irgendwelche mechanisch bewegten Kontakte arbeitet. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß die Drosselspule, welche zum Schutz gegen Kurzschlußströme dient, wesentlich billiger sein muß als ein an gleicher Stelle liegender Hochleistungssehalter. Die im Sekundärkreis der Drosselspule liegenden Entladungsgefäße können, wie bereits erwähnt wurde, ohne weiteres für verhältnismäßig kleine Schaltleistungen ausgeführt, werden; denn in dem Übersetzungsverhältnis zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung der Drosselspule hat man es in der Hand, die Abschaltleistung der Eritladungsgefäße weitgehend herunterzusetzen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Schutz von Wechsel- μ stromleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung zwischen Netz und Verbraucher unmittelbar hintereinander ein nur für die Nennleistung des Verbrauchers bemessener Überstromselbstschalter (1) und ein Stromtransformator (2) geschaltet sind, dessen Sekundärkreis

   betriebsmäßig über Entladungsgefäß« kurzgeschlossen ist, deren Entladungswege beim Auftreten eines Kurzschlusses in der Wechsdstnoimleitung selbsttätig in Abhängigkeit von dem Kurzschlußstrom durch Gittersteuerung gesperrt werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Sekundärwicklungen des Stromtransformators bzw. zu den Entladungsgefäßen im Sekundärkreis hochohmige Widerstände (5) parallel geschaltet sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen