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Zeitschaltvorrichtung zum Schutz von Hochspannungsanlagen Die bekannten
Zeitrelais mit Ansprechverzögerung sind mit mechanischen Hemmwerken ,ausgerüstet,
die oft zu Störungen Anlaß geben. Dias Anlaufen und einwandfreie Ablaufen des Hemmwerkes
ist in hohem Maße von der Lagerung und Ausführung. der Zahnräder und der Heinmung
abhängig. Besondere Schwierigkeiten treten bei einem Laufwerk für längere -Auslösezeiten
finit Unruhe und Ankerhemmung auf. Diese laufen sehr unsicher an, da bei den geringen
Kräften .am Anker bereits die kleinsten Reibungen den Anlauf hindern können. Bei
diesen Hemmwerken wird meistens eine besondere Anlaufvorrichtung nötig, d. h. ein
gefederter Hebel, der die Unruhe .anstößt und so in Bewegung versetzt. Diese Übelstände
sind besonders durch die geringen Kräfte bedingt, welche für die Betätigung des
Hem@inwerkes zur Verfügung stehen. Der Elektromagnet, der das Laufwerk: über einen
Kraftspeicher in Gang setzt, kann infolge des kleinen Platzbedarfes nicht beliebig
stark: ausgeführt werden.
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Diese Mängel machen. sich besonders bei den unabhängigen überstromzeitrelais
für Schutzanlagen störend bemerkbar, da von dem einwandfreien Arbeiten des Hemn
iwerkes die gesamte Hochspannungsanlage abhängig ist. Derartige Schutzrelais treten
selten, und zwar nur bei einem Fehler in der Anlage, in Tätigkeit. Für die bisher
verwendeten Hemmwerke ist dies besonders ungünstig, da die Lagerungen der Zapfen
infolge des langen Stillstandes leicht verharzen. Auch kann leicht eine Hem=
mung
beispielsweiße infolge @svd,.ttiun :in der Oberfläche der Metalle eintreten.
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Bei Zeitrelais sind Schrittschaltwerke bekannt, die mit Hilfe eines
Selbsttintcrbreche,rs weiterschalten. Dieser Selbstunterbrecher arbeitet jedoch
mit der Ausbiegung von Bimetallscheiben, wobei die Gefahr des Verziehens der Bimetalle
besteht. Die Schrittgesch-,vindigkeit ist .außerdem abhängig von der Ausgangstemperatur.
Für den Schutz von Hochspanntin'-sanlagen muß jedoch eine größere Sicherheit und
Genauigkeit in der Zeitstaffelung verlangt werden.
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Fernerhin sind als Mittel zum Einstellen der Schrittgeschwindigkeit
Kupferdämpfu ig ,Lind Parallelschalteti t-on Kondensatoren bei Zeitrelais bekannt.
Vor dem Einführen eines Schrittschaltwerkes z. B. durch eine Feder oder durch das
werden zur Entklinkung bereits Auslösemagnete verwendet, doch wird der Auslöseinagnet
nicht soffii-t abgeschaltet, sobald er seine Aufgabe erledigt hat. Daher bat man
keine Gewähr für die ständige Bereitschaft der Einrichtung, die für Schutzzwecke
sehr wichtig ist.
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Gegenstand der Erfindting ist eine Zc itscha.ltiorrichtung zum Schutz
von Hochspannungsanlagen, bei der ein Gberstronirelais ein Zeitrelais anregt. Dieses
b°sitzt als antreibendes Glied einen Dreh-vählermagneten und .als Auslöseglied ein
Schxittschaltw:erk. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die Fortschaltung
des Schrittschaltwerkes durch einen Selbstunterbrecherkontakt des Drehinagneten
gestetifert wird. Außerdem ist die Schrittgeschwindigkeit durch P.a.rallelschalten
von verschieden großen Kapazitäten zur Spule des Drehmagneten einstellbar.
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Die Zeiteinstellung erfolgt in bekannter Weise durch Anschluß des
Auslösekreises an den entsprechenden Schritt des Drehwählers. Die Länge des Zeitablaufes
ist also bedingt durch die Anzahl der Schritte und durch die Schrittgeschwindigkeit.
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Mittels dieser Maßnahnien läßt sich ein großer Zeitbereich umfassen.
Ebenso bann eine große Zeitgenauigkeit eingehalten werden, da die Ansprech- und
Abfallverzögerung der Relais genau vorbestimmt werden kann.
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Im folgenden wird der Eründungsgegenst:and an Hand von drei Schaltungsbeispielen
kurz beschrieben. Zur Anwendung gelangen in allen drei Beispielen Wähler mit einem
Drehmagneten und zwei Schalterarmen, von denen der eine unterteilte Kontaktsegmente
(beispielsweise zehn Schritte) und der .andere ein durchgehendes Kontaktsegment
mit einer Nullstellung erhält.
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In Abb. i ist ein Zeitsch.altwerk mit einfachem -Rücklauf ,gemäß der
Erfindung dargestellt. Durch Schließen der 3urcgel:ontakte r, und r, wird der Drehmagnet
D dc= Sehrittschaltwerkes cl, und 11.. errc-t. Der Wähler dreht über die
Schrittkontakte s, so lange, bis sein Arm d, das Prüfrelais P einschaltet, das mit
seinem einen Ruhekontaktli, den Wähler stillsetzt. Der andere Kontakt p , übernimmt
die Betätigung des Stenerstronikreises. Nach Öffnung der Erregerkontakte r, und
r. infolge AbschaItens oder Verschwindens der Störung fällt das PrüfrelaisP ab und
schließt seinen Kontakt p,. Dadurch bleibt der Drehmagnet über seinen Kontaktarm
d., mit dem durchgehenden Segment s= stäiidi,eingeschaltet. Das Schrittschaltw-ei-k
wird jetzt in dein gleichen Tempo wie c-r,rher in die Ruhestellung weitergedreht.
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Iss wird z. B. ein bekannter Drehwähler i-nie mehreren symmetrisch
ül)er den Irreis verteilten Armen d, verwendet, @-on denen der nächstfolgende Arm
die Nullstellung erreicht, nachdc-m der erste Arm den letzten Kontakt, hier z. 8C
10. überstrichen hat. Auch eine geschlossene @sreisanordnti@ng der Kr_@ütaktcmit
einem einzigen Arm d, ist möglich. Deshalb ist das Schrittwerk in der Zeichnttn
nur schematisch dargestellt. öffnen die Kontakte r, und r- bevor der eingestellte
Zeitablauf, also das Ansprechen des Relais[' erreicht -ist, so dreht der Wähler
ebenfalls im gleichen Tempo übel- das dui-chgeliende @ir@ntaktsc-ment s, in die
Ruhestellung. -,XIit C ist der zur Spule des Drehmagneten I> parallel liegende Kondensator
und mit t1 der Selbsruuterbrecherkont.akt des Drehmagneten liczeichnet.
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In Abb. 2 ist ein Zeitschaltwerk mit schne1-le i Rücklauf geinäh der
Erfindung dargestellt. Dieses ist als unabhängiges überstromzeitrelais in Hochspannungsschutzanlagen
besonders geeignet. Um eine selekth-c# Abschaltung der Fehlerstellen in Stichleitanyen
zu erreichen, werden die unabli:ingigen Übcrstromzeitrelais, welche parallel an
eine Stichleitu:n- geschaltet sind, auf verschiedene Zeiten eingestellt. Diese verschiedene
Einstellun g l:ißt sich bei dem Wälilerzeitrelais bequem durch Anschluf) des Auslösekreises
an die verschiedenen Schritte des Wählers vornehmen. Das Zeitschaltwerk nach Abb.
i ist hier weniger geeignet, da die unabhängigen Überstromzeitrelais einen schnellen,
wenn möglich momentanen Rücklauf des Zeitwerkes in die Nullstellung nach Fortfall
der Erregung verlangen. Nur so l.-ißt sich mittels des Lnabhängigen überstromzeitrelais
ein einwandfreier Schutz der Hochspannungsleitungen erreichen. Nach Abfall des überstromrelais
)Z wird mittels des Ruhekontaktes y, der Selbstunterbrecherstroinkreis für den Drehmagneten
von der Verzögerung befreit und gegebenenfalls ein besonders schnellaufend er Relaisunterbrecher
U
eingeschaltet. Hierdurch dreht das Schrittschaltwerk beim Abfallen des Überstromrelais
R urverzögert in die Ruhestellung durch. Die Wirkungsweise entspricht sonst der
Schaltung nach Abb. i.
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Das in den Abb.3 und 4 dargestellte Zeitschaltwerk mit urverzögerter
Rückstellung eignet sich ganz besonders gut zur Verwendung in unabhängigen überstromzeitrelais.
Die Rückstellung des Zeitwerkes erfolgt hier nach Fortbleiben der Erregung, also
beispielsweise Abfallen des Überstromrelais R, momentan.
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Zwecks sofortiger Rückstellung des Drehwählers ist dieser hier mit
einem besonderen Auslösemagneten A ausgerüstet. Die Wirkungsweise dieses Drehwählers
zeigt Abb. ¢; der Wähler wird durch die Klinke I(, schrittweise gedreht. Die Auslösung
erfolgt durch Betätigung des Auislösemagneten A, welcher die Klinke I(, freigibt.
Hierdurch wird .auch die Klinke 1(l gehob,en, so, daß der Dreharen z. B. durch eine
Feder urverzögert in die Ruhestellung zurückgedreht wird. Die Schaltung eines derartigen
unabhängigen übterstromzeitrelais mit Drehwähler und mit Aus-1 ösemagneten zeigt
die Abb.3. Nach Ansprechen des überstromrelais R erfolgt die schrittweise Betätigung
des Wählers mittels eines Selbstunterbrecherkont.aktes d. Durch das Prüfrelais P
wird der Wähler stillgesetzt sowie die Auslösung des Schalters S vorgenommen. Danach
fällt auch das überstromrelais R ab und schaltet mittels seines Kontaktes den Auslösemagneten
A ein, welcher den Wähler momentan in die Ruhestellung zurückdrehen läßt. Folgt
das Abfallen des überstromrelais R vor dem Ansprechen des Prüfrelais, so wird auch
in diesem Falle das Zeitschaltwerk durch den Auslösemagrneten A über das Kontaktsegmnent
i bis i o augenblicklich in die Nullstellung zuxiickgedreht. Bei einem kurz hinterher
.auftretenden neuere Überstrom ist das im-,abhängige üb.erstromzeitrelais daher
so@o!rt wieder betriebsbereit. Der Zeitablauf bleibt auch in diesem FalW unverändert.