Selektivschutzeinrichtung In vielen Fällen genügt zum selektiven Abschalten
einer gestörten Leitung nicht allein die Höhe des Überstromes als Kriterium, es
muß vielmehr auch noch die Höhe der Spannung an der Einbaustelle des Schalters herangezogen
werden (spannungsabhängiges Überstromrelais, Distanzrelais, Impedanzrelais, Reaktanzrelais).
Diese Relais benötigten bis zur Auslöseimpulsgabe, d. h. bis sie sich den herrschenden
Strom- und Spannungsverhältnissen entsprechend eingestellt haben, eine gewisse Mindestzeit,
die etwa in der Größenordnung von ioo bis aoo ms liegt. Bis zur Ausschaltung der
Störung kommt hierzu noch die Schaltereigenzeit sowie die Lichtbogendauer, so daß
die Gesamtausschaltzeit, also die Dauer der Störung, so groß wird, daß z. B. der
Kurzschlußlichtbogen ganz erhebliche Störungen durch das Durchbrennen einer Leitung
usw. hervorrufen kann. Es muß daher die Störung in einer möglichst kurzen Zeit behoben
sein. Ferner muß vermieden werden, daß die Störung sich in einem größeren Netzteil
bemerkbar macht.Selective protection device In many cases, selective shutdown is sufficient
a disturbed line not only the level of the overcurrent as a criterion, it
Rather, the level of voltage at the point of installation of the switch must also be used
(voltage-dependent overcurrent relay, distance relay, impedance relay, reactance relay).
These relays required up to the triggering impulse, i. H. until they become the ruling one
Have set current and voltage ratios accordingly, a certain minimum time,
which is roughly in the order of magnitude of ioo to aoo ms. Until the
Disturbance is added to the breaker time and the duration of the arc, so that
the total switch-off time, i.e. the duration of the disturbance, is so great that, for. B. the
Short-circuit arc very significant disturbances due to the burning of a line
etc. can cause. The fault must therefore be remedied in the shortest possible time
be. Furthermore, it must be avoided that the disturbance is in a larger power supply unit
makes noticeable.
Wie die Verhältnisse bei einem Netzkurzschluß liegen, sei an Hand
der Abb. i erläutert. Eine Leitung i, die von :2 und 3 aus gespeist wird, besitzt
verschiedene Abzweige q., 5. Tritt bei x ein Netzkurzschluß auf, so müssen, um seine
Auswirkungen zu begrenzen, in wenigen Halbwellen die Schalter 6, 7 abgeschaltet
werden, so daß das kranke Leitungsstück zwischen den Schaltern 6 und 7 herausgetrennt
wird, während die übrigen Netzteile möglichst ungestört bleiben. Durch einen direkt
wirkenden
Überstromschutz ohne Verzögerung ist eine Ausschaltung in der zur Vermeidung von
Lichtbogenschäden erforderlichen kurzen Zeit möglich, doch würden bei der reinen
Stromabhängigkeit solcher Einrichtungen nicht nur die Schalter 6 und 7, sondern
sämtliche Schalter zwischen den Speisestellen 2, 3 herausfallen und so das ganze
Leitungsnetz längere Zeit spannungslos machen. Bei Verwendung eines der bekannten
Selektivschutzsysteme werden zwar nur die Schalter 6 und 7 auslösen, aber die Dauer
der Störung ist zu groß, um mit Sicherheit Lichtbogenschäden zu vermeiden.How the conditions are in the event of a network short circuit is illustrated
Fig. i explained. A line i fed by: 2 and 3 has
different branches q., 5. If a network short-circuit occurs at x, then his
To limit the effects, switches 6, 7 are switched off in a few half-waves
so that the diseased line piece between the switches 6 and 7 is cut out
while the other power supplies remain as undisturbed as possible. Through one directly
acting
Overcurrent protection without delay is a switch-off in order to avoid
Arc damage required a short time possible, but would occur with the pure
Current dependence of such devices not only switches 6 and 7, but
all switches between the feed points 2, 3 fall out and so the whole thing
De-energize the line network for a longer period of time. When using one of the known
Selective protection systems will only trigger switches 6 and 7, but the duration
the disturbance is too great to be sure to avoid arc damage.
Erfindungsgemäß werden nun die Vorteile der beiden bekannten Schutzarten
in der Weise vereint, daß bei Vorliegen eines Netzkurzschlusses die Ausschaltung
der vom Fehlerstrom durchflossenen Schalter unverzögert durch ein rein stromabhängiges
System erfolgt, worauf selbsttätig die Wiederzuschaltung sämtlicher Schalter nacheinander
durch ein Zeitrelais erfolgt, dessen Ablaufzeit von den Strom- und Spannungsverhältnissen
im Augenblick des Abschaltens bestimmt wird und an der Fehlerstelle am größten ist.
Während der selektiven Wiederzuschaltung ist das rein stromabhängige System mittels
einer Zeitkontaktvorrichtung nur dann wirksam, wenn das Wiiederzuschal.ten zum Wiederauftreten
des Fehlerstromes führt. Es wird also während der gesamten Ausschaltzeit das strom-
und spannungsabhängige System, unbeschadet, ob die Schalter durch das reine überstromsystem
bereits den Ausschaltimpuls erhalten haben, bis zur Unterbrechung des Kurzschlußstromes
tarbeiten, um eine dem Fehlerort entsprechende Stellung einzunehmen und um sich
dann in dieser Stellung im Augenblick der Fehlerschaltung zu verriegeln. Dieser
Stellung entsprechend erfolgt dann nach einer Pause, die so kurz bemessen ist, daß
die Abnehmer von der Unterbrechung praktisch nichts merken, die selektive Wiedereinschaltung
der Schalter zur Eingrenzung des Fehlers, derart, daß der Einschaltimpuls zu einem
Zeitpunkt erfolgt, der durch die Stellung der Verriegelung gegeben ist. Hierbei
werden die der Fehlerstelle unmittelbar benachbarten Schalter als letzte eingeschaltet
und können sofort wieder auslösen, während die übrigen Schalter blockiert sind.According to the invention, the advantages of the two known types of protection are now
united in such a way that in the event of a mains short circuit the switch-off
the switch through which the fault current flows immediately through a purely current-dependent one
System takes place, whereupon all switches are automatically reconnected one after the other
by means of a time relay, the expiry time of which depends on the current and voltage conditions
is determined at the moment of shutdown and is greatest at the point of failure.
During the selective reconnection, the purely current-dependent system is by means of
a time contact device only effective if the switch-on again to occur
of the fault current. The current-
and voltage-dependent system, regardless of whether the switch is through the pure overcurrent system
have already received the switch-off pulse until the short-circuit current is interrupted
t work to take a position appropriate to the location of the fault and to be around
then to lock in this position at the moment of the fault circuit. This
Position accordingly takes place after a pause, which is so short that
the consumers practically do not notice the interruption, the selective reclosing
the switch to isolate the error, so that the switch-on pulse to a
Time takes place, which is given by the position of the lock. Here
the switches immediately adjacent to the fault location are switched on last
and can trigger again immediately while the other switches are blocked.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Schutzeinrichtung für einen Schalter
zeigt Abb. 2. r i ist die bei Fehlerstrom unverzögert ansprechende Auslösespule,
die den Kontakt z2 schließt. Sie wird unmittelbar bei 13 an einen Netzstromschalter
angeschlossen. In dem gleichen Stromkreis liegt die Stromspule 14 des Selektivrelais
15. 16 ist die Spannungsspule des Selektivrelais, die unmittelbar von einem Netzspannungswandler
gespeist wird. Die Spulen 1q. und 16 wirken auf das Drehsystem 17 ein, das eine
Isolierfahne 18 steuert. Letztere besitzt eine Öffnung r9, die einen von mehreren
hinter der Fahne 18 liegenden Kontakten einer Widerstandsreihe 2o freigibt. Vor
der Fahne 18 bewegt sich eine Kontaktbrücke 21, die durch die Magnetspule 22 im
Sinn der Kontaktgabe bewegt wird. Auf das Drehsystem 17 wirkt ferner die Bremse
23, die bei Speisung der Magnetspule 24 aufgehoben ist. Die Isolierfahne 18 wird
sich entsprechend dem Strom- und Spannungsverhältnis im Uhrzeigersinn drehen, und
zwar um so weiter, je höher der Strom und um so niedriger die Spannung ist, also
je näher die Fehlerstelle liegt, und einen der Kontakte am Widerstand 2o freigeben.
Außer dem Selektivrelais 15 ist noch ein Zeitkontaktrelais 25 vorgesehen, dessen
Kontakte tragender Wagebalken 26 durch die Wirkung der Magnetspule 27 bewegt wird.
Diese Bewegung wird durch das Zeit-%verk 28 gehemmt. Der Wagebalken 26 überbrückt
in der Ruhelage die Kontakte 29, so daß bei auftretendem Fehlerstrom durch Schließen
des Kontaktes 12 die Ausschaltspule 30 von der Hilfsstromquelle 31 Strom
erhält und den Netzschalter abschaltet. In der Ausschaltstellung schließt der Netzschalter
den Kontakt 32, so daß die Spule 27 entsprechend dem eingeschalteten Widerstand
2o Spannung erhält und den Wagebalken 26 anzieht. -Nach einer gewissen Zeit wird
der Kontakt 33 und die Kontakte 34 geschlossen. Durch den Kontakt 33 erhält die
Einschaltspule 35 Spannung und schaltet den Netzschalter wieder ein. Befindet sich
zwischen diesem Netzschalter und der Kurzschlußstelle noch ein Schalter, so bleibt
der Netzschalter eingeschaltet. Schaltet aber der Netzschalter unmittelbar auf die
Kurzschlußstelle, so schließt sich durch den wieder auftretenden Fehlerstrom der
Kontakt 12, und die Ausschaltspule 30 erhält über die Kontakte 34. Strom,
so daß der Netzschalter sofort wieder ausschaltet und mit Hilfe einer der bekannten
Sperreinrichtungen ausgeschaltet bleibt. Durch diese Anordnung fallen also nur die
der Kurzsghlußstelle benachbarten Schalter heraus, wodurch die selektive Abschaltung
durchgeführt ist, während die übrigen Netzteile nur ganz kurzzeitig, ohne daß der
Betrieb beeinflußt wird, abgeschaltet werden.A protective device designed according to the invention for a switch is shown in Fig. 2. ri is the tripping coil that responds instantaneously in the event of a fault current and closes contact z2. It is connected to a mains switch immediately at 13. The current coil 14 of the selective relay 15 is in the same circuit. 16 is the voltage coil of the selective relay, which is fed directly from a mains voltage converter. The coils 1q. and 16 act on the rotating system 17 which controls an insulating vane 18. The latter has an opening r9 which releases one of several contacts of a resistor row 2o located behind the tab 18. In front of the flag 18, a contact bridge 21 moves, which is moved by the magnetic coil 22 in the sense of making contact. The brake 23, which is released when the magnet coil 24 is energized, also acts on the rotary system 17. The insulating tab 18 will rotate clockwise according to the current and voltage ratio, the further the higher the current and the lower the voltage, i.e. the closer the fault is, and release one of the contacts at the resistor 2o. In addition to the selective relay 15, a time contact relay 25 is also provided, the balance beam 26 of which carries the contacts and is moved by the action of the magnetic coil 27. This movement is inhibited by the time percentage 28. The balance beam 26 bridges the contacts 29 in the rest position, so that when a fault current occurs, the opening coil 30 receives current from the auxiliary power source 31 by closing the contact 12 and switches off the power switch. In the switched-off position, the mains switch closes the contact 32, so that the coil 27 receives voltage in accordance with the switched-on resistor 2o and attracts the balance beam 26. -After a certain time, the contact 33 and the contacts 34 are closed. The switch-on coil 35 receives voltage through the contact 33 and switches the mains switch on again. If there is still a switch between this mains switch and the short-circuit point, the mains switch remains switched on. But if the mains switch switches directly to the short-circuit point, the recurring fault current closes the contact 12, and the tripping coil 30 receives power via the contacts 34, so that the mains switch switches off again immediately and remains off with the help of one of the known blocking devices. As a result of this arrangement, only the switches adjacent to the Kurzsghlußstelle fall out, whereby the selective shutdown is carried out, while the other power supplies are only switched off for a very short time without affecting the operation.