Nach. dein Impedanzprinzip arbeitendes Selektivrelais.
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Nach <SEP> dem <SEP> Impedanzprinzip <SEP> arbeitende
<tb> Selektivrelais <SEP> werden <SEP> in <SEP> Drehstromnetzen <SEP> ge wöhnlich <SEP> von <SEP> der <SEP> verketteten <SEP> Spannung <SEP> und
<tb> von <SEP> einem <SEP> der <SEP> beiden <SEP> anliegenden <SEP> Phasen ströme <SEP> gespeist. <SEP> Damit <SEP> sollen <SEP> Auslösezeiten
<tb> erreicht, <SEP> werden, <SEP> die <SEP> entsprechend <SEP> der <SEP> Impe danz, <SEP> also <SEP> der <SEP> Entfernung <SEP> des <SEP> Kurzschlusses,*
<tb> ansteigen.
<tb> Findet <SEP> im <SEP> Netz <SEP> zum <SEP> Beispiel <SEP> an <SEP> der <SEP> Stelle
<tb> B <SEP> (Fig.
<SEP> 1) <SEP> ein <SEP> zweipoliger <SEP> Kurzschluss <SEP> statt
<tb> und <SEP> ist <SEP> E12 <SEP> die <SEP> an <SEP> einer <SEP> bestimmten <SEP> Stelle
<tb> ,A <SEP> vorhandene <SEP> verkettete <SEP> Spannung <SEP> zwischen
<tb> den <SEP> kurzgeschlossenen <SEP> Phasen <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2, <SEP> A <SEP> k
<tb> =-J2kderKurzschlussstrom <SEP> ündZ <SEP> die <SEP> Netz impedanz <SEP> pro <SEP> Phase <SEP> von <SEP> dieser <SEP> Stelle <SEP> bis <SEP> zum
<tb> Fehlerort, <SEP> so <SEP> ist <SEP> <B>111,</B> <SEP> = <SEP> i <SEP> Ein <SEP> nach <SEP> dem
<tb> genannten <SEP> Prinzip <SEP> gebautes <SEP> Selektivrelais <SEP> er hält <SEP> somit <SEP> eine <SEP> Spannung <SEP> <I>A2</I> <SEP> und <SEP> einen
<tb> Strom <SEP> <B>311"</B> <SEP> deren <SEP> Verhältnis, <SEP> wenn <SEP> von <SEP> den
<tb> Wandlerübersetzungen <SEP> abgesehen <SEP> .
<SEP> wird, <SEP> in
<tb> Grösse <SEP> und <SEP> Richtung <SEP> gleich <SEP> 2 <SEP> Z <SEP> ist. <SEP> Die <SEP> Aus lösezeiten <SEP> sind <SEP> also <SEP> eine <SEP> Funktiotr <SEP> der <SEP> <B>dop-</B>
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pelten <SEP> Leitungsimpedanz <SEP> 2 <SEP> Z <SEP> zwischen <SEP> Relais
<tb> (9) <SEP> und <SEP> Kurzschlussort <SEP> (B).
<tb> Bei <SEP> dreipoligem <SEP> Kurzschluss <SEP> (Fig. <SEP> 2), <SEP> Stelle
<tb> B, <SEP> ist <SEP> der <SEP> Kurzschlussstrom <SEP> zum <SEP> Beispiel <SEP> in
<tb> Phase <SEP> 1:
<SEP> Ti <SEP> i, <SEP> - <SEP> Z <SEP> i <SEP> und <SEP> da <SEP> nach <SEP> Fig. <SEP> 4
<tb> allgemein <SEP> Ei <SEP> = <SEP> ist, <SEP> so <SEP> ist <SEP> auch
<tb> E12
<tb> J <SEP> i <SEP> rz <SEP> = <SEP> ,V3Z
<tb> Das <SEP> Relais <SEP> misst <SEP> die <SEP> Impedanz
<tb> F'12 <SEP> - <SEP> ,@3 <SEP> Z
<tb> a11
<tb> und <SEP> dementsprechend <SEP> sind <SEP> die <SEP> Auslösezeiten,
<tb> falls <SEP> sie <SEP> nur <SEP> durch <SEP> den <SEP> 4bsolutwert <SEP> der <SEP> Im pedanz <SEP> gegeben <SEP> sind, <SEP> kleiner <SEP> als <SEP> bei <SEP> zwei poligem <SEP> Kurzschluss.
<SEP> Ausserdem <SEP> besitzt <SEP> der
<tb> Wert <SEP> 12 <SEP> eine <SEP> Phasenverdrehung <SEP> von <SEP> y@ <SEP> = <SEP> 30 <SEP>
<tb> el'1 <SEP> k
<tb> gegenüber <SEP> Z, <SEP> was <SEP> die <SEP> Auslösezeiten, <SEP> wenn
<tb> sie <SEP> vom <SEP> cos <SEP> <I>#o</I> <SEP> der <SEP> vom <SEP> Relais <SEP> gemessenen
<tb> Impedanz <SEP> abhängig <SEP> sind, <SEP> gegenüber <SEP> einem
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zweipoligen <SEP> Kurzschluss <SEP> auch <SEP> noch <SEP> verändern
<tb> kann.
<tb> Die <SEP> Auslösezeiten <SEP> sind <SEP> also <SEP> bei <SEP> der <SEP> ange gebenen <SEP> Relaisschaltung <SEP> bei <SEP> zwei- <SEP> und <SEP> drei poligem <SEP> Kurzschluss <SEP> trotz <SEP> gleicher <SEP> Entfernung
<tb> des <SEP> Kurzschlussortes <SEP> verschieden,
<SEP> wodurch
<tb> die <SEP> richtige <SEP> Staffelung <SEP> im <SEP> einen <SEP> oder <SEP> in <SEP> bei den <SEP> Fällen <SEP> beeinträchtigt <SEP> werden <SEP> kann.
<tb> Erfindungsgemäss <SEP> wird <SEP> dem <SEP> Relais <SEP> an
<tb> Stelle <SEP> des <SEP> Phasenstromes <SEP> die <SEP> Differenz <SEP> der
<tb> der <SEP> verketteten <SEP> Spannung <SEP> anliegenden <SEP> zwei
<tb> Phasenströme <SEP> zugeführt. <SEP> Das <SEP> Relais <SEP> erhält
<tb> somit <SEP> bei <SEP> zweipoligem <SEP> Kurzschluss, <SEP> beispiels weise <SEP> zwischen <SEP> Phasen <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2, <SEP> den <SEP> Strom
<tb> Jh <SEP> = <SEP> JI, <SEP> k <SEP> - <SEP> J2 <SEP> k <SEP> = <SEP> 2 <SEP> J1 <SEP> k <SEP> (Fig.
<SEP> 3) <SEP> und <SEP> die
<tb> verkettete <SEP> Spannung <SEP> E12, <SEP> so <SEP> dass <SEP> in <SEP> Grösse
<tb> und <SEP> Richtung <SEP> der <SEP> gemessenen <SEP> Impedanz <SEP> ist:
<tb> <U>Eil</U> <SEP> 2 <SEP> Z
<tb> 2 <SEP> Ji <SEP> k <SEP> 2\
<tb> Bei <SEP> dreipoligem <SEP> Kurzschluss <SEP> wird <SEP> ebenfalls,
<tb> wie <SEP> aus <SEP> Fig.
<SEP> 5 <SEP> leicht <SEP> zu <SEP> erkennen <SEP> ist,
<tb> <B>J'k</B> <SEP> = <SEP> J'1 <SEP> k- <SEP> J'2 <SEP> k <SEP> ='v3, <SEP> # <SEP> J'1 <SEP> ic
<tb> und <SEP> die <SEP> gemessene <SEP> Impedanz <SEP> absolut <SEP> genom men <SEP> ist
<tb> E'12 <SEP> _ <SEP> E"12 <SEP> <B><U>#r3 <SEP> -Z.-</U></B> <SEP> Z.
<tb> J'k <SEP> <B>#[</B>3 <SEP> J'1 <SEP> k <SEP> # <SEP> In <SEP> beiden <SEP> Fällen <SEP> -erhält <SEP> somit <SEP> das <SEP> Relais
<tb> eine <SEP> Spannung <SEP> und <SEP> einen <SEP> Strom, <SEP> dessen <SEP> Ver hältnis <SEP> in <SEP> der <SEP> Grösse <SEP> und, <SEP> wie <SEP> leicht <SEP> zu <SEP> er sehen <SEP> ist, <SEP> auch <SEP> in <SEP> der <SEP> Richtung <SEP> gleich <SEP> der
<tb> Phasenimpedanz <SEP> Z <SEP> des <SEP> Netzes <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Fehler ort <SEP> ist,
<SEP> und <SEP> die <SEP> Auslösezeiten <SEP> sind <SEP> bei <SEP> zwei und <SEP> dreipoligem <SEP> Kurzsehluss <SEP> gleich.
<tb> Bei <SEP> zweipoligem <SEP> Kurzschluss <SEP> zwischen <SEP> den
<tb> Phasen <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2 <SEP> fliesst <SEP> in <SEP> diesen <SEP> Phasen <SEP> ausser
<tb> den <SEP> Kurzschlussströmen-Ji <SEP> k <SEP> und <SEP> J2 <SEP> k;
<SEP> bedingt
<tb> durch <SEP> die <SEP> Kiirzschlussimpedanz <SEP> des <SEP> Netzes <SEP> Z,
<tb> noch <SEP> je <SEP> die <SEP> Hälfte <SEP> \@s <SEP> des <SEP> Stromes <SEP> J, <SEP> in <SEP> der
<tb> dritten <SEP> Phase <SEP> (siehe <SEP> Fig. <SEP> 6). <SEP> .13 <SEP> kann <SEP> gebildet
<tb> werden <SEP> aus <SEP> einem <SEP> Belasturigsatrom, <SEP> einem
<tb> Ausgleichstrom <SEP> zwischen <SEP> Maschinen <SEP> und <SEP> aus
<tb> dem <SEP> Kapazitätsstrom <SEP> zwischen <SEP> Phase <SEP> 3 <SEP> und
<tb> den <SEP> zwei <SEP> andern <SEP> infolge <SEP> der <SEP> Kapazität <SEP> zwi schen <SEP> den <SEP> -Phasen <SEP> unter <SEP> sieh <SEP> und <SEP> zwischen
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den <SEP> Phasen <SEP> und <SEP> Erde.
<SEP> Das <SEP> Relais <SEP> erhdt <SEP> die
<tb> Differenz <SEP> der <SEP> zwei <SEP> Ströme <SEP> in <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> 1
<tb> und <SEP> 2, <SEP> also:
<tb> <B>eil</B> <SEP> - <SEP> <B>J2</B> <SEP> = <SEP> <I>(-TI</I> <SEP> <B>l:</B> <SEP> - <SEP> <B>1/2 <SEP> J8)</B> <SEP> -- <SEP> <B>(J2 <SEP> k</B> <SEP> - <SEP> <B>1/2 <SEP> J3)</B> <SEP> - Ait-J2i;
=2 <SEP> 11k).
<tb> Die <SEP> Ströme <SEP> is <SEP> liaben, <SEP> da <SEP> sie <SEP> in <SEP> den <SEP> Pha 2
<tb> sen <SEP> I <SEP> und <SEP> 2 <SEP> in <SEP> der <SEP> gleichen <SEP> Richtung <SEP> flie- <SEP> ssen, <SEP> auf <SEP> die <SEP> verkettete <SEP> Spannung <SEP> E'12 <SEP> keinen
<tb> <B>Ei</B> <SEP> influss.
<tb> Die <SEP> Wirkung <SEP> der <SEP> dritten <SEP> Phase <SEP> ist <SEP> somit,
<tb> sowohl <SEP> was <SEP> den <SEP> Strom <SEP> wie <SEP> die <SEP> Spannung
<tb> anbetrifft, <SEP> vollkommen <SEP> aufgehoben;
<SEP> das <SEP> Ver hältnis <SEP> Spannung <SEP> durch <SEP> Strom <SEP> im <SEP> Relais <SEP> ist
<tb> hier <SEP> auch <SEP> in <SEP> Grösse <SEP> und <SEP> Richtung <SEP> gleich <SEP> der
<tb> Impedanz <SEP> Z <SEP> und <SEP> die <SEP> Auslösezeiten <SEP> unabhängig
<tb> vom <SEP> Strom <SEP> Js.
<tb> Findet <SEP> in <SEP> einem <SEP> von <SEP> zwei <SEP> Seiten <SEP> gespei sten <SEP> Teil <SEP> eines <SEP> ungeerdeten <SEP> Netzes <SEP> ein <SEP> Doppel erdschluss <SEP> der <SEP> Phasen <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2 <SEP> an <SEP> den <SEP> Stellen
<tb> A <SEP> und <SEP> B <SEP> statt <SEP> (siehe <SEP> Fig. <SEP> 8), <SEP> so <SEP> sind <SEP> zwischen
<tb> den <SEP> beiden <SEP> Erdschlussstellen <SEP> <I>A</I> <SEP> und <SEP> <I>B</I> <SEP> die
<tb> Kurzschlussströme <SEP> .71k <SEP> und <SEP> eT2k <SEP> ungleich. <SEP> In
<tb> Fig.
<SEP> 8 <SEP> ist <SEP> zum <SEP> Beispiel
<tb> Jik=J' <SEP> -l- <SEP> J" <SEP> > <SEP> J2J'- <SEP> J"' <SEP> _
<tb> wobei <SEP> 2 <SEP> J"=Jik-J2i; <SEP> und <SEP> 2J'=Jik+J2k
<tb> ist. <SEP> Die <SEP> Ströme <SEP> J' <SEP> haben <SEP> selbstverständlich <SEP> auf
<tb> den <SEP> Spannungsabfall <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Leitern
<tb> keinen <SEP> Einfluss, <SEP> da <SEP> sie <SEP> in <SEP> beiden <SEP> Phasen <SEP> gleich
<tb> gross <SEP> und <SEP> gleich <SEP> gerichtet <SEP> sind. <SEP> Der <SEP> Spannungs abfall <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> 1 <SEP> und <SEP> 2 <SEP> von
<tb> Stelle <SEP> B <SEP> weg <SEP> gegen <SEP> A <SEP> wird <SEP> allein <SEP> erzeugt
<tb> durch <SEP> die,Ströme <SEP> J", <SEP> das <SEP> heisst <SEP> durch <SEP> die <SEP> Dif ferenz <SEP> J1 <SEP> k- <SEP> J2 <SEP> k.
<SEP> Das <SEP> Verhältnis <SEP> von <SEP> Span nung <SEP> A2 <SEP> im <SEP> Relais- <SEP> zum <SEP> Strom <SEP> Ai;-J2k
<tb> ist <SEP> gleich <SEP> der <SEP> Phasenimpedanz <SEP> Z <SEP> der <SEP> Leitung
<tb> zwischen <SEP> Erdschlussstelle <SEP> B <SEP> und <SEP> Aufstellungs ort <SEP> des <SEP> Relais, <SEP> vergrössert <SEP> um <SEP> einen <SEP> für <SEP> alle
<tb> auf <SEP> einer <SEP> Seite <SEP> dieser <SEP> Erdschlussstelle <SEP> liegen den <SEP> Relais <SEP> konstanten <SEP> Betrag, <SEP> der <SEP> durch <SEP> die
<tb> Ei,dschlussimpedanz <SEP> des <SEP> Netzes <SEP> zwischen <SEP> bei den <SEP> Fehlerorten <SEP> gegeben <SEP> ist.
<SEP> Die <SEP> Staffelzeiten
<tb> werden <SEP> somit <SEP> die <SEP> gleichen <SEP> sein <SEP> wie <SEP> beim
<tb> zwei- <SEP> und <SEP> dreipoligen <SEP> Kurzschluss.
<tb> Diese <SEP> Schaltung <SEP> der <SEP> Relais <SEP> mit <SEP> der <SEP> Dif ferenz <SEP> zweier <SEP> Phasenströme <SEP> wird <SEP> vorteilhaft
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nur <SEP> in <SEP> Netzen <SEP> verwendet, <SEP> deren <SEP> Nullpunkt
<tb> nicht <SEP> oder <SEP> über <SEP> relativ <SEP> hohe <SEP> Impedanz <SEP> ge erdet <SEP> ist,
<SEP> da <SEP> einpolige <SEP> Kurschlüsse <SEP> durch <SEP> sie
<tb> nicht <SEP> richtig <SEP> erfasst <SEP> werden.
<tb> Die <SEP> Differenz <SEP> der <SEP> Ströme <SEP> zweier <SEP> Phasen
<tb> wird <SEP> am <SEP> einfachsten <SEP> durch <SEP> Dreieckschaltung
<tb> der <SEP> Sekundärseite <SEP> von <SEP> Stromwandlern <SEP> in <SEP> be kannter <SEP> Weise <SEP> gewonueit, <SEP> wie <SEP> aus <SEP> Fig. <SEP> 7 <SEP> zu
<tb> ersehen <SEP> ist, <SEP> in <SEP> der <SEP> a <SEP> die <SEP> Stromwandler, <SEP> b <SEP> die
<tb> Spannungswandler <SEP> und <SEP> c <SEP> die <SEP> Relais <SEP> bedeuten.
<tb> Die <SEP> Phasenströme;
<SEP> das <SEP> heisst <SEP> die <SEP> Ströme
<tb> von <SEP> zwei <SEP> Phasen, <SEP> können <SEP> natürlich <SEP> auch <SEP> ge trennt <SEP> in <SEP> gleich <SEP> starke, <SEP> aber <SEP> entgegenwirkende
<tb> Wicklungen <SEP> des <SEP> Relais <SEP> geführt <SEP> werden, <SEP> wo durch <SEP> die <SEP> gewünschte <SEP> Wirkurig <SEP> ebenfalls <SEP> er zielt <SEP> wird.
<tb> Falls <SEP> nur <SEP> zwei <SEP> Leitungsstromwandler <SEP> zur
<tb> Verfügung <SEP> stehen, <SEP> ist <SEP> unter <SEP> Annahme, <SEP> dass
<tb> Ji <SEP> -r- <SEP> Ja <SEP> + <SEP> Js <SEP> = <SEP> 0 <SEP> ist,
<SEP> mit <SEP> Hilfe <SEP> von <SEP> Zusatz-
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stroinwandlern <SEP> oder <SEP> durch <SEP> besondere <SEP> Wahl
<tb> der <SEP> Wicklungen <SEP> des <SEP> Relais <SEP> ebenfalls <SEP> die <SEP> Dit ferenz <SEP> der <SEP> Ströme <SEP> zweier <SEP> Phasen <SEP> oder <SEP> deren
<tb> Wirkung <SEP> leicht <SEP> zu <SEP> erhalten. <SEP> Dabei <SEP> müssen
<tb> aber <SEP> Fehler <SEP> infolge <SEP> des <SEP> beispielsweise <SEP> bei
<tb> Erdschluss <SEP> eventuell <SEP> vorhandenen <SEP> Summen stromes <SEP> Jo <SEP> <I>= <SEP> Ji <SEP> --+- <SEP> .T2 <SEP> @- <SEP> Js</I> <SEP> in <SEP> Kauf <SEP> genom men <SEP> werden.