Vorrichtung zum Schutz von Dreiphasennetzen. Vorrichtungen zum Schutz. von Drei- pha.sennetzen mit einem einzigen Relais, das in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwi schen Spannung und Stromstärke des Kurz schlusskreises arbeitet, sind bekannt. Dabei wird die Stromspule des Relais von der Dif ferenz der Ströme in zwei Phasen erregt. Die Spannungsspule wird durch Schalteinrich tungen an die Spannung der vom Fehler be troffenen Leitungen geschaltet.
Gemäss der Erfindung wird die Span nungsspule einer Vorrichtung zum Schutz von Dreipha.sennetzen, die in Abhängigkeit von dem Verhältnis zwischen der Strom stärke und der Spannung des Kurzschluss- kreises arbeitet und bei welcher die Strom spüle von der Differenz der Ströme in zwei von den drei Phasenleitungen erregt wird, und welche ferner Schalteinrichtungen zum Anschalten der Spannungsspule an die Span nung zwischen "den vom Fehler betroffenen Phasenleitungen besitzt, bei einem Fehler zwischen denjenigen Phasenleitungen, deren Ströme auf die Stromspule des Relais ein wirken, von einer doppelt so grossen,
der Spannung zwischen den betroffenen Phasen leitungen proportionalen Spannung gespeist wie bei einem Kurzschluss zwischen einer die ser beiden Phasenleitungen und der dritten Phasenleitung. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass dem Quotientenrelais in jedem Störungsfalle das richtige Verhältnis von Strom und Spannung (Impedanz) des Kurz schlusskreises zugeführt wird. Dies ist für den Selektivschutz insofern von Wichtigkeit, als die Auslösezeit von der Grösse der Impe danz abhängt.
Bei der bekannten Anord nung wird auch im Falle eines Kurzschlusses zwischen denjenigen Phasen, deren Strom differenz der Stromspule des Quotienten- relais zugeführt wird, die Spannungsspule ebenso wie in den andern Fällen an die ein fache verkettete Spannung gelegt.
Da aber der der Stromspule des Quotientenrelais zu- geführte Strom doppelt so gross ist, wie in den beiden andern Fällen (gleichen Kurz schlussstrom und gleiche Fehlerortsentfer- nung in allen Fällen vorausgesetzt), so er scheint die Impedanz bei der bekannten An ordnung in diesen beiden Fällen doppelt so gross, das heisst das Relais arbeitet mit dop pelt so grosser Verzögerung wie notwendig wäre. Dieser Nachteil wird durch die Erfin dung vermieden.
In der Abb. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.<I>R</I> S <I>T</I> sind die drei Leitungen eines Dreiphasennetzes. In den beiden Leitungen S und<I>T</I> liegen Strom wandler 2 und 3. Die Sekundärwicklungen der beiden Stromwandler 2 und 3 sind in bekannter Weise gegeneinander geschaltet. Parallel zu ihnen liegt die Stromspule 41 eines Quotientenrelais 4, der also die Diffe renz der Ströme in den beiden. Stromwandlern zugeführt wird. In den Verbindungsleitun gen der Stromwandler liegen Überstromrelais 5 und 6.
Diese steuern Umschalterelais 7 und B. 9 und 10 sind Spannungswandler. 11 ist ein Richtungsrelais, dessen Stromspule 111 in Reihe mit der Stromspule 41 des Quotien- tenreIais parallel zu den Sekundärwicklun gen der Stromwandler 2 und 3 liegt und eben falls von der Differenz der Ströme in den beiden Phasen S und T erregt wird. Die Spannungsspule 112 des Richtungsrelais 1.1 liegt parallel zu der Spannungsspule 42 des Quotientenrelais und bekommt in allen Fäl len dieselbe Spannung wie diese. Bei einem Kurzschluss, beispielsweise zwi schen den Phasen R und T, fliesst in diesen beiden Leitungen ein Überstrom.
Der Strom in der Phase S ist vernachlässigbar klein. Die Stromspule 41 des Quotientenrelais 4 wird entsprechend dem in der Leitung T fliessen den Überstrom erregt, von dem auch die Stromspule 111. des Richtungsrelais 11 erregt wird. Das Überstromrelais 5, das in dem von dem Stromwandler 3 und den beiden Strom spulen 41 und<B>11.1</B> gebildeten Stromkreis liegt. spricht an und schliesst seinen Kontakt 51.
Das Überstromrelais 6 kann nicht an- sprechen, da die Leitung S keinen Überstrom führt. .Wenn der Kontakt 51. geschlossen wird, wird das Umschalterelais 7 erregt und bringt die von ihm gesteuerten Umschalter 71, 72, 73 in Berührung mit ihren Arbeits kontakten. Wenn der Umschalter 73 seinen Arbeitskontakt berührt, erhalten die Span nungsspulen 42 und 112 des Quotienten- und des Richtungsrelais über die Spannungs- wandler 9 und 10 die verkettete Spannung zwischen den Phasen R und T.
Das Quotien- tenrelais verstellt infolgedessen entsprechend dem Verhältnis von Strom und Spannung in dem Kurzschlusskreis der Phasen R und T seinen Zeiger 43 entgegengesetzt dem Uhr zeigersinne. Gleichzeitig wird ein Zeitwerk 44 in Umlauf gesetzt und dadurch der Kon takthebel 45 mit einer bestimmten Geschwin digkeit ebenfalls entgegengesetzt dem Uhr zeigersinne gedreht. Nach einer gewissen Zeit, die dem Ausschlag des Zeigers 43 ent spricht, kommt der Kontakthebel 45 in Be rührung mit dem Zeiger 43.
Wenn der Über strom in einer solchen Richtung fliesst, dass das Richtungsrelais 11 seinen Kontakt<B>113</B> schliesst, so ist jetzt der von dem Quatienten- relais gesteuerte Auslösestromkreis geschlos sen, und die fehlerhafte Leitung wird ab geschaltet.
Bei einem Kurzschluss zwischen den Lei tungen R und S finden dieselben Vorgänge statt, mit Ausnahme, dass nicht das Über stromrelais 5, sondern das überstromrelais 6 und damit das Umschalterelais 8 erregt wird. Der Spannungsspule 42 des Quotien- tenrelais 4 wird in diesem Falle die ver kettete Spannung der Phasen S und R, zu geführt. Das QuotientenreIais 4 schaltet also in diesem Falle entsprechend dem Verhältnis von Strom und Spannung in den Phasen R und S ab.
Die Umschalter 81 und 82 des Umschalterelais ä und die Umschalter<B>79</B> und 73 des Umschalterelais 7 sind so geschaltet, dass bei einem Kurzschluss zwischen den Pha sen R und T der Stromkreis der Spannungs spule des Quotientenrelais nur dann geschlos sen werden kann, wenn das Umschalterelais 7 erregt, das Umschalterelais 8 dagegen ent- regt ist, das heisst wenn die Umschalter 71. bis 73 ihre Arbeitskontakte, die Umschalter <B>81</B> bis 83 ihre Ruhekontakte berühren.
Eben so erhält das Quotientenrelais bei einem Kurzschluss zwischen den Phasen R und S nur dann Spannung, wenn das Umschalte relais 8 erregt, das Umschalterelais 7 dagegen entregt ist.
Bei einem Kurzschluss zwischen den Pha sen<B>8</B> und T erhält die Stromspule 41 des Quotientenrelais einen Strom von der doppel ten Grösse wie in den beiden geschilderten Fällen, da in diesem Falle die beiden Lei tungen<B>8</B> und T Überstrom führen. Infolge dessen sprechen die beiden Überstromrelais 5 und 6 an, und beide IJmschalterelais 7 und 8 werden erregt. Damit dem Quotientenrelais das richtige Verhältnis von Strom und Span nung zugeführt wird, muss, da die Stromspule den doppelten Strom führt, die Spannungs spule die doppelte verkettete Spannung der Phasen- AS' und T erhalten.
Zu diesem- Zweck hat die eine Wicklung 102 des Spannungs- wandlers 10 doppelt so viel Windungen- wie die beiden andern Wicklungen 101, 103. Das Richtungsrelais 11 erhält auch in diesem Falle wieder dieselbe Spannung wie das nuotientenrelais. Der Stromkreis der beiden Spannungsspulen 42 und 112 verläuft über die Umschalter 83 und 71, und ihre Arbeits kontakte, das heisst nur wenn beide Relais 7 und 8 ansprechen, erhält das Quotienten- relais die doppelte verkettete Spannung.
Die Abb. 2 zeigt ein anderes Ausfüh rungsbeispiel gemäss der Erfindung. Wie in Abb. 1 liegen auch hier in den beiden Lei- lungen k9' und T die Stromwandler 2 und 3, deren Sekundärwicklungen in Kreuz gegen einander geschaltet sind, so dass die parallel zu ihnen liegende Stromspule des Quo- lientenrelais von der Differenz der Ströme iii den beiden Phasen S und T erregt wird.
hi den Verbindungsleitungen der Strom- wandler liegen wieder Überstromrelais 5 und 6. 11 ist das Richtungsrelais, dessen <B>Sf</B> romspule in Reihe mit der Stromspule und dessen Spannungsspule parallel zur Span- nungsspule des Quotientenrelais geschaltet
EMI0003.0039
ist.
<SEP> Die <SEP> Spannungsspule <SEP> 42 <SEP> des <SEP> Quotieu tenrelais <SEP> ist <SEP> bei <SEP> dem <SEP> in <SEP> der <SEP> Abbilduu,
<tb> dargestellten <SEP> Ruhezustand <SEP> der <SEP> Einrichtung
<tb> mit <SEP> ihren <SEP> beiden <SEP> Enden <SEP> über <SEP> die <SEP> Ruhekon takte <SEP> 53 <SEP> bezw. <SEP> 6 <SEP> 3 <SEP> der <SEP> beiden <SEP> Überstromrelai
<tb> und <SEP> 6 <SEP> über <SEP> einen <SEP> Widerstand <SEP> 12 <SEP> an <SEP> dip
<tb> dritte <SEP> Phase <SEP> R <SEP> angeschlossen. <SEP> Bei <SEP> einem
<tb> Kurzschluss <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> R <SEP> und <SEP> ,f
<tb> spricht <SEP> ebenso <SEP> wie <SEP> bei <SEP> der <SEP> vorher <SEP> beschrie benen <SEP> Anordnung <SEP> das <SEP> Überstromrelais <SEP> 6 <SEP> au
<tb> und <SEP> schliesst <SEP> seinen <SEP> Arbeitskontakt <SEP> 62.
<SEP> Da durch <SEP> wird <SEP> die <SEP> Spannungsspule <SEP> 42 <SEP> an <SEP> din
<tb> verkettete <SEP> Spannung <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> beiden
<tb> Phasen <SEP> R <SEP> und <SEP> S' <SEP> gelegt, <SEP> ,jedoch <SEP> unter <SEP> Vor schaltung <SEP> des <SEP> Widerstandes <SEP> 12. <SEP> Bei <SEP> einem
<tb> Kurzschluss <SEP> z ,ischen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> R <SEP> und <SEP> T
<tb> spricht <SEP> das <SEP> Überstromrelais <SEP> 5 <SEP> an. <SEP> Die <SEP> Span nungsspule <SEP> 42 <SEP> wird <SEP> in <SEP> diesem <SEP> Falle <SEP> über <SEP> den
<tb> Kontakt <SEP> 52 <SEP> an <SEP> die <SEP> verkettete <SEP> Spannung <SEP> zwi schen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> R <SEP> und <SEP> T <SEP> gelegt, <SEP> wieder
<tb> unter <SEP> Vorschaltung <SEP> des <SEP> Widerstandes <SEP> 1\?.
<SEP> Im
<tb> Falle <SEP> eines <SEP> Kurzschlusses <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Pha sen <SEP> <B>8</B> <SEP> und <SEP> T <SEP> sprechen <SEP> beide <SEP> Relais <SEP> 5 <SEP> und
<tb> an. <SEP> Infolgedessen <SEP> wird <SEP> die <SEP> Spannungsspule
<tb> des <SEP> Quotientenrelais <SEP> an <SEP> die <SEP> verkettete <SEP> Span nung <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> <B>S</B> <SEP> und <SEP> T <SEP> ange schlossen. <SEP> In <SEP> diesem <SEP> Falle <SEP> ,jedoch <SEP> ohne <SEP> Vor schaltung <SEP> des <SEP> Widerstandes <SEP> 12.
<SEP> Der <SEP> Wider stand <SEP> 12 <SEP> ist <SEP> so <SEP> bemessen, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Spannung,
<tb> die <SEP> der <SEP> Spannungsspule <SEP> im <SEP> Falle <SEP> eines <SEP> Kurz schlusses <SEP> zwischen <SEP> den <SEP> Phasen <SEP> <B>S</B> <SEP> und <SEP> T <SEP> zu geführt <SEP> wird, <SEP> doppelt <SEP> so <SEP> gross <SEP> ist <SEP> wie <SEP> die
<tb> Spannung, <SEP> an <SEP> welche <SEP> die <SEP> Spannungsspule <SEP> im
<tb> Falle <SEP> eines <SEP> Kurzschlusses <SEP> zwischen <SEP> einer <SEP> die ser <SEP> beiden <SEP> Phasen <SEP> mit <SEP> der <SEP> dritten <SEP> Phase <SEP> R
<tb> gelegt <SEP> wird <SEP> (gleichen <SEP> Kurzschlussstrom <SEP> und
<tb> gleiche <SEP> Fehlerortsentfernung <SEP> in <SEP> allen <SEP> Fällen
<tb> vorausgesetzt).
<SEP> In <SEP> der <SEP> Abbildung <SEP> wird <SEP> die
<tb> Spannungsspule <SEP> direkt <SEP> an <SEP> das <SEP> Netz <SEP> an geschlossen. <SEP> Selbstverständlich <SEP> kann <SEP> der <SEP> An schluss <SEP> auch <SEP> über <SEP> einen <SEP> Spannungswandler
<tb> erfolgen. <SEP> Das <SEP> Richtungsrelais <SEP> 11 <SEP> arbeitet <SEP> in
<tb> derselben <SEP> Weise <SEP> wie <SEP> bei <SEP> der <SEP> Anordnung <SEP> ge mäss <SEP> Abb. <SEP> 1..
<tb> Bei <SEP> den <SEP> beiden <SEP> dargestellten <SEP> Ausführungs beispielen <SEP> wird <SEP> die <SEP> Spannungsspule <SEP> des <SEP> Quo tientenrelais <SEP> durch <SEP> Überstromrelais <SEP> an <SEP> die <SEP> er forderliche <SEP> Spannung <SEP> gelegt.
<SEP> Es <SEP> ist <SEP> aber auch möglieh, anstatt der Überstromrelais Spannungsabfallrelais zu verwenden, die an die verketteten Spannungen zwischen den einzelnen Phasen angeschlossen werden, und bei einem Spannungsabfall die Spannungs spule des Quotientenrelais an die zugehörige verkettete Spannung legen.
Es ist auch möglich, statt des Richtungs relais<B>11,</B> dessen Stromspule in Reihe mit der Stromspule des Quotientenrelais und dessen Spannungsspule parallel zu der Spannungs- spule des Quotientenrelais liegt, ein Rich tungsrelais mit zwei Strom- und zwei Span nungsspulen in der bekannten Aronschaltung zu verwenden. Die beiden Stromspulen wer den wie die Überstromrelais 5 und 6 in die Verbindungsleitungen der in Kreuz geschal teten Stromwandler 2 und 3 geschaltet.
Die beiden Spannungsspulen werden dabei an die verketteten Spannungen zwischen den Phasen lt und rS bezw. R und<I>T</I> angeschlossen.