CH226327A - Einrichtung zum Erdschlussschutz eines von in Reihe geschalteten steuerbaren Entladungszellen gespeisten Gleichstromnetzes. - Google Patents

Description

  Einrichtung zum     Erdschlussschutz    eines von in Reihe geschalteten steuerbaren  Entladungszellen gespeisten Gleichstromnetzes.    Für den     Erdschlussschutz    von Gleich  stromnetzen, insbesondere Hochspannungs  netzen, z. B.. nach Patent Nr. 190519, welche  von in Reihe geschalteten, steuerbaren Ent  ladungszellen mit     Lichtbogenentladung    in  normaler Gleichrichter- oder in Gleich- und       Wechselrichter-Achterschaltung    gespeist wer  den, hat man vorgeschlagen, einen     innern     Spannungspunkt der Reihe oder Reihen über  ein Schutzrelais mit Erde zu verbinden.

   Das  Schutzrelais spricht dabei auf den die     Erd-          leitung    durchfliessenden     Erdschlussstrom    an  und legt die Gitter aller Entladungszellen  oder mindestens eines Teils derselben an  ein den Stromweg sperrendes     negatives    Po  tential.  



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist  es, diesen     Erdschlussschutz    so auszubilden,  dass im     Erdschlussfall    nur die Entladungs  zellen ausser Betrieb gesetzt werden, die zwi  schen dem mit     Erdschluss    behafteten Netz  leiter und der Erdleitung liegen, während die    zwischen der Erdleitung und dem gesunden  Netzleiter liegenden Entladungszellen in Be  trieb gehalten werden.

   Dies wird erfindungs  gemäss dadurch erreicht, dass als Schutzrelais  ein selektiv wirkendes Relais verwendet wird,  welches im     Erdschlussfalle    eines Netzleiters  je nach der Richtung des     Erdschlussstromes     in der     Erdleitung    nur denjenigen Teil der  Reihe der Entladungszellen stromlos macht,  der zwischen der     Erdleitung    und dem mit       Erdschluss    behafteten Netzleiter liegt.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung schematisch darge  stellt.  



  Mit a ist das     Gleichstromhochspannungs-          netz    mit den Leitern     bi,        b@    bezeichnet, das  aus dem     Dreiphasennetz    c über die Gleich  richter     d,    bis     d,    gespeist wird. Die Speise  transformatoren der Gleichrichter sind mit       e,,        e2    bezeichnet. Die Gleichrichter     dl    bis da  sind in Reihe geschaltet, der Mittelpunkt der  Reihe ist über den     Mittelleiter    f des Gleich  stromnetzes an Erde gelegt.

   Mit     hl    bis     h,         sind     Gittersteuerrelais    bezeichnet, welche an  die     den    Anoden der     CTleiehriehl;er        vorbelaber-          ten    Gitter ein negatives Sperrpotential aus  den Spannungsquellen     i,    bis i,; anlegen.

   In  dem     geerdeten        Mittelleiter        /'        liegt    das selek  tiv     wirkende    Schutzrelais g mit     dein    polari  sierten Anker g,.     l,;    ist eine     Hilfsstromquelle     beliebiger Art. für die     Errebunb    der Gitter  steuerrelais, welche auch aus dem Gleich  stromnetz     bespeist    werden können.  



  Die Wirkungsweise der Einrichtung ist  folgende:  Hat beispielsweise der     (-i--)    Netzleiter b,       Erdschluss,    so fliesst der     Erdschlussstrom    über  die Fehlerstelle und Erde dem     geerdeten    Mit  telleiter f zu und erregt     das        Selektivrelais        g     in dem Sinne, dass sein     Anker        g,    nach rechts       al)gezoo-en    wird.

   Es fliesst nun ein Strom von  der Hilfsquelle     7e    über die rechtsliebenden  Kontakte des     Selektivrelais        g    durch die Er  regerspulen der     Gittersteuerrelais        h.."        h,"        k;,     deren     Anker    die Steuerbitter der Anoden der  Gleichrichter<I>d,, d;,</I>     d,;        finit    dem negativen  Pol der     Gittersteuerquellen        i"        -i;,        ;.E    verbin  den.

   Die Gleichrichter     d"        cl:.   <I>d,;</I> sind nunmehr  gesperrt, während die     CTleichrichter   <B><I>d,</I></B><I> d.,, d::</I>  weiter arbeiten. Bei einem     Erdschluss    des  (-) Netzleiters b,     bewegt    sieh in entspre  ehender Weise der Anker des Relais     g    nach  links, und es werden mit Hilfe der Relais       1e.,    bis     h.;    die Gleichrichter d, bis     d..,        gesperrt,     während d, bis     d,;        weiterarbeiten.    .  



  Als Schutzrelais wird vorteilhaft ein  schnellschaltendes Relais     verwendet.    Dabei  kann das     Schutzrcla.is        g    so     ausgebildet    sein,  dass es im     Erdschlussfalle    die Steuereinrich  tungen der jeweils auf der     Fehlerseite    liegen  den     Entladungszellen    (Gleichrichter) derart       betätigt,    dass in ihnen der     Liehtbogenweg     mindestens     kurzzeitig    gesperrt ist.

   Anstatt       rlie        Entla-dungswe-e    der Gleichrichter zu       sperren,        kilnnen    die     Steuereinrichtungen        der     jeweils auf der     Fehlerseite    liegenden Gleich  richter so     betätigt    werden, dass letztere vor  übergehend als     -U''echselrichter        arbeiten.    Ist  der Fehler     versehw        unden,    dann lässt das  Relais     g    seinen Anker los,

   die     Erregerspulen       vier     (xif.terieuerrel < @is    werden stromlos, und  die     Sperrung        bezw.        llinschaltung    der ,jeweils       auf    der Fehlerseite     liebenden    Gleichrichter  ist aufgehoben.  



  Tritt während der Zeit,      o    zufolge eines  Fehlers auf dein einen Netzleiter die zwi  schen ihm     und    dein     geerdeten    Mittelleiter       liegenden        Gleichrichter        gesperrt    oder als       Wechselrichter        umgcstPUert    sind, auf der  Seite des     erdsehlussfreien    Netzleiters ein       (\berstrom    auf, dann spricht     das    dieser Netz  sei<B>l</B>     c#        ziibehiirigc        Überstromrelais        )n,

          1)ezw.        )ir,     an. Diese     'Vberstronirelais    sind so     ausgebil-          (let,    dass sie     gegenüber    dem     Erdschluss-Schutz-          relais    mit solcher     Zeitverzögerung    arbeiten,       ilass    sie im Falle eines     einpoligen        Erdschlus-          ses    erst     riaeli    beendeter Funktion des     Erd-          schlussrelais        ansprechen,

      wenn der Strom  der noch     rrdschlnsslrc@ien    Seite des     Gleich-          sIroinnetzes    einen     bestimmten        Höchstwert          überscbreitet.    Die     .lnker    der Überstrom  relais     )ia"    steuern     Kontakte    in dem die       Iiilfsquelle        le    enthaltenden     Erregerkreis    der       Giitersteuerrelais    h, bis     he,    welche an die       Anodengil:

  ter    der     Gleichrichter    das     Sperr-          potential    aus den     Gitterspannungsquellen    i,  bis     i,;    anlegen.  



       Ist    nach     dem        Ansprechen    des schnellschal  tenden.     selektiven        Scliiitzre;lais        g    der     Erd-          schluss    des betreffenden Netzleiters ver  schwunden, so wird die Relaisspule strom  los.

   L     m        zii        verhüten,    dass nach dem     Anspre-          chen    des Relais g zufolge eines     Erdschlusses          des    einen Netzleiters der aus seiner     Ruhe-          stellung-        lierausbevegte    Anker g, durch den  die     Relaisspiih#    in     unigekehrter    Richtung  durchfliessenden     Strom    von.

   der nicht gestör  ten Netzseite her in die der erstmaligen     An-          zugi < ige        entgegengesetzte        Lage        gebracht    wird,  was     eine        Sperreiig    der Gleichrichter auf der  Seite des nicht     gestörten    Netzleiters     herbei-          fÜhren        würde,        inuss        glas    Schutzrelais eine       Dämpfuni;

          erbalten.    so dass die     Anzugsbewe-          1illlg    schneller ist     aas    die     Riiclifiihrungs-          hewegung.    Das Schutzrelais wird     zweck-          mässig    so     ausgebildet,    dass es mehrmals nach  Art der bei     Netzschutzsehaltern    bekannten       Fehlerfortschaltung    arbeitet.

   Diese Fehler-           fortschaltiulg    wird     in    der Weise ausgeführt,  dass kurz nach dem Ansprechen des Relais g  durch selbsttätig wirkende Mittel der Hilfs  stromkreis wieder unterbrochen wird. Besteht  der Fehler dann noch, wird der Hilfsstrom  kreis wieder selbsttätig geschlossen. Dieser  Schaltvorgang wird     einige    Male wiederholt.  Bei     bleibendem    Fehler bleibt schliesslich der  Hilfsstromkreis geschlossen, im andern Falle  bleibt er geöffnet, zumal in diesem Falle auch  das Relais g wieder stromlos wird. Dabei kann  das Relais g so ausgebildet sein, dass es nach  einer bestimmten     Ansprechzahl    in seiner An  zugslage arretiert wird.

   Für den Fall eines  gleichzeitigen Erdschlusses beider Leiter des  Gleichstromnetzes, was einem Kurzschluss  zwischen den Netzleitern entspricht, muss  dafür gesorgt werden, dass die die schnelle       Bewegung    der     Überstromrelais    ml,     m2    ver  zögernde Einrichtung wirkungslos gemacht  wird.

   In diesem Falle sprechen dann die       Überstromrelais        unverzögert    an, ihre Kon  takte     schliessen    die Erregerkreise der     Gitter-          steuerrelais        h,    bis     he,    wodurch alle Gleich  richter gesperrt werden, während das Schutz  relais g nicht zum Ansprechen kommt.  



  Anstatt wie beim Ausführungsbeispiel  den geerdeten Mittelleiter f des Gleichstrom  netzes als Erdleiter zu benutzen, ist es ohne  weiteres möglich, die Erdleitung vom Mittel  leiter des Netzes abzuzweigen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Erdschlussschutz eines von in Reihe geschalteten steuerbaren Ent ladungszellen gespeisten Gleichstromnetzes, bei welcher ein innerer Spannungspunkt über ein Schutzrelais geerdet ist, welches auf den die Erdungsleitung durchfliessenden Erd- schlussstrom anspricht, dadurch gekennzeich net, dass als Schutzrelais ein selektiv wir kendes Relais verwendet wird, welches im Erdschlussfalle eines Netzleiters je nach der Richtung des Erdschlussstromes in der Erd- leitung nur denjenigen Teil der Reihe der Entladungszellen stromlos macht,

   der zwi schen der Erdleitung und dem mit Erdschluss behafteten Netzleiter liegt. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Schutzrelais ein polarisiertes, schnellschaltendes Relais verwendet ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Schutzrelais im Erdschlussfalle die Steuereinrichtungen der jeweils auf der Fehlerseite liegenden. Entladungszellen derart betätigt, dass in ihnen der Lichtbogenweg mindestens kurz zeitig gesperrt ist. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Schutzrelais im Erdschlussfaale die Steuereinriehtungen der jeweils auf der Fehlerseite liegenden Ent ladungszellen derart betätigt, dass diese Ent ladungszellen kurzzeitig als Wechselrichter arbeiten. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Schutzrelais derart ausgebildet ist, dass die Ansprech- bewegung geschwinder ist als die Rückführ- bewegung. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrelais derart eingerichtet ist, dass es nach Art der "Fehlerfortschaltung" arbeitet. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Erdleitung von einem Mittelleiter des Netzes abgezweigt ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Erdleitung ein geerdeter Mittelleiter verwendet ist. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass auf jeder Seite des Abzweigpunktes für die Erdleitung in Reihe zum entsprechenden Netzleiter ein Über stromrelais vorgesehen ist, welches gegen über dem Erdscbluss-Schutzrelais mit solcher Zeitverzögerung arbeitet, dass es im Falle eines einpoligen Erdschlusses erst nach be endeter Funktion des Erdschlussrelais an spricht, wenn der Strom der noch erdschluss- freien Seite des Gleichstromnetzes einen be stimmten Höchstwert überschreitet.

   9. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen vorgesehen sind, die im Falle eines Kurzschlusses zwischen den Netz leitern die die schnelle Bewegung der Über- Stromrelais verzögernden Einrichtungen ausser Wirkung setzen.