CH409085A - Schnellimpedanzrelais - Google Patents

Description

      Schnellimpedanzrelais       Im Hauptpatent wird ein     Schnellimpedanzrelais     vorgeschlagen, dem zur Bildung eines     Auslösekrite-          riums    die Spannung an der Leitungsschleife und die  Spannung an einer Vergleichsimpedanz zugeführt  und in dem die     Differenzspannung    gebildet wird.  Im folgenden soll die Spannung an der Leitungs  schleife mit u, die Spannung     an    der Vergleichsimpe  danz mit     uo    und die Differenzspannung     uo-u    mit<I>du</I>  bezeichnet werden.

   Bei der im Hauptpatent     vor-          geschagenen    Anordnung werden die Polaritäten der  genannten Spannungen oder daraus abgeleiteter Grö  ssen in jeder     Stromhalbwelle    nur innerhalb einer im  folgenden mit to bezeichneten Zeitspanne ausgewer  tet, in der der     Schleifenstrom    i und dessen zeitliche  Ableitung     dildt    gleiches Vorzeichen haben.  



  Der Vorteil eines derartigen Schnellimpedanz  relais ist darin zu sehen, dass es bereits bei Bruch  teilen einer Periode der zu überwachenden elektri  schen Grössen ein     Auslösekriterium    zu gewinnen ge  stattet, ohne dass hierbei durch das Auftreten von  Störimpulsen eine nennenswerte Beeinträchtigung der  Arbeitsweise auftritt.  



  Bei einer bevorzugten Ausführungsform des       Schnellimpedanzrelais    nach dem Hauptpatent     wird     ein     Auslösebefehl    nur dann nicht erteilt, wenn irgend  wann innerhalb der Auswertezeit to entweder die  Spannung u an der Leitungsschleife oder die Diffe  renzspannung<I>du</I> oder beide mindestens während  eines vorgegebenen Zeitintervalls ein anderes Vor  zeichen als der     Schleifenstrom    aufweisen. Eine der  artige Anordnung besitzt den Vorteil, dass beim Auf  treten verlagerter     Kurzschlussströme    keine störende  Ausweitung des     Auslösegebietes    des     Schnellimpe-          danzschutzes    auftritt.  



  Bei dieser Anordnung besteht aber in einem  Sonderfall die Gefahr, dass eine an sich erwünschte  Auslösung verhindert wird: Befindet sich auf der zu  schützenden Leitung in unmittelbarer     Nähe    der Ein-         baustation    des Schutzes ein     Lichtbogenkurzschluss,     so gestattet die     Differenzspannung   <I>du</I> (Entfernungs  kriterium) mit Sicherheit eine Auslösung. Als     Schlei-          fenspannung    u (Richtungskriterium) steht praktisch  nur die     Lichtbogenspannung    zur Verfügung.

   Wird  der Lichtbogen von beiden Seiten der Leitung ge  speist und weisen die beiden Speiseströme eine Pha  senverschiebung gegeneinander auf, so ist auch die       Lichtbogenspannung    nicht mehr in Phase mit dem  von der Station her zur     Kurzschlussstelle    fliessenden  Strom. Im ungünstigen Falle kann die Phasenver  schiebung zwischen diesem Strom und der Licht  bogenspannung so liegen, dass am Anfang der     Mess-          periode    die     Spannung    u die Sperrbedingungen wäh  rend des vorgegebenen Zeitintervalls erfüllt und damit  eine Auslösung     verhindert.     



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die  beschriebene bevorzugte Lösung des Hauptpatentes  dahingehend zu verbessern, dass diese unerwünschte  Verhinderung der Auslösung nicht auftreten kann.  Diese Aufgabe löst ein     Schnellimpedanzrelais    der  angegebenen Art     mit    dem Kennzeichen, dass erfin  dungsgemäss das Zeitintervall für die Spannung an  der Leitungsschleife grösser als das Zeitintervall für  die     Differenzspannung    ist. Beispielsweise ist das Zeit  intervall     t"    für die Spannung<I>u</I> an der Leitungs  schleife zwischen 1,5 bis 1,7 ms und das Zeitintervall       t,,"    für die Differenzspannung<I>du</I> zwischen 0,2 und  0,6 ms gewählt.

   In diesem Fall kann eine Sperr  bedingung durch die Phasenverschiebung zwischen u  und i bei einem nahen     Lichtbogenkurzschluss    nur bei  so grossen Phasenverschiebungen auftreten, wie sie  in der Praxis nicht zu erwarten sind.  



  Die Erfindung soll im folgenden an Hand der  in der     Figur        dargestellten    beispielsweisen Ausfüh  rung eines     Schnellimpedanzschutzes    erläutert werden.  Die Eingangsspannungen, die den Grössen<I>i,</I>     dildt,   <I>u</I>  und<I>du</I> proportional sind, werden den Nullver-           stärkern    81 bis 84 zugeführt, deren einer Ausgang  ein     Signal    führt, wenn ihr Eingang positive Polarität  aufweist, während ihr anderer     Ausgang    bei negativer  Eingangspolarität ein Signal abgibt.

   Die an die Null  verstärker 81 und 82 angeschlossenen      Und -Tore     85 bzw. 86 geben ein Signal, wenn<I>i</I> und     dildt    beide  positiv bzw. negativ sind. Das folgende Zeitglied 87  stellt fest, ob die     Auswertezeit    to grösser als die  vorgegebene Zeit     t1    ist und gibt dann ein Aus  gangssignal bis zum Ende der Auswerteperiode. Das       Differenzierglied    88 erzeugt beim Verschwinden  seines Eingangssignals, d. h. am Ende der Auswerte  periode und damit im Strommaximum, einen Impuls  an seinem Ausgang.  



  In den      Und -Toren    89, 90, 91 und 92 werden  die Polaritäten der Spannungen<I>u</I> und<I>du</I> während  der Auswerteperiode kontrolliert. Dabei gibt ein  Signal:   Und  Tor 89, wenn<I>i > 0,</I>     dildt   <I>> 0</I> und<I>u  <  0</I> ist,        Und -Tor    90, wenn<I>i > 0,</I>     dildt   <I>></I> 0 und<I>du  < </I> 0 ist,   Und  Tor 91, wenn<I>i  <  0,</I>     dildt   <I> <  0</I> und<I>u > 0</I> ist,        Und -Tar    92, wenn<I>i  <  0,</I>     dildt   <I> <  0</I> und<I>du ></I> 0 ist.  



  Die an diese      Und -Tore    über jeweils 2      Oder -          Eingänge    El, 2 angeschlossenen Zeitglieder 93u und       93,4u    kontrollieren nun, ob ein von einem der  Und   Tore geliefertes Sperrsignal     länger    als eine vorgege  bene Zeit     ansteht    und schalten damit kurzzeitig Stör  impulse aus.

   Dabei ist das     Zeitintervall    tu für die       Spannung    u wesentlich grösser als das Zeitintervall       t,4,    für die     Differenzspannung   <I>du</I>     gewählt.    Zweck  mässige Zahlenwerte liegen zwischen 1,5 und 1,7 ms  bzw. zwischen 0,2 und 0,6 ms.  



  Sobald eine der vorgegebenen Zeiten tu und     t,4"     überschritten wird, wird die Gedächtnisstufe 94 an  gesteuert. Diese ist so     geschaltet,    dass das Signal an  ihrem Ausgang verschwindet, sobald es von einem  der Zeitglieder     93u    und<B>93,4.</B> angesteuert wird, und  das Ausgangssignal erst dann wieder erscheint, wenn  der dritte Eingang des Gedächtnisses 94 ein Signal  erhält. Wird dieses Signal durch das     Differenzierglied     95 zu Beginn jeder Auswerteperiode erzeugt, so lässt  sich erreichen, dass zu Beginn jeder neuen Aus  werteperiode ein etwaiger Sperrbefehl der voraus  gegangenen Auswerteperiode wieder gelöscht wird.  



  Die Ausgänge des     Differenziergliedes    88 und des  Gedächtnisses 94 sind auf das      Und -Tor    96 ge  führt, das den durch das     Differenzierglied    erzeugten       Auslöseimpuls    nur dann durchlässt, wenn gleichzeitig  auch an seinem anderen Eingang ein Signal vorhan  den ist. Das ist aber nur dann der Fall, wenn inner  halb der vorangegangenen Auswerteperiode keine  Sperrbedingung erfüllt war, und der     Auslöseimpuls     wird nur in dem Fall erzeugt, in dem die Auswerte  zeit to länger als     t1    war.  



  Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene  Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist es beispiels  weise möglich, dass die Auswertezeit to den ganzen  Zeitraum umfasst, in dem der     Schleifenstrom    i und  dessen zeitliche Ableitung     dildt    gleiches Vorzeichen  haben. Die Erfindung lässt sich mit     Vorteil    auch dann    anwenden, wenn die Auswertezeit to zur     Erteilung     eines     Auslösebefehls    grösser sein muss als eine vor  gegebene Zeit     t1,    die mindestens     1/a    Periode, bezogen  auf die Netzspannung, entspricht.

   Derartige spezielle  Ausgestaltungen sind ebenso wie eine günstige     Di-          mensionierung    der Vergleichsimpedanz bereits im  Hauptpatent vorgeschlagen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Schnellimpedanzrelais, dem zur Bildung eines Auslösekriteriums die Spannung an der Leitungs schleife und die Spannung an einer Vergleichsimpe danz zugeführt werden und in dem die Differenz spannung aus diesen gebildet wird, bei dem ferner die Polaritäten der genannten Spannungen in jeder Stromhalbwelle nur innerhalb einer Zeitspanne, wäh rend der der Schleifenstrom und dessen zeitliche Ableitung gleiches Vorzeichen haben, ausgewertet werden und ein Auslösebefehl nur dann nicht er teilt wird,

   wenn irgendwann innerhalb der Auswerte zeit von der Spannung an der Leitungsschleife und der Differenzspannung wenigstens die eine minde stens während eines vorgegebenen Zeitintervalls ein anderes Vorzeichen als der Schleifenstrom aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall (tu) für die Spannung (u) an der Leitungsschleife grösser als das Zeitintervall (tau) für die Differenzspannung <I>(du)</I> ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Schnellimpedanzrelais nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall (tu) für die Spannung (u) an der Leitungsschleife zwischen 1,5 und 1,7 ms und das Zeitintervall (t,4u) für die Differenzspannung<I>(du)</I> zwischen 0,2 und 0,6 ms eingestellt sind.

   2. Schnellimpedanzrelais nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertezeit (to) den ganzen Zeitraum umfasst, in dem der Schleifen strom<I>(i)</I> und dessen zeitliche Ableitung (dildt) glei ches Vorzeichen haben. 3. Schnellimpedanzrelais nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertezeit (to) den ganzen Zeitraum umfasst, in dem der Schleifen strom (i) und dessen zeitliche Ableitung (dildt) glei ches Vorzeichen haben.

   4. Schnellimpedanzrelais nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösebefehl nur dann erteilt wird, wenn die Auswertezeit (to) grösser ist als eine vorgegebene Zeit (t1), die mindestens 1/$ Periode, bezogen auf die Netzfrequenz, entspricht.

   5. Schnellimpedanzrelais nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktivität der Vergleichsimpedanz etwa 85 % der Induktivität der Leitungsschleife beträgt und der Ohmsche Wider stand der Vergleichsimpedanz gleich dem Ohmschen Widerstand der Leitungsschleife einschliesslich des grössten zu erwartenden Lichtbogenwiderstandes ist.