DE330667C - Schutzschaltung gegen Fehlerstrom fuer parallele Leiter gleicher Phase - Google Patents

Description

Das Anwendungsgebiet vorliegender Erfindung sind Wechselstromanlagen, bei denen wegen der auftretenden starken Ströme oder aus anderen Gründen der Strom einer Phase mehrere zueinander parallelgeschaltete Leiter durchfließt. Das ist z. B. bei Stromerzeugungsanlagen von großer Leistung der Fall, wenn etwa die· Verbindungsleitungen zwischen Maschine und dem im entfernten Schalthaus

ίο aufgestellten Transformator mehrere Kabeladern pro Phase erfordern; oder auch bei Leitungszuführungen zu elektrischen Lichtbogenöfen, wo Sekundärströme bis 30000 Amp. häufig sind.

Es ist bekannt, solche parallele Leiter gleicher Phase dadurch gegen Fehlerstrom zu schützen, daß man mit Hilfe von Stromwandlern die Gleichheit der Belastung der einzelnen parallelen Leiter überwacht und bei verschiedener Belastung von den Sekundärspulen der Wandler eine Anzeige- oder Sicherheitsvorrichtung in Tätigkeit setzen läßt; eine solche Vorrichtung kann z. B. die Abschaltung der beschädigten Leiter selbsttätig herbeiführen.

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei einer solchen Einrichtung mit Stromwandlern zum Bemerkbarmachen der Stromunterschiede die Vorrichtungen (Relais), die zum Betätigen einer Anzeige- oder Schaltanordnung dienen, zwischen die Ecken und den Sternpunkt eines Vielecks geschaltet sind, das von den Sekundärspulen der Stromwandler gebildet wird. Eine solche Schaltung, die mit zusätzlichen Einrichtungen bekannter Art versehen ist, die das Anzeigen oder Abschalten nur eines (des beschädigten) Leiters sicherstellen, arbeitet einwandfrei selektiv, d. h. es kommt unter allen Belastungs- und Störungsverhältnissen zur Abschaltung des mit einem Fehler behafteten Leiters.

Die Figuren zeigen als Anwendungsbeispiel der Erfindung eine Schutzschaltung mit vier parallelen Leitern gleicher Phase; Fig. 1 zeigt ein Schaltbild, Fig. 2 ein vereinfachtes Diagramm, das bloß die Sekundärspulen und Relais enthält.

In Fig. ι sind 11, 12, 13, 14 die Enden von vier gleichphasigen Kabeln, die beispielsweise mit einem Transformator 15 verbunden sind und mittels des Hauptschalters 16 abgeschaltet werden können. Es ist selbsttätige getrennte Abschaltung einzelner beschädigter Kabel vorgesehen; dementsprechend ist in jedem Einzelkabel ein Schalter 21, 22, 23, 25 angeordnet, der selbsttätig öffnet, wenn die zugehörigen Spulen 31, 32, 33, 34 Strom erhalten. Diese Spulen sind an die Stromquelle 18 über je zwei Kontaktpaare angeschlossen, die von verschiedenen Relais gesteuert werden. Diese Relais ^τ7> 27, 37, 47 liegen zwischen den Eckpunkten und dem Sternpunkt des aus den Sekundärspulen in, 121, 131, 141 der Stromwandler gebildeten Vierecks; die Primärspulen der Wandler sind fortgelassen. — Für die Fig. 2 gelten die gleichen Bezeichnungen von Sekundärspulen und Relais.

Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Wird beispielsweise das Kabel 11 bei Punkt 19 beschädigt, so fließt in der Sekundärspule in ein größerer Strom als in den Sekundärspulen an den anderen Kabeln, deren Strom den ihrer kleineren Primärstromstärke entsprechenden

kleineren Wert behält. Die Folge davon ist, daß die Relais 17 und 27 erregt werden, was auch leicht aus dem Diagramm nach Fig. 2 zu übersehen ist. Wenn in der Sekundärspule in ein größerer Strom α fließt, während in den anderen Sekundärspulen der normale Strom b vorhanden ist, so fließt in den Kontaktrelais 17 und 27 die Stromdifferenz a-b, in den übrigen Relais 37 und 47 kein · Strom. Die Relais 17 und 27 sprechen also an und schließen den Strom in der Spule 31 über die Kontakte 26 und 28, so daß der Schalter 21 geöffnet wird. Dadurch, daß zwei Relais gemeinsam eine Auslöse- oder eine Anzeigevorrichtung beeinflussen, wird die Abschaltung nur eines Leiters (Kabel 11) sichergestellt.

Um die Schaltung nun auch nach Abschalten des schadhaften Kabels 11 für die übrigbleibenden Kabel verwenden zu können, müssen die zu diesem Kabel gehörigen Teile der Schutzeinrichtung sämtlich ausgeschaltet bzw. kurzgeschlossen werden. Es muß also in dem beschriebenen Fall die Sekundärspule in kurzgeschlossen, der Stromkreis des Relais 17 unterbrochen und die Kontaktschaltung des Relais 17 überbrückt, d. h. die obere Klemme der Aus-'lösespule 34 mit dem rechten Kontakt 28 verbunden werden. Das könnte durch einen Kurzschließer an der Sekundärspule, durch einen Ausschalter im Stromkreis des Kontaktrelais 17 und einen Schalter zur Verbindung von 34 mit 28 von Hand geschehen. Man kann aber auch Hüfskontakte zur Vornahme dieser Schaltungen selbsttätig in Abhängigkeit von der Öffnungs-Fewegung des Schalters 21 in Tätigkeit treten lassen. Das ursprüngliche Viereck (Fig. 2) ist dann zu einem Dreieck geworden, welches ohne weiteres als Schutzeinrichtung für die übriggebliebenen Kabel wirken kann. Die Anordnung kann in gleicher Weise auch bei längeren Speiseleitungen verwendet werden, und zwar auch dann, wenn von einer dieser Speiseleitungen durch eine Anzapfung ein verhältnismäßig geringer Energiebedarf gedeckt wird. In diesem Falle müssen allerdings die Relais auf Überstrom eingestellt sein, während . sie ohne Anzapfung einer Leitung auf einen geringeren Fehlerstrom, z. B. 20 Prozent des Nennstromes, eingestellt werden können.

Es ist auch möglich, bei einer sehr großen Zahl, beispielsweise bei zwanzig Kabeln, je fünf zu einer Gruppe zusammenzufassen und diese Gruppe wie ein einzelnes Kabel zu behandeln, \ so daß die Stromwandlerspulen also zu einem j Viereck geschaltet werden, dessen Seiten je fünf j Kabel zugehören. In diesem Fall ist es leicht, j für jedes der zwanzig Kabel nur eine Klappe fallen zu lassen, während die'ganze Gruppe abgeschaltet wird.

Ist ein Vieleck der beschriebenen Art durch Abschalten mehrerer Kabel auf ein Zweieck zusammengeschmolzen, dann beeinflussen bei der Schaltung nach Fig. 2 die übrigbleibenden Relais beide übriggebliebenen Schalter, selbst wenn nur eines der Kabel Fehlerschluß bekommen hat. Es ist dies notwendig, weil das verbleibende einzige Kabel zu schwach ist, um den gesamten Strom zu führen, der sonst auf alle Kabel verteilt war.

. Man kann die Anordnung auch so treffen, ,daß, wenn z. B. von fünf Kabeln zwei schadhaft werden, die übrigen Kabel gemeinsam abgeschaltet werden, um sie nicht zu überlasten.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Schutzschaltung gegen Fehlerstrom für parallele Leiter gleicher Phase, deren Wirkung auf dem durch Stromwandler bemerkbar gemachten Unterschied der Ströme in den einzelnen Leitern beruht, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaltung der Sekundärspulen der Wandler zu einem Vieleck die von der Differenz der Ströme in diesen Spulen

, beeinflußten Relais je zwischen die Ecken und den Sternpunkt des Vielecks geschaltet sind, wobei die Abschaltung nur eines, Leiters durch zusätzliche Einrichtungen bekannter Art sichergestellt ist.

2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abschalten der beschädigten Leiter dienenden Schalter mit Hilfskontakten verbunden sind, durch welche beim Öffnen des Schalters die gesamten zur beschädigten Leitung gehörenden Teile der Schutzeinrichtungen abgeschaltet bzw. überbrückt und dadurch die 'übrigen zu einer gleichwirkenden Gruppe zusammengeschlossen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.