DE2112326A1 - Unipolar current transformer for highly sensitive differential relays - Google Patents

Unipolar current transformer for highly sensitive differential relays

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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS H. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANNH. LEINWEBER dipl-ing. H. ZIMMERMANN

8 München 2, Rosental 7, 2.Aufg. 8 Munich 2, Rosental 7, 2nd ed.

T*i.-Adr. Lelnpat MOndran T.l.fon (QSH) 2MSW T * i.-addr. Lelnpat MOndran Tlfon (QSH) 2MSW

Poitichedc-Konto: München 22045Poitichedc account: Munich 22045

den 15. März 1971March 15, 1971

Unter ZeichenUnder signs

Erb/Sd/ F 4655-61Erb / Sd / F 4655-61

SOCIETE D'APPAHEILLAGE ELECTRIQUE SAPAEEL SAHT MARCELLIIi (Isere)/i'rankreichSOCIETE D'APPAHEILLAGE ELECTRIQUE SAPAEEL SEE MARCELLIIi (Isere) / France

Unipolarer Stromwandler für hochempfindliche Differentialrelais Unipolar current transformer for highly sensitive differential relays

Die Erfindung betrifft einen unipolaren Stromwandler für hochempfindliche Differentialrelais.The invention relates to a unipolar current transformer for highly sensitive differential relays.

Um eine hohe Empfindlichkeit des Differentialrelais zu erreichen, muß für den Magnetkern des unipolaren Stromwandlers ein Werkstoff mit großer Permeabilität benutzt werden. Ein derartiger Werkstoff sättigt sich jedoch schnell und kann durch einen Nullstrom unipolaren Stroms, der größer als sein Sättigungsstrom ist, einen Restmagnetismus erhalten, der die Empfindlichkeit des Stromwandlers und damit der gesamten Schutzeinrichtung stark vermindert.In order to achieve high sensitivity of the differential relay, the magnetic core of the unipolar current transformer must be used a material with high permeability can be used. However, such a material saturates quickly and can obtain residual magnetism through a zero current of unipolar current that is greater than its saturation current, which greatly reduces the sensitivity of the current transformer and thus of the entire protective device.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden.The aim of the invention is to avoid this disadvantage.

Zu diesem Zweck ist der erfindurigsgemäße unipolare Stromwandler für ein hochempfindliches, eint Unterbrechervorrichtung betätigendes ^ifferentialrelais gekennzeichnetFor this purpose, the inventive is unipolar Current transformer for a highly sensitive, single breaker device actuating ^ ifferentialrelais marked

109840/1244 " 2 "109840/1244 " 2 "

durch einen Entmagnetisierungskreis, der durch Einwirkung der Auslösung d^s^dem Stromwandler gespeisten Differentialrelais mit den Kontakten dessen Sekundärseite automatisch verbindbar ist.through a degaussing circuit, which by action the tripping of the differential relay fed to the current transformer with the contacts whose secondary side can be automatically connected.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus . der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 4 jewils eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stromwandlers.Further details of the invention emerge from. the following description of exemplary embodiments, reference being made to the accompanying drawings. On this 1 to 4 each show an embodiment of the current transformer according to the invention.

Jede Fig. zeigt einen unipolaren Stromwandler 1, der in der zu überwachenden elektrischen Leitung angeordnet ist. Seine Sekundärseite 2 speist ein Differentialrelais 3, das eine hinter dem Stromwandler 1 angeordnete Unterbrechervorrichtung 20 betätigt.Each figure shows a unipolar current transformer 1 which is arranged in the electrical line to be monitored. Its secondary side 2 feeds a differential relay 3, which is an interrupter device arranged behind the current transformer 1 20 actuated.

Zur wirksamen Entmagnetisierung des Transformatorkerns muß dieser dem Magnetfeld eines Wechselstroms abnehmender Amplitude ausgesetzt werden. Erfindungsgemäß wird ein derartiger Strom von einem Entmagnetisierungskreis geliefert, der an die Pole der Sekundärwicklung 2 des Stromwandlers 1 über einen Umschalter angeschlossen ist, der durch die Auslösung des Differentialrelais 3 betätigt wird. Dieser Umschalter wird von zusätzlichen, gegebenenfalls verzögerten Kontakten der Unterbrechervorrichtung 20 oder von den Kontakten eines hinter der Unterbrechervorrichtung 20 vom Netz gespeisten Jielais gebildet.For the transformer core to be effectively demagnetized, it must be subjected to the magnetic field of an alternating current as it decreases Amplitude. According to the invention, such a current is supplied by a degaussing circuit, which is connected to the poles of the secondary winding 2 of the current transformer 1 via a changeover switch, which is triggered by the of the differential relay 3 is actuated. This changeover switch is made up of additional, possibly delayed contacts the interrupter device 20 or from the contacts of a downstream of the interrupter device 20 from the network Jielais formed.

- 3 109840/1244 - 3 109840/1244

Bei der auf Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechselstromquelle 4, die mit einem Yfiderstand 5 mit hohem positivem Temperaturkoeffizienten (CTP) in Reihe geschaltet ist. Der Entmagnetisierungskreis ist mit den Anschlüssen der Sekundärseite 2 über einen Umschalter verbunden, von dem nur die Kontakte 6 dargestellt sind. Dieser Umschalter verbindet die Sekundärseite 2 entweder mit dem Differentialrelais 3 oder mit dem Entmagnetisierungskreis und wird durch die Auslösung des Differentialrelais betätigt.In the embodiment shown in FIG. 1, the degaussing circuit consists of an alternating current source 4, those with a Yf resistance 5 with high positive Temperature coefficient (CTP) is connected in series. The degaussing circuit is with the connections on the secondary side 2 connected via a changeover switch, of which only the contacts 6 are shown. This switch connects the Secondary side 2 either with the differential relay 3 or with the degaussing circuit and is actuated by the triggering of the differential relay.

Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei welcher der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechselstromquelle 4 besteht, zu der ein Widerstand 7 mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten (GTM) parallel geschaltet ist. Die Sekundärseite 2 wird mit dem Differentialrelais 3 oder dem Entmagnetisierungskreis durch einen Umschalter verbunden, von dem nur die Kontakte 8 und 9 dargestellt sind.Fig. 2 shows a modified embodiment, in which the degaussing circuit from an alternating current source 4, to which a resistor 7 with a high negative temperature coefficient (GTM) is connected in parallel. the Secondary side 2 is connected to the differential relay 3 or the Degaussing circuit connected by a changeover switch, of which only contacts 8 and 9 are shown.

Bei der auf Fig. 3 dargestellten abgewandelten Ausführungsform besteht der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechselstromquelle, die mit einer Gleichrichterbrücke 11 in Reihe geschaltet ist. An die Gleichstromanschlüsse dieser Gleichrichterbrücke 11 ist ein Kondensator 12 angeschlossen. Zu dem Kondensator 12 kann über einen Unterbrecher 15 ein Widerstand 14 zur Entladung des Kondensators 12 nach jeder Entmagnetisierung parallel geschaltet werden. Durch Verwendung eines Widerstandes 14 von ausreichend hohem Wert kann derIn the modified embodiment shown in FIG the degaussing circuit consists of an alternating current source connected to a rectifier bridge 11 in Is connected in series. A capacitor 12 is connected to the direct current connections of this rectifier bridge 11. A resistor can be connected to the capacitor 12 via an interrupter 15 14 can be connected in parallel to discharge the capacitor 12 after each demagnetization. By using a resistor 14 of sufficiently high value can

- 4 109840/1244 - 4 109840/1244

Unterbrecher 15 auch wegfallen. Der Entmagnetisierungskreis ist über einen Umschalter angeschlossen, von dem die Kontaicte 13 dargestellt sind.Breaker 15 can also be omitted. The degaussing circuit is connected via a changeover switch, from which the contaicte 13 are shown.

Wie auch in den beiden vorhergehenden Fällen kann die V/echs el Stromquelle auch aus zwei aktiven Leitern der Leitung, beispielsweise einer Phase und der liullphase bestehen, wobei sich der Anschluß vor der Unterbrechervorrichtung 20 befindet.As in the two previous cases, the V / echs el power source can also consist of two active conductors of the line, For example, one phase and the liull phase exist, the connection being located in front of the interrupter device 20.

Bei der auf Fig. 4 dargestellten Ausführungsform wird zur Entmagnetisierung des Kerns des Stromwandlers 1 die Entladung eines Kondensators 16 in einen Schwingkreis benutzt, der aus diesem Kondensator 16, der Sekundärseite 2 und einer zusätzlichen Induktanz 17 besteht. Die Induktanz 17 ist so gewählt, daß der Entladestrom des Kondensators nach etwa zehn : Perioden Hull ist. Bei normalem Betrieb wird der Kondensator hinter dec Unterbrechervorrichtung 20 vom Netz aus üDer den ' Gleichrichter 18 gespeist. Wenn das Differentialrelais in Betrieb war, entlädt sich der Kondensator 16 über den Umschalter 19 in den Kreis 16-17-2.In the embodiment shown in FIG. 4, the discharge of a capacitor 16 into an oscillating circuit, which consists of this capacitor 16, the secondary side 2 and an additional inductance 17, is used to demagnetize the core of the current transformer 1. The inductance 17 is selected so that the discharge current of the capacitor of about ten: Hull periods is. In normal operation the capacitor is fed to the 'rectifier 18 behind dec breaker device 20 from the network üThe. If the differential relay was in operation, the capacitor 16 discharges through the switch 19 in the circuit 16-17-2.

Auf Fig. A ist eine mögliche Ausführungsform des zur ; Verbindung der Sekundärseite 2 mit dem Differentialrelais 3 ode-r dem Entmagnetisierungskreis dienenden Umschalters dargestellt, die auch in den auf Fig. 1 bis 3 dargestellten Auüführungsformen anwendbar ist.On Fig. A is a possible embodiment of the for ; Connection of the secondary side 2 to the differential relay 3 or the changeover switch serving the demagnetization circuit shown, which can also be used in the embodiments shown in FIGS.

Dieser Umschalter besteht aus einem Relais, dessenThis switch consists of a relay whose

Spule hinter der Unterbrechervorrichtung· 20 mit zwei aktiven ;Coil behind the interrupter device · 20 with two active;

Leitern der Leitung verbunden ist. Der Umschalter kann ebenfalls aus zusätzlichen, ggfls. verzögerten Kontakten der Unterbreciiervorriclituü£ 2Q bestehen. . . . - lj - Conductors of the line is connected. The switch can also consist of additional, if necessary. there are delayed contacts of the subordinate precedent. . . . - l j -

109840/1MA109840 / 1MA

Claims (8)

_ 5 —
Patentansprüche :_ 5 -
Patent claims: μ J Unipolarer Stromwandler für ein hochempfindliches, eine Unterbrechervorrichtung betätigendes Differentialrelais, : gekennzeichnet durch einen Entmagnetisierungskreis, der durch : Einwirkung der Auslösung des von dem Stromwandler (1) gespeisteh Differentialrelais (3) mit den Kontakten dessen Sekundärseite | (2) automatisch verbindbar ist. 'μ J Unipolar current transformer for a highly sensitive differential relay that actuates an interrupter device, characterized by a demagnetization circuit that is created by : the action of the tripping of the differential relay (3) fed by the current transformer (1) with the contacts on its secondary side | (2) is automatically connectable. ' 2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Sekundärseite (2) über zusätzliche Kontakte der Unterbrechervorrichtung (20) entweder mit dem Differentialrelais (3) oder mit dem Entmagnetisierungskreis verbindbar ist.2. Current transformer according to claim 1, characterized in that its secondary side (2) has additional contacts of the Interrupter device (20) can be connected either to the differential relay (3) or to the degaussing circuit. 3. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Sekundärseite (2) mit dem Differentialrelais (3) j oder dem Entmagnetisierungskreis über einen Umschalter verbind-i bar ist, der aus einem von der zu überwachenden Leitung (10) j3. Current transformer according to claim 1, characterized in that its secondary side (2) with the differential relay (3) j or connect-i to the degaussing circuit via a changeover switch is bar, which consists of one of the line to be monitored (10) j gespeisten und hinter der Unterbrechervorrichtung (20) mit dieser Leitung verbundenen Relais besteht.powered and behind the interrupter device (20) connected to this line relay. 4. Stromwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- ! zeichnet, daß der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechsel- j Stromquelle (4) bestehtj die mit einem Widerstand (5) mit j Jiohem positivem Temperaturkoeffizienten (GTP) in Reihe geschal-j tet ist.4. Current transformer according to claim 2 or 3, characterized! shows that the demagnetization circuit consists of an alternating j Current source (4) consists of a resistor (5) with j Jiohem positive temperature coefficient (GTP) in series schal-j is tet. 5. Stromwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn- j5. Current transformer according to claim 2 or 3, characterized in that j zeichnet, daß der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechselstromquelle (4) besteht, die mit einem Widerstand (7) mit hohem negativem Temperaturkoeffizienten (CTN) parallel geschaltet ist.draws that the degaussing circuit comes from an AC power source (4), which is connected in parallel with a resistor (7) with a high negative temperature coefficient (CTN) is. 109840/1244109840/1244 6. Stromwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entmagnetisierungskreis aus einer Wechselstromquelle besteht, die mit einer Gleichrichterbrücke (11)6. Current transformer according to claim 2 or 3, characterized in that the degaussing circuit consists of an alternating current source consists of a rectifier bridge (11) in Reihe geschaltet ist, an deren gleichstromseitige Anschlüsse ein Kondensator (12) angeschlossen ist.is connected in series, to whose DC-side connections a capacitor (12) is connected. 7. Stromwandler nach einem der Ansprüche 4 bis 6,7. Current transformer according to one of claims 4 to 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstromquelle aus zv/ei ;characterized in that the alternating current source consists of zv / ei; aktiven Leitern der Leitung besteht, wobei der Strom vor der ! Unterbrechervorrichtung (20) abgenommen wird. :active conductors of the line, with the current in front of the! Interrupter device (20) is removed. : 8. Stromwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn-! zeichnet, daß der Entmagnetisierungskreis die Entladung eines ; Kondensators (16) in einen Schwingkreis (2,17,16) benutzt. :8. Current transformer according to claim 2 or 3, characterized! draws that the degaussing circuit is the discharge of a; Capacitor (16) used in an oscillating circuit (2,17,16). : 109840/12i109840 / 12i LeerseiteBlank page
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