DE589378C

DE589378C - Einrichtung zum selektiven Abschalten von Netzteilen

Info

Publication number: DE589378C
Application number: DEA61122D
Authority: DE
Inventors: Dr Rolf Wideroee
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-03-12
Filing date: 1931-03-13
Publication date: 1933-12-06

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. DEZEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 589378 KLASSE 21 c GRUPPE 68 so

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Einrichtung zum selektiven Abschalten von Netzteilen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. März 1931 ab

Es ist bekannt, an beiden Enden eines zu überwachenden Netzteiles Energierichtungsrelais anzuordnen und diese so miteinander zu verbinden, daß nur bei ihrem gleichzeitigen Ansprechen infolge eines zu beiden Seiten in den Netzteil hinein gerichteten Energieflusses beide Netzschalter ausgelöst werden. Die Kontaktbewegung der Energierichtungsrelais hat man dabei in der Weise von einem Überstrom oder von einer Spannungsverminderung abhängig gemacht, daß man durch diese die Stromspulen der Energierichtungsrelais überbrückt hat. Derartige Einrichtungen besitzen aber den Nachteil, daß beim Ab-

ig schalten der einen Energiequelle ein innerhalb des zu schützenden Anlageteiles entstehender Kurzschluß das Verschwinden der Spannung an dem einen Ende zur Folge hat, so daß das Energierichtungsrelais an diesem Ende seine Kontakte nicht betätigen kann. In einem solchen Falle stellt daher die Einrichtung keinen wirksamen Schutz mehr dar.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die im Sinne der Schließbewegung unter dem Einfluß einer zusätzlichen Richtkraft stehenden Kontakte der . Energierichtungsrelais durch das . auf die Merkmale eines Kurzschlusses ansprechende Relais, das mindestens an einem Ende des Leitungsabschnittes auf Spannungsrückgang anspricht, mechanisch gesperrt sind.

In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der zu schützende Netzteil ι wird von den beiden Stationen^ und B eingegrenzt. Die Überwachungseinrichtung in beiden Stationen stimmt genau miteinander überein. In jeder Station ist ein Energierichtungsrelais 2 angeordnet, dessen Stromspule 3 an einen S tromwandler 4 angeschlossen ist, während die Spannungsspule 5 über die Kontakte 6 eines Spannungsrückgangsrelais 7 an einen Spannungswandler 8, der gleichzeitig zur Speisung der Spannungsspule 9 des Relais 7 dient, geführt ist. Das Relais 7 kann dabei als einfaches Spannungsabfall- oder als Unterimpedanzrelais ausgebildet sein. Die Kontakte 10 des Energierichtungsrelais 2 erhalten eine Richtkraft im Sinne ihrer Schließbewegung durch eine Feder 22. Im normalen Betrieb ist aber der Kontakthebel 10 durch eine Klinken an seiner Bewegung verhindert. Erst beim Schließen der Kontakte 6 wird die Klinke 11 bewegt und damit der Kontakthebel 10 freigegeben. Die Kontakte des Energierichtungsrelais 2 sind einmal über eine Batterie

12 an Erde gelegt und über die Auslösespule

13 des Netzschalters durch eine Hilfsleitung

14 mit der entsprechenden Auslösespule der nächsten Station verbunden. Parallel zur Auslösespule 13 und den Kontakten 10 ist eine Anzeigevorrichtung 15 gelegt, die sowohl

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Rolf Wideröe in Berlin-Karlshorst

bei Spannungsrückgang durch Schließen der Kontakte io des Relais 2 derselben Station^ als auch bei einer Erhöhung des Spannungsabfalls infolge Schließens der Kontakte 10 des Energierichtungsrelais 2 der nächsten Station β ansprechen.

Zunächst sei angenommen, daß der Leitungsteil 1 sowohl bei A als auch bei B an energieliefernde Speiseleitungen angeschlossen sei. Wenn dann ein Kurzschluß innerhalb des Leitungsteiles 1 auftritt, dann sprechen zunächst die Spannungsrückgangsrelais 7 an und geben die Klinke 11 frei. Die Kontakte 10 beider Energierichtungsrelais werden dann betätigt und damit der Stromkreis über beide Auslösespulen 13 geschlossen. Wenn dagegen der Kurzschluß außerhalb des zu überwachenden Netzteiles 1 auftritt, dann kann, selbst wenn die Spannungsrückgangsrelais ansprechen, nur ein Energierichtungsrelais 2 betätigt werden, so daß ein zur Auslösung genügender Strom über die Spulen 13 nicht fließen kann, da die Anzeigevorrichtungen 15 einen so hohen Widerstand haben, daß der bei der Betätigung der Kontakte 10 in einer Station über die Auslösespule 13 derselben Station fließende Strom die zur Betätigung der Netzschalter erforderliche Höhe nicht erreicht. Die Uberwachungsvorrichtung 15 wird aber in beiden Stationen zur Anzeige gebracht. In der einen Station infolge der Spannungsverminderung beim Kurzschließen der Kontakte 10, in der anderen infolge Erhöhung des Spannungs-Unterschiedes. Dasselbe tritt ein, wenn eine Spannungswandlersicherung· durchbrennt und dadurch die Relais 7 und 2 in der einen Station ihre Kontakte betätigen. Auch bei einem Erdschluß der Hilfsleitung 14 wird das auf den Rückgang der Spannung ansprechende Glied der Anzeigevorrichtung 15 zum Ansprechen gebracht, ohne daß eine Auslösung erfolgt. Bei einem Drahtbruch der Hilfsleitung 14 ohne Erdschluß tritt ebenfalls keine Auslösung ein.

Die Einrichtung arbeitet auch dann richtig, wenn der Netzteil 1 nur von einer Seite, etwa von A her, gespeist wird. Bei einem Kurzschluß innerhalb des Leitungsteiles 1 sinkt dann die Spannung bei B so weit ab, daß Relais 7 die Sperrung der Kontakte 10 aufhebt. Wenn nun auch das Relais 2, dessen Spannungsspule 5 nicht erregt ist, keine Richtkraft besitzt, so werden die Kontakte 10 dennoch durch die Feder 11 geschlossen. Da die Schutzeinrichtung in A in derselben Weise wie bei doppelseitiger Speisung anspricht, werden demnach beide Auslösespulen 13 erregt und die Netzschalter in A sowohl als auch in B ausgelöst. Ist nun der Kurzschluß außerhalb des Leitungsteiles 1, aber so nahe benachbart bei B, daß dennoch die Federkraft 11 größer ist als das von dem Energierichtungsrelais 2 in entgegengesetztem Sinne ausgeübte Drehmoment, dann wird dieser Kurzschluß ebenso wie ein Kurzschluß innerhalb des Leitungsteiles 1 behandelt. Es ist daher möglich, auch noch einen Teil der angeschlossenen Anlage, z. B. die Sammelschienen, in den Schutzbereich der Einrieb· rung mit einzubeziehen.

Ist von vornherein nur das Aussetzen einet bestimmten Energiequelle zu befürchten, dann kann auch das Unterspannungsrelais 7 in der einen Station, und zwar in derjenigen, von der aus immer die Speisung erfolgt, durch ein Uberstromrelais 16 (Abb. 2) ersetzt werden. Die Stromspule 17 des Relais 16 liegt dann in Serie zu der Stromspule 3 des Energierichtungsrelais 2, während die Spannungsspule 5 des Energierichtungsrelais 2 über die Kontakte 6 des Relais 16 allein an den Spannungswandler 8 angeschlossen ist. Die Einrichtung stimmt im übrigen mit der der Abb. ι vollkommen überein; namentlich ist in der Station B der Ersatz des auf Spannungsrückgang ansprechenden Relais 7 durch ein Uberstromrelais nicht möglich, da sonst die Arretierung der Kontakte 10 beim Verschwinden der Spannung, die ja bei einem Kurzschluß innerhalb des Leitungsteiles 1 keinen Überstrom zur Folge hat, nicht auf-¹ gehoben werden könnte. Es kann also nur in einer einzigen Station das an sich einfachere Uberstromrelais 16 an Stelle eines Spannungsabfalls- oder Unterimpedanzrelais angeordnet werden. Die Arbeitsweise der Einrichtung stimmt im übrigen mit der der Abb. ι völlig überein.

In Abb. 3 ist noch gezeigt, wie zur Ersparung der Hilfsleitung 14 eine drahtlose Übermittlung der Relaisstellungen erfolgen kann. Dazu ist die Batterie 12 parallel zu den Kontakten 10 in Reihe zu einem Anwurf relais 18 geschaltet. Das Anwurf relais 18 setzt einen Sender 19 in Tätigkeit, der auf einen Empfänger in der nächsten Station einwirkt. Der Empfänger 20 betätigt dann seine Kontakte 21, die in Serie zur Auslösespule 13 und den Kontakten 10 und der Stromquelle 12 liegen. Damit der Empfänger nur dann betriebsbereit wird, wenn seine Kontaktbewegungen eine Betätigung der Auslösespule 13 auch herbeiführen kann, ist es zweckmäßig, ihn auch mit dem Anwurf glied 18 zu kuppeln. Nur wenn demnach die Kontakte 10 der eigenen Station geschlossen sind und wenn gleichzeitig, durch den Sender der benachbarten Station veranlaßt, der Empfänger 21 seine Kontakte schließt, wird die Spule 13 betätigt. Da aber gleichzeitig in der benachbarten Station dieselben Vorgänge erfolgt

sein müssen, wird auch in dieser der Netzschalter ausgelöst. Eine derartige drahtlose Schutzeinrichtung wird namentlich für ausgedehnte Netzteile vorteilhaft sein.
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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum selektiven Abschalten von Netzteilen mit Hilfe von Energie-

to richtungsrelais und weiteren auf die Merkmale eines Kurzschlusses ansprechenden Anregerelais, die zu beiden Seiten des zu überwachenden Netzteiles angeordnet und so miteinander verbunden

»5 sind, daß nur beim Ansprechen der Anrege- und Energierichtungsrelais an beiden . Enden die Netzschalter ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die im Sinne der Schließbewegung unter dem Einfluß einer zusätzlichen Richtkraft (22) stehenden Kontakte (10) der Energierichtungsrelais (2) durch das auf die Merkmale eines Kurzschlusses ansprechende Anregerelais (7), das mindestens an einem Ende des Leitungsabschnittes als ein auf Spannungsrückgang ansprechendes Relais ausgebildet ist, mechanisch gesperrt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei Span-

.30 nungsrückgang ansprechende Relais (7) als Spannungsabfall- oder als Unterimpedanzrelais ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 für Netzteile, die immer von beiden Seiten aus gespeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte beider Energierichtungsrelais durch auf Spannungsrückgang ansprechende Relais (7) mechanisch gesperrt sind.

* 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2 für Netzteile, die nicht immer an beiden Seiten mit energieliefernden Stationen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an demjenigen Ende, an dem die energieliefernde Station zeitweise abgeschaltet wird, die Kontakte des Energierichtungsrelais (2) durch ein auf Spannungsrückgang ansprechendes Relais (7), am anderen Ende dagegen durch ein Überstromrelais (16) mechanisch gesperrt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 mit einer die Kontakte der Energierichtungsrelais verbindenden Hilfsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Kontakten des Energierichtungsrelais (2) und der Netzschalterauslösespulen (13) eine Anzeigevorrichtung (15) geschaltet ist, die sowohl beim Verschwinden des Spannungsabfalls als auch bei seinem Ansteigen über den normalen Wert anspricht.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4 mit drahtloser Übermittlung der Relaisstellung, gekennzeichnet durch einen Sender (19), der die Kontaktstellung des Energierichtungsrelais (2) auf die nächste Station überträgt, und einen Empfänger (20), der bei erfolgter Kontaktschließung der Energierichtungsrelais der nächsten Station anspricht und seine im Auslösekreis des Netzschalters liegenden Kontakte (21) betätigt.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein bei erfolgter Kontaktschließung der Energierichtungsrelais (2) ansprechendes Anwurfglied (18), das den Sender (19) betätigt und den Empfänger (20) betriebsbereit macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen