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Schutzeinrichtung für Mehrfachsammelschienen oder unterteilte Sammelschienen
Bei Sammelschienenschutzschaltungen hat man bisher nur den Fall berücksichtigt,
wenn es sich um gekuppelte Sammelschienen handelte, so daß man stets die gesamte
Sammtelschienenanlage abschalten mußte, wenn in der Sammelschiene ein Fehlerentstanden
war. Die Erfindung geht von der Voraussetzung :aus, daß eine Sammelschienenanlag@e
zu schützen ist, bei der ,die verschiedenen Sammelschienen nicht immer miteinander
ge-Iccuppelt sind, so daß ein Fehler -unter Umständen nur das eine Sammelschienens.ystem
betrifft, während die übrigen Sammelschienen davon unberührt bleiben.
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Bei einer Schutzeinrichtung nach der Erfindung wird die geometrische
Summe aller Ströme in den Speiseleitungen und, Verbraucherleitungen ,gebildet Lind
erfindungsgemäß einer solchen Anzahl. von Zeitrelais im antreibenden Sinne zugeführt,
als Sammielschienenoder Sammelschienengruppen vorhanden sind, die unter Umständen
lösgelöst von den übrigen Sammelschienen betrieben werden können, wobei ferner zur
Erzielung einer selektiven Abschaltung nur der kranken Sammels.chiene jedes Zeitrelais
zusätzlich von der Spannung der zugehbrigen Sammelschiene in verzögerndem Sinne
beeinflußt wird. Die Laufzeit desjenigen Relais, das von :der Spannung der kranken
Sammelschiene gespeist wird, ist kleiner als die Laufzeit der an die übrigen Sammelschienen
angeschlossenen Relais. Um nur die Verbindung von und zur kranken Sammelschiene
abzuschalten, werden in die von :den Relais gesteuerten Stromkreise der Auslösespulen
der verschiedenen Schalter Kontakte eingeführt, die von der Stellung der Trennmesser
abhängig sind, weil durch die Stellung der Trennmesser die Verbindung der Speise-oder
Verbraucherleitungen mit der einen Moder :anderen Sammelschiene hergestellt wird.
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Wie schon erwähnt, ergibt sich bei dieser Anordnung dadurch, daß die
Relais von der Spannung der Sammelschienen abhängig sind, selbsttätig eine Zeitstaffelung,
so maß das mit der kranken Sammelschiene verbundene Relais ;als erstes zum Ablauf
kommt. Damit die Abtrennung derjenigen Leitungen allein, die mit der kranken Sammelschiene
verbunden sind, durch Umschaltung der von den Relais gesteuerten Auslösekreise erfolgt,
ist also bei Anwendung der Erfindung eine Umschaltung im Sekundärkreis der Stromwandler
nicht erforderlich. Soweit die Sammelschienen miteinander gekuppelt sind und infolgedessen
von einem Sammelschienenfehler .gemeinsam betroffen werden, ist auch die Spannung
an den zugehörigen Relais :die gleiche, so daß die Relais gleichzeitig zum Ablauf
kommen
und die Leitungsverbindungen zu sämtlichen untereinander
gekuppelten Sämmelscllienen gleichzeitig auslösen.
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Zur Erläuterung der Erfindung dient ein' Ausführungsbeispiel.
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In diesem ist der Einfachheit halber ei»e: Anlage mit lediglich zwei
Sammelschienen A und B dargestellt. Es sind ferner zwei Leitungen i und 2 dargestellt,
die je mit der Stelluing ihrer Trennmesser 3, 4 bzw. 5, 6 mit der Sammelschiene
Avder der Sammelschiene B verbunden sind. Ferner ist eine Leitung 7 vorgesehen,
die nur mit der Sammelschiene B verbunden werden kann, und eine weitere Leitung
8, die nur mit der Sämmielschiene A verbunden stein kann. Schließlich ist eine aus
den Trennmessern 9 und i o und :einem Kupplungsschalter i i bestehende Kupplungseinrichtung
für die beiden Sammelschienen dargestellt.
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Der Strom in sämtlichen Leitungen 1, 2, 7 und 8 wird durch Stromwandler
12, 13, 14 und 15 ierfaßt, und die Summe der Sekundärströme wird in Reihenschaltung
über zwei Relais 2o und 21 geleitet. Die Relais 2o und 21 besitzen jedes auch eine
Spannungserregung. Das Relais 2o ist an einen Wandler 22 angeschlossen, so daß @es
entsprechend der Spannung der Sammelschiene A ,gespeist wird. In gleicher Weise
ist das Relais 21 über einen Spannungswandler 23 an die SaminteIschiene B
angeschlossen. Die Relais 2ö und 21 können nur ansprechen, wenn sie eine Stromerregwi.g
:erhalten, d. h. wenn die Summe der Sekundärströme der Wandler 12 bis 15 von Null
verschieden ist. Die 7,eitver7jög2-rung, mit welcher :diesle Relais ihre Kontakte
24 und 25 schließen, wird .durch die Höhe der Spannungserregung bestimmt, beispielsweise
dadurch, d aß Strom und Spannung in entgegengesetztem Sinne ein Laufwerk antreiben,
d. h. der Strom beschleunigend, die Spannung verzögernd. Es ist auch möglich. daß
auf .andere Weise durch die Einwirkung der Spannung eine Verzögerung erzielt wird,
die um so größer ist, je höher die Spannung ist. Auf welchem-Wege dies erreicht
wird, ist für die Erfindung nicht wiesentlich.
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Solange die Kuppeleinrichtumg 9, i ä und i i geschlossen ist, ist
bei einem Fehler, der auf einer der beiden Sammelschienen auftritt, die gesamte
Sammelschienenanlage abzuschalten, d. h. es sind sämtliche Abzweige 1, 2, und 8
zu öffnen. Wenn die Relais 20 und 21 ihre Kontakte schließen, werden die Auslösespulen
der Schalter in diesen Leitungen sämtlich erregt, so daß alle Leitungen abgeschaltet
werden. Das Relais 21 legt dadurch, daß es steinen h@ontakt 25 schließt, den Pluspol
der Ortsbatterie an eine Hilfsleitung 3o. Das Relais 2o legt durch seilten Kontakt
24 den Pluspol der Ortsbatterie anging Hilfsleitung 3 i. Die Auslösespulen der Leitungen
1, 2, 7
und 8 sind entweder mit der Schiene 3o oder der Schiene 31 verbunden,
so daß sie sämtlich erregt werden.
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. Wenn die Sammelschienen A und B asyn-'-chron betrieben werden, d.
h. wenn die Kuppeleinrichtung 9, i o und i i geöffnet ist, so d,aß die Sammelschienen
A und B nicht unmittelbar miteinander verbunden sind und höchstens über die entfernten
Enden der Leitungen i, 2, 7 oder 8 Verbindung miteinander haben, dann ruft .ein
Fehler, der beispielsweise auf der Sammelschiene A :entsteht; entweder nur auf dieser
eine Verminderung der Spannung hervor oder bewirkt jedenfalls auf der Sammelschiene
A eine größere Spannungs.absenkung als auf der Sammelschiene B. Im Augenblick der
Entstehung des Fehlers erhalten die Relais 2o und 2 r eine dem Fehlerstrom entsprechende
Erregung im Stromsystem. Die Relais 2o und 21 setzen sich in Gang, da aber die Spannung
des Relais 20 kleiner ist als die des Relais 2i, wird der Kontakt 24 früher geschlossen
als der Kontakt 25. Infolgedessen wird die Hilfsl@eitung 3 i schon zu einem Zeitpunkt,
an welchem der Kontakt 25 noch offen ist, mit dem Pluspol der Ortsbatterie verbunden.
Von den Auslösespulen, die zeit der Leitung 31
verbunden sind, können aber
nur diejenigen erregt werden, deren Erregerkreis nicht durch Hilfskontakte der Trennschalter
3 bis 6 unterbrochen ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist über den
Trennschalter 3 die Leitung i mit .der fehlerhaften Sammelschiene A verbunden, der
Trennschalter 4 dagegen ist offen. Die Leitung 2 ist über den Trennschalter 6 reit
der Sammelschiene B verbunden, der Trennschalter 5 dagegen ist offen. Die Leitung
7 ist =ebenfalls mit der Sammelschiene B verbunden und die Leitung 8 mit der Sammelschiene
A. Es sollen nur diejenigen Leitungen abgeschaltet werden; die mit der Sammelschiene
A verbunden sind, das sind die Leifungen i und B. Von den Auslösespulen 33 und 34,
die zum Schalter der Leitung i gehören, ist die Spule 33 mit der Hilfsleitung 31
und mit den Hilfskontakten am Trennschalter 3 verbünden. Die Spule 34 ist mit der
Hilfsleitung 30 und mit den Hilfskontakten am Trennschalter 4 verbundien. Der <Ölschalter
der Leitung 2 besitzt ebenfalls zwei Auslbsespulen 36 und 37, voll denen die erste
mit der Hilfsleitung 3 i und mit den Hilfskontakten des Trennschalters 5, die zweite
mit der Hilfsleitung 3o und mit den Hilfskontakten des Trennschalters 6 verbunden
ist. Die Leitung 7 besitzt eine Auslösespüle 39, die mit der Lvitülzg
30 verbunden ist, und die Leitung 8 eine Auslösespule
40,
die mit der Hilfsleitung 31 verbu:ndien ist.
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Bei einem Fühler .auf der SammelschieneA, wenn die Sammelschienen
A und B nicht gekuppelt sind, schließt sich zunächst der KontAt24 des Relais 2o.
Dadurch ierhält die Hilfsleitung 3 i Verbindung mit dem positiven Pol der Ortsbatterie,
so .daß die Auslösespule 33 des Schalters i erregt werden kann, wenn die Trennschalter
3 geschlossen sind, wie in dien Ausführen gsbeispiel :angenommen ist. Die Auslösespule
34 kann nicht erregt werden, da der Tre nschaltier 4 :offen -und infolgedess:e.n
der Erregerkreis der Spule 34 unterbrochen ist. Die Leitung 2 ist -über den geschlossenen
Trennschalter 6 nur mit der Sammelschiene B verbunden. Es besteht keine Veranlassung,
die Leitung 2 abzuschalten. Durch die Schließung des Kontaktes 24 des Relais 2o
ist nur die Leitung 31unter Spannung gesetzt worden. Die .an die Leitung 31 angeschlossene
Auslös@espule 36 kann aber nichterregt werden, weil der Trennschalter 5 geöffnet
ist. Die Spule 37 bleibt stromlos, solange Kontakt 25 sich noch nicht geschlossen
hat. Die Leitung 7 wird ebenfalls nicht abgeschaltet, da die Auslösespule 39 mit
der spannungslosen Hilfsleitung 3o verbunden ist. Die Ausl,ösespule 40 - des Schalters
der Leitung 8 dagegen ist mit der Hilfsleittmg 31 verbunden und wird erregt. Dadurch
wird die Leitung 8 abgeschaltet. Nach der - Abschaltung der Leitung i und 8 ist
die fehlerhafte Sammelschiene A vollständig abgeschaltet, so daß der Sekundärstrom
der Stromwandlerschaltung 12 bis 15 verschwindet und infolgedessen die Relais 2o
und 21 in die Ruhelage zurückkehren. Es wird @also selektiv nur die kranke Sammelschiene
abgeschaltet.