DE971406C - Electrical relay device with directional and impedance-dependent properties - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Relaisvorrichtung mit richtungs- und impedanzabhängigen Eigenschaften, die durch den Betriebszustand in einem elektrischen Hauptwechselstromkreis gesteuert wird. Die Einrichtung kann für verschiedene Zwecke benutzt werden, ihr Hauptanwendungsgebiet besteht aber in der Verwendung als elektrische Distanzschutzeinrichtung für Speiseleitungen oder andere Stromkreise. In derartigen ίο Schutzeinrichtungen wird ein Schutzrelais durch die Impedanzverhältnisse in der Fehlerschleife beeinflußt, wobei' diese ein Maß für die Entfernung des Fehlers von der Relaisstation darstellen; die Wirkungsweise ist dabei so, daß der Hauptstromkreis abgeschaltet wird, sobald die Impedanz einen vorbestimmten Wert unterschreitet. Bei dieser wie auch bei, vielen anderen Schutz anordnungen ist es oft wünschenswert, daß die eigentliche Schutzeinrichtung normalerweise nicht in den Stromkreis eingeschaltet ist und erst durch ein richtungsabhängiges Startrelais, das in Tätigkeit tritt, sobald ein Fehler im Hauptstromkreis in bestimmter Richtung von der Relaisstation auftritt, betätigt wird. Die Relaisanordnung gemäß der ErfindungThe invention relates to an electrical relay device with directional and impedance-dependent properties that are determined by the operating status is controlled in a main alternating electrical circuit. The establishment can be for different Purposes, but their main area of application is as electrical distance protection device for feed lines or other circuits. In such ίο protective devices is a protective relay through influences the impedance ratios in the fault loop, where 'this is a measure of the distance represent the fault from the relay station; the mode of operation is such that the main circuit is switched off as soon as the impedance falls below a predetermined value. With this like Even with many other protective arrangements, it is often desirable that the actual protective device normally not switched into the circuit and only through a directional one Start relay that comes into operation as soon as there is a fault in the main circuit in a certain Direction occurs from the relay station is actuated. The relay arrangement according to the invention

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ist in einer Ausführungsform als Startrelais verwendbar, wobei die richtungsabhängigen Eigenschaften der Anordnung in erster Linie von Bedeutung sind, oder sie kann in einer anderen Form als Schutzrelais verwendet werden, bei dem eine genaue Impedanzmessung gefordert wird und wobei die richtungsabhängigen Eigenschaften der Relaisanordnung es unnötig machen, ein besonderes Startrelais zu benutzen.
ίο Bei bekannten Distanzschutzeinrichtungen wird manchmal als Schutzrelais ein Konduktanzrelais (»mho-Relais«, wobei ι mho = ι Ohm—¹ ist) benutzt, wobei die Relaisanordnung· eine charakteristische Arbeitskurve (für Ohmschen und Blindwiderstand) aufweist, die im wesentlichen Kreisform hat und dabei durch den Koordinatenursprung geht. Eine bekannte Form eines Konduktanzrelais besteht aus einem polarisierten Gleichstromrelais, welches differentiell über Gleichrichter von zwei Wechselströmen gespeist wird, die Funktionen der Spannung und des Stromes im Hauptstromkreis darstellen, wobei der eine der Speiseströme dem Strom im Hauptstromkreis proportional ist, während der andere aus der vektoriellen Summe bzw. Differenz zweier Ströme gebildet wird, die ihrerseits sinngemäß der Hauptspannung und dem Hauptstrom proportional sind. Diese bekannte Form eines Konduktanzrelais arbeitet jedoch dann nicht zuverlässig, wenn die Impedanz sich dem Nullwert nähert, wobei die Arbeitskurve die Form eines in der Nähe des Koordinatenursprunges leicht abgeflachten Kreises besitzt. Die Folge davon ist, daß die Relaisanordnung nicht funktioniert, wenn der Fehler sehr nahe der Relaisstation liegt.can be used in one embodiment as a start relay, where the direction-dependent properties of the arrangement are primarily important, or it can be used in another form as a protective relay in which an accurate impedance measurement is required and the direction-dependent properties of the relay arrangement make it unnecessary to use a special start relay.
ίο In known distance protection devices, a conductance relay ("mho relay", where ι mho = ι ohm - ¹ ) is sometimes used as a protective relay, the relay arrangement having a characteristic working curve (for ohmic and reactance) that is essentially circular and goes through the origin of coordinates. A well-known form of a conductance relay consists of a polarized direct current relay, which is fed differentially via rectifiers by two alternating currents, which represent the functions of voltage and current in the main circuit, with one of the supply currents being proportional to the current in the main circuit, while the other is proportional to the vectorial Sum or difference of two currents is formed, which in turn are correspondingly proportional to the main voltage and the main current. However, this known form of a conductance relay does not work reliably when the impedance approaches the zero value, the working curve being in the form of a circle which is slightly flattened in the vicinity of the origin of the coordinates. The consequence of this is that the relay arrangement will not work if the fault is very close to the relay station.

Diese Schwierigkeit wird auch nicht durch eine Abart eines derartigen bekannten Relais beseitigt, deren' Benutzung vorgeschlagen woiden ist und bei der von der geometrischen Differenz ein spannungsabhängiger Vektor geometrisch subtrahiert und zu dem stromabhängigen Vektor ein gleich großer spannungsabhängiger Vektor geometrisch addiert wird.This difficulty is also not eliminated by a variant of such a known relay, the use of which is proposed where and where the geometrical difference is a voltage-dependent one Vector geometrically subtracted and a voltage-dependent vector of the same size as the current-dependent vector geometrically is added.

Bei einer anderen bekannten Anordnung wird ein ♦5 magnetisches Relais mit beweglichem Eisen als Konduktanz-Relais benutzt. Es ist vorgeschlagen worden, dieses Relais abzuändern, um es richtungsabhängig zu machen, indem die kreisförmige Arbeitskurve des Relais verschoben wird, und zwar durch Hinzufügung einer kleinen Spannungskomponente, die von einer benachbarten Zwischenphasens :>annung abgeleitet ist, zu allen Spannungen, die zwiscaen je zwei Spannungen auftreten, die zur Erregung des Relais benutzt werden. Es ist jedoch nachteilig, Mittel zur Verschiebung der kreisförmigen Arbeitskurve auf diese Art vorzusehen, da sich hierdurch Fehler in der Impedanzeinstellung des Relais bei der Änderung der Eingangsgrößen, z. B. im Arbeitsbereich des Relais ergeben. In another known arrangement, a magnetic relay with moving iron is used as a Conductance relay used. It has been proposed to modify this relay to make it directional by shifting the circular working curve of the relay, namely by adding a small voltage component to that of an adjacent intermediate phase :> annung is derived from all voltages that occur between two voltages, used to energize the relay. However, it is disadvantageous to have means of shifting the circular working curve should be provided in this way, since this leads to errors in the impedance setting of the relay when the input variables change, e.g. B. result in the working area of the relay.

Die Erfindung hat das Ziel, eine neue Relaisanordnung zu schaffen, um eine Konduktanz-Charakteristik mit inhärenter Richteigenschaft zu erzeugen, so daß sich die Relaisanordnung, leicht verschiedenen Zwecken anpassen läßt und so ausgebildet ist, daß bei der Form, die in den Fällen anwendbar ist, in denen eine außerordentlich genaue Richtungsempfindlichkeit erforderlich ist, eine (an sich bekannte) Speichervorrichtung in einfacher Weise hinzugefügt werden kann, um eine exakte Richtungsempfindlichkeit selbst in unmittelbarer Nachbarschaft des Impedanzwertes Null ohne irgendeine Verschiebung der kreisförmigen Arbeitskurve des Relais zu erhalten.The invention aims to provide a new relay arrangement to have a conductance characteristic with inherent directional property, so that the relay arrangement, easily Can be adapted to various purposes and is designed so that in the form of the cases is applicable, in which an extremely precise directional sensitivity is required, a (known per se) storage device can be easily added to a exact directional sensitivity even in the immediate vicinity of the impedance value zero without obtaining any shift in the circular working curve of the relay.

Die verbesserte 'richtungsabhängige Impedanzrelaisvorrichtung enthält ein polarisiertes Gleichstromrelaiselement, dem zwei gleichgerichtete Eingangswechselströme in Differentialschaltung zugeführt werden. Dabei enthält gemäß der Erfindung jeder der beiden Eingangswechselströme die vektorielle Kombination von drei Größen, wobei der eine Eingangswechselstrom einen Kombinationsstrom darstellt, der aus der vektoriellen Differenz eines dem Strom im Hauptstromkreis proportionalen Arbeitsstromes und 'der Summe aus einem 8g einer Spannung im Hauptstromkreis proportionalen »Gegenstrom« und einem ebenfalls von einer Spannung des Hauptstromkreises abgeleiteten und mit dem Gegenstrom ungefähr in »Phase befindlichen Polarisationsstrom gebildet wird, während der andere Eingangswechselstrom durch die vektorielle Differenz des Gegenstromes und der Summe von Arbeits- und Polarisationsstrom gebildet wird. Dabei ist es nicht wichtig, ob der Polarisationsstrom in seiner Stärke der Spannung des Haupt- Stromkreises, von welcher er herrührt, proportional ist; wichtig ist in erster Linie die Phasenbeziehung bzw. -lage dieses Stromes zu der des Gegenstromes.The improved 'directional impedance relay device includes a polarized DC relay element, to which two rectified input alternating currents are fed in a differential circuit will. According to the invention, each of the two input alternating currents contains the vectorial Combination of three quantities, one input alternating current representing a combination current that is derived from the vectorial difference an operating current proportional to the current in the main circuit and the sum of an 8g "countercurrent" proportional to a voltage in the main circuit and another proportional to one Voltage derived from the main circuit and approximately in phase with the countercurrent Polarization current is formed, while the other input alternating current through the vectorial The difference between the countercurrent and the sum of the working and polarization currents is formed. It is not important here whether the strength of the polarization current corresponds to the voltage of the main Circuit from which it originates is proportional; The most important thing is the phase relationship or position of this stream to that of the countercurrent.

Vorzugsweise wird jeder der speisenden Wechselströme der Sekundärwicklung eines Mischtransformators entnommen, welcher drei Primärwicklungen besitzt, wobei jede der Primärwicklungen eines Mischtransformators mit der entsprechenden, Wicklung des anderen: Transformators in Reihe geschaltet ist, so daß ein Stromkreis entsteht, der nach Maßgabe der zugehörigen Stromoder Spannungsverhältnisse im Hauptstromkreis gespeist wird.Each of the feeding alternating currents is preferably the secondary winding of a mixer transformer which has three primary windings, each of the primary windings of a mixing transformer with the corresponding winding of the other: transformer is connected in series, so that a circuit is created according to the associated current or Voltage ratios in the main circuit is fed.

Die Gleichrichter zwischen den Wechselstromeingängen und dem Gleichstromrelaiselement können in verschiedener Weise angeordnet werden. Bei einer zweckmäßigen Anordnung ist das Gleichstromrelaiselement parallel zum Ausgang einer Gleichrichtervergleichsschaltung geschaltet, die aus zwei Doppelwegbrückengleichrichtern bzw. zwei Graetzgleichrichtern besteht, deren Eingänge sinngemäß durch die zwei bzw. je einen der zwei Eingangswechselströme gespeist werden, während der Ausgang des einen Graetzgleichrichters so mit dem Ausgang des anderen verbunden ist, daß ein Strom im gesamten Ausgangskreis fließen kann. Bei einer anderen Ausführungsform, die für einen Verwendungszweck gedacht ist, bei welchem die Wechselstromeingänge durch Mischtransformatoren gespeist werden, ist das Gleichstromrelais-The rectifiers between the AC inputs and the DC relay element can be arranged in various ways. One convenient arrangement is the DC relay element connected in parallel to the output of a rectifier comparison circuit, which consists of two full-wave bridge rectifiers or there are two Graetz rectifiers, the inputs of which pass through the two or one of the two AC input currents are fed, while the output of a Graetz rectifier so with the output of the other is connected so that a current can flow in the entire output circuit. In another embodiment, which is intended for a use in which the AC inputs are fed by mixing transformers, the DC relay is

element zwischen zwei Leitungen geschaltet, die zusammen den Ausgang einer Gleichrichtervergleichsschaltung bilden; eine der beiden Leitungen verbindet die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen der beiden Mischtransformatoren, während die andere Leitung zwei Paare von Einweggleichrichtern miteinander verbindet. Dabei sind zwei Gleichrichter eines jeden Paares in "bezug auf ihre Durchlaßrichtungen so mit den beiden Enden, derelement connected between two lines, which together form the output of a rectifier comparison circuit form; one of the two lines connects the centers of the secondary windings of the two mixing transformers, while the other line two pairs of half-wave rectifiers connects with each other. There are two rectifiers of each pair with respect to theirs Passage directions so with the two ends, the

ίο entsprechenden Sekundärwicklungen verbunden, daß innerhalb des Ausgangskreises ein Strom fließen kann.ίο connected secondary windings, that a current can flow within the output circuit.

In einer Ausführung der Relaisvorrichtung gemäß der Erfindung, welche für genaue Impedanzmessungen zu Schutzzwecken bestimmt und so ausgeführt ist, daß sie eine I eitwertcharakteristik hat, wird der Arbeitsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz vom Strome des Hauptstromkreises entnommen, während der Gegen- und Polarisationsstrom von der Spannung des Hauptstromkreises, entsprechend der zu messenden Impedanz, abgeleitet werden.In an embodiment of the relay device according to the invention, which is used for accurate impedance measurements is intended for protection purposes and is designed in such a way that it has an I eval value characteristic the working current is dependent on the impedance to be measured from the current of the Taken from the main circuit, while the counter and polarization currents from the voltage of the main circuit according to the impedance to be measured.

Um der Relaisvorrichtung eine genügende Ansprechempfindlichkeit für sehr kleine Impedanzwerte zu g'eben, wird in dieser Konstruktion vorzugsweise eine Speicheranordnung in dem spannungsabhängigen Stromkreis, aus dem der Polarisierungsstrom entnommen wird, verwendet, damit während eines plötzlichen Absinkens der Spannung im Hauptstromkreis, von welcher dieser Strom abgeleitet wird, der Polarisierungsstrom über eine gewisse Zeitspanne erhalten bleibt. Eine solche Speicheranordnung kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, hat jedoch vorzugsweise die Form eines Resonanzkreises, der auf die Frequenz des Hauptstromkreises abgestimmt ist. Im Falle, daß Polarisierungs- und Gegenstrom in Phase mit der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises liegen, von welchen sie abgeleitet werden, wird man einen Reihenresonanzkreis verwenden, während im Falle einer Phasendifferenz von 90⁰ gegenüber der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises ein Parallelresonanzkreis angewandt wird.In order to give the relay device a sufficient response sensitivity for very small impedance values, a memory arrangement is preferably used in this construction in the voltage-dependent circuit from which the polarization current is taken, so that during a sudden drop in the voltage in the main circuit from which this current is derived, the polarization current is maintained over a certain period of time. Such a memory arrangement can be implemented in various ways, but preferably has the form of a resonant circuit which is tuned to the frequency of the main circuit. In the event that the polarization and countercurrent are in phase with the voltage or voltages of the main circuit from which they are derived, a series resonance circuit will be used, while in the case of a phase difference of 90 ⁰ with respect to the voltage or voltages of the main circuit a parallel resonance circuit is used.

In einer anderen Ausführungsform einer Relaisvorrichtung zur Verwendung als richtungsempfindliches Relais mit Impedanzabhängigkeit, wie sie z. B. für Startzwecke in Schutzanordnungen verwendet werden kann, werden Polarisierungs- bzw. Gegenstrom jeweils von zwei verschiedenen Spannungen des Hauptstromkreises abgeleitet und über Leitungen geführt, welche Reihenimpedanzen enthalten, um Polarisierungs- und Gegenstrom miteinander ungefähr gleichphasig zu machen.In another embodiment of a relay device for use as a directional sensitive device Relays with impedance dependency, as z. B. used for starting purposes in protection arrangements polarization or countercurrent are each of two different voltages derived from the main circuit and routed via lines that contain series impedances, to make polarization and countercurrent approximately in phase with each other.

Der Gegenstrom wird vorzugsweise von der Spannung des Hauptstromkreises über eine Schaltung abgeleitet, welche einen kompensierenden Spannungr.begrenzer enthält. Dieser Spannungsbegrenzer kann beispielsweise aus zwei gegenein- andergeschalteteni Gleichrichtern bestehen, die ihrerseits parallel geschaltet sind, oder er kann eine veränderliche Impedanz sein, deren magnetisches Joch einen Luftspalt besitzt, der durch eine kleine magnetische Brücke geschlossen ist. Wenn die Eingangswechselströme über Mischtransformatoren entnommen werden, kann jede der Primärwicklungen, die für den Gegenstrom vorgesehen sind, zwei Anzapfungen besitzen, damit eine Veränderung der Impedanzeinstellung der Relaisvorrichtungen möglich ist. Die zwei Anzapfungen werden so gewählt, daß sie für genaue Kompensation dieselbe Einstellung der Spannungsbegrenzer benötigen.The countercurrent is preferably from the voltage of the main circuit via a circuit derived, which contains a compensating voltage limiter. This voltage limiter can, for example, consist of two opposing other connected rectifiers exist that in turn are connected in parallel, or it can be a variable impedance whose magnetic Yoke has an air gap that is closed by a small magnetic bridge. if the input alternating currents are taken via mixer transformers, each of the primary windings, which are intended for the countercurrent, have two taps, so a change the impedance adjustment of the relay devices is possible. The two taps are chosen so that they have the same voltage limiter setting for exact compensation require.

Die Erfindung kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. In den Zeichnungen sind einige zweckmäßige, praktische Ausführungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigtThe invention can be practiced in various ways. In the drawings are some expedient, practical embodiments shown for example, namely shows

Fig. ι eine zweckmäßige Ausführung einer Relaisvorrichtung gemäß der Erfindung,Fig. Ι an expedient embodiment of a relay device according to the invention,

Fig. 2 bis 4 abgeänderte Ausführungsformen der Relaisvorrichtung nach Fig. 1,FIGS. 2 to 4 modified embodiments of the relay device according to FIG. 1,

Fig. 5 eine andere Ausführung der Relaisvorrichtung der Erfindung,Fig. 5 shows another embodiment of the relay device of the invention,

Fig. 6 einen kompensierenden Spannungsbegrenzer zur Verwendung in der Relaisvorrichtung nach der Erfindung,6 shows a compensating voltage limiter for use in the relay device according to FIG the invention,

Fig. 7 eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Relaisvorrichtung nach der Erfindung, 7 shows a further modified embodiment of the relay device according to the invention,

Fig. 8 eine elektrische Distanzschutzeinrichtung, die Relaisvorrichtungen von der in Fig. 5 gezeigten Art enthält,8 shows an electrical distance protection device, the relay devices from that shown in FIG Type contains,

Fig. 9 Einzelheiten einer Konduktanzrelaisvorrichtung, wie sie in der Schutzeinrichtung nach Fig. 8 Verwendung findet,FIG. 9 shows details of a conductance relay device as described in the protective device according to FIG Fig. 8 is used,

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der Relaisvorrichtung gemäß der Erfindung.10 shows a further embodiment of the relay device according to the invention.

Die in Fig. 1 gezeigte Relaisvorrichtung besitzt eine Leitwertcharakteristik und ist für genaue Impedanzmessungen, z. B. in einem Distanzschutzsystem vorgesehen. In dieser Anordnung wird ein 10c polarisiertes Gleichstromrelaiselement A über eine Gleichrichtervergleichsschaltung von zwei Wechselstromquellen gespeist, die je aus der Sekundärwicklung B bzw. C eines Mischtransformators bestehen, der drei Primärwicklungen B¹, B², B³ bzw. C¹, C², C³ enthält. Von diesen wird eine, nämlich B¹ bzw. C¹, durch einen Stromtransformator (sinnbildlich bei E angedeutet) entsprechend dem Strom im Haupfcstromkreis und in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz gespeist; die beiden ande- 11c ren Wicklungen B², B³ bzw. C², C³ werden jeweils entsprechend durch einen Spannungstransformator (sinnbildlich bei D angedeutet) von der Spannung im Hauptstromkreis und in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz gespeist. iijThe relay device shown in Fig. 1 has a conductance characteristic and is used for accurate impedance measurements, e.g. B. provided in a distance protection system. In this arrangement, a 10c polarized DC relay element A is fed via a rectifier comparison circuit from two AC sources, each consisting of the secondary winding B and C of a mixer transformer, the three primary windings B ¹ , B ² , B ³ and C ¹ , C ² , C, respectively ³ contains. ^{One of} these, namely B 1 or C ¹ , is fed by a current transformer (symbolically indicated at E ) according to the current in the main circuit and depending on the impedance to be measured; the other two windings B ² , B ³ and C ² , C ³ are each fed by a voltage transformer (symbolically indicated at D ) from the voltage in the main circuit and depending on the impedance to be measured. iij

Die in der Anordnung der Fig. 1 gezeigte Gleichrichtervergleichsschaltung besteht aus zwei Doppelwegbrückengleichrichtern, d. h. Graetzgleichrichtern Bⁱ und C⁴, deren Eingangsklemmen mit den beiden Enden der Sekundärwicklung B bzw. C des zugehörigen Mischtransformators verbunden sind. Die beiden Ausgangsklemmen des einen Graetzgleichrichters Bⁱ sind direkt mit denen des anderen Graetzgleichrichters C⁴ verbunden, und zwar in einem solchen Sinne, daß ein Strom in dem so gebildeten Ausgangskreis fließen kann. DasThe rectifier comparison circuit shown in the arrangement of FIG. 1 consists of two full-wave bridge rectifiers, ie Graetz rectifiers B ⁱ and C ⁴ , the input terminals of which are connected to the two ends of the secondary winding B and C of the associated mixer transformer. The two output terminals of one Graetz rectifier B ⁱ are directly connected to those of the other Graetz rectifier C ⁴ , in such a way that a current can flow in the output circuit thus formed. That

Gleichstromrelaiselement A ist parallel zu diesem Ausgangskreis geschaltet.DC relay element A is connected in parallel to this output circuit.

In dieser Anordnung wird der Strom in dem Relaiselement A in der einen Richtung fließen, wenn der Speisewechselstrom durch den ersten Graetzgleichrichter B¹ größer ist als der durch den zweiten Graetzgleichrichter C¹, während er in entgegengesetzter Richtung fließt, wenn der Speisewechselstram durch den zweiten Gleichrichter C⁴ ίο größer ist. Da das Relaiselement A polarisiert ist, wird es nur dann ansprechen, wenn der Speisestrom des ersten Gleichrichters S⁴ den des zweiten übersteigt. Ein hochempfindliches Gleichstromrelaiselement, vorzugsweise ein Schwingspulrelais, findet hier Verwendung, so daß bereits ein geringer Überschuß des einen Speisestromes über den anderen genügt, um das Relais zu betätigen.In this arrangement, the current in the relay element A will flow in one direction when the alternating feed current through the first Graetz rectifier B ^{1 is} greater than that through the second Graetz rectifier C ¹ , while it flows in the opposite direction when the alternating feed current through the second rectifier C ⁴ ίο is larger. Since the relay element A is polarized, it will only respond when the feed current of the first rectifier S ⁴ exceeds that of the second. A highly sensitive direct current relay element, preferably a voice coil relay, is used here, so that even a small excess of one supply current over the other is sufficient to operate the relay.

Die Gleichrichtervergleichsschaltung kann jedoch auch anders ausgebildet werden. Zum Beispiel können, wie in Fig. 2 gezeigt, die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen B und C der zwei Mischtransformatoren bei F direkt miteinander verbunden werden und so die eine Seite des Ausgangskreises bilden, während die andere Seite dieses Kreises durch die Leitung F¹ gebildet wird, die über die Einweggleichrichter F² und F³, welche gleiche Durchlaßrichtungen besitzen, mit den beiden Enden der einen Sekundärwicklung B verbunden ist, während zwei weitere Einweggleichrichter J⁷⁴ und F⁵ mit den beiden Enden der anderen Sekundärwicklung C verbunden sind; die beiden letzteren Gleichrichter i⁷⁴ und F^s haben untereinander die gleiche, in bezug auf die beiden ersten Gleichrichter F², F³ jedoch entgegengesetzte Durchlaßrichtung. Das Relaiselement A ist wiederum parallel zum Ausgangskreis geschaltet.The rectifier comparison circuit can, however, also be designed differently. For example, as shown in Fig. 2, the centers of the secondary windings B and C of the two mixer transformers at F can be connected directly to one another and thus form one side of the output circuit, while the other side of this circuit is formed by the line F ¹ , which is connected to the two ends of one secondary winding B via the half-wave rectifiers F ² and F ³ , which have the same forward directions, while two further half-wave rectifiers J ⁷⁴ and F ^{5 are} connected to the two ends of the other secondary winding C ; the two latter rectifiers i ⁷⁴ and F ^s have the same conduction direction as one another, but with respect to the first two rectifiers F ² , F ^{3 they} have opposite conduction directions. The relay element A is in turn connected in parallel to the output circuit.

Die drei Primärwicklungen B¹. B², B³ des einen Mischtransformators sind sinngemäß mit den ent sprechenden Wicklungen C¹, C², C³ des anderen Mischtransformators in Reihe geschaltet und werden entsprechend durch den Arbeitsstrom, den Gegenstrom und den Polarisierungsstrom gespeist. Der Arbeitsstrom ist proportional dem entsprechenden Strom im Hauptstromkreis, von dem er durch einen Luftspallttransformator E¹, £² geleitet wird, der an seiner Primärwicklung E¹ Anzapfungen besitzt. Durch Verschiebung dies Anzapftingspunktes E³ kann der Impedanzwert, auf welchen das Relaiselement A anspricht, verändert werden. Die Primärwicklung E¹ dieses Luftspalttransformators wird durch einen entsprechenden Stromtransformatar bzw. -transformatoren¹ E² im Hauptstromkreiis gespeist, während seine Sekundärwicklung E² über einen Widerstand Eⁱ mit den ersten Primärwicklungen B¹ bzw. C¹ der zwei Mischtransformatoren verbunden ist. Diese Anordnung ist auch von besonderem Wert für die Erzeugung einer vorbestimmten Phasenverschiebung in der Gesamtchärakteristik, durch welche erreicht wird, daß das Relaiselement A bei einer gegebenen Impedanz und einem gegebenen Phasenwinkel in Funktion tritt. Der Gegenstrom ist der entsprechenden Spannung im Hauptstromkreis proportional, und die beiden in Reihe geschalteten Primärwicklungen B² und C² des Mischtransformators, die durch ihn gespeist werden, liegen in Reihe mit einer Impedanz H und der Sekundärwicklung D des entsprechenden Spannungstransformators im Hauptstromkreis.The three primary windings B ¹ . B ² , B ³ of one mixer transformer are ^{connected in series with the corresponding windings C 1} , C ² , C ^{3 of} the other mixer transformer and are fed accordingly by the working current, the countercurrent and the polarizing current. The working current is proportional to the corresponding current in the main circuit, from which it is passed through an air-gap transformer E ¹ , £ ² , which has taps on its primary winding E ^1. By shifting this tapping point E ³ , the impedance value to which the relay element A responds can be changed. The primary winding E ^{1 of} this air-gap transformer is ^{fed by a corresponding current transformer 1} E ² in the main circuit, while its secondary winding E ^{2 is} connected to the first primary windings B ¹ or C ^{1 of} the two mixer transformers via a resistor E ^i. This arrangement is also of particular value for generating a predetermined phase shift in the overall characteristic, by means of which it is achieved that the relay element A operates at a given impedance and a given phase angle. The countercurrent is proportional to the corresponding voltage in the main circuit, and the two series-connected primary windings B ² and C ^{2 of} the mixing transformer, which are fed by it, are in series with an impedance H and the secondary winding D of the corresponding voltage transformer in the main circuit.

Der Polarisierungsstrom wird vorzugsweise von der Spannung des gleichen Hauptstromkreises abgeleitet, so daß der Polarisierungsstromkreis parallel zum Gegenstromkreis liegt, wobei die zwei in Reihe geschalteten Primärwicklungen B³ und C³ des Mischtransfo'rmators im Polarisierungsstromkreiis. in Reihe mit einer Impedanz G, G¹, G² liegen, die einen von der im Gegenstromkreis liegenden. Impedanz abweichenden Wert hat, wobei jedoch eine der Primärwicklungen C³ im Polarisierungsstromkreis in entgegengesetztem Sinne geschaltet ist.The polarization current is preferably derived from the voltage of the same main circuit, so that the polarization circuit is parallel to the countercurrent circuit, the two series-connected primary windings B ³ and C ^{3 of} the mixer transformer in the polarization circuit. are in series with an impedance G, G ¹ , G ² , one of which is in the countercurrent circuit. Impedance has a different value, but one of the primary windings C ³ in the polarization circuit is connected in the opposite sense.

Der Wicklungssinn, in dem die verschiedenen Primärwicklungen miteinander verbunden sind, ist ein solcher, daß in dem einen Mischtransformato^T· B, B¹, B², B³ der polarisierende und der Gegenvektor addiert und der Arbeitsvektor von der Summe subtrahiert wird, während- in dem anderen Mischtransformator C, C¹, C², C³ der polarisierende Vektor zum Arbeitsvektor hinzuaddiert und der Gegenvektor von der Summe subtrahiert wird.The winding sense, in which the various primary windings are connected to one another, is such that in the one mixed transformer ^T · B, B ¹ , B ² , B ³ the polarizing and the opposite vector are added and the working vector is subtracted from the sum, while- in the other mixer transformer C, C ¹ , C ² , C ^3, the polarizing vector is added to the working vector and the opposite vector is subtracted from the sum.

Es kann gezeigt werden, daß bei einer derartigen Anordnung (vorausgesetzt, daß der Strom durch das Relaiselement A im Verhältnis zu den gleichgerichteten Speisewechselströmen klein ist) das Relaiselement in Funktion tritt, wenn die Impedanz des Hauptstromkreises kleiner ist als eine Größe, die gleich dem Produkt aus der Reihenimpedanz H im Gegenstromkreis und einer Funktion der Phasenwinkel zwischen Arbeits-, Gegen- und polarisierenden Strömen ist, vorausgesetzt, daß die Impedanz des Hauptstromkreises selbst nicht im wesentlichen' gleich Null ist. Es ist besonders 1°° darauf hinzuweisen, daß der kritische Wert, welcher entscheidet, ob das Relaiselement A in Funktion tritt oder nicht, unabhängig von der Serienimpedanz G, G¹, G² im Polarisierungsstromkreis ist. Hierdurch ist es möglich, im Polarisierungs- i°5 Stromkreis eine Speicheranordnung vorzusehen, so daß das Relaiselement in der Lage ist, auch bei einem Impedanzwert Null des Hauptstromkreises anzusprechen, ohne daß dabei die Funktion des Relaiselementes in bezug auf andere Werte der "° Impedanz des Hauptstromkreises gestört wird.It can be shown that with such an arrangement (provided that the current through the relay element A is small in relation to the rectified alternating supply currents) the relay element comes into operation when the impedance of the main circuit is less than a value which is equal to the product is made up of the series impedance H in the countercurrent circuit and a function of the phase angles between working, countercurrent and polarizing currents, provided that the impedance of the main circuit itself is not substantially zero. It is particularly important to point out that the critical value, which decides whether the relay element A comes into operation or not, is independent of the series impedance G, G ¹ , G ² in the polarization circuit. This makes it possible to provide a memory arrangement in the polarization circuit so that the relay element is able to respond even when the main circuit has an impedance value of zero, without affecting the function of the relay element in relation to other values of the impedance the main circuit is disturbed.

Diese Speicheranordnung hat, obwohl sie auch anders ausgeführt sein kann, vorzugsweise die Form eines aus Induktivität G und Kapazität G¹ bestehenden Resonanzkreises, der auf die Frequenz "5 des Hauptstromkreises abgestimmt ist, so daß er unter normalen· Betriiebsverhältnissen als Ohmscher Widerstand wirkt. Es ist wichtig, daß die Reihenimpedanzen in den Polarisierungs- und Gegenstromkreisen so beschaffen sind, daß die Ströme in diesen Kreisen untereinander ungefähr in Phase sind, jedoch ist es nicht wichtig, daß diese zwei Ströme auch in Phase mit der Spannung des Hauptstromkreises sind, aus dem sie entnommen werden. Wenn sie mit der Spannung des Haupt- ^la5 Stromkreises in Phase sind, besteht die Speicher-This memory arrangement, although it can also be designed differently, preferably has the form of a resonance circuit consisting of inductance G and capacitance G ¹ , which is tuned to the frequency "5 of the main circuit so that it acts as an ohmic resistance under normal operating conditions It is important that the series impedances in the polarizing and reverse current circuits are such that the currents in these circuits are approximately in phase with one another, but it is not important that these two currents are also in phase with the voltage of the main circuit from which they are removed. If they are circuit 5 in phase with the voltage of the main ^la, there is a memory

anordnung (wie in Fig. ι gezeigt) aus einem Reihenresonanzkreis, der eine Induktivität G in Reihe mit einer Kapazität G¹ enthält. Sind die beiden Ströme jedoch gegenüber der Spannung S im Hauptstromkreis um 90° phasenverschoben (s. Fig.. 3), so sollte die Speicheranordnung die Form eines Parallielresonanzkreises,, bestehend aus der Kapazität G³ in Parallelschaltung zur Induktivität G und den beiden Primärwicklungen. B³, C³ haben.arrangement (as shown in Fig. ι) from a series resonant circuit which contains an inductance G in series with a capacitance G ¹ . However, if the two currents are 90 ° out of phase with the voltage S in the main circuit (see Fig. 3), the memory arrangement should be in the form of a parallel resonance circuit, consisting of the capacitance G ^{3 connected} in parallel with the inductance G and the two primary windings. B ³ , C ³ have.

Die Speicheranordnung G, G¹ bzw. G, G³ hat die Wirkung, daß· beim Zusammenbrechen der Spannung im Hauptstromkreiß. im Falle eines Fehlers die Speicheranordnung während einer kurzen Zeit einen gewissen Stromfluß im Polarisierungsstromkreis aufrechterhält, der genügt, um das. Relaiselement A zu betätigen. Daher wird auch im Falle eines Zusammenbrechens der Spannung im Hauptstromkreis auf einen praktischen Nullwert das Reao laiselement A infolge der Wirkung der Speicheranordnung in Funktion treten und erst dann wieder in den Ruhestand zurückkehren. Wenn auch diese kurze Betätigung des Relais häufig ausreicht, um das Abschalten des Hauptstromkreises zu bewirken, wenn die Relaisvorrichtung zu Schutzzwecken verwendet wird, ist es gewöhnlich doch vorzuziehen, ein Schaltschütz vorzusehen, welches durch das Relaiselement gesteuert wird und einen eigenen Haltekreis besitzt, der sicherstellt, daß es genügend lange unter Strom bleibt, um den Hauptstromkreis albzuschalten. Eine solche Anordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden.The memory arrangement G, G ¹ or G, G ³ has the effect that when the voltage in the main circuit collapses. In the event of a fault, the memory arrangement maintains a certain current flow in the polarization circuit for a short time, which is sufficient to operate the relay element A. Therefore, even in the event of a breakdown of the voltage in the main circuit to a practical zero value, the Reao laiselement A will come into operation as a result of the action of the memory arrangement and only then return to retirement. Even if this brief actuation of the relay is often sufficient to cause the main circuit to be switched off when the relay device is used for protection purposes, it is usually preferable to provide a contactor which is controlled by the relay element and has its own hold circuit which ensures that it remains energized long enough to turn on the main circuit. Such an arrangement will be described below with reference to FIG.

Die Tatsache, daß das Relaiselement A einen gewissen Mindeststrom für seine Betätigung benötigt, bedingt eine Fehlerquelle für die Impedanzmessung, und dieser Fehler vergrößert sich schnell bei kleiner werdenden Werten von Spannung und Strom des Hauptstromkreises. Ein Ausgleich für diesen Fehler kann jedoch durch Einschaltung eines kompensierenden Spannungsbegrenzers in den Gegenstromkreis erreicht werden. Dieser Span-• nungsbegrenzer kann zweckmäßig in Form zweier entgegengesetzt geschalteter Einweggleichrichter H¹, H² ausgeführt sein, die parallel zueinander geschaltet sind.The fact that the relay element A requires a certain minimum current for its actuation causes a source of error for the impedance measurement, and this error increases rapidly with decreasing values of the voltage and current of the main circuit. Compensation for this error can, however, be achieved by connecting a compensating voltage limiter in the countercurrent circuit. This voltage limiter can expediently be designed in the form of two oppositely connected half-wave rectifiers H ¹ , H ² which are connected in parallel to one another.

In der Praxis ist es vorzuziehen, die Werte der Reihenimpedanzen G¹, G² und H in den Polarisierungs- und Gegenstromkreisen an die Impedanz des Relaiselementes A anzupassen. Es ist wünschenswert, die Übersetzungsverhältnisse der Transformatoren so zu wählen, daß der effektive Wert der Impedanz G, G¹ im Polarisierungsstromkreis gleich dem vierfachen Wert der Impedanz des Relaiselementes A ist. Eine ähnliche Beziehung ist zwischen der Impedanz H im Gegenstromkreis und der Impedanz des Relaiselementes A wünschenswert, wobei sicherzustellen ist, daß die Impedanz in den Polarisierungs- ind Gegenstromkreisen voneinander verschieden sind. Es kann, wie in Fig. 4 gezeigt, zweckmäßig sein, Anzapfungen H³, H* an den Primärwicklungen B², C² im Gegenstromkreis anzubringen, um auf diese Weise die Justierung des Impedanzwertes, bei welchem das Relaiselement A anspricht, in einzelnen, größeren, Stufen vornehmen zu können, so daß auf diese Weise die Mittel vereinfacht werden, die im Arbeitsstromkreis zur Einstellung dieses Wertes vorgesehen sind. Diese Maßnahme bringt jedoch die praktische Schwierigkeit mit sich, daß für jede Anzapfung ein verschiedener Kompensationswert eingestellt werden müßte. Es ist jedoch möglich, zwei Anzapfungen H³ und H⁴ vorzusehen, für welche die gleiche Kompensation benötigt wird, wobei vorauszusetzen ist, daß deren Windungszahlen W₁ UnUw₂ so gewählt sind, daß W₁, M₂ = n² ist, wobei η die Windungszahl darstellt, die einer richtigen Anpassung der Reihenimpedanz im Gegenstromkreis auf den vierfachen Wert der Impedanz des Relaiselementes A entspricht. In der Anordnung der Fig. ι ist die Anzapfung E³ auf dem Luftspalttransforrmator E¹, E², durch welchen der Arbeitsstrom zugeführt wird, als Mittel zur Änderung des Impedanzwertes, bei welchem das Relaiselement A in Funktion tritt, vorgesehen. Es ist jedoch manchmal zweckmäßig, zusätzliche Mittel für eine stufenweise Veränderung der Impedanzeinstellung der Relaisvorrichtung anzubringen. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 5 gezeigt, in welcher ein Autotransformator D¹ zwischen die Anschlußpunkte D² und D³ geschaltet ist, durch welche die Sekundärwicklung D des Spannungstransformators mit der Reibvorrichtung verbunden ist. Der Polarisierungsstromkreis ist wie bisher mit dem Anschlußpunkt D² verbunden, aber infolge einer Verbindung der Zwischenanzapfung des Autotransformators D¹ mit dem Gegenstromkreis wird die Impedanzeinstellung der Relaisvorrichtung von der Lage dieses Anzapfungspunktes abhängig. Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung sieht nur eine einzige Einstellungsmöglichkeit in der Relaisanordnung unter Benutzung eines Umschalters D⁴ vor, dessen Betätigungsarm an einem Anschlußpunkt 5 liegt, der mit dem Gegenstromkreis verbunden ist, während seine beiden Gegenkontakte sinngemäß mit dem Anschluß D² und einem Anschluß D⁶ verbunden sind, welch letzterer an der Anzapfung des Autotransformators liegt. In der in der Zeichnung gezeigten Stellung des Umschalters D* sind daher die Polarisierungs- und Gegenstromkreise beide direkt mit dem Anschluß D² verbunden, wie dies auch in Fig. 1 dargestellt wurde; dabei ist die Anzapfung am Autotr ans form ator abgeschaltet, während in der anderen Schaltstellung des Umschalters D* die Verbindung des Anschlußpunk- : tes D⁵ mit dem Anschlußpunkt D² unterbrochen und D⁵ statt dessen mit der Anzapfung D^e am Autotransformator verbunden ist, so daß der Gegenstromkreis, verglichen mit dem Polarisationsstromkreis, weniger Strom erhält.In practice, it is preferable to match the values of the series impedances G ¹ , G ² and H in the polarizing and reverse current circuits to the impedance of the relay element A. It is desirable to choose the transformation ratios of the transformers so that the effective value of the impedance G, G ¹ in the polarization circuit is equal to four times the value of the impedance of the relay element A. A similar relationship is desirable between the impedance H in the countercurrent circuit and the impedance of the relay element A , it being ensured that the impedance in the polarizing and countercurrent circuits are different from one another. As shown in FIG. 4, it can be useful to attach taps H ³ , H * to the primary windings B ² , C ² in the countercurrent circuit, in order in this way to adjust the impedance value at which the relay element A responds in individual, to be able to make larger steps, so that in this way the means are simplified which are provided in the working circuit for setting this value. However, this measure brings with it the practical difficulty that a different compensation value would have to be set for each tap. However, it is possible to provide two taps H ³ and H ⁴ for which the same compensation is required, it being assumed _{that their number of turns W 1 UnUw 2} is chosen so that W ₁ , M ₂ = n ² , where η represents the number of turns, which corresponds to a correct adaptation of the series impedance in the countercurrent circuit to four times the value of the impedance of the relay element A. In the arrangement of FIG. ¹ , the tap E ³ on the air gap transformer E 1, E ² , through which the working current is supplied, is provided as a means for changing the impedance value at which the relay element A comes into operation. However, it is sometimes useful to provide additional means for gradually changing the impedance setting of the relay device. Such an arrangement is shown in FIG. 5, in which an autotransformer D ^{1 is connected} between the connection points D ² and D ³ , through which the secondary winding D of the voltage transformer is connected to the friction device. The polarization circuit is connected as before to the connection point D ² , but as a result of a connection of the intermediate tap of the autotransformer D ¹ to the countercurrent circuit, the impedance setting of the relay device is dependent on the location of this tap point. The arrangement shown in Fig. 5 provides only a single setting option in the relay arrangement using a switch D ⁴ , the actuating arm is at a connection point 5, which is connected to the countercurrent circuit, while its two mating contacts analogously to the connection D ² and one Terminal D ^{6 are} connected, which latter is at the tap of the autotransformer. In the position of the changeover switch D * shown in the drawing, the polarization and countercurrent circuits are therefore both directly connected to the connection D ² , as was also shown in FIG. 1; The tap on the car door to the form ator is switched off, while in the other switch position of the switch D * the connection of the connection point D ⁵ to the connection point D ^{2 is} interrupted and D ^{5 is} instead connected to the tap D ^e on the car transformer, so that the countercurrent circuit receives less current compared to the polarization circuit.

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform eines Spannungsbegrenzers gezeigt, die im Gegenstromkreis an Stelle der beiden gegeneinander geschalteten Gleichrichter H¹, H² liegt und in Fällen, in denen ein Scheinwiderstand in diesem Stromkreis 1*5 benötigt wird, Verwendung finden kann. Die Span-In Fig. 6 another embodiment of a voltage limiter is shown, which is in the countercurrent circuit instead of the two mutually connected rectifiers H ¹ , H ² and can be used in cases where an impedance is required in this circuit 1 * 5. The chip

809 711/6809 711/6

nungsbegrenzung wird hier durch einen schmalen, magnetischen Nebenfluß erreicht, der den. Luftspalt der Begrenzerinduktivität überbrückt. In dem gezeigten Beispiel besitzt der Kern der Induktivität drei Schenkel K, K¹, K², von denen jeder einen Luftspalt enthält. Der Kern ist in der üblichen Weise lamelliert, und der schmale Nebenschlußweg ist dadurch gebildet, daß ein oder zwei der normalen Kernbleche durch Bleche K³ mit einem ίο anderen Schnitt ersetzt sind, die den Luftspalt überbrücken. Wenn eine sehr kleine Spannung an eine Induktivität mit derartigem Kern angelegt wird, so ist dank dem geschlossenen magnetischen Weg, der durch die Überbrückungsbleche gebildet wird, der Scheinwiderstand des Gebildes sehr hoch. Der magnetische Nebenschluß ist jedoch so ausgebildet, daß bereits bei einem kleinen Wert der angelegten Spannung in ihm magnetische Sättigung auftritt, so daß die Anordnung bei größeren Spannungen wie eine gewöhnliche Selbstinduktivität mit Luftspalt wirkt. Die Stromspainnungskennlinie ist daher linear, ausgenommen im Bereich kleiner Spannungswerte.Limitation is achieved here by a narrow, magnetic tributary flux, which the. Air gap of the limiter inductance bridged. In the example shown, the core of the inductance has three legs K, K ¹ , K ² , each of which contains an air gap. The core is laminated in the usual way, and the narrow shunt path is formed in that one or two of the normal core sheets are replaced by sheets K ³ with a different cut, which bridge the air gap. If a very low voltage is applied to an inductor with such a core, the impedance of the structure is very high thanks to the closed magnetic path that is formed by the bridging plates. The magnetic shunt is, however, designed in such a way that magnetic saturation occurs in it even at a small value of the applied voltage, so that the arrangement acts like a normal self-inductance with an air gap at higher voltages. The current voltage characteristic is therefore linear, except in the area of low voltage values.

Bei den vorhergehenden Anordnungen wird die Zusammensetzung der Arbeits-, Gegen- und Polarisationsströme durch Mischtransformatoren vorgenommen, jedoch ist dies für die Erfindung nicht ausschlaggebend; bei einer anderen Ausführungsform, die in Fig. 7 gezeigt ist, werden daher für den zweiten der beiden Eingangswechselströme die drei Vektoren direkt addiert, während der erste Eingangswechselstrom durch Subtraktion des entsprechendien Vektors in einem Transformator L, L¹, L² erfolgt, der zwei Primärwicklungen L¹, L² besitzt. In dieser anderen Anordnung ist die Stromquelle über eine dieser Primärwicklungen L·- mit den Eingangsklemmen des zweiten Graetzgleichrichters 5* verbunden, während die Quelle für Gegen- und Polarisationsströme über die entsprechenden Impedanzen H und G, G¹, G², in Parallelschaltung für beide Stromkreise mit den Eingangsklemmen desselben Gleichrichters Bⁱ _! jedoch in einem dem Arbeitsstrom entgegengesetzten Sinne, verbunden ist, wobei der Polarisierungsstromkreis *5 durch die zweite Primärwicklung L² geführt ist. Auf diese Weise wird der gewünschte Eingangsstrom für den zweiten Gleichrichter 5⁴ erhalten, und dieser Eingangsstrom durchfließt auch die erste Primärwicklung L¹. Die zweite Primärwicklung L² ist so geschaltet und mit einer solchen Windungszahl versehen, daß der erste Eingangswechselstrom, der aus der Sekundärwicklung L entnommen wird, gleich dem um den doppelten Vektor des· Polarisierungsstromes verminderten zweiten Eingangswechselstrom ist. Die verschiedenen Ausführungsformen, die oben für die erste Anordnung beschrieben wurden, können leicht auf diese andere Anordnung übertragen werden.In the preceding arrangements, the composition of the working, counter and polarization currents is carried out by mixing transformers, but this is not decisive for the invention; In another embodiment, which is shown in Fig. 7, the three vectors are therefore added directly for the second of the two input alternating currents, while the first input alternating current is carried out by subtracting the corresponding vector in a transformer L, L ¹ , L ² , the two Has primary windings L ¹ , L ^2. In this other arrangement, the current source via one of these primary windings L · - connected to the input terminals of the second Graetz rectifier 5 *, while the source of negative and polarization currents through the respective impedances H and G, G ^1, G ^2, in parallel for both Circuits with the input terminals of the same rectifier B ⁱ _! but in a sense opposite to the working current, the polarization circuit * 5 being passed through the second primary winding L ² . In this way the desired input current for the second rectifier 5 ^{4 is} obtained, and this input current also flows through the first primary winding L ¹ . The second primary winding L ² is connected and provided with such a number of turns that the first alternating input current drawn from the secondary winding L is equal to the second alternating input current reduced by twice the vector of the polarization current. The various embodiments described above for the first arrangement can easily be transferred to this other arrangement.

Die bei jeder der oben beschriebenen Ausführungen gemäß der Erfindung angewandte Relaisvorrichtung ist besonders günstig zur Verwendung als Schutzrelais in Distanzschutzanordnungen. Die Vorrichtung erlaubt genaue Impedanzmessungen innerhalb eines weiten Bereiches bis herunter zum ^: Nullwert, und sie besitzt den weiteren großen Vorteil, daß die Messung allein durch ruhende Teile erfolgt, ohne daß, mit Ausnahme des eigentlichen Relais, irgendwelche bewegten Teile verwendet zu werden brauchen.The relay device used in each of the embodiments described above according to the invention is particularly favorable for use as a protective relay in distance protection arrangements. The apparatus allows accurate impedance measurements over a wide range right down ^to: zero value, and it has the further great advantage that the measurement is made only by resting parts without the need to be used with the exception of the actual relay, any moving parts.

Eine andere wichtige Eigenschaft ist die Riehtungsempfindlichkeit, so daß eine Betätigung nur erfolgt, wenn der Fehler in einer Richtung von der Relaisstation aus gelegen ist und sich in einer Entfernung von dieser befindet, die unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt. Die Anordnung macht es ferner möglich, die Ansprechzeit zu verkürzen, da sie die Anwendung nacheinander betätigter Startrelais vermeidet, die sonst zusätzlich zu den Schutzrelais verwendet werden müßten.Another important property is the sensitivity to direction, so that actuation occurs only when the fault is in one direction from the relay station and in a distance of this, which is below a predetermined value. The arrangement makes it also makes it possible to shorten the response time as it operates the application one by one Avoids start relays that would otherwise have to be used in addition to the protective relays.

Die Relaisvorrichtung ist besonders geeignet für die Verwendung bei einer Distanzschutzeinrichtung. In Fig. 8 ist eine solche Anordnung gezeigt, wobei die Ausführungsform der Relaisschaltung nach Fig. 5 Verwendung findet.The relay device is particularly suitable for use in a distance protection device. In Fig. 8 such an arrangement is shown, the embodiment of the relay circuit according to Fig. 5 is used.

In der Schutzschaltung werden sechs Relaisvorrichtungen verwendet, und zwar drei von ihnen, nämlich M¹, M², M³, zur Abschaltung von Erdfehlern und drei, N¹, N², N^s, für Fehler zwischen den Phasen; dabei ist in Fig. 8 jede dieser Relaisvorrichtungen durch ein Quadnat mit sechs Anschlußpunkten versinnbildlicht, welche Quadrate und Anschlußpunkte dem punktierten Quadrat und den Anschlußpunkten D², D³, D⁵, D⁶, E⁵, E⁶ der Fig. 5 entsprechen. Die Arbeitsstromkreise dieser sechs Relaisvorrichtungen werden durch Stromtransformatoren O¹, O², O³, die im gewünschten Stromkreis P¹, P², P³ liegen, über bekannte Fehlerkompensationstransformatoren O⁴ gespeist, während ihre Gegen- und Polarisierungsstromkreise durch Spannungstransformatoren aus dem Haupt-Stromkreis gespeist werden, die bei 0 angedeutet sind.Six relay devices are used in the protection circuit, three of them, namely M ¹ , M ² , M ³ , for disconnection of earth faults and three, N ¹ , N ² , N ^s , for faults between phases; 8 each of these relay devices is symbolized by a square with six connection points, which squares and connection points correspond to the dotted square and the connection points D ² , D ³ , D ⁵ , D ⁶ , E ⁵ , E ⁶ of FIG. The working circuits of these six relay devices are fed by current transformers O ¹ , O ² , O ³ , which are in the desired circuit P ¹ , P ² , P ³ , via known error compensation transformers O ⁴ , while their counter and polarizing circuits are supplied by voltage transformers from the main Circuit are fed, which are indicated at 0.

Jede der Relaisvorrichtungen ist so eingestellt, daß sie ihre Kontakte praktisch augenblicklich betätigt, sobald ein Fehler der betreffenden Art innerhalb der erfaßten Zone, die z. B. 80%> des geschützten Abschnittes P¹, P², P³ beträgt, auftritt; die Impedanzeinstellungen aller sechs Relaisanordntingen werden aber in der in Fig. 5 beschriebenen Weise so verändert, daß z. B. 120% der Länge des Abschnittes erfaßt wird, sobald ein Relais Q, welches sechs Umschaltkontakte besitzt, die ihrerseits je einem der sechs Relaisanordnungen zugeordnet sind, betätigt wird. Die Art und Weise, in welcher dieses Relais Q in Funktion gesetzt wird, wird weiter unten beschrieben.Each of the relay devices is set so that it operates its contacts almost instantly as soon as a fault of the type in question within the detected zone, e.g. B. 80%> of the protected section P ¹ , P ² , P ³ occurs; the impedance settings of all six Relaisanordntingen are changed in the manner described in Fig. 5 so that, for. B. 120% of the length of the section is detected as soon as a relay Q, which has six changeover contacts, which are in turn assigned to one of the six relay arrangements, is actuated. The manner in which this relay Q is activated is described below.

Im Falle eines Fehlers im Mittelabschnitt des geschützten Leitungsteiles P¹, P², P³ werden die entsprechenden Relaisvorrichtungen an beiden Enden des Abschnittes augenblicklich betätigt, und die Erregerspule P⁴ des Hauptschaltschützes P am benachbarten Ende erhält Strom, so daß der Abscnnitt augenblicklich an seinen beiden Enden abjeschaltet wird. Wenn der Fehler jedoch in der Nähe eines Endes des geschützten Abschnittes, z. B. am entfernten Ende des gezeichneten Lei-In the event of a fault in the central section of the protected line part P ¹ , P ² , P ³ , the corresponding relay devices at both ends of the section are actuated immediately, and the excitation coil P ^{4 of} the main contactor P at the adjacent end receives power, so that the section is instantly connected to its switched off at both ends. However, if the fault is near one end of the protected section, e.g. B. at the far end of the drawn line

tungsteiles auftritt, wird nur die entsprechende Relaisvorrichtung am entfernten. Ende in Funktion treten und augenblicklich den Leitungsabschnitt an diesem Ende abschalten, während die Relaisvorrichtungen am benachbarten Ende nicht betätigt werden, da der Fehler außerhalb der von diesen Relaisanordnungen im Augenblick erfaßten Zone liegt.processing part occurs, only the corresponding relay device on the remote. End in function step and instantly turn off the line section at that end while the relay devices at the adjacent end cannot be actuated because the fault is outside of these Relay arrangements in the currently detected zone.

Um in einem solchen Falle die gewünschte und ίο praktisch augenblickliche Abschaltung an beiden Enden zu erreichen, wird durch jede der betätigten Relaisvorrichtungen ein Hochfrequenzsender bekannter Ausführungsart, der sinnbildlich bei R angedeutet ist, in Tätigkeit gesetzt und durch diesen ig ein Signal nach dem anderen Ende gesendet, wo ein Empfänger (bei R¹ angedeutet), der auf dieses Signal anspricht, einen Kontakt R² betätigt und über diesen das Relais Q zum Anziehen bringt; durch dieses werden die sechs Relaisvorrichtungen _ao M\ M², M³, N\ N², N³ veranlaßt, ihre Impedanzeinstellung so zu ändern, daß die 120%-Zone, in welcher der Fehler liegt, mit erfaßt wird. Die entsprechenden Relaisvorrichtungen am diesseitigen Ende treten bei Empfang des Signals vom anderen a₅ Ende her in Tätigkeit und bringen auch das Schaltschütz P am diesseitigen Ende zum Anziehen. Die Hochfrequenzsignale werden vorzugsweise durch ein bei R³ angedeutetes Einkopplungsglied zwei Phasen P¹, P² des Hauptstromkreises überlagert. Das gleiche Einkopplungsglied R³ dient auch zum Empfang der Signale, wobei durch eine Frequenzweiche i?⁴ bekannter Art dafür gesorgt wird, daß keine Interferenz zwischen den gesendeten und den empfangenen Signalen auftritt, und wobei jeder Empfänger R¹ auf die Frequenz des vom anderen Ende her gesendeten Signals abgestimmt ist.In order to achieve the desired and almost instantaneous shutdown at both ends in such a case, a high-frequency transmitter of known design, which is symbolically indicated at R , is activated by each of the actuated relay devices and a signal is sent through this ig to the other end , where a receiver ( indicated at R ¹ ), which responds to this signal, actuates a contact R ² and pulls the relay Q via this; this causes the six relay devices _ao M \ M ² , M ³ , N \ N ² , N ³ to change their impedance setting in such a way that the 120% zone in which the error lies is also detected. The respective relay apparatuses at this end occur upon receiving the signal from the other end into a ₅ activity and also bring the contactor P at this end for tightening. The high-frequency signals are preferably superimposed on two phases P ¹ , P ^{2 of} the main circuit by a coupling element indicated at R ^3. The same coupling element R ³ is also used to receive the signals, with i? ^4, it is ensured that there is no interference between the transmitted and received signals, and each receiver R ¹ is tuned to the frequency of the signal transmitted from the other end.

Aus dem Obengesagten geht hervor, daß bei einem beliebigen, innerhalb des geschützten Ab-Schnittes auftretenden Fehler der Leitungsabschnitt praktisch, augenblicklich, abgeschaltet wird. Wenn aus irgendeinem Grunde der Empfängen R¹ ein Hochfrequenzsignal aus einer äußeren Signal quelle aufnehmen sollte (z. B. im Falle eines entfernten äußeren Fehlers), während aber kein Fehler im geschützten Abschnitt aufgetreten ist, so wird seine Betätigung doch das Schaltschütz P nicht zum Ansprechen bringen, da die Relaisvorrichtungen selbst nicht arbeiten. Es ist jedoch vorzuziehen, in benachbarten Leitungsabschnitten verschiedene Frequenzen für die Signalübertragung zu benutzen und im Hauptstromkreis Sperrglieder R⁵ vorzusehen, um die Signale daran zu hindern, entlang der Leitungsdrähte in andere Abschnitte · zu gelangen. Im Falle eines Fehlers gerade außerhalb des geschützten Leitungsabschnittes, z. B. am entfernten Ende, werden die Relaisvorrichtungen am benachbarten Ende nicht in Tätigkeit treten, da der Fehler außerhalb ihrer normalen Entfernungseinstellung liegt, während die im geschützten Abschnitt am entfernten Ende liegenden, infolge ihrer richtungsabhängigen Eigenschaften nicht betätigt werden.From the above it can be seen that in the event of any fault occurring within the protected section, the line section is practically, instantaneously, switched off. If, for whatever reason, the receivers R ¹ should pick up a high-frequency signal from an external signal source (e.g. in the case of a remote external fault), but while no fault has occurred in the protected section, the contactor P will not be actuated Bring response, as the relay devices themselves do not work. However, it is preferable to use different frequencies for signal transmission in adjacent line sections and to provide blocking elements R ⁵ in the main circuit in order to prevent the signals from reaching other sections along the line wires. In the event of an error just outside the protected line section, e.g. At the far end, the relay devices at the adjacent end will not operate because the fault is outside of their normal range setting, while those in the protected far end section will not operate due to their directional properties.

Es ist jedoch wünschenswert, verzögerte Doppelsicherungseinrichtungen für äußere Fehler vorzu- Qg sehen, um bei irgendeinem Ausfall der Schutzeinrichtungen im fehlerhaften Leitungsabschnitt eine zweifache Sicherung zu haben. Zu diesem Zwecke sind sechs weitere Reliaisvorrichtungen (drei, nämlich S¹, S², S³, für Erdfehler und drei, nämlich T¹, T², T³, für Fehler zwischen den Phasen) vorgesehen. Diese Relaisvorrichtungen sind vorzugsweise von der Art dier Konduktanzrelais. und haben richtungsabhängige Eigenschaften; sie können jedoch von einfacherer Bauart sein als die Relaisanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung, da sie nicht für besonders genaue Impedanzmessungen gebaut zu sein brauchen und weder die Speicheranordnung zur Messung von Impedanzwerten im Bereich von Null noch die kompensie- renden Spannungsbegrenzer benötigen. Diese DoppelsicherungsrelaisanordnungerT können nach Fig. 9 ausgebildet sein und bestehen aus einer Gleichrichtervergleichsschaltung ß⁴, C⁴ und einem Relaiselement A, welches dem der vorliegenden Erfindung ähnlich ist; für die Speisung wird der eine der beiden Eingangswechselströme über einen einfachen Transformator U aus dem Stromtransformator E gespeist, so daß er allein vom Strom im Hauptstromkreis abhängt, während der andere Eingangswechselstrom aus der Sekundärwicklung U¹ eines Mischtransformators mit zwei Primärwicklungen entnommen wird. Die eine dieser Primärwicklungen, nämlich U², ist in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators U geschaltet, während die andere, U³, über eine entsprechende Impedanz! Uⁱ aus dem Spannungstransformator D gespeist wird, so daß sie von der vektoriellen Summe von Strom und Spannung im Hauptstromkreis abhängig ist.However, it is desirable to provide delayed double protection devices for external faults in order to have a double protection in the event of any failure of the protection devices in the faulty line section. For this purpose, six further relay devices (three, namely S ¹ , S ² , S ³ , for earth faults and three, namely T ¹ , T ² , T ³ , for faults between the phases) are provided. These relay devices are preferably of the conductance relay type. and have directional properties; However, they can be of a simpler design than the relay arrangements according to the present invention, since they do not need to be built for particularly precise impedance measurements and neither the memory arrangement for measuring impedance values in the range of zero nor the compensating voltage limiters need. This double fuse relay arrangement can be designed according to FIG. 9 and consist of a rectifier ^{comparison circuit β 4} , C ⁴ and a relay element A, which is similar to that of the present invention; For the supply, one of the two input alternating currents is fed via a simple transformer U from the current transformer E , so that it depends solely on the current in the main circuit, while the other input alternating current is taken from the secondary winding U ^{1 of} a mixer transformer with two primary windings. One of these primary windings, namely U ² , is connected in series with the secondary winding of the transformer U , while the other, U ³ , has a corresponding impedance! U ^{i is} fed from the voltage transformer D so that it is dependent on the vectorial sum of current and voltage in the main circuit.

Die Relaisanordnungen S¹, S², S³, T¹, T², T³ sind so eingestellt, daß sie im Falle des Auftretens eines Fehlers innerhalb einer Zone, welche den geschützten Leitungsabschnitt und außerdem noch den ganzen nächsten Leitungsabschnitt in entsprechender Richtung umfaßt, augenblicklich in Tätigkeit treten. Sie erfüllen dabei gleichzeitig zwei Aufgaben. Einmal bieten sie einen Schutz im Falle des Versagens der eigentlichen Schutzeinrichtung im nächsten Leitungsabschnitt und außer- 11c dem schützen sie gegen einen Ausfall des Hochfrequenzsignals vom entfernten Ende her im Falle eines inneren Fehlers in der Nähe dieses entfernten Endes. Diese Relaisanordnungen betätigen beim Ansprechen zwei Verzögerungsrelais Q¹ und Q². Das Reliais Q¹ besitzt eine verhältnismäßig kurze Verzögerungszeit und betätigt am Ende dieser Verzögerungszeit das Relais Q, welches die Einstellungen der Hauptrelaisanordnungen Ai¹, M², M^s, N¹, N², N³ ändert. Im Falle eines Fehlers im geschützten Leitungsabschnitt in der Nähe des entfernten Endes und für den Fall, daß das Hochfrequenzsignal von diesem Ende her nicht empfangen wird, tritt daher die Hauptrelaisvorrichtung am diesseitigen Ende nach Ablauf der kurzen Verzögerungszeit des Relais Q¹ in Tätigkeit undThe relay arrangements S ¹ , S ² , S ³ , T ¹ , T ² , T ³ are set so that, in the event of a fault, they are within a zone which includes the protected line section and also the entire next line section in the corresponding direction to take immediate action. They perform two tasks at the same time. On the one hand, they offer protection in the event of failure of the actual protective device in the next line section and, on the other hand, they protect against failure of the high-frequency signal from the distant end in the event of an internal fault in the vicinity of this distant end. These relay arrangements activate two delay relays Q ¹ and Q ² when they respond. Reliais Q ¹ has a relatively short delay time and, at the end of this delay time, actuates relay Q, which changes the settings of the main ^{relay arrangements Ai 1} , M ² , M ^s , N ¹ , N ² , N ³ . In the event of a fault in the protected line section near the far end and in the event that the high-frequency signal is not received from this end, the main relay device at this end therefore comes into operation after the short delay time of the relay Q ^{1 has elapsed}

setzt.das Schaltschütz P in Funktion. Das andere Verzögerungsrelais Q² besitzt eine längere Verzögerungszeit und speist direkt die ErregerspuleiP⁴ nach Ablauf seiner Verzögerungszeit und gewährt hierdurch eine Doppelsicherung für das System.sets the contactor P in function. The other delay relay Q ² has a longer delay time and feeds the excitation coil P ⁴ directly after its delay time has elapsed, thereby ensuring double protection for the system.

Es ist wünschenswert, der Erregerspule P⁴ ein Halterelais V parallel zu schalten, um eine einwandfreie Betätigung der Erregerspule auch in dem Falle zu gewährleisten, in welchem die Relaisvorrichtung, welche die Speisung durchführt, ihre Kontakte sehr schnell wieder öffnet. Dieses Halterelais V wird durch einen zusätzlichen Schalter P⁵ am Schaltschütz abgeschaltet, welcher den Stromkreis des Halterelais V dann unterbricht, wenn auch das Schaltschütz abschaltet.It is desirable to connect a holding relay V in ^{parallel with the excitation coil P 4 in} order to ensure proper actuation of the excitation coil even in the event that the relay device which performs the supply opens its contacts again very quickly. This holding relay V is switched off by an additional switch P ⁵ on the contactor, which then interrupts the circuit of the holding relay V when the contactor also switches off.

Obwohl die Erfindung ihre wichtigste Anwendung als Relaisvorrichtung mit einer Leitwertcharakteristik für genaue Impedanzmessungen in ao der oben beschriebenen Weise findet, so kann sie jedoch auch mit Vorteil als richtungsabhängige Relaisvorrichtung mit Impedanzbeeinflussung benutzt werden, wie z. B. zur Verwendung als Sfartrelais bei Schutzeinrichtungen, für welche zwar a₅ eine richtungsabhängige Steuerung benötigt wird, in denen jedoch die Impedanzmessung nicht besonders genau zu sein braucht und nur dazu dient, um zwischen normalen Betriebsbedingungen und Fehlerbedingungen im Hauptstromkreis zu unterscheiden. Although the invention finds its most important application as a relay device with a conductance characteristic for precise impedance measurements in ao the manner described above, it can, however, also be used with advantage as a direction-dependent relay device with impedance influencing, such as, for. B. for use as Sfartrelais in protection devices, for which a ₅ directional control is required, but in which the impedance measurement does not need to be particularly accurate and only serves to differentiate between normal operating conditions and fault conditions in the main circuit.

Zu diesem Zweck kann, wie aus Fig. 10 hervorgeht, die Relaisvorrichtung im wesentlichen in der für eine genaue Impedanzmessung beschriebenen Art ausgebildet sein, wobei jedoch die folgenden Änderungen durchzuführen sind: Die Polarisierungs- und Gegenstromkreise werden nicht langer aus der gleichen Spannungsquelle des Hauptstromkreises, gespeist, sondern aus zwei verschiedenen Spannungsquiellen des Haupts>tromkreises, die untereinander nicht in Phase sind, z. B. aus zwei verschiedenen Phasen- des Spannungstransformators W¹, W², W³ im Hauptstromkreis; ferner werden: die Reihenimpedanzen in den Polarisierungs- und Gegenstromkreisen so gewählt, daß Phasenverschiebungen entstehen,, welche die Polarisierungs- und Gegenströme unte.reinan.der ungefähr in Phase britigen. Es kann auch die eine der Reihenimpedanzen mit einer Kapazität X und einem Widerstand X¹ int Serie geschaltet sein, während dieso andere mit einer Selbstiinduktivi.tät X² und einem Widerstand X³ in Reihe liegt. Es is,t daher in dieser Vorrichtung uinnÖtig, die Speicheranordnung, die Spannungsbegrenzerkompensation oder die Anzapfungsmaßnahimeni zur Impedanzeinstellung dfer Reladevorrichtung· vorzusehen. In anderer Hinsicht ist die Anordnung jedoch der oben beschriebenen. Relaisvorrichtung für genaue Entfernungsmessung ähnlich.For this purpose, as can be seen from FIG. 10, the relay device can essentially be designed in the manner described for an accurate impedance measurement, but the following changes must be made: The polarizing and countercurrent circuits are no longer from the same voltage source of the main circuit, fed, but from two different voltage sources of the main circuit that are not in phase with one another, e.g. B. from two different phases of the voltage transformer W ¹ , W ² , W ³ in the main circuit; Furthermore: the series impedances in the polarization and countercurrent circuits are chosen in such a way that phase shifts arise which cause the polarization and countercurrents to be roughly in phase with one another. One of the series impedances can also be connected in series with a capacitance X and a resistance X ¹ , while the other is connected in series with a self-inductance X ² and a resistance X ^3. It is therefore not necessary in this device to provide the storage arrangement, the voltage limiter compensation or the tapping measure for adjusting the impedance of the charging device. In other respects, however, the arrangement is as described above. Relay device for accurate distance measurement similar.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE: 60 PATENT CLAIMS: 60 ■i. Elektrische Relaisvorrichtung'mit richtungs- und impedanzabhängigen Eigenschaften, die durch den Betriebszustand in einem elektri- 1 schen Hauptweehselistromkreis. beeinflußbar ist und in der zwei· gleichgerichtete Eingangs-Wechselströme in Differentialschaltung einem polarisierten Gleichstromrelaiselement (A) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Eingangswechselströme die vektorielle Kombination von drei Größen enthält, wobei der eine Eingangswechselstrom einen Kombinationsstrom darstellt, der aus der vektoriellen Differenz eines dem Strom im Hauptstromkreis proportionalen Arbeitsstromes und der Summe aus einem einer Spannung im Hauptstromkreis proportionalen »Gegenstrom« und einem ebenfalls von einer Spannung des Hauptstromkreises abgeleiteten und mit dem Gegenstrom ungefähr in Phase befindlichen Polarisationsstrom gebildet wird, während der andere Eingangswechselstrom durch die vektorielle Differenz des Gegenstroms und der Summe von Arbeits- und Polarisationsstrom gebildet wird.■ i. Electrical relay device with directional and impedance-dependent properties, which are determined by the operating state in an electrical main circuit. can be influenced and in which two rectified input alternating currents in a differential circuit are fed to a polarized direct current relay element (A) , characterized in that each of the two input alternating currents contains the vector combination of three quantities, one input alternating current being a combination current that consists of the vectorial The difference between an operating current proportional to the current in the main circuit and the sum of a "countercurrent" proportional to a voltage in the main circuit and a polarization current also derived from a voltage in the main circuit and roughly in phase with the countercurrent is formed, while the other input alternating current is formed by the vectorial difference of the countercurrent and the sum of the working and polarization currents. 2. Relaisvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Eingangswechselströme aus der Sekundärwicklung eines Mischtransformators (B, B¹, B², B³) entnommen wird, der drei Primärwicklungen (B¹, B², B³) besitzt, wobei jede der Primärwicklungen eines Transformators im richtigen Sinne mit der entsprechenden Wicklung des anderen Transformators in einem Stromkreis in Reihe geschaltet ist, der nach Maßgabe der jeweiligen zugehörigen Spannung bzw. des Stromes im Hauptstromkreis gespeist wird.2. Relay device according to claim 1, characterized in that each of the input alternating currents is taken from the secondary winding of a mixer transformer (B, B ¹ , B ² , B ³ ) which has three primary windings (B ¹ , B ² , B ³ ) , wherein each of the primary windings of a transformer is connected in series with the corresponding winding of the other transformer in a circuit that is fed according to the respective associated voltage or current in the main circuit. 3. Relaisvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichstromrelaiselement (A) parallel zum Ausgangskreis einer Gleichrichtervergleichsschaltung geschaltet ist, welche zwei Doppelwegbrückengleichrichter bzw. Graetzgleichrichter (I?⁴, C⁴) enthält, deren Eingänge von je einem der zwei Eingangswechselströme gespeist werden, während der Ausgang des einen dieser Gleichrichter (B*) so mit dem Ausgang des anderen dieser Gleichrichter (C⁴) verbunden ist, daß im Ausgangsstromkreis ein Strom fließen kann.3. Relay device according to claim 1 or 2, characterized in that the DC relay element (A) is connected in parallel to the output circuit of a rectifier comparison circuit which contains two full-wave bridge rectifiers or Graetz rectifiers (I? ⁴ , C ⁴ ), the inputs of which are each one of the two input alternating currents are fed, while the output of one of these rectifiers (B *) is connected to the output of the other of these rectifiers (C ⁴ ) that a current can flow in the output circuit. 4. Relaisvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichstromrelaiselement (A) zwischen zwei Leitungen4. Relay device according to claim 2, characterized in that the direct current relay element (A) between two lines (F, F¹) geschaltet ist, welche zusammen den Ausgangskreis einer Gleichrichtervergleichsschaltung bilden und wobei die eine dieser Leitungen (F) die Mittelpunkte der Sekundärwicklungen (B, C) der beiden Transformatoren miteinander verbindet, während die andere Leitung (F¹) eine Verbindung zwischen zwei Paaren von Einweggleichrichtern (F², F³I F⁴, F⁵) bildet und die beiden Gleichrichter eines jeden Paares derart jeweils mit einem der beiden Enden der entsprechenden Sekundärwicklungen (B, C) verbunden sind, daß ein Strom im Ausgangskreis fließen kann. (F, F ¹ ) is connected, which together form the output circuit of a rectifier comparison circuit and one of these lines (F) connects the centers of the secondary windings (B, C) of the two transformers, while the other line (F ¹ ) connects between two pairs of half-wave rectifiers (F ² , F ³ I F ⁴ , F ⁵ ) and the two rectifiers of each pair are connected to one of the two ends of the corresponding secondary windings (B, C) in such a way that a current flows in the output circuit can. 5. Relaisvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 4 für genaue Impedaiizmessungen5. Relay device according to one of the claims 1 to 4 for precise impedance measurements zu Schutzzwecken und mit Leitwertcharakteristik, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz dem Strom im Hauptstromkreis entnommen wird, während Gegen- und Polarisierungsstrom in Abhängigkeit von der zu messenden Impedanz von der Spannung des Hauptstromkreises abgeleitet werden.for protection purposes and with conductance characteristics, characterized in that the working current as a function of the to be measured Impedance is taken from the current in the main circuit, while countercurrent and polarizing current depending on the impedance to be measured on the voltage of the Main circuit are derived. 6. Relaisvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speicheranordnung (G, G¹) in dem spannungsabhängigen Stromkreis, aus welchem der Polarisierungsstrom entnommen wird, vorgesehen ist, so daß im Falte eines, plötzlichen Absinkens der Span-6. Relay device according to claim 5, characterized in that a memory arrangement (G, G ¹ ) is provided in the voltage-dependent circuit from which the polarization current is taken, so that in the fold of a sudden drop in the span »5 nung im Hauptstromkreiis·, aus welcher dieser Strom abgeleitet ist, der Polarisierungsstrom über eine gewisse Zeitspanne aufrechterhalten wird.»5 voltage in the main circuit · from which this Current is derived, the polarization current is maintained over a certain period of time will. 7. Relaisvorrichtung nach Anspruch 6, daao durch gekennzeichnet, daß der Polarisierungsund Gegenstrom in Phase mit der Spannung bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises, von welchen, sie abgeleitet werden, sind und die Speicheranordnung aus einem Reihenreso-7. Relay device according to claim 6, daao characterized in that the polarization and Countercurrent in phase with the voltage or voltages of the main circuit from which they are derived are and the storage arrangement from a series reso- «5 nanzkreis (G, G¹) besteht, der auf die Frequenz des Hauptstromkreises abgestimmt ist.«5 nanzkreis (G, G ¹ ) , which is matched to the frequency of the main circuit. 8. Relaisvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß- Polarisierungs- und Gegenstrom .gegenüber der Spannung· bzw. den Spannungen des Hauptstromkreises, aus welchem sie abgeleitet werden,, um 90⁰ phasenverschoben sind und die Speicheranordnung aus einem Parallelresonanzkreis (G, G³) besteht, der auf die Frequenz des Hauptstromkreises abgestimmt ist.8. Relay device according to claim 6, characterized in that polarization and countercurrent .compared to the voltage · or the voltages of the main circuit from which they are derived, are ^{phase shifted by 90 0} and the memory arrangement consists of a parallel resonant circuit (G, G ³ ), which is matched to the frequency of the main circuit. 9. Relaisvorrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 4 zur Verwendung als richtungs- und impedanzabhängiges Relais, dadurch gekennzeichnet, daß Polarisierungs- und Gegenstrom jeweils aus einer von zwei verschiedenen Spannungen des Hauptstromkreises gebildet werden und Stromkreise durchlaufen, welche Reihenimpedanzen (G, G¹, G², H) enthalten, so daß Polarisierungs- und Gegenstrom ungefähr miteinander in Phase gebracht werden.9. Relay device according to one of claims ι to 4 for use as a directional and impedance-dependent relay, characterized in that polarization and countercurrent are each formed from one of two different voltages of the main circuit and circuits pass through which series impedances (G, G ¹ , G ² , H) so that polarization and countercurrent are approximately brought into phase with one another. 1.0. Relaisvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstrom von der Spannung des Hauptstromkreises über eine Schaltung abgeleitet wird, die einen kompensierenden Spannungsbegrenzer enthält. 1.0. Relay device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that the reverse current is derived from the voltage of the main circuit via a circuit which contains a compensating voltage limiter. 11. Relaisvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer aus einem Paar elektrisch parallel, aber in bezug auf ihre Durchlaßrichtungen entgegengesetzt geschalteter Einweggleichrichter besteht.11. Relay device according to claim 10, characterized characterized in that the voltage limiter is made up of a pair electrically in parallel but opposite in terms of their forward directions switched half-wave rectifier exists. 12. Relaisvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannuhgsbegrenzer eine veränderliche Induktivität bzw. Drosselspule enthält, deren Magnetkern (K) einen Luftspalt besitzt, der durch einen schmalen Steg (K^s) aus magnetisierbarem Material überbrückt ist.12. Relay device according to claim 10, characterized in that the voltage limiter contains a variable inductance or choke coil, the magnetic core (K) has an air gap which is bridged by a narrow web (K ^s ) made of magnetizable material. 13. Relaisvorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 und 12, in welcher die Eingangs-Wechselströme entsprechend Anspruch 2 durch Mischtransformatoren erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede Primärwicklung (S², C²), die Teil des Gegenstromkreises ist, zwei Anzapfungen (H^s, H⁴·) 'besitzt, welche der Einstellung \ der Impedanzempfindlichkeit der Relaisvorrichtung dienen, wobei die Anzapfungen so gewählt sind, daß sie für genaue Kompensation die gleiche Einstellung der Spannungsbegrenzeranordnung (H¹, H²) benötigen. 13. Relay device according to one of claims 10, 11 and 12, in which the input alternating currents are generated according to claim 2 by mixing transformers, characterized in that each primary winding (S ² , C ² ), which is part of the countercurrent circuit, two taps ( H ^s , H ⁴ ·) ', which are used to adjust the impedance sensitivity of the relay device, the taps being chosen so that they require the same setting of the voltage limiter arrangement (H ¹ , H ² ) for exact compensation. 14. Relaisvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Autotransformator (D¹) an die Sekundärwicklung (D) eines Spannungstransformators angeschlossen und sein veränderlicher Abgriff mit dem Gegenstromkreis verbunden ist, so daß der Impedanzweft der Relaisvorrichtung eingestellt werden kann.14. Relay device according to claims 1 to 4, characterized in that an autotransformer (D ¹ ) is connected to the secondary winding (D) of a voltage transformer and its variable tap is connected to the countercurrent circuit so that the impedance of the relay device can be adjusted. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 892470;
CIGRE, Bericht 1950/307, S. 5.Considered publications:
German Patent No. 892470;
CIGRE, report 1950/307, p. 5. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 9 «»«18/368 9.56 (809 711/6 1.59)9 «» «18/368 9.56 (809 711/6 1.59)