CH432632A - Uberstromschutzeinrichtung für eine elektrische Leitung mit elektronischen Elementen - Google Patents

Description

      überstromschutzeinrichtung    für eine elektrische Leitung mit elektronischen Elementen    Die Erfindung     betrifft    eine     LUberstromschutzeinrich-          tung    für eine elektrische Leitung mit elektronischen  Elementen, welche die     Momentanwerte    des Stromes der  Leitung überwachen und zu diesem Zweck an einen  Stromwandler angeschlossen sind, dessen Sekundärstrom  in eine proportionale Spannung umgewandelt wird.  



  Elektronische Schutzeinrichtungen messen annähernd  verzögerungsfrei den     Momentanwert    der zugeführten  Messgrösse. Bisher hat man die Anordnung immer so  getroffen, dass möglichst eine völlig getreue Wiedergabe  des Primärstromes bei     überstromrelais    erfolgt. In die  sem Falle werden auch die Gleichstromkomponenten  beim Einschalten des Kurzschlussstromes     mitübertragen     und wirken auf die Schutzeinrichtung ein. Für elektro  nische Einrichtungen wird der Spannungsabfall an einem  Widerstand abgenommen, durch den der Strom des  Stromwandlers     hindurchfliesst.    In diesem Falle ist die  gemessene Spannung annähernd     in    Phase mit dem zu  geführten Strom, d. h. mit dem Kurzschlussstrom.

   Die       übertragung    ist dabei kurvengetreu, so dass der Ein  schwingvorgang     mitübertragen    wird.  



  Dies hat aber Nachteile. Denn in dem Falle, wenn  etwa im Zeitpunkt des Höchstwertes der Netzspannung  ein Kurzschluss auftritt, entsteht eine starke Gleich  stromkomponente im Kurzschlussstrom, derart, dass der  Strom zunächst von null bis auf einen Maximalwert  innerhalb einer halben Periode ansteigt. Diese halbe  Periode muss daher von der Schutzeinrichtung abge  wartet werden, bevor eine Auslösung oder eine Weiter  gabe eines Befehles erfolgen kann.  



  Es     ,stellt    sich     die    Aufgabe, zu versuchen, diese Ver  zögerung durch die Gleichstromkomponente im     Kurz-          schlussstrom    zu vermeiden.  



  Dies     gelingt    nun dadurch, dass erfindungsgemäss als  ein erster Teil der Bürde des Stromwandlers eine erste  in ihrer Impedanz einstellbare Widerstandskombination  vorgesehen ist, dass die     Induktivität    der Stromwandler  sekundärwicklung zusammen mit der mit     ihr    in Reihe  geschalteten ersten Widerstandskombination eine Impe  danz hat, die einen     Impedanzwinkel    besitzt, der gleich    dem der Impedanz der zu überwachenden Leitung ist  und dass der Stromwandler als     zweiter    Teil seiner Bürde  eine zweite in ihrer Impedanz einstellbare Widerstands  kombination hat, welche einen     Impedanzwinkel    besitzt,

    der ebenfalls gleich dem der Impedanz der Leitung ist  und an welche zweite Widerstandskombination die elek  tronischen Elemente angeschlossen sind.  



  Unter     Impedanzwinkel    wird hierbei der     Winkel    des  aus Widerstand und     Induktivität    gebildeten resultieren  den Vektors mit der     Richtung    des     ohmschen    Wider  standsvektors verstanden.  



  Dem Vorschlag liegt die Erkenntnis     zugrunde,    dass  bei gleichen     Impedanzwinkeln    nur die     sinusförmige     Spannung bzw. der     sinusförmige    Strom übertragen wird,  während die     anderen    Grössen herausfallen. Dadurch  wird die Gleichstromkomponente ebenfalls     herausgesiebt     und man erhält eine Messgrösse an der elektronischen  Schutzeinrichtung, welche sofort den richtigen Wert be  sitzt.  



  Die Figur zeigt     die    Schaltung des Erfindungsgegen  standes. Mit 1 ist eine Sammelschiene     einpolig    darge  stellt, von der die     Leitung    2 abgeht. Sie wird über einen  Schalter 3 an diese Sammelschiene angeschlossen. Die  Leitungsimpedanz ist durch die     Induktivität    4 und den  Widerstand 5 angedeutet und besitzt hierbei einen Im  pedanzwinkel, der durch die Leitungsdaten gegeben ist.

    Mit 6 ist ein Stromwandler dargestellt, der der elektro  nischen Schutzeinrichtung 7 den zu überwachenden  Messwert     liefert.    Dies erfolgt nun nicht wie normaler  weise unmittelbar über einen     ohmschen    Widerstand, an  dem eine Spannung abgenommen wird, die     man    der  elektronischen     Messeinrichtung    zuführt, sondern über  eine Widerstandskombination, die aus der     Induktivität    8  und dem     ohmschen    Widerstand 9 besteht.

   An diese       Reihenschaltung    von Stromwandler und Widerstands  kombination 8, 9 wird eine weitere Widerstandskombi  nation 10, 11 als Bürde angeschlossen, die aus der In  duktivität 11 und dem     ohmschen    Widerstand 10 besteht.  An der Kombination 10, 11     wird    die Spannung     für    die  elektronische Schutzeinrichtung abgenommen.

   Der Im-           pedanzwinkel    sowohl der     Impedanz    der Widerstands  kombination 8, 9     zusammen    mit der     Induktivität    der       Stromwandlersekundärwicklung    6,     wie    auch der der  Kombination 10, 11 ist nun gleich dem     Impedanzwin-          kel    der     Leitungsimpedanz    zu wählen. Um dies einstellen  zu können, kann man die Widerstände 9 und 10 ein  stellbar machen. Man     kann    aber auch die     Induktivitäten     8 und 11 ändern.

   Ferner kann die     Induktivität    des  Stromwandlers 6 bereits als     Induktivität    der     Impedanz-          kombination    allein     angesehen    werden, wenn der Wider  stand 9 so     gross    gemacht wird, dass die aus der     Induk-          tivität    des Stromwandlers 6 mit     ihm    sich ergebende Im  pedanz bereits den     gewünschten        Impedanzwinkel    bildet.

         Hierfür    ist nur die     Bedingung    zu beachten, dass die       Induktivität    des Stromwandlers sich nicht     mit    der Höhe  des Stromes ändert. Man muss also die     Sättigung    hoch  legen. Es genügt hierbei, dass durch die Gleichstrom  vormagnetisierung während der Messzeit der elektroni  schen     Schutzeinrichtung    der Stromwandler nicht     in          Sättigung    gerät.  



  Man hat durch diese Einrichtung den Vorteil, den  zeitverzögernden Einfluss der Gleichstromkomponente       auszuschalten,    ,und erhält     dadurch    einen     ausserordent-          lich    kurz wirkenden Schutz.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Überstromschutzeinrichtung für eine elektrische Lei tung mit elektronischen Elementen, welche die Momen- tunwerte des Stromes der Leitung überwachen und zu diesem Zwecke an einen Stromwandler angeschlossen sind, wobei dessen Sekundärstrom in eine strompropor tionale Spannung umgewandelt wird, dadurch gekenn zeichnet,

   dass als ein erster Teil der Bürde des Strom- wandlers (6) eine erste in ihrer Impedanz einstellbare Widerstandskombination (8, 9) vorgesehen ist, dass die Induktivität der Stromwandlersekundärwicklung (6) zu sammen mit der mit ihr in Reihe geschalteten ersten Widerstandskombination (8, 9) eine Impedanz hat, die einen Impedanzwinkel besitzt, der gleich dem der Im pedanz (4, 5)

   der zu überwachenden Leitung ist und dass der Stromwandler als zweiten Teil seiner Bürde eine zweite in ihrer Impedanz einstellbare Widerstands kombination (10, 11) hat, welche einen Impedanzwinkel besitzt, der ebenfalls gleich dem der Impedanz (4, 5) der Leitung ist und an welche zweite Widerstandskombina tion (10, 11) die elektronischen Elemente angeschlossen sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. überstromschutzeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler so ausgelegt ist, dass er durch die Gleichstromkomponente seines Primärstromes während der Messzeit der Schutzeinrich tung nicht gesättigt ist. 2. überstromschutzeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzkombinatio- nen aus Induktivitäten und ohmschen Widerständen be stehen.

   3. überstromschutzeinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der mit dem Stromwandler in Reihe liegenden Widerstands kombination so gewählt ist, dass er mit der Induktivität des Stromwandlers den gewünschten Impedanzwinkel bildet.