DE1002860B - Relais-Kombination zur selbsttaetigen Ausloesung von Trennschaltern oder Schaltern geringer Abschaltleistung in elektrischen Verteilanlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Relais-Kombination, mit deren Hilfe Trennschalter, Leistungstrennschalter oder Leistungsschalter geringer Abschaltleistung in die Lage versetzt werden, kurzschlußbehaftete Netzteile im spannungs- und stromfreien Zustand selektiv abzuschalten. Die Abschaltung des Kurzschlusses selbst erfolgt dabei in üblicherweise durch Leistungsschalter ausreichender Abschaltleistung in den Einspeisepunkten.

Bekannte Schaltanordnungen ähnlicher Art machen entweder Verbindungsleitungen zwischen den Steuereinrichtungen der Schalter untereinander erforderlich, oder sie bedingen Stromwandler, eine Gleichstromquelle und eine Reihe von Folgerelais. Derartige Anordnungen machen die Abschaltung von Kurzschlußströmen wohl abhängig vom Zeitpunkt seines Aufhörens, nicht aber vom Wegbleiben der Spannung und von einer Zeitverzögerung nach Aufhören des Kurzschlußstromes. Bei derartigen Schaltanordnungen können stromlos zu schaltende Trennschalter überhaupt nicht verwendet werden. Derartige Schaltanordnungen sind im allgemeinen aufwendig und nur begrenzt verwendbar.

Gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird die Abschaltung kurzschlußbehafteter Netzteile durch Schalter geringer Abschaltleistung mittels einer Relaiskombination von Überstrom- (Kurzschlußstrom-) Relais, einem Zeitrelais und einem Spannungsrelais auf einfachste Weise ermöglicht, indem ein Überstromrelais bei Auftreten eines Kurzschlußstromes die Auslöseklinke des Verteilschalters geringer Abschaltleistung oder Trennschalters über ein Hebelsystem sperrt und gleichzeitig über das gleiche Hebelsystem eine Feder spannt, welche nach Aufhören des Kurzschlußstromes über ein zwischengeschaltetes Verzögerungsrelais die Auslöseklinke des Verteilschalters dann auslöst, wenn ein Spannungsrelais bei Wegbleiben der Spannung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Feder und Auslöseklinke über eine Verklinkung herstellt, jedoch nicht auslöst, wenn dieses Spannungsrelais infolge Bestehenbleibens oder Wiederkehr der Spannung diese kraftschlüssige Verbindung unterbricht. Die Abschaltung erfolgt also nach Wegbleiben der Spannung und nach einer einstellbaren Zeitverzögerung nach Aufhören des Kurz-Schlußstromes. Außerdem wird die Auslösung des Schalters auf die Dauer des Kurzschlußstromes gesperrt. Dies wird an Hand eines Beispiels aus dem Hochspannungsnetz erläutert (Fig. 3).

Von zwei besetzten Schaltstationen (Einspeisepunkt A und B) gehen einige Hochspannungsleitungen (Einspeiseleitungen) aus, welche durch Leistungsschalter großer Abschaltleistung (Einspeiseschalter LS) abgeschaltet werden. Auf der Einspeiseleitung Relais-Kombination zur selbsttätigen Auslösung von Trennschaltern

oder Schaltern geringer Abschaltleistung in elektrischen Verteilanlagen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt, München 22, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität: Österreich vom 16. März 1955

Dipl.-Ing. Alfred Klimesch, Gmunden (Österreich), ist als Erfinder genannt worden

liegen eine Anzahl von Transformatorenstationen T, von welchen längere Hochspannungsstichleitungen (Verteilleitungen) zu weiteren Transformatorenstationen T führen. Die selektive Abschaltung von Störungen auf den Leitungsabschnitten oder den Stichleitungen ist erwünscht. Die Anordnung von selbsttätigen Leistungsschaltern oder Sicherungen ist jedoch aus Kosten-, Platz- und Bedienungsgründen nicht möglich. Daher wird ein Schalter geringer Abschaltleistung (Verteilschalter TS) vorgesehen, welcher Leistungstrennschalter oder Trennschalter sein kann. Dabei schaltet der Leistungstrennschalter TS innerhalb seines Abschaltvermögens überlastete Netzteile mittels Überstromrelais üblicher Konstruktion selektiv ab, ohne dabei den Betrieb der gesunden Netzteile zu beeinträchtigen. Bei Kurzschlüssen wird die Auslösung des Leistungstrennschalters TS zunächst gesperrt. Sie erfolgt jedoch nach Abschalten der beiden selbsttätigen Leistungsschalter LS in den Stationen A und B im spannungs- und stromlosen Zustand zeitverzögert selbsttätig, so daß der Betrieb nach Wiedereinschaltung der Leistungsschalter LS in den besetzten Stationen A und B störungsfrei weitergeführt werden kann. In gleicher Weise schaltet der Trennschalter TS, welcher jedoch für die Abschaltung von Überströmen nicht geeignet ist, nach Aufhören des Kurzschlußstromes die störungsbehaftete Leitung selektiv ab.

605 836/369

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in folgender Weise gelöst, wie in nachstehendem Ausführungsbeispiel beschrieben wird:

An einem Trennschalter (Fig. 1) bzw. Leistungstrennschalter (Fig. 2), welche mit einer Ausschaltfeder versehen sind, die im eingeschalteten Zustand durch die Verklinkung der Auslöseklinke 1 festgehalten wird, befindet sich ein Überstromrelais 2 in üblicher Weise kombiniert mit einem Zeitrelais. Dieses Zeitrelais kann jedoch auch getrennt an anderer Stelle angeordnet werden. Das Überstromrelais 2 wirkt über eine isolierte Auslösestange 3 auf eine Führungsstange 4 mit einem Winkelhebel 5 derart, daß bei Ansprechen des Überstromrelais 2 der Winkelhebel 5 in Richtung A gezogen wird, während eine Feder 6 diesen Winkelhebel 5 in Richtung R zu ziehen sucht. Ein Spannungsrelais 7, welches von der Netzspannung an der Betätigungsstelle gespeist wird (Stationstrafo, Spannungswandler, Ortsnetz od. ä.), zieht den Hebel 5, welcher auf der Führungsstange 4 drehbar angeordnet ist, seitlich links aus der Ruhestellung, in welche er durch eine Feder 8 bis zum Anschlag nach rechts gedrückt wird (Betriebsstellung Fig. 4). Die Anregung und damit die Vorbereitung der Ausschaltung erfolgt durch Ansprechen des Überstromrelais 2 infolge des Kurzschluß stromes (Fig. 5). Hierdurch wird die Isolierstange 3 nach rechts und die Führungsstange 4 mit dem Winkelhebel 5 nach oben in Richtung A gezogen. Bei Vorhandensein der Spannung zieht das Spannungsrelais 7 den Winkelhebel 5 seitlich nach links. Bei Ausbleiben der Spannung drückt die Feder 8 den Winkelhebel 5 nach rechts, so daß die an seinem rechten Ende befestigte Rolle in Eingriff mit der Auslöseklinke 1 (Fig. 6) kommt. Jedenfalls aber drückt während der Dauer des Kurzschlußstromes und der einstellbaren, anschließend ablaufenden Verzögerungszeit der Winkelhebel 5 gegen den oberen Hebel der Auslöseklinke 1, so daß während dieser Zeit weder eine selbsttätige noch eine handbetätigte Ausschaltung des Trennschalters erfolgen kann. Die Auslösung des Schalters erfolgt, wenn das Spannungsrelais 7 spannungslos geworden ist und dadurch den Winkelhebel 5 zum Eingriff mit der Auslöseklinke 1 gebracht hat, wenn außerdem das Überstromrelais 2 infolge Aufhörens des Kurzschlußstromes stromlos geworden ist und wenn schließlich die einstellbare Verzögerungszeit des Zeitrelais abgelaufen ist (Fig. 7). Von diesem Zeitpunkt an zieht die Feder 6 über den Führungshebel 4 den Winkelhebel 5, welcher über die Feder 8 zum Eingriff mit der Auslöseklinke 1 gebracht wurde, in Richtung R. Damit wird die Auslöseklinke 1 aus der gezeichneten Lage entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und die Ausschaltefeder in Funktion gesetzt. Der Trennschalter schaltet im stromlosen, spannungslosen Zustand nach der Verzögerungszeit aus. Ein kurzzeitiges Ansprechen des Überstromrelais 2 bei Kurzschlußfortschaltungen bringt wohl den Mechanismus zum Ansprechen, jedoch auch nach Aufhören des Kurzschlußstromes nicht zur Auslösung, wenn das Spannungs- relais 7 infolge Wiedervorhandenseins der Haltespannung während des Ablaufs des Zeitverzögerungsrelais angesprochen hat.

Beim Trennschalter (Fig. 1) gestattet eine Zusatzeinrichtung die Ausnutzung der Überstromrelais 2 zur Sperre des Trennschalters im stromdurchflossenen Zustand (Verhinderung der Schaltung von Trennschaltern unter Last). Das Überstromrelais 2 wirkt über eine zweite isolierte Auslösestange 13 auf eine zweite Führungsstange 14, welche von einer Feder 16 nach unten in Richtung R gezogen wird. Diese Feder 16 ist verstellbar, so daß die auf die Führungsstange 14 wirkende Kraft verändert werden kann. Im stromdurchflossenen Zustand zieht das Überstromrelais 2 schon bei geringer Anregung den Isolierhebel 13 nach rechts und die Führungsstanga 14 nach oben in Richtung A, wodurch ein auf der Führungsstange 14 befestigter Anschlag gegen den oberen Hebel der Auslöseklinke 1 gedrückt wird. Eine Ausschaltung des Trennschalters ist somit unmöglich gemacht.

Beim Leistungstrennschalter (Fig. 2) gestattet eine Zusatzeinrichtung die Ausnutzung der Überstromrelais 2 für die Ausschaltung des Leistungstrennschalters wohl bei Überstrom, jedoch im kurzschlußfreien Zustand. Das Überstromrelais 2 betätigt hierbei den Isolierhebel 13, zieht ihn nach rechts und bewegt hierdurch den Ausklinkhebel 15 schräg nach links oben. Hierdurch wird die Auslöseklinke 1 ausgelöst und der Leistungstrennschalter zum Ausschalten gebracht, vorausgesetzt, daß das Überstromrelais 2 nicht durch einen Kurzschlußstrom angeregt ist, in welchem Fall nach der vorstehenden Beschreibung der Führungshebel 4 mit dem Winkelhebel 5 nach oben gezogen wurde und mit seinem Anschlag an der Auslöseklinke 1 ansteht und damit eine Auslösung unmöglich macht.

Trennschalter und Leistungstrennschalter erhalten eine mechanische und elektrische Anzeigevorrichtung über erfolgte Auslösung, »Ein«- und »Aus«~Stellung. Die »Ein«- und»Aus«-Schaltung des Trennschalters ist von Hand aus mittels mechanischer oder elektrischer Wiedereinschaltvorrichtung bzw. mit Fernsteuerung in bekannter Weise vorgesehen.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Relais-Kombination zur selbsttätigen Auslösung von Trennschaltern oder Schaltern geringer Abschaltleistung in elektrischen Verteilanlagen, deren Einspeiseleitungen in den Einspeisepunkten durch Einspeiseschalter großer Abschaltleistung und deren Verteilleitungen durch Verteilschalter geringer Ahschaltleistung oder Trennschalter im strom- und spannungslosen Zustand nach erfolgter Abschaltung der Einspeiseschalter abgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überstromrelais (2) bei Auftreten eines Kurzschlußstromes die Auslöseklinke (1) des Verteilschalters geringer Abschaltleistung oder Trennschalters über ein Hebelsystem (3 und 4) sperrt und gleichzeitig über das gleiche Hebelsystem eine Feder (6) spannt, welche nach Aufhören des Kurzschlußstromes über ein zwischengeschaltetes Zeitverzögerungsrelais die Auslöseklinke (1) des Verteilschalters dann auslöst, wenn ein Spannungsrelais (7) bei Wegbleiben der Spannung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Feder (6) und Auslöseklinke (1) über eine Verklinkung (5) herstellt, jedoch nicht auslöst, wenn dieses Spannungsrelais (7) infolge Bestehenbleibens oder Wiederkehr der Spannung diese kraftschlüssige Verbindung unterbricht.

2. Trennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Überstromrelais (2) zwei Hebelsysteme zugeordnet sind, von denen das erste System (Hebel 3 und 4) während der Dauer des Kurzschlußstromes die Sperre der Auslöseklinke (1) des Schalters bewirkt und nach Aufhören des Kurzschluß stromes und Eintreten der Spannungslosigkeit die Auslöseklinke (1) des Schalters

mittels einer Feder (6) über ein Zeitrelais zur Ausschaltung bringt, während das zweite Hebelsystem (Hebel 13 und 14) die Auslöseklinke (1) des Schalters bereits bei einem einstellbaren Betriebsstromwert sperrt.

3. Leistungstrennschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Überstromrelais (2) zwei Hebelsysteme zugeordnet sind, von denen das erste System (Hebel 3 und 4) während der

Dauer des Kurzschlußstromes die Sperre der Auslöseklinke (1) des Schalters bewirkt und nach Aufhören des Kurzschlußstromes und Eintreten der Spannungslosigkeit die Auslöseklinke (1) des Schalters mittels einer Feder (6) über ein Zeitrelais zur Ausschaltung bringt, während das zweite Hebelsystem (Hebel 13 und 15) die Auslöseklinke (1) des Schalters bereits nach Überschreitung eines einstellbaren Überstromwertes auslöst.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen