DE1011042B

DE1011042B - Schutzschalteinrichtung fuer Starkstromkabel

Info

Publication number: DE1011042B
Application number: DES41819A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Lackner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-12-04
Filing date: 1954-12-04
Publication date: 1957-06-27

Description

Sicherheitseinrichtungen für Starkstromkabel, insbesondere im Untertagebetrieb, verwenden häufig die den Kabeln beigelegten Hilfsleitungen als Übertragungselemente für einen Hilfsstromkreis, wobei die Hilfsleiter an die Unterspannungswicklung eines Transformators angeschlossen werden, der oberspannungsseitig direkt mit der Energiequelle verbunden ist. An dem der Energiequelle abgewandten Ende des Kabels werden die Hilfsleiter durch eine Gleichrichteranordnung miteinander verbunden. Im Zuge eines Hilfsleiters ist hierbei weiterhin die Wicklung eines Gleichstromrelais für das mittelbare Einschalten des Kabels und ein Schalter zum Schließen des Hilfsstromkreises vorgesehen.

Die vorerwähnten Einrichtungen haben den Nachteil, daß bei Auftreten eines Fehlers zwischen einem Hauptleiter und einem Hilfsleiter die Gleichrichteranordnung an eine Spannung gelegt wird, die sie beschädigen kann. Eine Auslegung der Gleichrichteränordnung für eine höhere Spannung, wodurch'man der Gefahr" einer Beschädigung durch zu hohe Spannungen begegnen könnte, hat den Nachteil, daß· der Schwellwert der Gleichrichteranordnung erhöht-wird, was wiederum eine Erhöhung der Spannung' auf der Unterspannungsseite des Transformators erfordert.. Die Verwendung hoher Spannungen für Hilfsstrpmkreise ist aber wegen der damit verbundenen Gefahr ^s' im Untertagebetrieb unerwünscht.

Die neue Anordnung beseitigt die vorerwähnten Nachteile. Ihr Wesen besteht darin, daß zum Einschalten des Kabels ein Tastschalter dient, der in seiner Ruhestellung die Gleichrichteranordnung überbrückt und zum Aufschalten der Wechselstromquelle auf das Kabel kurzzeitig geöffnet wird, so daß einerseits bei Fehlern zwischen den Hilfsleitern, infolge der hierdurch bedingten Überbrückung der Gleichrichteranordnung, das gleichstromempfindliche Relais keine oder eine zu geringe Gleichstromkomponente erhält und so das Aufschalten der Wechselstromquelle auf das Kabel verhindert und daß andererseits — abgesehen vom Einschaltvorgang — die Gleichrichteranordnung überbrückt ist und dadurch bei Fehlern zwischen den Hilfsleitern und Hauptleitern geschützt ist.

Zur näheren Erläuterung der neuen Sicherheitseinrichtung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; sie zeigt ein Schaltschema der Fernschalteinrichtung in Verbindung mit einem Leitungswächter zur Überwachung von Starkstromkabeln auf innere und äußere Fehler. In der Zeichnung sind mit 1 die Zuleitungen U, V, W der Drehstromenergiequelle bezeichnet, die über die Kontakte des Schützes 2 an das Kabel 3 angeschlossen werden. Die Hauptleiter R, S, T des Kabels 3 führen zu einem Verbraucher 4. Die Wicklung S chutzs ehalt einrichtung
für Starkstromkabel

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

-Dipl.-Ing. Alfred Lackner, Erlangen,
ist als Erfinder- genannt worden

des Schützes 2 ist einmal direkt mit dem Häuptleiter V der Energiequelle verbunden und zum anderen über den Kontakt α des Relais 5 an den Hauptleiter W angeschlossen. Mit dem Hauptleiter V und dem Hauptleiter W ist ebenfalls die Oberspannungswicklung eines Hilfstransformators 6, der mit zwei Sekundärwicklungen 6 a und 6 b ausgestattet ist, verbunden. An die Sekundärwicklung 6a ist der Eingang einer Gleichrichteranordnung 7 angeschlossen, deren Ausgang einmal direkt und zum anderen über den Kontakt b des Relais 5 an den Eingang einer Widerstandsbrücke angeschlossen ist. Diese Widerstandsbrücke wird gebildet aus den Widerständen 8, 9 und 10 und — über den Kontakt c — aus einer Reihenschaltung, bestehend aus dem Überwachungsleiter ÜL (Hilfsleiter) des Kabels 3, ferner aus einem Ausschalter 11, aus einem Widerstand 12 sowie aus einer durch einen Tastschalter 13 (Öffner) überbrückten Gleichrichteranordnung 14 und aus dem Schutzleiter SL (Hilfsleiter). Am Ausgang der Widerstandsbrücke liegt die Gleiclarichteranordnung 15, die die Ausschaltwicklung 16 a des Relais 16 speist. Die Einschaltwicklung 16 b des Relais 16 ist einmal mit der Sekundärwicklung 6b des Hilfstransformators 6 direkt verbunden und zum anderen im geöffneten Zustand des Schützes 2 über den Kontakte des Relais 5 an den Überwachungsleiter angeschlossen und bildet mit dem Ausschalter 11, dem Widerstand 12 und der durch einen Tastschalter überbrückten Gleichrichteranordnung 14, ferner mit dem Schutzleiter SL und der Sekundärwicklung 6 b, einen geschlossenen Wechselstromkreis.

709 550/327

1 Oil

Die bisher beschriebene Schaltung stellt einen Auszug aus einem Schaltschema für einen Leitungswächter dar, und zwar so weit, als er zum Verständnis der erfindungsgemäßen Einrichtung notwendig ist.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Bei geöffnetem Relais 5 und geöffnetem Schütz 2 und bei fehlerfreiem Kabel fließt bei offenem Tastschalter 13 und geschlossenem Schalter 11 durch die Einschaltwicklung 16 b ■des Relais 16 ein Gleichstrom. Er bewirkt, daß der Einschaltkontakt des Relais 16 in die -Einstellung ge- ίο bracht wird-, der somit den Gleichstromkreis für die Wicklung des Relais 5 schließt. Das Relais 5 geht in Selbsthaltung über den Kontakt d und schließt ebenfalls seinen Kontakt α und dadurch den Stromkreis für die Wicklung des Schützes 2. Das Kabel 3 wird *5 dadurch an die Drehstromenergiequelle angeschlossen. Bei einem Fehler zwischen dem Überwachungsleiter ÜL und dem Schutzleiter SL wird die Widerstandsmeßbrücke durch Überbrückung des Widerstandes 12 verstimmt, wodurch über die Gleichrichteranordnung 15 die Ausschaltwicklung 16 α erregt wird, so daß nacheinander das Relais 5 und das Schütz 2 geöffnet werden. Bei einem bestehenden Fehler zwischen Überwachungsleiter und Schutzleiter im ausgeschalteten Zustand des Kabels 3 fließt auch bei offenem Tastschalter 13 in der Wicklung 16 b kein Gleichstrom, so daß das Relais 16 nicht ansprechen kann. Durch einen Fehler zwischen einem Hauptleiter des Kabels 3 und einem Hilfsleiter im eingeschalteten Zustand des Kabels 3 wird aber auch die Gleichrichteranordnung 14 nicht beschädigt, da diese durch den Tastschalter 13 überbrückt ist. Durch öffnen des im Betrieb geschlossenen Schalters 11 kann das Schütz 2 geöffnet werden.

Die neue Fernschalteinrichtung eignet sich besonders in Verbindung mit einem Leitungswächter für die Überwachung von Kabeln im Untertagebetrieb. Sie ist aber auch als Einzeleinrichtung ausführbar und läßt sich vorteilhaft auch in chemischen und sonstigen Anlagen verwenden, die eine erhöhte Sicherheit bezüglich auftretender Fehler im Leitungssystem erfordern.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für Starkstromkabel mit zwei Hilfsleitern, bei der über diese Hilfsleiter und über eine Gleichrichteranordnung und ein gleichstromempfindliches, zum mittelbaren Auf schalten der Wechselstromquelle auf das Kabel dienendes Hilfsrelais ein an einer Wechselspannung liegender Überwachungskreis gebildet ist, ■ dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschalten des Kabels ein Tastschalter dient, der in seiner Ruhestellung die Gleichrichteranordnung überbrückt und zum Aufschalten der Wechselstromquelle auf das Kabel kurzzeitig geöffnet wird, so daß einerseits bei Fehlern zwischen den Hilfsleitern, infolge der hierdurch bedingten Überbrückung der Gleichrichteranordnung, das gleichstromempfindliche Relais keine oder eine zu geringe Gleichstromkomponente erhält und so das Aufschalten ' der Wechselstromquelle auf das Kabel verhindert und daß andererseits — abgesehen vom Einschalt Vorgang — die Gleichrichteranordnung überbrückt ist und dadurch bei Fehlern zwischen den Hilfsleitern und Hauptleitern geschützt ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Tastschalter überbrückte Gleichrichteranordnung und die zwei Hilfsleiter im eingeschalteten Zustand des Kabels als Schaltungselemente einer Fehlermeßschaltung mitverwendet sind.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fehlermeßschaltung eine Widerstandsbrücke vorgesehen ist, deren einer Brückenzweig aus dem ersten Hilfsleiter und einem Brückenwiderstand, ferner aus der durch den Tastschalter überbrückten Gleichrichteranordnung und aus dem zweiten Hilfsleiter besteht.

,.■»■■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen