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DE1036361B - Protection and monitoring device for electrical feed lines, preferably of lighting systems in underground operation - Google Patents

Protection and monitoring device for electrical feed lines, preferably of lighting systems in underground operation

Info

Publication number
DE1036361B
DE1036361B DES53692A DES0053692A DE1036361B DE 1036361 B DE1036361 B DE 1036361B DE S53692 A DES53692 A DE S53692A DE S0053692 A DES0053692 A DE S0053692A DE 1036361 B DE1036361 B DE 1036361B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
relay
monitoring
measuring
circuit
monitoring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES53692A
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Schicke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DES53692A priority Critical patent/DE1036361B/en
Publication of DE1036361B publication Critical patent/DE1036361B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/005Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for remote controlled apparatus; for lines connecting such apparatus

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

In dem Hauptpatent ist eine Schutz- und Überwachungseinrichtung für elektrische Speiseleirungen in Untertagebetrieben vorgeschlagen worden, die neben den Energieadern Schutz- und Überwachungsleiter enthalten, mit eigenen Überwachungseinrichtungen für innere und äußere Fehler, bei der das Überwachungsrelais für innere Fehler eine zweite Wicklung besitzt, die im Stromkreis der Überwachungseinrichtung für äußere Fehler liegt, so daß beim Ausbleiben des Stromes in der Überwadhungseinrichtung für äußere Fehler ein Einschalten der Anlage verhindert wird. Bei einer vorteilhaften Ausbildung dieser Anordnung weist der Überwachungskreis für äußere Fehler eine elektronische Verstärkung der Fehlerströme auf.In the main patent is a protection and monitoring device for electrical feeds In underground operations, the protective and monitoring conductors in addition to the energy cores have been proposed included, with its own monitoring devices for internal and external faults, in which the Monitoring relay for internal faults has a second winding, which is in the circuit of the monitoring device for external faults, so that if there is no current in the monitoring device the system is prevented from being switched on for external faults. With an advantageous training With this arrangement, the external fault monitoring circuit has an electronic amplification of the Fault currents.

In dem in dem Hauptpatent beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht der Überwachungskreis für äußere Fehler aus einer durch vier Widerstände gebildeten Brückenschaltung nach Art einer Wheatstoneschen Brücke, die von einer Gleichspannung gespeist wird. Der von Schutz- und Überwachungsleiter gebildete eine Zweig der Brücke wird in dieser Schaltung durch einen Widerstand abgeschlossen. Bei dieser Schaltung wird die Meßspannung den beiden Gittern einer Doppeltriode zugeführt. Tritt z. B. eine Unterbrechung des Schutz- oder Überwachungsleiters ein, so werden die beiden Gitter derart beeinflußt, daß in dem einen System der Doppeltriode ein Anodenstrom fließt, während das andere System gesperrt wird. Bei einem Kurzschluß zwischen Schutzleiter und Überwachungsleiter wird dagegen das System, das bei einer Unterbrechung eines dieser Leiter Strom führt, gesperrt, und das in diesem Fall gesperrte System führt einen Anodenstrom. In beiden Fällen wird durch den unterschiedlichen Strom in beiden Röhrensystemen ein an die beiden Anoden der Systeme angeschlossenes Differential relais verstimmt und dadurch zum Ansprechen gebracht.In the embodiment described in the main patent the monitoring circuit for external faults consists of one formed by four resistors Bridge circuit in the manner of a Wheatstone bridge, which is fed by a direct voltage will. The one branch of the bridge formed by the protective and monitoring conductors is used in this circuit terminated by a resistor. With this circuit, the measuring voltage is applied to the two grids fed to a double triode. Occurs z. B. an interruption of the protective or monitoring conductor one, the two grids are influenced in such a way that in one system of the double triode an anode current flows while the other system is locked. In the event of a short circuit between the protective conductor and monitoring conductor, on the other hand, is the system that generates electricity if one of these conductors is interrupted leads, blocked, and the system, which is blocked in this case, carries an anode current. In both cases due to the different currents in the two tube systems, a flow is transmitted to the two anodes of the systems connected differential relay detuned and thereby made to respond.

Treten nun die beiden genannten Fehler, nämlich Unterbrechung von Schutz- oder Überwachungsleiter und Kurzschluß zwischen diesen beiden Leitern kurz nacheinander auf, so wird das zunächst positives Potential führende eine Gitter der Doppeltriode mit negativem Potential und das zunächst negatives Potential führende andere Gitter mit positivem Potential beaufschlagt. Während der Umsteuerung der Potentiale haben beide Gitter kurzzeitig das gleiche Potential, z. B. Null. Dadurch wird die Verstimmung des Differentialrelais aufgehoben und dieses kurzzeitig zum Abfallen gebracht, so daß der Schalter der zu schützenden Leitung kurzzeitig geschlossen wird. Dadurch wird die beschädigte Leitung unter Spannung gesetzt, was auf keinen Fall erwünscht ist.The two errors mentioned now occur, namely interruption of the protective or monitoring conductor and short-circuit between these two conductors in quick succession, this is initially positive Potential leading a grid of the double triode with negative potential and the initially negative Other grids carrying potential with positive potential applied. During the reversal of the potentials, both grids briefly have the same Potential, e.g. B. Zero. This removes the detuning of the differential relay and this for a short time brought to fall, so that the switch of the line to be protected is briefly closed. This puts the damaged line under tension, which is by no means desirable.

Um dieses unbeabsichtigte Einschalten der gestör-Schutz- und überwachungseinrichtungTo prevent this unintentional activation of the interference protection and monitoring device

für elektrische Speiseleitungen,for electrical feed lines,

vorzugsweise von Beleuchtungsanlagenpreferably from lighting systems

im Untertagebetriebin underground operation

Zusatz zum Patent 1 018 136Addendum to patent 1,018,136

Anmelder:Applicant:

Siemens-Schuckertwerke
"- Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Siemens-Schuckertwerke
"- stock corporation,
Berlin and Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Werner Schicke, Berlin-Tempelhof,
ist als Erfinder genannt worden
Werner Schicke, Berlin-Tempelhof,
has been named as the inventor

ten Leitung unmöglich zu marinen, wird gemäß der Erfindung die Anordnung derart getroffen, daß bei Anwendung eines Meßkreises für äußere Fehler, der aus einer Wedhselspannungsquelle am Anfang der zu schützenden Leitung gespeist wird und dessen Ende über einen Gleichrichter und gegebenenfalls einen Widerstand abgeschlossen ist, dieser Meßkreis ein System der Doppeltriode beeinflußt, das mit einem Meßrelais für äußere Fehler in Reihe geschaltet ist und das zweite System der Doppeltriode zur konstanten Erregung einer Wicklung des als Differentialrelais ausgebildeten Meßrelais für innere Fehler verwendet ist.th line impossible to marine, the arrangement is made according to the invention such that at Application of a measuring circuit for external errors, the is fed from a Wedhsel voltage source at the beginning of the line to be protected and its end This measuring circuit is terminated via a rectifier and possibly a resistor The system of the double triode is influenced, which is connected in series with a measuring relay for external faults and the second system of the double triode for constant excitation of a winding of the differential relay trained measuring relay is used for internal faults.

Die Beeinflussung des einen Systems der Doppeltriode durch den Meßkreis für äußere Fehler erfolgt durch eine Meßspannung, die an einem weiteren in diesen Meßkreis geschalteten Widerstand abgegriffen und über ein aus einem Widerstand und einem Kondensator bestehendes Eingangsglied dem elektronischen Verstärker zugeführt wird, der dann seinerseits das am Anfang der zu schützendien Leitung angeordnete Schaltgerät über ein Relais steuert. Durch diese Schaltung des Meßkreises wird auch eine Vereinfachung des in dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes beschriebenen elektronischen Verstärkers insofern möglich, als an Stelle des dort angegebenen Differentialrelais als Meßrelais für äußere Fehler ein einfaches Meßrelais mit nur einer Wicklung verwendet werden kann.One system of the double triode is influenced by the measuring circuit for external faults by a measuring voltage, which is tapped at a further resistor connected in this measuring circuit and via an input element consisting of a resistor and a capacitor to the electronic Amplifier is fed, which in turn is arranged at the beginning of the line to be protected Switching device controls via a relay. This circuit of the measuring circuit also simplifies the process of the electronic amplifier described in the embodiment of the main patent insofar as possible as a measuring relay for external ones instead of the differential relay specified there Error a simple measuring relay with only one winding can be used.

809 597/434809 597/434

Wenn nun ζ. B. die zu schützende Leitung aus einem angeschlossenen Gerät herausgerissen wird und die Kabelenden über Metallteile oder feuchten Boden (Kohle) schleifen und dabei kurzzeitig Verbindung bekommen, so treten an dem zur Entnahme der Meßspannung verwendeten Widerstand Spannungsimpulse auf, so daß auch auf diese Weise das Schaltgerät am Anfang der zu schützenden Leitung kurzzeitig eingeschaltet werden kann.If now ζ. B. the line to be protected is torn out of a connected device and Drag the cable ends over metal parts or damp ground (coal) and briefly connect get, voltage pulses occur at the resistor used to take the measurement voltage so that in this way the switching device is switched on briefly at the beginning of the line to be protected can be.

Um; auch- ein^ solches unbeabsichtigtes Einschalten zu vermeiden, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung parallel zu dem Eingangsglied des elektronischen Verstärkers ein Schwellwertgleichrichter geschaltet. Dieser Schwellwertgleichrichter ist so bemessen, daß der elektronische Verstärker zwar für die ordnungsgemäße Arbeitsweise der Schutzeinrichtung genügend hoch ausgesteuert werden kann, jedoch gelegentliche kurzzeitige Spannungsimpulse, die aus unbeabsichtigten fehlerhaften Schaltungen stammen, kurzgeschlossen werden.Around; also such an unintentional switch-on According to an advantageous development of the invention, a threshold value rectifier is to be avoided in parallel with the input element of the electronic amplifier switched. This threshold rectifier is dimensioned so that the electronic amplifier sufficiently high for the protective device to work properly can be, however, occasional short-term voltage pulses resulting from unintentional faulty Circuits originate, are short-circuited.

Ein Ausführungsbeispiel für eine Schaltung gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of a circuit according to the invention is described below with reference to the Drawing described.

Die zu schützende Speiseleitung enthält Hauptleiter 1 und 2, den Überwachungsleiter 3 und den geerdeten Schutzleiter 4.The feed line to be protected contains main conductors 1 and 2, the monitoring conductor 3 and the earthed one Protective conductor 4.

Der Überwadhungskreis für innere Fehler besteht aus der Gleichspannungsquelle 14, die über die Wicklung 24 des Differentialrelais 15 und die Gleichrichter 16 und 17 an die Hauptleiter 1 und 2 angeschlossen ist und andererseits über die Widerstände 18 und 19 mit dem Überwachungsleiter 3 bzw. dem Schutzleiter 4 verbunden ist. Die zweite Wicklung 25 des Differentialrelais 15 wird über das System 22 der Doppeltriode 10 mit einem konstanten Gleichstrom erregt. Die dazu erforderliche positive Spannung für das Gitter dieses Systems gegenüber der Kathode wird an dem Widerstand 20 erzeugt. Das Differentialrelais 15 ist im ungestörten Zustand des Überwachungskreises für innere Fehler angezogen, da nur die über die Röhre 10 erregte Wicklung 25 von einem Strom durchflossen wird. Tritt ein innerer Fehler auf, z. B. durch einen Schluß zwischen einem der Hauptleiter 1 bzw. 2 und dem Überwachungsleiter 3 oder dem Schutzleiter 4, so fließt in diesem Überwachungskreis ein Strom in der zweiten Wicklung des Differentialrelais 15, der die konstante Grunderregung kompensiert und dadurch dieses Relais zum Abfallen bringt. Durch das Abfallen des Differentialrelais 15 werden die Hauptleiter 1 und 2 durch das Schütz 27 vom speisenden Netz getrennt.The monitoring circuit for internal faults consists of the DC voltage source 14, which runs across the winding 24 of the differential relay 15 and the rectifiers 16 and 17 are connected to the main conductors 1 and 2 and on the other hand via the resistors 18 and 19 to the monitoring conductor 3 or the protective conductor 4 is connected. The second winding 25 of the differential relay 15 is via the system 22 of the Double triode 10 excited with a constant direct current. The necessary positive voltage for the grid of this system opposite the cathode is produced at the resistor 20. The differential relay 15 is attracted in the undisturbed state of the monitoring circuit for internal faults, since only the coil 25 excited via the tube 10 has a current flowing through it. If an internal fault occurs z. B. by a connection between one of the main conductors 1 or 2 and the monitoring conductor 3 or the protective conductor 4, a current flows in this monitoring circuit in the second winding of the differential relay 15, which compensates for the constant basic excitation and thereby this relay to the Waste brings. Due to the differential relay dropping out 15, the main conductors 1 and 2 are separated from the supply network by the contactor 27.

Der Überwachungskreis für äußere Fehler besteht aus dem Netzspannungstransformator 5, dem am Ende von Überwachungsleiter 3 und Schutzleiter 4 angeordneten Gleichrichter 6 und Widerstand 7 sowie dem Widerstand 8. Im Zuge des Überwachungsleiters 3 sind ein oder mehrere Steuerschalter 23 angeordnet. Das Meßrelais 9 für äußere Fehler wird über das System 21 der Doppeltriode 10 gesteuert. Dies erfolgt mit Hilfe einer Steuerspannung, die an dem im Zuge des Überwachungsleiters 3 angeordneten Widerstand 8 abgegriffen und über den Widerstand 11 dem Gitter des Systems 21 zugeführt wird. An das dem Überwachungsleiter 3 abgewandte Ende des Widerstandes 8 ist der Widerstand 12 angeschlossen, dessen anderes Ende mit der Kathode des Systems 22 der Doppeltriode 10 verbunden ist. An dem Widerstand 12 wird durch eine feste Hilfsgleichspannung ein Spannungsabfall erzeugt, der bei offenem Überwachungskreis für äußere Fehler, der gleichzeitig als Steuerkreis dient, zu einem negativen Potential am Gitter des Systems 21 der Doppeltriode 10 führt, während bei geschlossenem Steuerkreis die an dem Widerstand 8 abfallende Spannung dieser Spannung derart entgegengeschaltet ist, daß das Gitter mit einem positiven Potential beaufschlagt wird, und demzufolge in dem System 21 ein Anodenstrom fließt, der das Relais 9 im angezogenen Zustand hält. Zwischen den Überwachungsleiter 3 und die Kathode des Systems 21 der Doppeltriode 10 ist der Gleichrichter 13 geschaltet, der verhindert^ daß bei kurzzeitigem Schließen des Überwachungskreises die dann auftretenden Spannungsimpulse den Kondensator 26 aufladen und dadurch das Gitter dieses Systems mit einem positiven Potential beaufschlagen, wodurch das Relais 9 zum Anziehen kommen würde. Auf diese Weise wird ein Anziehen des Relais 9 durch unbeabsichtigte fehlerhafte Schaltungen im Überwachungskreis für äußere Fehler mit Sicherheit vermieden. The monitoring circuit for external faults consists of the mains voltage transformer 5, which is on End of monitoring conductor 3 and protective conductor 4 arranged rectifier 6 and resistor 7 as well the resistor 8. In the course of the monitoring conductor 3, one or more control switches 23 are arranged. The measuring relay 9 for external faults is controlled via the system 21 of the double triode 10. This is done with the aid of a control voltage that is applied to the monitoring conductor 3 Resistor 8 is tapped and fed to the grid of system 21 via resistor 11. To the the end of the resistor 8 facing away from the monitoring conductor 3, the resistor 12 is connected, the other end of which is connected to the cathode of the system 22 of the double triode 10. At the resistance 12, a voltage drop is generated by a fixed auxiliary DC voltage that occurs when the monitoring circuit is open for external faults, which also serves as a control circuit, to a negative potential on Grid of the system 21 of the double triode 10 leads, while the control circuit is closed on the Resistor 8 dropping voltage of this voltage is connected in such a way that the grid with a positive potential is applied, and consequently an anode current flows in the system 21, which the relay 9 holds in the attracted state. Between the monitoring conductor 3 and the cathode of the System 21 of the double triode 10, the rectifier 13 is connected, which prevents ^ that at short notice When the monitoring circuit closes, the voltage pulses which then occur charge the capacitor 26 and thereby apply a positive potential to the grid of this system, whereby the Relay 9 would come to attract. In this way, an attraction of the relay 9 by unintentional faulty circuits in the monitoring circuit for external faults avoided with certainty.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Schutz- und Überwachungseinrichtung für elektrische Speiseleitungen in Untertagebetrieben nach Patentanmeldung S 44426 VIIIb/21c mit einer elektronischen Verstärkung der Fehlerströme im Überwachungskreis für äußere Fehler mittels einer Doppeltriode, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Meßkreises für äußere Fehler, der aus einer Wechselspannungsquelle am Anfang der zu schützenden Leitung gespeist wird und dessen Ende über einen Gleichrichter und gegebenenfalls einen Widerstand abgeschlossen ist, dieser Meßkreis ein System der Doppeltriode beeinflußt, das mit einem Meßrelais für äußere Fehler in Reihe geschaltet ist und das zweite System der Doppeltriode zur konstanten Erregung einer Wicklung des als Differentialrelais ausgebildeten Meßrelais für innere Fehler verwendet ist.1. Protection and monitoring device for electrical feed lines in underground operations according to patent application S 44426 VIIIb / 21c with an electronic amplification of the fault currents in the monitoring circuit for external faults by means of a double triode, characterized in that when using a measuring circuit for external faults from an alternating voltage source at the beginning of the line to be protected is fed and its end via a rectifier and possibly a resistor is completed, this measuring circuit affects a system of the double triode, which with a measuring relay for external faults is connected in series and the second system of the double triode for constant Excitation of a winding of the measuring relay designed as a differential relay for internal faults is used. 2. Schutz- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Eingangsglied des für die Steuerung des Meßrelais für äußere Fehler verwendeten Systems der Doppeltriode ein Schwellwertgleichrichter geschaltet ist.2. Protection and monitoring device according to claim 1, characterized in that in parallel to the input element of the system used to control the external fault measuring relay a threshold rectifier is connected to the double triode. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 597/434 S. © 809 597/434 p.
DES53692A 1957-05-31 1957-05-31 Protection and monitoring device for electrical feed lines, preferably of lighting systems in underground operation Pending DE1036361B (en)

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