DE1296691B

DE1296691B - Protection device for electrical networks or systems

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Publication number: DE1296691B
Application number: DE1965B0082903
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-07-20
Filing date: 1965-07-20
Publication date: 1969-06-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für elektrische Netze oder Anlagen mit gestaffelt angeordneten Schutzrelais, wobei die Schutzrelais jeweils aus einem Meßteil und einem Auslöseteil bestehen, einem Schutzrelais zumindest von dem in der Staffelung vorangehenden Schutzrelais ein Verriegelungssignal zugeführt wird, jedes Schutzrelais eine dem Auslöseteil vorgeschaltete Torschaltung besitzt und ein Eingang der jeweiligen Torschaltung mit einer an einen Pulsgenerator angeschlossenen Sammelleitung verbunden ist und wobei weiter jedes Schutzrelais für positive und negative Halbwellen einer zu überwachenden Wechselgröße je einen Meßtrigger sowie ein Speicherelement aufweist, nach Patentanmeldung P 12 80 971.1-32 (deutsche Auslegeschrift 1280 971).The invention relates to a protective device for electrical Networks or systems with staggered protective relays, the protective relays each consist of a measuring part and a tripping part, at least a protective relay A locking signal is supplied from the protective relay preceding the graduation each protective relay has a gate circuit connected upstream of the release unit and one input of the respective gate circuit with one connected to a pulse generator Collector is connected and further each protective relay for positive and negative half-waves of an alternating variable to be monitored each have a measurement trigger and has a memory element, according to patent application P 12 80 971.1-32 (German Auslegeschrift 1280 971).

Es ist bekannt, Netze oder elektrische Anlagen z. B. durch überstromzeitrelais mit Zeitstaffelung zu schützen. Der Zeitabstand zwischen einzelnen Schaltstufen beträgt dabei praktisch etwa 0,2 bis 0,5 Sekunden. Dieser Zeitabstand ist sehr groß gegenüber der Ansprechzeit von elektronischen Relais. Er steht somit einer Ausnutzung der kurzen Ansprechzeit von elektronischen Relais bei Schutzeinrichtungen mit gestaffelt angeordneten Schutzrelais entgegen. Eine wesentliche Herabsetzung dieser Zeitabstände ist andererseits ebenfalls schwierig, da dann die Gefahr von Fehlauslösungen infolge von Zeitunterschieden zwischen einzelnen Signalen besteht. Darüber hinaus ist weiter zu beachten, daß durch Störimpulse keine unerwünschte Betätigung einzelner Schutzrelais erfolgen darf.It is known to use networks or electrical systems such. B. by overcurrent relay to protect with time graduation. The time interval between individual switching steps is practically about 0.2 to 0.5 seconds. This time gap is very large compared to the response time of electronic relays. He is thus an exploitation the short response time of electronic relays in protective devices with staggered arranged protection relay. A significant reduction in these time intervals is on the other hand also difficult, since then the risk of false tripping as a result there is a time difference between individual signals. In addition, is further Please note that interference pulses do not cause any undesired activation of individual protective relays may take place.

Ferner sind bereits mittels Phasenvergleich arbeitende elektronische Distanzschutzeinrichtungen bekannt. Bei diesen werden Torschaltungen zur Feststellung der Phasenbeziehungen zwischen den jeweiligen Strömen und Spannungen verwendet. -Die Auslösezeiten von Distanzrelais sind in Abhängigkeit von der Fehlerentfernung zeitlich gestaffelt, damit jedes Distanzrelais als Reserveschutz für vorangehende Leitungsabschnitte arbeiten kann. Der Zeitabstand zwischen den einzelnen Stufen eines Distanzrelais beträgt im allgemeinen 0,4 bis 0,5 Sekunden und ist im wesentlichen durch die Auslösezeit der zugehörigen Schalter zuzüglich einer , Sicherheitsspanne gegeben. Damit ergeben sich die gleichen, vorstehend bereits im Zusammenhang mit der Zeitstaffelung von überstromzeitrelais dargelegten Probleme. Außerdem gestaltet sich der Schutz von Netzen mit kurzen Leitungsabschnitten, wie sie z. B. ; in Stadtnetzen auftreten können, schwierig.Furthermore, electronic ones that work by means of phase comparison are already available Distance protection devices known. With these gates are determined the phase relationships between the respective currents and voltages are used. -The tripping times of distance relays depend on the distance to the fault staggered in time so that each distance relay acts as backup protection for previous Line sections can work. The time interval between the individual levels of a distance relay is generally 0.4 to 0.5 seconds and is essentially by the tripping time of the associated switch plus a safety margin given. This results in the same results already in connection with the time grading of time overcurrent relays. Also designed the protection of networks with short line sections, such as those found in B.; in city networks can occur difficult.

Weiter ist es bei Schutzeinrichtungen ohne Zeitstaffelung bekannt, Anregerrelais so anzuordnen, daß jedes von ihnen beim Ansprechen ein Sperrzeichen in Richtung auf die Energiequelle aussendet. Tritt ; ein Fehler auf, so sind alle Relais bis auf eines, das der Störungsstelle am nächsten liegt, verriegelt. -Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Funktion ist dabei, daß die Verriegelung schneller wirksam wird als das Auslösesignal eines Relais. Insbesondere bei schnell arbeitenden elektronischen Relais können sich also Schwierigkeiten durch eine zeitlich verschiedene Abgabe von Signalen der Relais ergeben, die infolge von Phasenunterschieden des primären Wechselstromes oder sonstiger Einflüsse auftreten kann.It is also known for protective devices without time graduation, Arrange the exciter relays so that each of them has a blocking signal when responding sends out towards the energy source. Kick; a mistake so are all Relay locked except for one that is closest to the point of failure. -Pre-condition for a proper function it is necessary that the lock takes effect more quickly is used as the trigger signal of a relay. Especially with fast-working electronic ones Relays can therefore experience difficulties due to a time-different delivery of signals from the relays resulting from phase differences of the primary Alternating current or other influences can occur.

Die vorstehend dargelegten Schwierigkeiten lassen sich jedoch mit der eingangs angegebenen Schutzeinrichtung nach der Patentanmeldung P 12 80 971.-1-32 (deutsche Auslegeschrift 1280 971) vermeiden.However, the difficulties outlined above can be addressed with the protective device specified at the beginning according to patent application P 12 80 971.-1-32 (German Auslegeschrift 1280 971).

Dabei werden durch die Freigabe des Auslöseteiles eines Schutzrelais über eine Torschaltung, auf die ein für alle Schutzrelais gemeinsamer Pulsgenerator über eine Sammelleitung wirkt, in Verbindung mit der Verriegelung von mindestens einem in der Staffelung vorangehenden Schutzrelais die bisher erforderlichen Zeitabstände zwischen den einzelnen gestaffelten Schutzrelais weitgehend eliminiert. Trotzdem bleibt der Vorteil gestaffelt angeordneter Relais erhalten, da auch bei der älteren Schutzeinrichtung jedes Schutzrelais den Schutz vorangehender Teile des Netzes oder der Anlage mit übernimmt.By releasing the release part of a protective relay via a gate circuit to which a pulse generator common to all protective relays is triggered acts via a manifold, in conjunction with the locking of at least the previously required time intervals for a protective relay preceding in the graduation largely eliminated between the individual staggered protective relays. Nevertheless the advantage of staggered relays is retained, as was the case with the older one Protective device of each protective relay to protect preceding parts of the network or the system takes over.

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform wird gemäß der Hauptpatentanmeldung die Verriegelung in der Staffelung nachfolgender Schutzrelais nicht ständig, sondern nur vorübergehend vorgenommen, so daß auch diese Relais nach Ablauf der Verriegelungszeit für den Schutz wieder voll verfügbar sind. Günstigerweise besteht daher das Auslöseteil eines Schutzrelais aus einem Speicherelement und einem an dieses angeschlossenen Schaltverstärker, wobei ein Speichereingang mit dem Ausgang der vorgeschalteten Torschaltung verbunden ist. Ein Löscheingang des Speichers ist über eine Leitung mit dem Ausgang der Torschaltung des vorangehenden Schutzrelais zweckmäßigerweise über ein RC-Glied verbunden, durch welches von einem Dauerimpuls ein Kurzzeitimpuls abgeleitet wird.According to an expedient embodiment, according to the main patent application the interlocking in the graduation of the following protective relays is not permanent, but only made temporarily, so that these relays also after the locking time has expired are fully available again for protection. The release part therefore advantageously exists a protective relay made up of a storage element and one connected to it Switching amplifier, with a memory input connected to the output of the upstream Gate circuit is connected. A clear input of the memory is via a line with the output of the gate circuit of the preceding protective relay expediently Connected via an RC element, through which a continuous pulse is a short-term pulse is derived.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß der Hauptpatentanmeldung werden für die positiven und negativen Halbwellen einer zu überwachenden Wechselgröße je eine Meßanordnung vorgesehen und ein Auslösebefehl nur dann gegeben, wenn von beiden Meßanordnungen das Vorliegen des Auslösekriteriums in aufeinanderfolgenden Halbwellen festgestellt wird. Dies bedeutet zwar eine gewisse Verzögerung für das Ansprechen des Schutzrelais, die Einwirkung von Störimpulsen wird damit jedoch praktisch vollständig ausgeschaltet und die Voraussetzung für ein zuverlässiges Arbeiten der gestaffelt angeordneten Schutzrelais der Schutzeinrichtung geschaffen. Letzteres wird insbesondere auch dadurch sichergestellt, daß ein Verriegelungsbefehl für das jeweils nachfolgende Schutzrelais erst dann gegeben wird, wenn in zwei aufeinanderfolgenden Halbwellen des Auslösekriteriums erfüllt worden ist. Tritt jedoch im Störungsfall ein erhebliches Gleichstromglied auf, so wird das Auslösekriterium in zwei aufeinanderfolgenden Halbwellen bei der Schutzeinrichtung nach der Hauptpatentanmeldung erst erfüllt, wenn das Gleichstromglied im wesentlichen abgeklungen ist. Dies hat eine unerwünschte Verzögerung der Abschaltung des Fehlers zur Folge.According to a preferred embodiment according to the main patent application are for the positive and negative half-waves of an alternating variable to be monitored a measuring arrangement is provided and a trip command is only given if by both measuring arrangements the presence of the trigger criterion in successive Half-waves is detected. While this means a certain delay for that Response of the protective relay, but the effect of interference pulses becomes practical completely switched off and the prerequisite for reliable operation of the staggered protection relay of the protective device created. The latter is particularly ensured that a locking command for the each subsequent protection relay is only given if in two consecutive Half-waves of the triggering criterion has been met. However, occurs in the event of a malfunction If a significant DC link is present, the triggering criterion will be in two successive ones Half-waves in the protective device only fulfilled after the main patent application, when the DC link has substantially decayed. This has an undesirable effect Delay in the shutdown of the error result.

Mit einer zweckmäßigen Weiterbildung der Schutzeinrichtung für elektrische Netze oder Anlagen nach der Hauptpatentanmeldung wurde daher bereits vorgeschlagen, auch diese Verzögerung zu vermeiden. Gemäß dem älteren Vorschlag sind dabei die Ausgänge der Speicherelemente über RC-Schaltungen miteinander verbunden. Im Falle des Auftretens eines Gleichstromgliedes wird somit eine Auslösung bei der dritten Halbwelle bzw. der zweiten verlagerten Halbwelle sichergestellt. Bei dieser Schutzeinrichtung ist jedoch nachteilig, daß durch die verwendeten RC-Schaltungen unter Umständen eine schleichende Signalgabe erfolgen kann. Es besteht dann die Gefahr einer Überlastung von den RC-Schaltungen nachfolgenden für den Schaltbetrieb ausgelegten Transistorschaltungen.With an expedient development of the protective device for electrical Networks or systems according to the main patent application have therefore already been proposed, also to avoid this delay. According to the older proposal, these are the Outputs of the storage elements connected to one another via RC circuits. In the event of the occurrence of a DC link is thus a trip on the third Half-wave or the second shifted half-wave ensured. With this protective device however, it is disadvantageous that under certain circumstances the RC circuits used a creeping signaling can occur. There is then the danger one Overload of the RC circuits below designed for switching operation Transistor circuits.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits diese schleichende Signalgabe und andererseits auch die unerwünschte Verzögerung der Abschaltung eines Fehlers, bei dem ein großes Gleichstromglied auftritt, zu vermeiden.The invention is based on the object, on the one hand, of this creeping Signaling and, on the other hand, the undesirable delay in switching off a To avoid an error in which a large DC link occurs.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs angegebenen Schutzeinrichtung nach Patentanmeldung P 12 80 971.1-32 (deutsche Auslegeschrift 1280 971) dadurch gelöst, daß die Ausgänge der Speicherelemente mit den Eingängen eines ersten ODER-Gliedes verbunden sind, dem ein Zeitglied nachgeschaltet ist, daß weiter der Ausgang jedes Speicherelementes mit einem Eingang eines zweiten bzw. dritten ODER-Gliedes verbunden ist, daß je ein Eingang des zweiten und dritten ODER-Gliedes mit dem Ausgang des Zeitgliedes verbunden ist und daß die Ausgänge des zweiten und dritten ODER-Gliedes mit Eingängen der Torschaltung verbunden sind.This task is carried out with the protective device specified at the beginning according to patent application P 12 80 971.1-32 (German Auslegeschrift 1280 971) thereby solved that the outputs of the memory elements with the inputs of a first OR gate are connected, which is followed by a timer that further the output of each Storage element connected to an input of a second or third OR gate is that each input of the second and third OR gate with the output of the Timing element is connected and that the outputs of the second and third OR gate are connected to the inputs of the gate circuit.

Im folgenden soll die Erfindung an Hand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.In the following, the invention is to be based on the in the figure schematically illustrated embodiment are explained in more detail.

Als zu schützende elektrische Einrichtung wurde eine einseitig gespeiste Leitung 1 gewählt, die über Leistungsschalter 4, 5, 6,7 mit den Sammelschienen 2, 3 verbunden ist. An den Sammelschienen 2, 3 können weitere in der Figur nicht gezeigte Leitungen angeschlossen sein. Zum Schutz der Leiung 1 sind ; über Wandler 8, 9 angeschlossene Schutzrelais 10, 40 vorgesehen, die eine Schutzeinrichtung mit gestaffelt angeordneten Schutzrelais bilden. Die Darstellung wurde auf zwei Schutzrelais beschränkt, da sich der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung bereits an dem Zusammenwirken von zwei Schutzrelais 10, 40 erläutern läßt. Weitere Schutzrelais können sowohl in den nicht gezeigten Abgängen von den Sammelschienen 2, 3 als auch in dem sonstigen Verlauf der Leitung 1 vorgesehen sein. A line 1 fed on one side was selected as the electrical device to be protected and connected to the busbars 2, 3 via circuit breakers 4, 5, 6, 7. Further lines not shown in the figure can be connected to the busbars 2, 3. To protect the line 1 are; Protective relays 10, 40 connected via converters 8, 9 are provided, which form a protective device with protective relays arranged in a staggered manner. The illustration has been limited to two protective relays, since the structure and mode of operation of the protective device according to the invention can already be explained using the interaction of two protective relays 10, 40. Further protective relays can be provided both in the outlets (not shown) from the busbars 2, 3 and in the rest of the course of the line 1 .

Die Wandler 8, 9 an die Leitung 1 angeschlossenen Schutzrelais 10, 40 sind bei der Schutzeinrichtung nach der Figur jeweils im wesentlichen gleichartig aufgebaut, so daß die Beschreibung des Aufbaues jeweils auf das Schutzrelais 10 beschränkt werden kann. - Die Positionsziffern der Bauteile des Schutzrelais 40 ergeben sich aus den Positionsziffern der entsprechenden Bauteile des Schutzrelais 10 durch Erhöhung um die Zahl 30.The converters 8, 9 of the protective relays 10, 40 connected to the line 1 are each constructed essentially identically in the protective device according to the figure, so that the description of the structure can be limited to the protective relay 10 in each case. - The position numbers of the components of the protective relay 40 result from the position numbers of the corresponding components of the protective relay 10 by increasing the number 30.

Das Schutzrelais 10 besteht aus einem Meßteil 38 und einem Auslösetei136. Das Auslösetei136 wird von einem Speicherelement 29 und einem an dieses angeschlossenen Schaltverstärker 37 gebildet. Der Speichereingang 30 des Speicherelementes 29 ist mit dem Ausgang einer von einem UND-Glied 28 gebildeten Torschaltung verbunden. Der Löscheingang 32 ist an eine Leitung 11 angeschlossen, über die ein Rückstellimpuls auf den Speicher 29 gegeben werden kann. Der Speicher 29 besitzt dominierend löschendes Verhalten. Das heißt, beim gleichzeitigen Anliegen eines Signals L am Speichereingang 30 und am Löscheingang 32 dominiert das löschend wirkende Signal, und an den Schaltverstärker 37 wird kein Signal (0-Signal) abgegeben. - Der Ausgang des Schaltverstärkers 37 wirkt auf die Betätigungseinrichtung des Leistungsschalters 4, der Ausgang des Schaltverstärkers 67 auf die Betätigungseinrichtung des Leistungsschalters 6. Ferner ist mit dem Ausgang der Torschaltung, also des UND-Gliedes 28, welche zu dem in der Staffelung der Schutzrelais 10, 40 vorangehenden Relais 10 gehört, ein Löscheingang 61 des Speichers 59 über eine Leitung 34 verbunden. Der entsprechende Löscheingang des Speichers 29 wurde nicht bezeichnet, da ein gegebenenfalls dem Schutzrelais 10 vorangehendes Relais nicht dargestellt ist. - Sofern von der Sammelschiene 2 weitere von Schutzrelais überwachte Leitungen abgehen, wirken die Ausgänge der Torschaltungen dieser Relais ebenfalls auf den Löscheingang 61 des Speichers 59. In der Leitung 34 wird dann zweckmäßigerweise in der Nähe des Einbauortes der vorangehenden, parallelliegenden Schutzrelais ein ODER-Glied eingeschleift, dessen Eingänge mit den jeweiligen Ausgängen der Torschaltungen verbunden sind.The protective relay 10 consists of a measuring part 38 and a tripping part. The release part is formed by a memory element 29 and a switching amplifier 37 connected to it. The memory input 30 of the memory element 29 is connected to the output of a gate circuit formed by an AND element 28. The erase input 32 is connected to a line 11 via which a reset pulse can be sent to the memory 29 . The memory 29 has a dominant erasure behavior. That is, when a signal L is simultaneously present at the memory input 30 and at the cancel input 32 , the canceling signal dominates, and no signal (0 signal) is output to the switching amplifier 37. The output of the switching amplifier 37 acts on the actuating device of the circuit breaker 4, the output of the switching amplifier 67 acts on the actuating device of the circuit breaker 6. Furthermore, the output of the gate circuit, i.e. the AND element 28, which is part of the grading of the protective relay 10 , 40 belongs to the preceding relay 10 , a clear input 61 of the memory 59 is connected via a line 34 . The corresponding clear input of the memory 29 has not been designated, since a relay possibly preceding the protective relay 10 is not shown. - If further lines monitored by protective relays branch off from the busbar 2, the outputs of the gate circuits of these relays also act on the extinguishing input 61 of the memory 59. An OR element is then expediently placed in line 34 near the installation location of the preceding, parallel protective relay looped in, the inputs of which are connected to the respective outputs of the gate circuits.

Im Meßteil 38 des Schutzrelais 10 werden positive und negative Halbwellen der zu überwachenden Wechselgröße, im Ausführungsbeispiel des Stromes im Leiter 1, gesondert überwacht. Dazu ist jeweils ein Meßtrigger 12 bzw. 13, ein Speicherelement 18 bzw. 19 mit dominierend löschendem Verhalten sowie ein UND-Glied 28 vorgesehen. Der bejahende Ausgang 20 bzw. 21 des Meßtriggers 12 bzw. 13 ist mit dem Speichereingang 22 bzw. 23 des Speicherelementes 18 bzw.19 verbunden. Der verneinende Ausgang 24 bzw. 25 des Meßtriggers 12 bzw. 13 ist über ein eine Verzögerung bewirkendes RC-Glied 14, 16 bzw. 15, 17 an den Löscheingang 26 bzw. 27 des Speicherelementes 18 bzw. 19 angeschlossen. Die Zeitkonstante des RC-Gliedes 14, 16 bzw. 15, 17 ist etwas größer als die Dauer einer Halbwelle gewählt.In the measuring part 38 of the protective relay 10 , positive and negative half-waves of the alternating variable to be monitored, in the exemplary embodiment the current in the conductor 1, are monitored separately. For this purpose, a measurement trigger 12 or 13, a storage element 18 or 19 with dominant erasing behavior and an AND element 28 are provided. The affirmative output 20 or 21 of the measurement trigger 12 or 13 is connected to the memory input 22 or 23 of the memory element 18 or 19. The negative output 24 or 25 of the measurement trigger 12 or 13 is connected to the erase input 26 or 27 of the storage element 18 or 19 via an RC element 14, 16 or 15, 17 causing a delay. The time constant of the RC element 14, 16 or 15, 17 is selected to be somewhat greater than the duration of a half-wave.

Die Ausgänge der Speicherelemente 18, 19 sind mit den Eingängen eines ersten ODER-Gliedes 130 verbunden, dem ein Zeitglied 131 nachgeschaltet ist. Die durch das Zeitglied bewirkte Verzögerung wird etwa gleich der Periode der Netzspannung gewählt. Weiter ist der Ausgang jedes Speicherelementes 18, 19 mit dem Eingang eines zweiten ODER-Gliedes 132 bzw. dritten ODER-Gliedes 133 verbunden. Je ein weiterer Eingang des zweiten und dritten ODER-Gliedes 132, 133 ist an den Ausgang des Zeitgliedes 131 angeschlossen. Die Ausgänge des zweiten und dritten ODER-Gliedes 132, 133 sind mit Eingängen der Torschaltung 28 verbunden. Ein weiterer Eingang des UND-Gliedes 28 ist über eine Sammelleitung 33 an den Pulsgenerator 35 angeschlossen. Der Pulsgenerator 35 arbeitet mit der doppelten Frequenz der überwachten Wechselgröße, z. B. 100 Hz, und ist außerdem mit der Wechselgröße synchronisiert. Vom UND-Glied 28 kann damit nur ein Ausgangssignal abgegeben werden, wenn in aufeinanderfolgenden Halbwellen vom Meßtrigger 12 und 13 oder wenn in gleichpolaren aufeinanderfolgenden Halbwellen von einem Meßtrigger 12 oder 13 ein Überstrom festgestellt wurde und wenn vom Impulsgenerator 35 das Freigabesignal vorliegt. Die vom Impulsgenerator 35 abgegebenen Impulse sind bezüglich ihrer Dauer und bezüglich ihrer Phasenlage zur überwachten Wechselgröße derart gewählt, daß auch bei möglichen Phasenverschiebungen der überwachten Wechselgröße eine sichere Signalgabe von den jeweiligen UND-Gliedern der Schutzrelais erfolgt.The outputs of the storage elements 18, 19 are connected to the inputs of a first OR element 130 , which is followed by a timing element 131 . The delay caused by the timing element is selected to be approximately equal to the period of the mains voltage. Furthermore, the output of each storage element 18, 19 is connected to the input of a second OR element 132 or third OR element 133. Another input of the second and third OR element 132, 133 is connected to the output of the timing element 131 . The outputs of the second and third OR elements 132, 133 are connected to inputs of the gate circuit 28 . Another input of the AND element 28 is connected to the pulse generator 35 via a collecting line 33. The pulse generator 35 operates at twice the frequency of the monitored alternating variable, e.g. B. 100 Hz, and is also synchronized with the alternating quantity. The AND element 28 can only emit an output signal if an overcurrent has been detected in successive half-waves from the measuring trigger 12 and 13 or if an overcurrent has been detected in successive half-waves of the same polarity from a measuring trigger 12 or 13 and if the release signal is present from the pulse generator 35. The pulses emitted by the pulse generator 35 are selected with regard to their duration and with regard to their phase relation to the monitored alternating variable in such a way that reliable signaling takes place from the respective AND gates of the protective relays even in the event of possible phase shifts of the monitored alternating variable.

Die in der Figur dargestellte Schutzeinrichtung arbeitet wie folgt: Bei einem Fehler auf dem Leitungsteil l' der Leitung 1 wird sowohl der Wandler 8 als auch der Wandler 9 von einem Überstrom durchflossen, so daß die Meßtrigger 12, 13 bzw. 42, 43 der Schutzrelais 10 bzw. 40 ansprechen. Es sei nun weiter angenommen, der Überstrom tritt in einer positiven Halbwelle auf und diese werde von den Meßtriggern 12, 42 erfaßt. - Mit dem Ansprechen der Meßtrigger 12, 42 erscheint an deren bejahendem Ausgang 20, 50 ein Signal, und das Signal am verneinenden Ausgang 24, 54 verschwindet. Damit liegt am Speichereingang 22, 52 ein Signal vor, während das Signal am dominierenden Löscheingang 26, 56 entfällt. Die Speicher 18 bzw. 48 schalten um, womit an dem entsprechenden Eingang des UND-Gliedes 28 bzw. 58 ein Signal vorliegt. In der folgenden negativen Halbwelle verschwindet zwar das Signal am Ausgang 20 bzw. 50 des Meßtriggers 12 bzw. 42, während am verneinenden Ausgang 24 bzw. 54 ein Signal wieder vorliegt, jedoch kann sich dieses nicht sofort auf den Speicher 18 bzw. 48 auswirken, da die Zeitkonstante des RC-Gliedes 14, 16 bzw. 44, 46 etwas größer als eine Halbwelle gewählt ist. Der Speicher 18 bzw. 48 bleibt daher vorteilhafterweise bei Vorliegen eines Überstromes umgeschaltet und gibt an das UND-Glied 28 bzw. 58 ein Signal ab, während er bei Wegfall des Überstromes nach Ablauf einer durch das RC-Glied gegebenen Zeit wieder in seinem Ausgangszustand zurückfällt. Damit wird eine selbsttätige Löschung bei einer kurzzeitigen Anregung des Schutzrelais durch einen überstromwischer erreicht. Einen weiteren Vorteil stellt die unverzögerte Umschaltung des Speichers 18 bzw. 48 und die Abgabe eines Dauersignals von diesem dar, wodurch eine schnelle und sichere Ausführung logischer Schaltoperationen ermöglicht wird.The protective device shown in the figure works as follows: In the event of a fault on the line part 1 'of the line 1, an overcurrent flows through both the converter 8 and the converter 9, so that the measuring triggers 12, 13 and 42, 43 of the protective relay Address 10 or 40 . It is now further assumed that the overcurrent occurs in a positive half-wave and that this is detected by the measurement triggers 12, 42. - When the measurement trigger 12, 42 responds, a signal appears at their affirmative output 20, 50 , and the signal at the negative output 24, 54 disappears. There is thus a signal at the memory input 22, 52, while the signal at the dominant erase input 26, 56 is omitted. The memories 18 and 48 switch over, so that a signal is present at the corresponding input of the AND element 28 and 58, respectively. In the following negative half-wave, the signal at output 20 or 50 of measurement trigger 12 or 42 disappears, while a signal is present again at negative output 24 or 54, but this cannot immediately affect memory 18 or 48, since the time constant of the RC element 14, 16 or 44, 46 is selected to be somewhat greater than a half-wave. The memory 18 or 48 therefore advantageously remains switched over in the presence of an overcurrent and sends a signal to the AND element 28 or 58, while when the overcurrent disappears, it returns to its initial state after a time given by the RC element . This automatically extinguishes when the protective relay is briefly activated by an overcurrent wiper. Another advantage is the instantaneous switchover of the memory 18 or 48 and the output of a continuous signal from it, which enables logical switching operations to be carried out quickly and reliably.

Tritt jedoch im Fehlerfall ein großes Gleichstromglied auf, so bedingt dies vorübergehend eine erhebliche Verlagerung des Stromes. Beide Meßtrigger 12 und 13 bzw. 42 und 43 sprechen dann erst nach dem Abklingen des Gleichstromgliedes an, während die Meßtrigger, z. B. 12 und 42, die die verlagerte Wechselstromkomponente erfassen, immer wieder ansprechen. Dies bedeutet, daß z. B. an den Ausgängen der Speicherglieder 18 und 48 länger als eine Periode der Netzspannung ein Signal vorliegt. Bei einem kurzen überstromwischer wäre dies nicht der Fall. Um nun auch in diesem Fall eine schnelle Abschaltung zu erhalten, wird nach Ablauf der durch das Zeitglied 131 bewirkten Verzögerung, die etwa gleich der Periode der Netzspannung ist, das Signal vom Speicher 18 bzw. 48 über das dritte ODER-Glied 131 bzw. 163 auch an den zweiten Eingang des UND-Gliedes 28 bzw. 58 weitergeleitet, so daß dieser den nachgeschalteten Speicher 29 bzw. 59 umschalten kann.However, if a large DC element occurs in the event of a fault, this temporarily causes a considerable shift in the current. Both measurement triggers 12 and 13 or 42 and 43 then respond only after the decay of the direct current element, while the measurement triggers, e.g. B. 12 and 42, which detect the displaced AC component, respond again and again. This means that z. B. a signal is present at the outputs of the memory elements 18 and 48 longer than one period of the mains voltage. This would not be the case with a short overcurrent wiper. In order to obtain a fast shutdown in this case as well, after the delay caused by the timing element 131, which is approximately equal to the period of the mains voltage, the signal from the memory 18 or 48 via the third OR element 131 or 163 also forwarded to the second input of the AND element 28 or 58, so that it can switch over the memory 29 or 59 connected downstream.

Die für die Erfassung eines Überstromes in negativen Halbwellen vorgesehenenAnordnungen-Meßtrigger 13 bzw. 43 sowie die diesen nachgeschalteten Glieder - arbeiten in gleicher Weise wie die für positive Halbwellen, so daß auf eine entsprechende Beschreibung verzichtet werden kann. - Bei Vorliegen eines Überstromes auf dem Leitungsteil l' liegen somit nach Ablauf einer Halbwelle an den Ausgängen der Speicher 18, 19 und 48, 49 Signale vor. Bedingt durch Phasenunterschiede des primären Wechselstromes oder sonstige Einflüsse können jedoch die Signale an den Ausgängen der Speicher 48, 49 früher als an den Ausgängen der Speicher 18, 19 auftreten. Eine Betätigung des Schalters 6 ist in diesem Fall aber unerwünscht, da unnötigerweise weitere an die Sammelschiene 2 - allerdings nicht über den Leitungsteil l' - angeschlossene Verbraucher von dieser Abschaltung betroffen würden. Eine Verriegelung von dem vorangehenden Schutzrelais 10 kann dies unter den vorstehend dargelegten Verhältnissen ebenfalls nicht verhindern. Sie würde erst nach Abgabe des Ausschaltbefehls wirksam. Derartige durch Zeitunterschiede von Signalen bedingte Schwierigkeiten werden bei der Schutzeinrichtung mittels des Pulsgenerators 35 vermieden. Er stellt bei Vorliegen eines Überstromes auf dem Leitungsteil 1' die gleichzeitige Abgabe eines Signals von den UND-Gliedern 28 und 58 sicher. Damit kann aber sofort auch das UND-Glied 28 über die Leitung 34 auf den Löscheingang 61 des Speichers 59 wirken und ein Umschalten desselben verhindern. Es wird daher lediglich der Speicher 29 umgeschaltet und über den Schaltverstärker 37 ein Ausschaltbefehl für den Leistungsschalter 4 gegeben.The arrangement measurement triggers provided for the detection of an overcurrent in negative half-waves 13 or 43 and the links downstream of these - work in the same way like that for positive half-waves, so that a corresponding description is dispensed with can be. - If there is an overcurrent on the line part 1 'are thus after a half-wave has elapsed at the outputs of the memories 18, 19 and 48, 49 signals before. Due to phase differences in the primary alternating current or others However, the signals at the outputs of the memories 48, 49 can influence the earlier than occur at the outputs of the memory 18, 19. Pressing the switch 6 is undesirable in this case, since more unnecessarily on the busbar 2 - but not via the line part 1 '- connected consumers of this Shutdown would be affected. An interlock from the previous protection relay 10 cannot prevent this under the circumstances set out above either. It would only take effect after the switch-off command has been issued. Such by time differences Problems caused by signals are detected in the protective device by means of the Pulse generator 35 avoided. It sets in the presence of an overcurrent on the line part 1 'the simultaneous output of a signal from the AND gates 28 and 58 safe. With this, however, the AND element 28 can also immediately access the reset input via the line 34 61 of the memory 59 act and prevent switching of the same. It will therefore only the memory 29 is switched over and a switch-off command via the switching amplifier 37 given for the circuit breaker 4.

Sofern erforderlich, wird beispielsweise zwischen dem Speicher 59 und dem Schaltverstärker 67 des Auslöseteils 66 ein RC-Glied vorgesehen, durch welches das Signal des Speichers 59 geringfügig verzögert wird, so daß zuverlässig ein Löschsignal von der Torschaltung 28 des in der Staffelung vorangehenden Relais 10 wirksam werden kann. Außerdem kann es zweckmäßig sein, das auf den Eingang 61 wirkende Löschsignal nicht vom Ausgang des UND-Gliedes 28, sondern vom Ausgang des Speichers 29 abzuleiten und dem Löscheingang 61 ein RC-Glied vorzuschalten, durch welches von dem Dauerimpuls ein Kurzzeitimpuls abgeleitet wird: Die Dauer des Kurzzeitimpulses wird entsprechend der Dauer der Abschaltzeit des Schalters 4 zuzüglich einer Sicherheitszeitspanne bemessen. Nach Ablauf dieser Zeit steht dann das Schutzrelais 40 auch als Reserveschutz für den Leitungsteil 1' wieder zur Verfügung.If necessary, for example between the memory 59 and the switching amplifier 67 of the release part 66, an RC element is provided through which the signal of the memory 59 is slightly delayed, so that a clear signal is reliable of the gate circuit 28 of the preceding relay 10 in the graduation become effective can. In addition, it can be expedient to use the cancel signal acting on input 61 not to be derived from the output of the AND element 28, but from the output of the memory 29 and to connect an RC element upstream of the reset input 61, through which the continuous pulse a short-term pulse is derived: The duration of the short-term pulse is correspondingly the duration of the switch-off time of the switch 4 plus a safety period measured. After this time has elapsed, the protective relay 40 is also available as backup protection for the line part 1 'available again.

Claims

Claims: 1. Protection device for electrical networks or systems with staggered protective relays, the protective relays each consisting of a measuring part and a triggering part, a protective relay is supplied with a locking signal at least from the preceding protective relay in the grading, each protective relay has a gate circuit upstream of the triggering part and one input of the respective gate circuit is connected to a collecting line connected to a pulse generator and each protective relay for positive and negative half-waves of an alternating variable to be monitored also has a measurement trigger and a memory element, according to patent application P 12 80 971.1-32 (German Auslegeschrift 1280 971 ) characterized in that the outputs of the storage elements (18, 19; 48, 49) are connected to the inputs of a first OR element (130; 160), which is followed by a timing element (131; 161) that continues the output of each storage element (18, 19; 48, 49) is connected to an input of a second (132; 162) or third (133; 163) OR element that each input of the second and third OR element (132, 133; 162, 163) is connected to the output of the timing element (131; 161) is connected and that the outputs of the second and third OR elements are connected to inputs of the gate circuit (28; 58) .

2. Protection device according to claim 1, characterized in that the delay caused by the timing element (131; (161) is approximately equal to the period of the mains voltage.