DE1563674C

DE1563674C - Mesh relay based on the Ferraris principle

Info

Publication number: DE1563674C
Application number: DE19661563674
Authority: DE
Inventors: Günter 8500 Nürnberg Steinmüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-03-22
Filing date: 1966-03-22
Publication date: 1973-01-11

Description

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man einen gegenseitigen Winkelabstand von sogar so ist das auf die Läuferscheibe wirkende Gesamtweniger als 90° verwenden können. drehmoment M_d: one can even use a mutual angular distance of less than 90 ° as the total acting on the carrier disc. torque M _d :

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Maschennetzrelais nach der M_d == C₁-Φ_ν- 0j + c₂- Φ μ — C₃ Φ_υ%,
Erfindung mit drei Triebsystemen wird die Erfindung 5
näher erläutert. Dabei zeigt wobei in dem Ausdruck C₁-^y- $y neben demOn the basis of an embodiment of a mesh network relay shown in the drawing according to the M _d == C ₁ _{-Φ ν} - 0j + c ₂ - Φ μ - C ₃ Φ _υ %,
Invention with three drive systems becomes Invention 5
explained in more detail. Where in the expression C ₁ - ^ y- $ y shows next to the

F i g. 1 die drei Triebssysteme in schematischer Hauptdrehmoment auch noch die Wechseltriebe zwi-F i g. 1 the three drive systems in schematic main torque also the change drives between

Darstellung mit durch Pfeile eingezeichneten Mo- sehen den Stromflüssen eines jeden Triebsystems mitRepresentation with mo- nons drawn in by arrows see the current flows of each drive system

menten, den Spannungsflüssen der anderen Triebsysteme ent-elements, the tension flows of the other drive systems

Fig. 2 das Zeigerbild dazu und 10 halten sind. Die Konstanten C₁, C₂ und c_? sind Dreh-Fig. 2 is the pointer image for this and 10 hold. The constants C ₁ , C ₂ and c _? are turning

F i g. 3 die Schaltung der drei Triebsysteme. momentfaktoren, die sowohl die räumliche Anord-F i g. 3 the circuit of the three drive systems. moment factors that affect both the spatial arrangement

In F i g. 1 weisen die mit I, II und III bezeichneten nung der Flußpole als auch deren Phasenfolge kenn-In Fig. 1 show the I, II and III marked voltage of the flux poles as well as their phase sequence.

drei Triebsysteme einen gegenseitigen Winkelabstand zeichnen. Durch Ausgleichen der drei Einzelmomentethree drive systems draw a mutual angular distance. By balancing out the three individual moments

von 120° auf. Jedes Triebsystem weist einen Span- des Gesamtdrehmoments M_d läßt sich erreichen, daßfrom 120 ° to. Each drive system has a clamping total torque M _{d that} can be achieved

nungspol zwischen zwei Strompolen auf. Im Schalt- 15 im Normalbetrieb, solange also das mit demvoltage pole between two current poles. In switching 15 in normal operation, so as long as that with the

bild des Relais in Fig. 3 liegen die Stromwicklun- Maschennetzrelais zu überwachende Netz fehlerfreiIn the image of the relay in Fig. 3, the power winding network relays to be monitored are fault-free

gen jedes der drei Triebsysteme I, II und III mit ihren ist, als Gesamtmoment M_d ein kleines Drehmomentgen each of the three drive systems I, II and III with their is a small torque as the total torque M _d

Anschlüssen 1 und 2 über die mit kleinen Rechtecken entgegen dem Hauptdrehmoment verbleibt. SobaldConnections 1 and 2 via which remain with small rectangles against the main torque. As soon as

angedeuteten Anschlußklemmen des Relais im Zuge aber in dem zu überwachenden Netz ein Fehler auf-indicated terminals of the relay in the course but an error in the network to be monitored.

je einer der drei Netzphasenleiter R, S und T, wäh- 20 tritt und zu einem starken Spannungseinbruch führt,one of the three mains phase conductors R, S and T, occurs and leads to a strong voltage dip,

rend die Spannungswicklungen der Triebsysteme mit so schwindet in der vorgenannten Gleichungrend the voltage windings of the drive systems with so disappears in the aforementioned equation

ihren Anschlüssen 3 und 4 an zwei der drei Netz- des Gesamtdrehmoments das Spannungsdrehmomenttheir connections 3 and 4 to two of the three network of the total torque the voltage torque

phasenleiter angeschlossen sind. Werden die Strom- — c₃ · Φ_υ2 ,so daß dann der Läufer des Relais seinephase conductors are connected. The current - c ₃ · Φ _υ 2 , so that then the rotor of the relay is its

und Spannungswicklungen so angeschlossen, daß sich Drehrichtung umkehrt und den Auslösekontakt be-and voltage windings are connected in such a way that the direction of rotation is reversed and the trip contact is

die in F i g. 1 durch Plus- und Minuszeichen einge- 25 tätigt. Zwar wird bei dem Spannungseinbruch auchthe in F i g. 1 entered with plus and minus signs. Admittedly, with the voltage dip, too

zeichnete Polarität der Strom- und Spannungspole er- das Hauptdrehmoment C₁- Φ_ν· Φ; kleiner; da aberthe polarity of the current and voltage poles shown is the main torque _{C 1} - Φ _ν · Φ; smaller; here but

gibt, so bilden sich in der nicht mitgezeichneten das quadratische Glied — c₃ -.Φ_υζ stärker abnimmt alsthere are, then in the one not shown the square term - c ₃ -.Φ _υ ζ decreases more strongly than

Läuferscheibe des Relais Abtriebsdrehmomente, die das Hauptdrehmomfent und da gleichzeitig beiCarrier disk of the relay output torques, which are the main torque and there at the same time

mit den an den Triebsystemen ausgezogen angezeich- größeren Kurzschlußströmen das Stromdrehmomentwith the larger short-circuit currents drawn on the drive systems, the current torque

neten kurzen Pfeilen dargestellt sind. Der Richtungs- 30 c₂ · Φμ stärker zunimmt als das Hauptdrehmoment,short arrows are shown. The directional 30 c ₂ Φμ increases more than the main torque,

sinn dieser Pfeile ergibt sich in bekannter Weise aus so vollzieht sich die Drehrichtungsumkehr des Relais-meaning of these arrows results in a known way from the reversal of the direction of rotation of the relay

dem zugehörigen Zeigerbild in F i g. 2 jeweils vom läüfers außerordentlich schnell und führt damit auchthe associated pointer image in FIG. 2 in each case from the runners extremely quickly and thus also leads

voreilenden zum nacheilenden Zeiger hin. außerordentlich schnell zum Abschalten des gestörtenleading towards the lagging pointer. extremely quick to switch off the disturbed

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wirken alle Antriebs- Netzteils. Die schnelle Drehrichtungsumkehr beruhtAs shown in FIG. 1, all drive power packs are effective. The rapid reversal of the direction of rotation is based

drehmomente in dem gleichen Drehsinn, so daß sie 35 also bei dem Relais nach der Erfindung nicht alleintorques in the same direction of rotation, so that they are not alone in the relay according to the invention

sich zu dem durch einen gebogenen Pfeil eingezeich- auf dem starken Absinken bzw. Schwinden des Span-to the marked by a curved arrow - on the strong sinking or shrinking of the chip-

neten, im dargestellten Falle dem Uhrzeigersinn ent- nungsdrehmomentes gegenüber dem Hauptdreh-neten, in the case shown, clockwise tightening torque compared to the main torque

gegengerichteten Antriebs- bzw. Hauptdrehmoment moment, sondern sie wird erheblich gefördert durchopposite drive or main torque moment, but it is significantly promoted by

summieren. die Unterstützung des Hauptdrehmomentes durch dassum up. the support of the main torque by the

Die langen Pfeile in F i g. 1 stellen Drehmomente 40 mit ihm gleichsinnig wirkende Stromdrehmoment,
dar, die sich durch die gegenseitige Beeinflussung zwi- Diese Unterstützung des Hauptdrehmoments durch sehen den Spannungspolen der Triebsysteme unter- das Stromdrehmoment bei der Drehrichtungsumkehr einander und den Strompolen untereinander ergeben: ist auch der Grund dafür, daß im Falle der Verwen-Die ausgezogen gezeichneten Pfeile zeigen die Span- dung von nur zwei Triebsystemen für das Maschennungsdrehmomente bzw. die Spannungstriebe, die ge- 45 netzrelais diese beiden Triebsysteme, wie schon erstrichelt gezeichneten Pfeile die Stromdrehmomente wähnt, möglichst eng beieinander angeordnet sein bzw. die Stromtriebe. Der Richtungssinn dieser Pfeile sollen, denn um so stärker wird damit das Stromdrehergibt sich ebenfalls in der genannten Weise aus dem moment und um so stärker auch die Unterstützung Zeigerbild in Fig. 2. Wie der Richtungssinn dieser des Hauptdrehmoments bei der Drehrichtungs-Pfeile zeigt, wirken die Stromtriebe im gleichen Dreh- 50 umkehr. Bei dem eingangs erwähnten bekannten sinn wie das Hauptdrehmoment, während die Span- Maschennetzrelais, bei dem drei Triebsysteme auf nungstriebe dem Hauptdrehmoment entgegenwirken. zwei Läuferscheiben verteilt sind, wirken zwar auf Bezeichnet man die eine der beiden Scheiben ebenfalls zwei Trieb- , _{TT A}, , . ^ systeme ein; da sie sich aber diametral gegenüberdas Hauptdrehmoment mit C₁ · Φ_υ ■ Φ;, . ,.,. ^^ _{SQ k}£_{nneQ sie kein} Stromdrehmoment ergebenThe long arrows in FIG. 1 represent torques 40 current torque acting in the same direction with it,
This support of the main torque by seeing the voltage poles of the drive systems below each other and the current poles when reversing the direction of rotation result from the mutual influence between each other and the current poles from each other: is also the reason that in the case of use the solid arrows show the tension of only two drive systems for the meshing torque or the voltage drives, the power relays these two drive systems, as the dashed arrows suggest the current torques, or the current drives are arranged as close together as possible. The sense of direction of these arrows should, because the stronger the current rotation results from the moment and the stronger the support of the pointer image in Fig the current drives in the same direction of rotation. In the known sense mentioned at the beginning, such as the main torque, while the span mesh network relay, in which three drive systems on voltage drives counteract the main torque. two carrier disks are distributed, although one designates one of the two disks also two drive , _{TT A} ,,. ^ systems one; but since they are diametrically opposite the main torque _{with C 1} · Φ _υ ■ Φ ;, . ,.,. ^^ _SQ _{they cannot} give a current torque

das Stromdrehmoment mit C₂ · Φ μ _und _SOmit auch keine Unterstützung des Hauptdreh -the current torque with C ₂ μ _and _SO with no support for the main rotation

und das Spannungsdrehmoment mit c₃ · Φ^, moments bei der Drehrichtungsumkehr.and the tension torque with c ₃ · Φ ^, moments when reversing the direction of rotation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 claims - high speed disconnect the mesh network from the damaged high-voltage cable-

1. Disconnect the mesh relay according to the Ferraris principle.

with several drive systems, each of which has a known, fast-switching mesh network, a voltage pole between two current poles. Like a Ferraris electricity meter, it has systems on a common rotor with a three measured values or drive systems, the mutual angular distance from the current and fed by the voltage of the network are arranged 180 °, and marked on two on a common Wave angedurch such a polarity and arrangement of the io brought carrier disks act. The relay works drive systems on a common rotor in 30 ° circuit, ie the current R works with disk, that the voltage poles with each other with the voltage RT together, etc. In the case of a voltage torque and the current poles break down due to a short circuit a current torque with the drive reverses the direction of rotation of the relay rotor, whereby moment the drive systems in such coordination 15 a relay contact closes and the actuation of the produce that brings about the resulting mesh switch in normal operation. A low torque that outweighs the drive and current speed speech sensitivity with low reverse power and torque. only a small voltage drop is

2. Relay according to claim 1, characterized in that it draws on the current coils of the mesh network, that there are three 20 relays in a known manner with the aid of voltage-loaded intermediate drive systems a countercurrent is given in a mutual angle converter via resistors position of 120 °. will. In this way, when reversing, one obtains the

3. Relay according to claim 1, characterized in that the energy direction shows a voltage-dependent counter-rotation, that there are two instinctual systems at one moment that are very effective and at full tension mutual angular distance of less than 90 ° 25 with complete voltage collapse zero having. (List: Mesh network relay RW 152 from Siemens

AG; Order No. SW 464.4 / 218 a).

Furthermore 'is a working according to the Ferraris principle Mesh network relay known (British patent-The invention relates to a mesh network 30 scripture 829 032), in which on a drum armature relay based on the Ferraris principle with several drive systems - three drive systems offset by 120 °, each of which acts as a voltage pole between systems. Every drive system has a chip has two current poles and of which the min- ing pole between two current poles. The instinctuals two drive systems on a common system are dimensioned and polarized in such a way that they Runner with a mutual angular distance of 35 in normal operation the effect of a trigger in less are arranged as 180 °. Acting spring predominate. This effect of the larger low-voltage networks usually receive more drive torque is supported by a tensioner Feed points. To the power supply operating torque that comes about that To make it particularly safe, the feeder short-circuit coils are placed on the voltage poles are connected to separate high-voltage lines. Such a relay does not work in all cases cares. Such networks are called mesh networks and the desirable responsiveness. the switches on the low-voltage side of the one In addition, the effort is considerable, since the example feeding Transformer mesh switch. show the current iron additional phase winding short circuits on a high-voltage side carry the lungs, which are fed via additional resistors have short-circuit-like currents over which 45 are switched.

Mesh network result. These run from the prior art. The object of the invention is to establish a

Sunden cables via the mesh network and the Trans mesh network relays according to the Ferraris principle

formators of the sick cable to the point of failure. To create the opposite of the aforementioned mesh

to prevent that by melting the mesh .. ■ ■ network relay is much less expensive, namely

Mains fuses are supposed to open up confusing separations - in contrast to the well-known relays

the mesh network switches of the trans- neither intermediate converters, additional windings, short-

formators of the damaged high-voltage cable in the case of closing coils, series resistors are still required,

the reverse current that occurs as quickly as possible- ■ ·· - In addition, an even higher response speed

solve. . speed and thus an even shorter response time.

It is known to be targetable for triggering the mesh network 55.

switch quickly responding mesh network relay according to the invention, the mesh network is the input use those at the feed points of the mesh - ,,:. mentioned type characterized by such a Ponetzes can be used. Since a mesh network relay and arrangement of the drive systems on one accordingly its task only with a common carrier disc that the voltage poles break or, if there is a stronger drop in the 60 between each other, a tension torque with the Voltage should respond, but not also the drive torque of the drive systems in such coordination with temporary lower voltages generate that in normal operation the result fluctuations, At full voltage, the torque that cannot be generated must be sensitive to the drive and current so that it outweighs minor equalizing currents for the moment.

via the low-voltage network. Known 65 When using two drive systems, the

Mesh network relays are dimensioned so that they flow currents mode of operation of the relay, as will be explained in more detail below

up to the order of magnitude of the nominal current as off, the more favorable, the smaller the mutual deviation

allow direct currents, in the event of short circuits, however, the two drive systems stand with; preferably will