142475. lajstromszámú szabadalom • Kombinált áramnagyság- és áramirányösszehasonlító védelem

Megjelent: 1954. évi december hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.475. SZÁM. 21. c. 68-72. OSZTÁLY. — JA-102. ALAPSZÁM. Kombinált áramnagyság:- és áramirány-összehasónlító védelem. A Magyar Állam, mint a feltalálók, Ignácz Pál, Pálos Ferenc és dr. Szendy Károly oki. elektromérnökök, budapesti lakosok jogutóda. Bejelentés napja: 1950. augusztus 14. Villamos berendezésék (gépek, transzformátorok, stb.), valamint távvezeték, ill. kábel szakaszok zárlatokkal szembeni védelmére gyakran alkalmazzák az ú. n. áramnagyság összehasonlító (differenciál) védelmet és ugyancsak gyakran az ú. n. áramirányösszehasonlító védelmet. Az áramnagyság összehasonlításon alapuló (differenciál) Védő berendezés működésében zavart okoz az, hogy a védendő szakasz elején és végén használt áramváltók hibái általában nem egyforma nagyok, különösen nagy zárlati áramok esetén, aminek .folytán a védendő szakaszon kívül lévő zárlatnál a két áramváltó áttételi és szöghibájának különbségéből eredő áram esetleg olyan nagy lehet, hogy a relét megszólaltatja. De ugyanígy, elősegíti a hibás kioldást transzformátorok védelménél azok mágnesező árama, valamint esetleges szabályozós transzformátoroknál az a körülmény, hogy áttételük üzem közben megváltozik. A differenciálvédelem e hiányosságainak megszüntetése céljából az kívánatos, hogy az a minimális nyomaték, amellyel a kioldás elérhető, ne legyen állandó, hanem a relé áramával növekedjék. Ennek elérésére számos megoldást dolgoztak ki, ilyen a stabilizált relé, a százalékos differenciál relé, különleges zárórelé, stb.; amelyek legnagyobbrészt azon alapulnak, hogy a relében a működtető nyomatékkal ellentétes olyan fékező nyomatékát vagy reteszelést alkalmaznak, amely az árammal arányos. E megoldások azonban nem bizonyultak eléggé megfelelőknek, különösen pedig nem alkalmasak hazai viszonylatban való használatra, mert ezeknek a bonyolult finommechanikai munkát igénylő reléknek kifejlesztéséhez igen hosszú idő szükséges. A szintén ismeretes áramirány-összehasonlító védőberendezéseknek, amelyek a védendő szakaszok elején és végén folyó áramok irányát hasonlítják össze, igen értékes tulajdonságaik mellett is hátrányuk, hogy nagyon bonyolultak, számos relét, kontaktust, segédszerkezetet igényelnek és a védelmekkel szemben érvényesülő követelmények jelentékeny részét nem elégítik ki. A védelemtől megkívánjuk, hogy mindenfajta üzemzavarnál működjék, amely az üzemben előfordulhat. Megkívánjuk még, hogy kis zárlati áram esetén a terhelési áramok ne okozzanak olyan torzítást, amely a működést befolyásolja, valamint azt, hogy a bekapcsolásnál fellépő átmeneti (transiens) jelenségek ne okozzanak hibás kioldást, továbbá, hogy a védelem a védendő szakasznak mind egyoldali, mind pedig kétoldali táplálásánál alkalmazható legyen. E követelményeket még kiegészíthetjük azzal, hogy a védelem a lehetőség szerint egyszerű legyen. Ez nemcsak a gyártást könnyíti meg és teszi megbízhatóvá, de azáltal, hogy az áttekinthetőséget növeli, a működési tulajdonságok könnyen felismerhetők és követhetők lesznek, továbbá a hibaforrások száma is csökken. Ezek csökkentésére még meg kell kívánnunk, hogy az igényelt segédvezetékek száma csekély legyen. Ez még azzal a további előnnyel is jár, hogy távvezetékvagy kábelszakaszok esetén a segédvezetékek ára — mely rendszerint a védendő vezeték árának tekintélyes része — szintén csökken. Minden védelemtől megkívánjuk, végül hogy kiválasztó jellegű (szelektív) legyen. Ez az említett berendezés, illetve távvezetékszakaszok védelmével kapcsolatban azt jelenti, hogy a védendő szakaszon belüli egészen kis hibánál már meg kell szólalnia, míg a védendő szakaszon kívüli igen nagy hibánál sem szabad kioldást (vagy jelzést) adnia, másszóval a védelemnek stabilnak kell lennie. A stabilitás követelménye nem új, sőt erre irányuló több megoldás, így áramnagyság (differenciál) védelemnek áramirányrelével (szorzatrelével) való stabilizálása is ismeretes. Ennél az utóbbi megoldásnál a differenciálrelé és az áramirányrelé sorbakapcsoltak. Az egymás után kapcsolás lehetővé teszi, hogy a külső zárlatnál meginduló áramirányrelé a differenciálrelé hibás működését reteszelje. Az összes követelményeknek megfelel a találmány szerinti védelem, amelynél az áramnagyság-és az áramirányösszehasonlítás újfajta kombinációja kerül alkalmazásra. Ennél az elrendezésnél