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Faseroptischer Differentialschutz für elektrische Anlagen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016916D
Original Publication Date: 1999-Jan-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 2 page(s) / 19K

Publishing Venue

Siemens

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Jürgen Klaar: AUTHOR

Abstract

Um elektrische Maschinen mit einem Differentialschutz zu versehen, ist es bekannt leistungsstarke Stromwandler mit sekundärem 1-Ampere-Ausgang zu verwenden, die für den Stromvergleich einem Differentialschutzrelais zugeführt werden. Bei einer unzulässigen Differenz der Ströme vor und nach dem zu schützenden Objekt (z.B. Wicklung einer elektrischen Maschine) wird durch das Differentialschutzrelais ein Signal generiert, um Schutzmaßnahmen (z.B. das Auslösen eines Leistungsschalters) einzuleiten. Die bei den bekannten Anordnungen eingesetzten Bauteile (wie z.B. Wandler) sind schwer und benötigen aufgrund ihrer Baugröße entsprechenden Platz in der Anordnung. Zudem müssen bei der Überwachung von Turbogeneratoren Stromführungen aufwendig durch die Wicklungen zu den Sternpunkten geführt werden. Weiterhin müssen z.B. auf der Oberspannungsseite von Transformatoren kostenintensive Isolatoren installiert werden, auf denen dann die Wandler zu montieren sind.

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Bauelemente

Faseroptischer Differentialschutz für elektrische Anlagen

Idee: Jürgen Klaar, Neukirchen-Vluyn

Um elektrische Maschinen mit einem Differentialschutz zu versehen, ist es bekanntleistungsstarke Stromwandler mit sekundärem 1-Ampere-Ausgang zu verwenden, die fürden Stromvergleich einem Differentialschutzrelais zugeführt werden. Bei einer unzulässigenDifferenz der Ströme vor und nach dem zu schützenden Objekt (z.B. Wicklung einerelektrischen Maschine) wird durch das Differentialschutzrelais ein Signal generiert, umSchutzmaßnahmen (z.B. das Auslösen eines Leistungsschalters) einzuleiten.

Die bei den bekannten Anordnungen eingesetzten Bauteile (wie z.B. Wandler) sind schwerund benötigen aufgrund ihrer Baugröße entsprechenden Platz in der Anordnung. Zudemmüssen bei der Überwachung von Turbogeneratoren Stromführungen aufwendig durch dieWicklungen zu den Sternpunkten geführt werden. Weiterhin müssen z.B. auf derOberspannungsseite von Transformatoren kostenintensive Isolatoren installiert werden, aufdenen dann die Wandler zu montieren sind.

Um derartigen Aufwand beim Differentialschutz zu umgehen, wird vorgeschlagenfaseroptische Stromsensoren derart zu verwenden, daß die stromführenden Leiter, derenStröme direkt verglichen werden sollen, gleichartige faseroptische Stromsensoren erhalten,die in Reihe geschaltet werden. Die Durchlaufrichtung des Lichts in den Sensoren erfolgt,durch entsprechende Einspeisung des Lichtes in den Sensor oder einer entsprechendengeometrischen Anordnung der Sensoren, zum durchfließenden Strom gegensinnig. InAbhängigkeit des Stromes ändert sich in den Sensoren der Phasenwinkel des eingespeistenLichts um den sogenannten Drehwinkel. Da die Sensore...