DE1800084C3 - Earth fault monitoring device for direct current networks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Erdschlußüberwachungseinnchtung für Gleichstroninet/e. bestehend aus zwei in Reihe geschalteten, an das zu überwachende Gleich- !stromnetz angeschlossenen passiven Netzwerken, aus einer nichtgalvanischen Wechselspannungsankopplung lind aus einem mit der Wechselspannungsankopplung in Reihe geschalteten Indikator, wobei die Reihenschaltung aus der Wechselspannungsankopplung und dem Indikator einerseits mit der Verbindung der beiden passiven Netzwerke, andererseits mit dem Erdpotantial verbunden ist.The invention relates to a ground fault monitoring device for Gleichstroninet / e. consisting of two in Passive networks connected in series and connected to the direct current network to be monitored a non-galvanic alternating voltage coupling from one with the alternating voltage coupling in Indicator connected in series, the series connection consisting of the alternating voltage coupling and the Indicator on the one hand with the connection of the two passive networks, on the other hand with the earth potential connected is.

Bei einer bekannten Erdschlußüberwachungseinrichtung der zuvor beschriebenen Art (vgl. die DT-PS 6 66 203) ist jedes der beiden in Reihe geschalteten passiven Netzwerke als Reihenschaltung aus einer Kapazität und einer Induktivität ausgeführt. Bei dieser Erdschlußüberwachungseinrichtung ist der durch den Indikator fließende Wechselstrom abhängig von der Impedanz des Erdschlusses, und zwar besteht in erster Näherung eine lineare Abhängigkeit. Daraus folgt, daß »ich höherohmige Erdunsymmetrien nur mit großer Ansprechgenauigkeit oder mit aufwendigen nachgelchalteten Verstärkern anzeigen und/oder melden lassen.In a known earth fault monitoring device of the type described above (cf. the DT-PS 6 66 203), each of the two series-connected passive networks is a series connection of one Capacitance and an inductance carried out. In this earth fault monitoring device, the Indicator flowing alternating current depending on the impedance of the earth fault, namely consists in the first Approximate a linear dependence. It follows from this that "I only have higher-resistance earth asymmetries with large Display and / or report response accuracy or with complex downstream amplifiers leave.

Im übrigen ist eine Erdschlußüberwachungseinrichlung für Gleichstromnetze bekannt (vgl. die US-PS Ϊ7 00 125), bestehend aus zwei in Reihe geschalteten, an das zu überwachende Gleichstromnetz angeschlossenen »assiven Netzwerken, aus einer nichtgalvanischen Wechselspannungsankopplung und aus einem mit der Wechselspannungsankopplung transformatorisch verbundenen Indikator, die sich auch dadurch von der guvor beschriebenen Erdschlußüberwachungseinrichtung unterscheidet, daß die Wechselspannungsankopplung und der Indikator nicht einerseits mit der Verbindung von zwei passiven Netzwerken, andererseits mit dem Erdpotential verbunden ist. Bei dieser bekannten Erdschlußüberwachungseinrichtung sind die beiden an das zu überwachende Gleichstromnetz angeschlossenen passiven Netzwerke als in Reihe geschaltete Widerstände ausgeführt, an deren Verbindungspunki elektrische Bauelemente mit nichtiinearer Strom-Spannungs-Kennlinie angeschlossen sind, nämlich in Sperrichtung beanspruchte Dioden. Diese bekannte Erdschlußüberwachungseinrichtung isi insoweit nachteilig, als über die beiden in Reihe geschalteten Widerstände permanent ein Strom fließt.In addition, there is a ground fault monitoring device known for direct current networks (see. US-PS Ϊ7 00 125), consisting of two series-connected to connected to the DC network to be monitored »Passive networks, from a non-galvanic alternating voltage coupling and from one with the AC voltage coupling transformer connected indicator, which also differs from the guvor described earth fault monitoring device distinguishes that the AC voltage coupling and the indicator not on the one hand with the connection of two passive networks, on the other hand is connected to the earth potential. In this known earth fault monitoring device are the two passive networks connected to the DC network to be monitored as in series switched resistors executed, at their connection points electrical components with non-linear current-voltage characteristics are connected, namely reverse-biased diodes. This known earth fault monitoring device is in this respect disadvantageous when a current flows permanently through the two resistors connected in series.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Erdschlußüberwachungseinrichtung für Gleichstromnetze so auszugestalten und weiterzubilden, daß mit ihr bei einfachem Aufbau auch höherohmige Erdunsymmetrien mit großer Ansprechgenauigkeit anzeigt und/oder gemeldet werden kernen.The invention is based on the object of the earth fault monitoring device described at the outset for direct current networks to be designed and trained in such a way that with it with a simple structure displays and / or reports higher-resistance earth imbalances with high response accuracy.

Die erfindungsgemäße Erdschlußüberwachungseinrichtung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden in Reihe geschalteten passiven Netzwerke als Reihenschaltung aus einem Widerstand und aus einem elektrischen Bauelement mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie ausgeführt ist. Vorzugsweise sind als elektrische Bauelemente mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie in Sperrichtung beanspruchte Dioden vorgesehen.The earth fault monitoring device according to the invention, in which the object indicated above is achieved is, is characterized in that each of the two series-connected passive networks as a series circuit from a resistor and from an electrical component with a non-linear current-voltage characteristic is executed. Electrical components with a non-linear current-voltage characteristic are preferred reverse-biased diodes are provided.

ΌΊ". durch die Erfindung erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Erdschlußüberwachungseinrichtung trotz ihres einfachen Aufbaus auch höherohmige Erdunsymmetrien mit großer Ansprechgenauigkeit anzuzeigen und/oder zu melden ermöglicht, wobei die erfindungsgemäß vorgesehenen Bauelemente mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie dazu führen, daß gleichsam eine duale Aussage gewonnen wird, nämlich entweder »Erdschluß mit überschreiten einer vorgegebenen Erdunsymmetrie liegt vor« oder »Erdschluß mit Überschreiten einer vorgegebenen Erdunsymmetrie liegt nicht vor«. Dabei erfolgt das Ansprechen des Indikators unabhängig vom absoluten Wert der Impedanz zwischen dem Gleichstromnetz und dem Erdpotential. The advantages achieved by the invention are summarized in the fact that the earth fault monitoring device according to the invention, despite its simple structure, also enables higher-ohmic earth unbalances to be displayed and / or reported with high response accuracy, with the components provided according to the invention with non-linear current-voltage characteristics leading to this that, as it were, a dual statement is obtained, namely either “an earth fault with a given earth unbalance is present” or “a earth fault with a given earth unbalance is not present.” The indicator responds regardless of the absolute value of the impedance between the direct current network and the earth potential.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; die Figur zeigt in schematischer Darstellung die Schaltung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Erdschlußüberwachungseinrichtung für Gleichstromnetze. In the following the invention is illustrated by means of a drawing which shows only one exemplary embodiment explained in more detail; the figure shows a schematic representation of the circuit of a preferred Embodiment of an earth fault monitoring device according to the invention for direct current networks.

Im einzelnen besteht die in der Figur dargestellte Erdschlußüberwachungseinrichtung aus zwei in Reihe geschalteten, an das zu überwachende Gleichstromnetz 1 angeschlossenen passiven Netzwerken, aus einer nichtgalvanischen Wechselspannungsankopplung 3 und aus einem mit der Wechselspannungsankopplung 3 in Reihe geschalteten Indikator 4, wobei die Reihenschaltung aus der Wechselspannungsankopplung 3 und dem Indikator 4 einerseits mit der Verbindung: der beiden passiven Netzwerke, andererseits mit dem Erdpotential 5 verbunden ist.In detail, the earth fault monitoring device shown in the figure consists of two in series switched passive networks connected to the DC network 1 to be monitored, from one non-galvanic alternating voltage coupling 3 and from one with the alternating voltage coupling 3 in Indicator 4 connected in series, the series connection of the AC voltage coupling 3 and the Indicator 4 on the one hand with the connection: the two passive networks, on the other hand with the earth potential 5 is connected.

Wie die Figur zeigt, ist jedes der beiden in Reihe geschalteten passiven Netzwerke als Reihenschaltung aus einem Widerstand 6 und aus einem elektrischen Bauelement 2 mit nichtlinearer Strom· Spannungs-Kennlinie ausgeführt, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel als elektrische Bauelemente 2 mit ■nichtlinearer Strorn-Spannungs-Kennlinie in Sperrichtung beanspruchte Dioden vorgesehen sind.As the figure shows, each of the two series-connected passive networks is connected in series from a resistor 6 and from an electrical component 2 with a non-linear current · voltage characteristic executed, wherein in the illustrated embodiment as electrical components 2 with ■ non-linear current-voltage characteristic in the reverse direction loaded diodes are provided.

Im Ausführungsbeispiel ist als Wechselspannungsankopplung 3 ein Transformator vorgesehen, wobei die Reihenschaltung aus der Sekundärwicklung des Transformators und dem Indikator 4 einerseits mit derIn the exemplary embodiment is as an alternating voltage coupling 3 a transformer is provided, the series circuit consisting of the secondary winding of the transformer and the indicator 4 on the one hand with the

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Verbindung der beiden passiven Netzwerke miteinander, also der beiden elektrischen Bauelemente 2 mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie, andererseits mit dem Erdpotential 5 verbunden ist. Zur Veränderung der Ansprechempfindlichkeit kann als Wechselspan-"ungsankopplung 3 auch Hn Stelltransformator verwendet weraen, so daß die ankoppelbare Wechselspannung in der Größe veränderbar ist.Connection of the two passive networks to one another, that is to say of the two electrical components 2 with one another non-linear current-voltage characteristic, on the other hand is connected to the ground potential 5. To change the response sensitivity can also be used as an AC voltage coupling 3 Hn variable transformer weraen so that the AC voltage that can be coupled can be changed in size.

Schließlich ist im dargestellten Ausführungsbei. piel als Indikator 4 ein polarisiertes Relais, z. B. ein Drehspulrelais, vorgesehen.Finally, in the illustrated embodiment. play as an indicator 4 a polarized relay, e.g. B. a moving coil relay is provided.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

18 OO Patentansprüche:18 OO claims: 1. Erdschlußüberwachungseinrichtung für Gleichstromnetze, bestehend aus zwei in Reihe geschalteten, an das zu überwachende Gleichstromnetz angeschlossenen passiven Netzwerken, aus einer nichtgalvanischen Wechselspannungsankopplung und aus einem mit der Wechselspannungsankopplung in Reihe geschalteten Indikator, wobei die '° Reihenschaltung aus der Wechselspannungsankopplung und dem Indikator einerseits mit der Verbindung der beiden passiven Netzwerke, andererseits mit dem Erdpotential verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden in Reihe geschalteten passiven Netzwerke als Reihenschaltung aus einem Widerstand (6) und aus einem elektrischen Bauelement (2) mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie ausgeführt ist.1. Earth fault monitoring device for direct current networks, consisting of two series-connected, Passive networks connected to the DC network to be monitored, from a non-galvanic alternating voltage coupling and from one with the alternating voltage coupling Indicator connected in series, with the '° series connection from the alternating voltage coupling and the indicator on the one hand with the connection of the two passive networks, on the other hand is connected to the earth potential, thereby characterized in that each of the two series-connected passive networks as a series circuit a resistor (6) and an electrical component (2) with a non-linear current-voltage characteristic is executed. 2. Erdschlußüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Bauelemente (2) mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie in Sperrichtung beanspruchte Dioden vorgesehen sind.2. Earth fault monitoring device according to claim 1, characterized in that as electrical Components (2) with non-linear current-voltage characteristic in the reverse direction stressed diodes are provided. 2525th