DE254427C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 254427 .-KLASSE 21 e. GRUPPE- M 254427.-CLASS 21 e. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 30. März 1912 ab.Patented in the German Empire on March 30, 1912.

Es ist bereits eine Kontrollschaltung für Gleichstromnetze zur Anzeige der Abweichungen der" einzelnen Speisepunktspannungen von ihrem arithmetischen Mittel bekannt, welche ermöglicht, diese Abweichungen unmittelbar abzulesen. Die Einrichtung besteht darin, daß in jede der in bekannter Weise zur Messung des Spannungsmittelwertes dienenden widerstandsgleichen Prüfleitungen ein denThere is already a control circuit for direct current networks to display the deviations of the "individual feed point voltages known from their arithmetic mean which enables these deviations to be read off immediately. The facility consists of that in each of the known ways to measure the voltage mean value Test leads with the same resistance

ίο Strom nach Größe und Richtung messendes Instrument eingeschaltet ist, welchem eine Skala in Volt gegeben ist, deren Werte der Formelίο Current measuring according to size and direction Instrument is switched on, which is given a scale in volts, the values of which are the formula

H —H -

entsprechen. In dieser Formel bedeutet i_x den Strom in einer der n- Prüfleitungen, w den gleichen Widerstand jeder einzelnen Prüfleitung einschließlich Meßinstrument und —correspond. In this formula, i _x denotes the current in one of the n test leads, w the same resistance of each individual test lead including measuring instrument and -

den Mittelwert der Ströme der einzelnen Prüfleitungen. Damit diese Einrichtung in richtiger Weise _ wirkt, muß das arithmetische Mittel der Speisepunktspannungen konstant gehalten werden, und der Widerstand der einzelnen Prüfleitungen muß verhältnismäßig klein (etwa 100 Ohm) gewählt werden, damit der Einfluß der unvermeidlichen Schwankungen der mittleren Speisepunktspannung möglichst gering wird. Ferner muß die Zahl der Prüfleitungen und Meßinstrumente ungeändert beibehalten werden.the mean value of the currents of the individual test leads. So that this facility in proper Way _ acts, the arithmetic mean of the feed point voltages must be constant be held, and the resistance of the individual test leads must be relatively small (about 100 ohms) should be chosen to avoid the influence of the inevitable fluctuations the mean feed point voltage is as low as possible. Furthermore, the number of test leads and measuring instruments are kept unchanged.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung, die dem gleichen Zweck dient wie die erwähnte bekannte Einrichtung, die aber eine Reihe von Vorteilen bietet. Bei dieser Einrichtung ist es nicht erforderlich, das Mittel der Speisepunktspannungen konstant zu halten. Der Widerstand in den Prüfleitungen kann sehr groß sein, etwa 5000 Ohm, wodurch ermöglicht wird, die Prüfleitungen gleichzeitig als Fehlermeldeleitungen zu benutzen zwecks Meldung der bei einer der Verteilungsleitungen bzw. Speiseleitungen eingetretenen Beschädigung, indem die Prüfleitungen, wie sonst die besonderen Fehlermeldeleitungen, mit den zur Fehlermeldung erforderlichen Apparaten ausgerüstet werden. Ferner ist hier möglich, nach Belieben einzelne Prüfleitungen und ihre Meßinstrumente zu- und abzuschalten, ohne daß hierdurch die Anzeige der übrigen Instrumente beeinflußt wird. Auch bei der neuen Einrichtung werden widerstandsgleiche Prüfleitungen benutzt und in diese Leitungen Instrumente geschaltet, die Instrumente sind aber nicht Amperemeter, sondern Differentialvoltmeter, und zwar wird in jede Prüfleitung eine Spule eines Differentialvoltmeters gelegt; die andere Spule ist so geschaltet, daß sie von einem Strom durchflossen wird, welcher dem Mittelwert der Prüfleiterströme gleich bzw. proportional ist. Die zweiten Spulen sämtlicher Differentialvoltmeter sind zu diesem Zwecke in die Leitung geschaltet, in welcher bei der bekannten Einrichtung das Voltmeter zum Messen der mittleren Speisepunktspannung liegt, und zwarThe subject of the invention is a device which serves the same purpose like the known device mentioned, but which offers a number of advantages. at This facility does not require the mean of the feed point voltages to be constant to keep. The resistance in the test leads can be very large, around 5000 ohms, which enables the test leads to be removed to use at the same time as error message lines for the purpose of reporting a damage to the distribution lines or feed lines caused by the test lines, as is the case with the special error message lines, they are equipped with the equipment required for error messages. It is also possible to add individual test leads and their measuring instruments at will. and switch off without affecting the display of the other instruments will. Test leads with the same resistance are also used in the new facility and instruments connected to these lines, but the instruments are not ammeters, but differential voltmeter, namely will a coil of a differential voltmeter is placed in each test lead; the other coil is switched so that a current flows through it, which is the mean value of the test conductor currents is equal or proportional. The second coils of all differential voltmeters are switched for this purpose in the line in which in the known device the voltmeter for measuring the mean feed point voltage is located, namely

sind diese Spulen entweder hintereinander oder zweckmäßiger parallel zueinander geschaltet. these coils are connected either in series or, more appropriately, in parallel to one another.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Es ist hier angenommen, daß von den Sammelschienen beispielsweise vier Speiseleitungen zu einer entsprechenden Anzahl von Speisepunkten führen. Jede Speiseleitung besteht aus einem positiven, einem negativen undThe drawing shows an embodiment. It is assumed here that from the busbars for example four feed lines to a corresponding number of feed points to lead. Each feed line consists of a positive, a negative and

ίο einem neutralen Leiter. Einer der Speisepunkte ist beispielsweise in die Zeichnung aufgenommen und mit S₄ bezeichnet. In die einzelnen Prüfleitungen, welche die Ströme in I₁ bis *₄ führen, ist eine Spule je eines Differentialvoltmeters geschaltet. In der Zeichnung sind bloß beim ersten Differentialvoltmeter die Spulen eingezeichnet. Sie sind mit ν und V₁ bezeichnet. Die Spule Z)₁ liegt in der ersten Prüfleitung in Reihe mit der Spule eines Fehlermelderelais W₁ und einem Vorschaltwiderstand w. Durch letzteren werden sämtliche Prüfleitungen auf den gleichen Widerstandswert abgeglichen und es soll w gleichzeitig auch diesen gemeinsamen Widerstandswert sämtlicher Prüfleitungen einschließlich der in ihnen liegenden Spulen der Fehlermelderelais und der Differentialvoltmeter vom Speisepunkt bis zur gemeinsamen Leitung b bezeichnen. Die zweiten Spulen ν der Differentialvoltmeter sind zwischen diese Leitung b und die zum neutralen Leiter führende Leitung c, und zwar parallel zueinander geschaltet. Durch die Leitung c fließt der Strom i₀, welcher gleich ist der Summe der Ströme der einzelnen Prüf leitungen bzw. gleich dem Vierfachen oder im allgemeinen Falle gleich dem η-fachen des Mittelwertes i der Prüfleiterströme. Durch jede der zweiten Spulen der Differentialvoltmeter fließt ein Strom, welcher dem eben angegebenen Mittelwert gleich ist. Eines der Differentialvoltmeter ist mit einem Umschalter u versehen, durch welchen es ausgeschaltet werden kann, so zwar, daß Herbei an Stelle der ersten Spule des Differentialvoltmeters ein Ersatzwiderstand h und an Stelle 'der zweiten Spule ein Voltmeter g tritt, das zum Messen der mittleren Speisepunktspannung e dient. Die Differentialvoltmeter sind so ausgebildet, daß sie in der Ruhelage bleiben, wenn beide Spulen von gleichen Strömen durchflossen werden. Dies ist dann der Fall, wenn die Spannung des betreffenden Speisepunktes gleich der mittleren Speisepunktspannung ist. Die zweite Spule jedes Differentialvoltmeters sowie das Voltmeter g besitzt den gleichen Widerstand r. Für die Abweichung e' der Spannung eines Speisepunktes, beispielsweise des ersten, ergibt sich dann die Beziehung ίο a neutral leader. One of the feed points is included in the drawing, for example, and labeled _{S 4.} A coil of a differential voltmeter is connected to the individual test leads that carry the currents in I ₁ to * _4. Only the first differential voltmeter shows the coils in the drawing. They are denoted by ν and V _1. The coil Z) ₁ lies in the first test line in series with the coil of a fault signal relay W ₁ and a series resistor w. The latter adjusts all test lines to the same resistance value and w should also have this common resistance value of all test lines including those in them Designate the coils of the error message relays and the differential voltmeter from the feed point to the common line b . The second coils ν of the differential voltmeter are connected between this line b and the line c leading to the neutral conductor, specifically in parallel with one another. The current i ₀ flows through the line c , which is equal to the sum of the currents of the individual test lines or equal to four times or, in general, equal to η times the mean value i of the test conductor currents. A current flows through each of the second coils of the differential voltmeter, which is equal to the mean value just given. One of the differential voltmeters is provided with a changeover switch u , by means of which it can be switched off, so that an equivalent resistor h replaces the first coil of the differential voltmeter and a voltmeter g replaces the second coil, which measures the mean feed point voltage e serves. The differential voltmeters are designed so that they remain in the rest position when the same currents flow through both coils. This is the case when the voltage of the feed point in question is equal to the mean feed point voltage. The second coil of each differential voltmeter and the voltmeter g have the same resistance r. The relationship then results for the deviation e 'in the voltage of a feed point, for example the first

e -j- e' = w ij -j- r i. e -j- e ' = wi j -j- r i.

Da ferner die Beziehung besteht.Furthermore, since the relationship exists.

e = i (w -|- r),
so ergibt sich e = i (w - | - r),
so it turns out

e' — w (i_x — i). e '- w (i _x - i).

Das Differentialvoltmeter zeigt also unmittelbar die Abweichung e' der Spannung des betreffenden Speisepunktes vom Mittelwert an, ohne daß es hierbei auf die Konstanz der letzteren ankommt, und kann unmittelbar in Volt geeicht werden.The differential voltmeter thus immediately shows the deviation e 'of the voltage of the relevant feed point from the mean value, without the constancy of the latter being important, and can be calibrated directly in volts.

. Wie bereits erwähnt wurde, kann der Widerstand der Prüfleitungen sehr groß sein, so daß letztere gleichzeitig als Fehlermeldeleitungen dienen können. Wird eine der Leitungen beschädigt, so daß ein unmittelbarer Stromübergang zwischen einer Speise- bzw. Verteilungsleitung und der zugehörigen. Prüfleitung stattfindet, so wird hierdurch der Vorschaltwiderstand der betreffenden Prüfungsleitung kurzgeschlossen, so daß der Strom in der Prüf leitung beträchtlich ansteigt. Dabei , ist selbstverständlich vorausgesetzt, daß der Vorschaltwiderstand w nicht in der Meßstation, sondern, wie die Zeichnung zeigt, am Speisepunkt angeordnet ist. Infolge des Ansteigens des Stromes zieht das in die Prüfleitung geschaltete Fehlermelderelais seinen Anker an und gibt dadurch eine Klappe frei, die abfällt, wodurch gleichzeitig der Stromkreis einer Alarmvorrichtung α geschlossen werden kann. Zweckmäßig wird durch das Abfallen der Klappe oder auch bereits durch die Bewewegung des Relaisankers das zur betreffenden Prüfleitung gehörende Differentialvoltmeter ausgeschaltet, um es vor Beschädigung durch den anwachsenden Strom zu bewahren. Durch die Abschaltung eines Differentialvoltmeters wird die Anzeige der übrigen in keiner Weise beeinflußt, wie sich aus der obigen Formel ergibt. Es können daher hier auch nach Belieben Prüfungsleitungen und Differentialvoltmeter zu- und abgeschaltet werden.. As already mentioned, the resistance of the test leads can be very high, so that the latter can also serve as error message leads. If one of the lines is damaged, so that a direct current transfer between a supply or distribution line and the associated. Test line takes place, the series resistor of the test line in question is thereby short-circuited, so that the current in the test line increases considerably. It is of course assumed that the series resistor w is not arranged in the measuring station but, as the drawing shows, at the feed point. As a result of the increase in the current, the fault signaling relay connected to the test line picks up its armature and thereby releases a flap which falls, whereby the circuit of an alarm device α can be closed at the same time. The differential voltmeter belonging to the relevant test line is expediently switched off by the flap falling or by the movement of the relay armature in order to protect it from damage by the increasing current. Switching off one differential voltmeter does not affect the display of the others in any way, as can be seen from the above formula. Test leads and differential voltmeters can therefore be switched on and off here at will.

Wenn die mittlere Speisepunktspannung gemessen werden soll, wird das Voltmeter g und der Ersatzwiderstand h mittels des Umschalters u an Stelle eines der Differentialvoltmeter eingeschaltet. Auch hierdurch wird die Anzeige der übrigen Differential voltmeter nicht beeinflußt. Es wäre auch möglich, statt eines besonderen Voltmeters zum Messen der mittleren Speisepunktspannung eines der Differentialvoltmeter hierfür zu benutzen. Hierzu wäre nur erforderlich, die in der Prüfleitung ⁿ5 liegende Spule des letzteren mit einem Um-· schalter zu versehen, durch welchen diese Spule abgeschaltet und gleichzeitig ein Ersatzwiderstand eingeschaltet werden kann. Aus dem Ausschlag des Instrumentes „kannIf the mean feed point voltage is to be measured, the voltmeter g and the equivalent resistance h are switched on by means of the switch u in place of one of the differential voltmeters. This also does not affect the display of the other differential voltmeters. It would also be possible to use one of the differential voltmeters instead of a special voltmeter to measure the mean feed point voltage. For this it would only be necessary to provide ^{the coil of the latter located in the test line n} 5 with a changeover switch, by means of which this coil can be switched off and an equivalent resistor can be switched on at the same time. From the deflection of the instrument “can

dann die mittlere Netzspannung durch Multiplikation mit einem bestimmten Faktor berechnet oder an einer zweiten Skala unmittelbar abgelesen werden.then the mean grid voltage is calculated by multiplying it by a certain factor or can be read off directly on a second scale.

Bei Dreileiteranlagen ist selbstverständlich, wie die Zeichnung zeigt, die gleiche Anordnung für den positiven und negativen Teil des Netzes zu treffen.In the case of three-wire systems, the same arrangement is of course, as shown in the drawing for the positive and negative part of the network to meet.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: i. Einrichtung zum unmittelbaren Anzeigen der Abweichungen einzelner Speisepunktspannungen eines Netzes von ihrem arithmetischen Mittel unter Benutzung widerstandsgleicher Prüf leitungen, gekennzeichnet durch die Anwendung eines oder mehrerer Differentialvoltmeter, bei welchen die eine Spule in den betreffenden Prüfdraht und die andere derart geschaltet ist, daß sie von einem Strom durchflossen wird, welcher dem Mittelwerte der Prüfdrahtströme gleich bzw. proportional ist.i. Device for the immediate display of the deviations of individual feed point voltages of a network by their arithmetic mean using test leads with the same resistance by using one or more differential voltmeters, in which the one coil is in the relevant test wire and the other is connected in such a way that it is traversed by a current which is the mean value of the test wire currents is equal or proportional. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfdrähte gleichzeitig als Fehlermeldeleitungen dienen.2. Device according to claim 1, characterized in that the test wires at the same time serve as error message lines. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlermelderelais beim Ansprechen die zugehörigen Differentialvoltmeter abschalten.3. Device according to claim 2, characterized in that the error message relay when responding, switch off the associated differential voltmeter. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Messung der mittleren Speisepunktspannung die erste Spule eines Differentialvoltmeters durch einen Ersatzwiderstand ersetzt wird, während die zweite Spule eingeschaltet bleibt oder durch ein besonderes Voltmeter von gleichem Widerstände ersetzt wird. 4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that for the purpose Measurement of the mean feed point voltage the first coil of a differential voltmeter is replaced by an equivalent resistor while the second coil remains switched on or by a special one Voltmeter is replaced by the same resistors. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.