DE3900756C1 - Method and device for monitoring electrical contact terminals - Google Patents

Method and device for monitoring electrical contact terminals

Info

Publication number
DE3900756C1
DE3900756C1 DE3900756A DE3900756A DE3900756C1 DE 3900756 C1 DE3900756 C1 DE 3900756C1 DE 3900756 A DE3900756 A DE 3900756A DE 3900756 A DE3900756 A DE 3900756A DE 3900756 C1 DE3900756 C1 DE 3900756C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
current
contact terminals
circuit
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE3900756A
Other languages
German (de)
Inventor
Reinhard Dr. 8522 Herzogenaurach De Maier
Walter 8520 Erlangen De Roethlingshoefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE3900756A priority Critical patent/DE3900756C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3900756C1 publication Critical patent/DE3900756C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/66Testing of connections, e.g. of plugs or non-disconnectable joints
    • G01R31/68Testing of releasable connections, e.g. of terminals mounted on a printed circuit board

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Loose contact terminals (8) in the circuit (10) of an alternating-voltage system can cause great damage. To avoid such damage, the individual contact terminals (8) of the entire system must be labour-intensively checked at regular maintenance intervals. It is therefore proposed to use the harmonics of the current (i), which occur in the circuit (10) when contact terminals (8) are loose, for monitoring the contact terminals (8). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Überwachung von elektrischen Kontaktklemmen, die im Stromkreis einer Wechselspannungsanlage angeordnet sind.The invention relates to a method and a device device for monitoring electrical contact terminals in the Circuit of an AC system are arranged.

Im Stromkreis einer Wechselspannungsanlage sind in der Regel eine Vielzahl von elektrischen Betriebsgeräten, beispielsweise Schaltgeräte wie Schütze und Relais, und die Verbraucher, bei­ spielsweise Asynchronmotoren, über elektrische Kontaktklemmen an die Versorgungsspannung der Anlage angeschlossen. In diesen Kontaktklemmen wird die elektrische Verbindung zu einem strom­ führenden Leiter, beispielsweise einem Stromkabel oder einer Sammelschiene durch mechanische Druckkräfte bewirkt, die durch Schraub- oder Federkräfte in der Kontaktklemme verursacht sind.In the circuit of an AC system are usually a variety of electrical control gear, for example Switchgear such as contactors and relays, and consumers, at for example asynchronous motors, via electrical contact terminals connected to the supply voltage of the system. In these Contact terminals turns the electrical connection into a current leading conductor, for example a power cable or one Busbar caused by mechanical pressure forces caused by Screw or spring forces caused in the contact terminal are.

Die Qualität der hierbei entstehenden Kontaktverbindungen hängt dabei im wesentlichen von der Oberflächenbeschaffenheit der Leiter und der Kontaktklemmen als auch von der Größe der sich berührenden und damit stromtragfähigen Oberflächen ab. Letztere ist dabei im wesentlichen gegeben durch den von der Kontakt­ klemme ausgeübten Anpreßdruck. Bei geringer werdendem Anpreß­ druck nimmt dabei die stromtragfähige Oberfläche ab und somit die Stromdichte an den sich berührenden Oberflächen zu. Damit ist eine Übererwärmung des Kontaktes verbunden, die zu einer Oxidation der sich berührenden Oberflächen und zu einer Ver­ größerung des Kontaktwiderstandes führen kann. Der zunehmende Spannungsabfall am Kontakt kann dann zum Auftreten von Lichtbögen führen, die in der gesamten Anlage hohe Schäden, beispielsweise durch Verschweißen der Kontakte oder durch Auslösung von Bränden, verursachen können.The quality of the resulting contact connections depends thereby essentially from the surface condition of the Conductor and the contact terminals as well as the size of itself touching and thus current-carrying surfaces. Latter is essentially given by the contact clamp applied contact pressure. When the pressure decreases pressure decreases the current-carrying surface and thus the current density at the touching surfaces. In order to is an overheating of the contact, which leads to a Oxidation of the touching surfaces and to a ver can increase the contact resistance. The increasing Voltage drop at the contact can then lead to the occurrence of Arcs cause high damage in the entire system,  for example by welding the contacts or by Fires can cause.

Die in Wechselspannungsanlagen verwendeten Schutzeinrichtungen sprechen jedoch in der Regel nur auf stromstarke Störungen, wie sie beispielsweise durch Kurzschlüsse hervorgerufen werden an.The protective devices used in AC systems however, usually only speak of high-current interference, such as they are caused, for example, by short circuits.

Um Störungen, die durch lose Kontaktklemmen hervorgerufen wer­ den, weitgehend zu vermeiden ist somit eine routinemäßige Kon­ trolle jeder einzelnen im Stromkreis vorhandenen Kontaktklemme erforderlich. Dazu muß dann jede einzelne Kontaktklemme mecha­ nisch auf ihre Festigkeit überprüft werden. Eine weitere Mög­ lichkeit der Beurteilung der Qualität der elektrischen Kontakt­ verbindung in einer Kontaktklemme besteht darin, in regel­ mäßigen Wartungsintervallen die Temperatur der Kontaktklemme während des Betriebs zu bestimmen und auf diese Weise fehler­ hafte Kontakte zu erkennen (Wissenschaftliche Berichte der TH Leipzig, 1981 (4), Seite 108 bis 111). Derartige regel­ mäßige Inspektionen sind jedoch zeitaufwendig und personal­ intensiv. Eine kontinuierliche Überwachung aller Kontakte einer Wechselspannungsanlage durch die Anbringung eines Thermoelemen­ tes an jeden Kontakt und eine dadurch ermöglichte Fernüber­ wachung in einer Schaltwarte ist aus Kostengründen nicht praktikabel.For malfunctions caused by loose contact terminals A routine con. is to be largely avoided trolle every single contact terminal in the circuit required. To do this, each individual contact terminal must then be mecha niche be checked for their strength. Another possibility possibility of assessing the quality of electrical contact Connection in a contact terminal is usually moderate maintenance intervals the temperature of the contact terminal to determine during operation and in this way errors to recognize strong contacts (scientific reports of the TH Leipzig, 1981 (4), pages 108 to 111). Such rule however, moderate inspections are time consuming and personnel intensive. Continuous monitoring of all contacts of one AC system by attaching a thermocouple tes to every contact and thus a remote transfer made possible Guarding in a control room is not for cost reasons practical.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung von elektrischen Kontaktklemmen anzugeben, mit dem eine routinemäßige Kontrolle der einzelnen Kontaktklemmen nicht mehr erforderlich ist. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitgestellt werden, die problemlos in eine vorhandene Wechselspannungsanlage integriert werden kann.The invention is based on the object of a method to specify for monitoring electrical contact terminals with routine check of the individual contact terminals is no longer required. In addition, a device for Implementation of this procedure will be provided that easily integrated into an existing AC system can be.

Die genannten Aufgaben werden jeweils gelöst mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3. Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zugrunde, daß durch die in Wechselspannungsanlagen fließenden Ströme Kräfte auf die Betriebsmittel einwirken, die sowohl durch die zwischen den Leitern wirkenden und mit doppelter Netzfrequenz oszillierenden Stromkräfte als auch allgemein durch Vibrationen, wie sie beispielsweise durch das Brummen von Transformatoren hervorgerufen werden, verursacht sind. Diese mechanischen Schwingungen werden auch auf die Kontakt­ klemmen übertragen und bewirken deren Schwingung. Eine mecha­ nische Schwingung einer Kontaktklemme ist jedoch mit einer gleichfrequenten Modulation des Kontaktwiderstandes in dieser Kontaktklemme verbunden, die um so ausgeprägter ist, je gerin­ ger der von der Kontaktklemme ausgeübte Anpreßdruck ist. Diese Modulation des Kontaktwiderstandes wird wiederum dem im Netz fließenden Strom aufgeprägt.The mentioned tasks are solved with the characteristics  of claims 1 and 3. The invention lies in the consideration based on the fact that flowing in AC systems Currents act on the equipment, both by acting between the conductors and with double Grid frequency oscillating current forces as well in general through vibrations, such as the hum caused by transformers. These mechanical vibrations are also on the contact clamps transmit and cause their vibration. A mecha African vibration of a contact terminal is with a same frequency modulation of the contact resistance in this Contact terminal connected, the more pronounced, the smaller eng is the contact pressure exerted by the contact terminal. These Modulation of the contact resistance becomes that in the network flowing current imprinted.

Der im Stromkreis fließende Strom wird dabei insbesondere mit einer Frequenz moduliert, die doppelt so groß ist wie die Netz­ frequenz. Zusammen mit den anderen im Netz vorhandenen Schwin­ gungsfrequenzen ergibt sich dann ein aus mehreren Schwingungs­ anteilen zusammengesetztes charakteristisches Frequenzspektrum, das aufgrund der in ihm auftretenden Frequenzanteile die Beur­ teilung ermöglicht, ob innerhalb des Stromkreises eine lose Kontaktklemme vorhanden ist. Aufgrund einer entsprechenden Feh­ lermeldung in der Schaltwarte sind dann die Kontaktklemmen des betreffenden Stromkreises mit bekannten Methoden zu überprü­ fen. Eine besonders einfache Überprüfung kann beispielsweise dann vorgenommen werden, wenn jede einzelne Kontaktklemme mit einem geeigneten Temperaturindikator versehen ist, dessen Farb­ umschlag eine Übererwärmung und somit eine fehlerhafte Kontak­ tierung für die betreffende Kontaktklemme anzeigt.The current flowing in the circuit is particularly included modulated a frequency that is twice the size of the network frequency. Together with the other Schwin available on the net frequency then results from several vibrations share composite characteristic frequency spectrum, that due to the frequency components occurring in it, the appraisal division enables whether there is any loose within the circuit Contact terminal is present. Due to a corresponding mistake The message in the control room is then the contact terminals of the to check the circuit concerned using known methods fen. A particularly simple check can, for example be made when each individual contact terminal with is provided with a suitable temperature indicator, the color of which envelope overheating and thus a faulty contact indication for the relevant contact terminal.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein fremderregter Schwingungserzeuger vorgesehen, der mechanisch mit den Kontaktklemmen gekoppelt ist und diese zu Schwingungen anregt, deren Grundfrequenz von den innerhalb der Spannungs­ anlage im Normalfall hauptsächlich auftreffenden Schwingungs­ frequenzen abweicht. Dies kann dadurch erreicht werden, daß entweder eine Schwingungsfrequenz gewählt wird, die sich nicht durch ein ganzzahliges Vielfaches der Netzfrequenz darstellen läßt, oder eine Schwingungsfrequenz gewählt wird, die in einem Frequenzbereich des Amplitudenspektrums des Stromes liegt, in dem störende Oberwellen praktisch vernachlässigbar sind.In an advantageous embodiment of the invention is a Externally excited vibration generator provided mechanically  is coupled to the contact terminals and this vibrates excites whose fundamental frequency from within the voltage system usually encountering vibrations frequencies deviates. This can be achieved in that either an oscillation frequency is chosen that is not represented by an integer multiple of the network frequency lets, or an oscillation frequency is selected, which in a Frequency range of the amplitude spectrum of the current is in disturbing harmonics are practically negligible.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in derenTo further explain the invention, reference is made to the drawing referenced in their

Fig. 1 eine Meßanordnung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch veranschaulicht ist. In Fig. 1 is a measuring arrangement for explaining the method according to the invention is illustrated schematically. In

Fig. 2 und 3 ist das Amplitudenspektrum des in einem Strom­ kreis fließenden Stromes bei einwandfreien bzw. mangel­ haften Kontaktverbindungen jeweils in einem Diagramm gegen die Frequenz aufgetragen. In Fig. 2 and 3 is the amplitude spectrum of the current flowing in a circuit current with perfect or poor contact connections plotted against the frequency in a diagram. In

Fig. 4 ist anhand einer Prinzipdarstellung eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens veranschaulicht. In FIG. 4 illustrates an advantageous embodiment of the method on the basis of a basic illustration. In

Fig. 5 ist das Amplitudenspektrum des Stromes bei einer fremd­ erregten mechanischen Schwingung in einem Diagramm gegen die Frequenz aufgetragen und in FIG. 5 shows the amplitude spectrum of the current in the case of an externally excited mechanical vibration in a diagram against the frequency and in

Fig. 6 und 7 sind zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtungen schematisch veranschaulicht. FIGS. 6 and 7 of the method particularly suitable devices are illustrated schematically for the implementation.

Gemäß Fig. 1 sind in einer Wechselspannungsanlage über eine Schaltanlage 2 mehrere Verbraucher 4 an eine gemeinsame Ver­ sorgungsspannung U angeschlossen. In der Schaltanlage 2 befin­ den sich mehrere Schaltelemente 6, beispielsweise Schütze, so­ wie weitere Betriebselemente, beispielsweise in der Figur nicht dargestellte Transformatoren. Sowohl die Schaltelemente 6 als auch die Verbraucher 4 sind über Kontaktklemmen 8 an die Ver­ sorgungsspannung U oder untereinander angeschlossen. Damit sind im Stromkreis 10 der gesamten Wechselspannungsanlage eine Viel­ zahl von Kontaktklemmen 8 sowohl parallel als auch in Serie zu­ einander geschaltet. Ein Teil dieser Kontaktklemmen 8 befindet sich außerhalb der Schaltanlage unmittelbar an den Verbrauchern 4, während der andere Teil der Kontaktklemmen 8 innerhalb der von einem Gehäuse 12 umgebene Schaltanlage 2 beispielsweise an Sammelschienen oder Schalt- und anderen Betriebsgeräten ange­ ordnet ist. Durch die von den stromführenden Leitern aufein­ ander ausgeübten Kräfte werden die Kontaktklemmen 8 zu mecha­ nischen Schwingungen angeregt, die ihrerseits eine entspre­ chende Schwingung des elektrischen Übergangswiderstandes der betreffenden Kontaktverbindung bewirken. Die mit dieser Schwin­ gung hervorgerufene Widerstandsänderung bewirkt eine Modulation des im Stromkreis 10 fließenden Stromes I mit einer Frequenz, die der Frequenz der mechanischen Schwingung entspricht und die sich den im Netz auftretenden Schwingungsfrequenzen des Stromes I überlagert. Zur Untersuchung des Frequenzspektrums des ge­ samten im Stromkreis 10 fließenden Stromes I wird mit Hilfe eines Stromwandlers 20 ein dem Strom I proportionales Meßsignal aufgenommen und zur Bestimmung des Amplitudenspektrums i(f) in einem Spektrum-Analysator 21 ausgewertet.According to Fig. 1 a plurality of consumers 4 are in an alternating-voltage system via a switching system 2 to a common supply voltage U connected Ver. In the switchgear 2 there are several switching elements 6 , for example contactors, as well as further operating elements, for example transformers not shown in the figure. Both the switching elements 6 and the consumers 4 are connected via contact terminals 8 to the supply voltage U or with one another. So that a lot of number of contact terminals 8 are connected both in parallel and in series with each other in the circuit 10 of the entire AC system. Some of these contact terminals 8 are located outside the switchgear directly at the consumers 4 , while the other part of the contact terminals 8 is arranged within the switchgear 2 surrounded by a housing 12, for example on busbars or switchgear and other operating devices. Due to the forces exerted on one another by the current-carrying conductors, the contact terminals 8 are excited to mechanical vibrations, which in turn cause a corresponding vibration of the electrical contact resistance of the contact connection in question. The change in resistance caused by this oscillation causes the current I flowing in the circuit 10 to be modulated at a frequency which corresponds to the frequency of the mechanical oscillation and which overlaps the oscillation frequencies of the current I occurring in the network. To examine the frequency spectrum of the entire GE in the circuit current I 10 flowing of a current transformer 20 is added to a measurement signal proportional to the current I and evaluated for determination of the amplitude spectrum i (f) in a spectrum analyzer 21 by means.

In Fig. 2 ist ein Amplitudenspektrum i(f) des am Stromwandler anstehenden stromproportionalen Ausgangssignales für eine Wech­ selspannungsanlage mit einem Asynchronmotor als Verbraucher und mehreren in Reihe geschalteten einwandfreien und erschütte­ rungsunempfindlichen Kontaktklemmen abgebildet. Der Figur ist zu entnehmen, daß auch in einem realen Stromkreis bei ruhenden, mechanisch fixierten Kontaktklemmen neben der 50 Hz-Grundschwin­ gung noch Oberschwingungen auftreten, deren Frequenz f ein ungeradzahliges Vielfaches der 50 Hz-Netzfrequenz beträgt. Die Amplituden dieser Oberschwingungen nehmen jedoch mit wachsender Frequenz schnell ab, so daß bereits ab 450 Hz signifikante Oberschwingungsanteile nicht mehr registriert werden können. In Fig. 2, an amplitude spectrum i (f) of the current-proportional output signal applied to the current transformer for an AC voltage system with an asynchronous motor as a consumer and a plurality of faultless and vibration-resistant contact terminals connected in series is shown. The figure shows that even in a real circuit with stationary, mechanically fixed contact terminals in addition to the 50 Hz fundamental oscillation harmonics occur, the frequency f of which is an odd multiple of the 50 Hz mains frequency. However, the amplitudes of these harmonics decrease rapidly with increasing frequency, so that significant harmonic components can no longer be registered even from 450 Hz.

Im Vergleich dazu ist in Fig. 3 ein Amplitudenspektrum i(f) des gleichen Stromkreises bei Vorhandensein einer losen Kon­ taktklemme dargestellt. Im Diagramm ist zu erkennen, daß ins­ besondere bei 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz, 550 Hz, 650 Hz und 750 Hz Frequenzanteile auftreten, deren Amplitude gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Amplitudenspektrum deutlich vergrößert ist. Das signifikante Auftreten von solchen Oberschwingungen ist somit ein Indikator für das Vorhandensein wenigstens einer schlechten Kontaktverbindung im Stromkreis.In comparison, an amplitude spectrum i (f) of the same circuit in the presence of a loose contact terminal is shown in Fig. 3. In the diagram it can be seen that frequency components occur in particular at 250 Hz, 350 Hz, 450 Hz, 550 Hz, 650 Hz and 750 Hz, the amplitude of which is significantly increased compared to the amplitude spectrum shown in FIG. 2. The significant occurrence of such harmonics is therefore an indicator of the presence of at least one poor contact connection in the circuit.

Der Fig. 3 ist jedoch außerdem zu entnehmen, daß die durch die Kraftwirkung der stromführenden Leiter untereinander hervorge­ rufene Modulation des Stromes bei Frequenzen auftritt, die in Netzen von vornherein vorhanden sind. Dabei überlagern sich additiv jeweils Schwingungsanteile gleicher Frequenz, die je nach Phasenlage zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung des betreffenden Frequenzanteiles führen können. So ergeben bei­ spielsweise die 50-Hz- und 250-Hz-Frequenzanteile bei einer durch die Kraftwirkung der Leiter hervorgerufenen Modulation mit 100 Hz jeweils einen Summen- bzw. Differenzfrequenanteil bei 150 Hz, die sich additiv überlagern. Den Fig. 2 und 3 ist dabei zu entnehmen, daß im betrachteten Beispiel der 150-Hz-Anteil im Frequenzspektrum praktisch unverändert bleibt. FIG. 3 is, however, also apparent that the hervorge each other by the force effect of the current-carrying conductors called modulation of the current occurs at frequencies that are available in networks in advance. In this case, vibration components of the same frequency are superimposed, which, depending on the phase position, can lead to an increase or decrease in the frequency component in question. For example, the 50 Hz and 250 Hz frequency components in a modulation caused by the force of the conductors at 100 Hz each result in a sum or difference frequency component at 150 Hz, which additively overlap. Figs. 2 and 3 can be seen here that the 150 Hz component in the frequency spectrum remains practically unchanged in the example considered.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, die Kontaktklemmen mechanisch zu einer Schwingung anzuregen, deren Frequenz in einem Bereich liegt, in dem bei einwandfreien Kontaktverbindungen keine Oberwellen auftreten. Dazu können gemäß Fig. 4 die Kontaktklemmen 8 mittels wenig­ stens eines fremderregten, beispielsweise elektromechanischen, Schwingungserzeugers 30 zu kleinen Schwingungen angeregt werden. Im Beispiel der Figur ist ein Schwingungserzeuger 30 an das Gehäuse 12 der Schallanlage 2 angekoppelt. Die Schwin­ gungen des Gehäuses 12 übertragen sich dann auf alle innerhalb des Gehäuses 12 befindlichen Kontaktklemmen 8, und verursachen eine entsprechende Modulation der Kontaktwiderstände, so daß mit einem einzigen Schwingungserzeuger 30 eine Vielzahl von Kontaktklemmen 8 überwacht werden kann.In an advantageous embodiment of the invention it is therefore provided to mechanically excite the contact terminals to an oscillation whose frequency is in a range in which no harmonics occur when the contact connections are perfect. For this purpose, Fig. 4, the contact terminals 8 least one externally excited, for example, electro-mechanical, vibration generator 30 to be excited by means of small oscillations according little. In the example of the figure, a vibration generator 30 is coupled to the housing 12 of the sound system 2 . The vibrations of the housing 12 are then transmitted to all the contact terminals 8 located within the housing 12 , and cause a corresponding modulation of the contact resistances, so that a plurality of contact terminals 8 can be monitored with a single vibration generator 30 .

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Schwingungsfrequenz der fremderregten Schwingung eine Frequenz gewählt, die sich nicht als ganzzahliges Vielfaches der Netz­ frequenz darstellen läßt. Im Beispiel gemäß Fig. 5 ist ein Amplitudenspektrum für eine Netzfrequenz von 50 Hz und für eine fremderregte Schwingung mit einer Frequenz von etwa 120 Hz bei Vorhandensein eines fehlerhaften Kontaktes dargestellt. Der Figur ist zu entnehmen, daß insbesondere bei den Frequenzen, die sich aus der Summen- und Differenzbildung mit den im Netz hauptsächlich vorkommenden Schwingungsfrequenzen 50 Hz, 150 Hz und 250 Hz ergeben, signifikante Frequenzanteile auftreten, die im ungestörten Netz praktisch nicht vorhanden sind. Es sind dies beispielsweise die Frequenzen bei 30 hz = 150 Hz-120 Hz, 70 Hz = 120 Hz-50 Hz, 130 Hz = 250 Hz-120 Hz, 170 Hz = 50 Hz+120 Hz, 270 Hz = 120 Hz+150 Hz, usw. Daneben treten auch Frequenzen, beispielsweise bei 90 Hz und 290 Hz auf, die sich durch Überlagerung der Netzfrequenzen mit der doppelten Frequenz der fremderregten mechanischen Schwingung, im Beispiel 240 Hz, ergeben. Diese Frequenzanteile werden ver­ ursacht, weil die mechanische Schwingung zwar periodisch mit 120 Hz erfolgt, aber nicht exakt harmonisch ist, so daß auch die mechanische Schwingung mit Oberwellen behaftet ist, deren Frequenz ein geradzahliges Vielfaches der Grundfrequenz beträgt. Das Auftreten signifikanter Schwingungsanteile bei im Normalfall auch im oberwellenbehafteten Netz nicht beobacht­ baren Schwingungsfrequenzen ist somit ein sicherer Indikator für die Existenz einer losen Kontaktklemme.In a preferred embodiment of the invention, a frequency is selected as the oscillation frequency of the externally excited oscillation which cannot be represented as an integral multiple of the network frequency. In the example according to FIG. 5, an amplitude spectrum for a mains frequency of 50 Hz and for an externally excited oscillation with a frequency of approximately 120 Hz is shown in the presence of a faulty contact. The figure shows that, in particular at the frequencies which result from the formation of sums and differences with the vibration frequencies 50 Hz, 150 Hz and 250 Hz mainly occurring in the network, significant frequency components occur which are practically non-existent in the undisturbed network. These are, for example, the frequencies at 30 Hz = 150 Hz-120 Hz, 70 Hz = 120 Hz-50 Hz, 130 Hz = 250 Hz-120 Hz, 170 Hz = 50 Hz + 120 Hz, 270 Hz = 120 Hz + 150 Hz, etc. In addition, frequencies also occur, for example at 90 Hz and 290 Hz, which result from superimposing the network frequencies with twice the frequency of the externally excited mechanical vibration, in the example 240 Hz. These frequency components are caused because the mechanical vibration occurs periodically at 120 Hz, but is not exactly harmonic, so that the mechanical vibration is also subject to harmonics, the frequency of which is an even multiple of the basic frequency. The occurrence of significant vibrations with vibration frequencies that are normally not observable even in the harmonic network is therefore a reliable indicator of the existence of a loose contact terminal.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird für die fremderregte Schwingung eine Schwingungsfrequenz gewählt, die deutlich größer ist als die höchste in der Praxis im Normalfall noch auftretende Oberwellenfrequenz, beispiels­ weise größer als 500 Hz, insbesondere größer als 1000 Hz. Dadurch treten bei losen Klemmen Schwingungsanteile in einem praktisch oberwellenfreien Frequenzbereich auf und die Über­ wachung wird erleichtert.In a further preferred embodiment of the invention  becomes an oscillation frequency for the externally excited oscillation chosen, which is significantly larger than the highest in practice in the normal case still occurring harmonic frequency, for example as greater than 500 Hz, in particular greater than 1000 Hz. As a result, vibrations occur in one with loose terminals practically harmonic-free frequency range on and the over watch is facilitated.

Um das Auftreten einer losen Kontaktklemme erkennen zu können ist es dabei bei der Durchführung des Verfahrens nicht erfor­ derlich das gesamte Spektrum des Stromes zu analysieren. Je nach Komplexität der Verhältnisse im Netz kann es zur Über­ wachung der Kontaktklemmen im Stromkreis ausreichen, die Ampli­ tude eines Frequenzanteiles des Stromes bei einer Frequenz oder in einem Frequenzband um diese Frequenz zu beobachten. Entspre­ chend Fig. 3 können dies beispielsweise die Frequenzen 150 Hz+n 100 Hz (n = 1, 2, 3, 4 oder 5) sein. Im Beispiel gemäß Fig. 5 dagegen ist es zweckmäßig die Amplitude bei einer Frequenz heranzuziehen, die einer Summen- oder Differenzfre­ quenz aus der Schwingungsfrequenz der fremderregten Schwingung und einer im Netz ohne äußere Anregung vorkommenden Schwingung, entspricht. Unter Umständen ist es jedoch zur Erhöhung der Re­ dundanz von Vorteil, mehrere Frequenzbereiche des Stromes zur Überwachung heranzuziehen und zur Ableitung eines Überwachungs­ signales zu verwenden.In order to be able to recognize the occurrence of a loose contact terminal, it is not necessary to analyze the entire spectrum of the current when carrying out the method. Depending on the complexity of the conditions in the network, it may be sufficient for monitoring the contact terminals in the circuit to observe the amplitude of a frequency component of the current at a frequency or in a frequency band around this frequency. Accordingly FIG. 3 may this example, the frequencies 150 Hz 100 Hz + n (n = 1, 2, 3, 4 or 5) to be. In the example according to FIG. 5, on the other hand, it is advisable to use the amplitude at a frequency which corresponds to a sum or difference frequency from the oscillation frequency of the externally excited oscillation and an oscillation occurring in the network without external excitation. Under certain circumstances, however, to increase the redundancy, it is advantageous to use several frequency ranges of the current for monitoring and to use it to derive a monitoring signal.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält entsprechend Fig. 6 einen Stromwandler 20, dem wenig­ stens ein analoges Bandpaßfilter 22 nachgeschaltet ist, dessen Ausgangssignal einer analogen Auswerteeinheit 24 zugeführt wird, die einen Vergleich mit einem für das Frequenzband Δ f dieses Bandpaßfilters 22 vorgegebenen Grenzwert durchführt und ein Überwachungssignal generiert. A preferred apparatus for performing the method includes as shown in FIG. 6, a voltage converter 20 to which an analog bandpass filter is little least downstream 22, whose output signal is fed to an analog evaluation unit 24, the comparison with a f for the frequency band Δ this bandpass filter 22 predetermined limit performs and generates a monitoring signal.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung können auch mehrere Bandpaßfilter für unterschiedliche Frequenzbe­ reiche parallelgeschaltet sein, deren Ausgangssignale in der Auswerteeinheit 24 beispielsweise in einer analogen Dividier­ schaltung verglichen werden.In an advantageous embodiment of the device, a plurality of bandpass filters for different frequency ranges can also be connected in parallel, the output signals of which are compared in the evaluation unit 24, for example in an analog dividing circuit.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung entsprechend Fig. 7 ist dem Stromwandler 20 ein Analog-Digi­ tal-Wandler 26 nachgeschaltet, dessen digitalisiertes Ausgangs­ signal wenigstens einem digitalen Bandpaßfilter 23 zugeleitet wird. Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 23 wird dann in einem Mikroprozessor 28 ausgewertet und mit gespeicherten Grenzwerten verglichen. Der Vorteil dieser Vorrichtung be­ steht im wesentlichen darin, daß sie besonders flexibel an die jeweils vorliegenden realen Netzverhältnisse angepaßt werden kann.In a particularly advantageous embodiment of the device according to FIG. 7, the current converter 20 is followed by an analog-Digi tal converter 26 , the digitized output signal of which is fed to at least one digital bandpass filter 23 . The output signal of the bandpass filter 23 is then evaluated in a microprocessor 28 and compared with stored limit values. The advantage of this device is essentially that it can be adapted particularly flexibly to the actual network conditions at hand.

Claims (6)

1. Verfahren zur Überwachung von elektrischen Kontaktklemmen (8), die im Stromkreis (10) einer Wechselspannungsanlage ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplitude des im Stromkreis (10) fließenden Stromes (1) bei wenigstens einer vorgegebenen Frequenz oder in einem Fre­ quenzband um diese Frequenz gemessen und zum Ableiten eines Überwachungssignals herangezogen wird.1. Method for monitoring of electrical contact terminals (8), which is an AC voltage system in the circuit (10) are arranged, characterized in that the amplitude of the current flowing in the circuit (10) current (1) at at least one predetermined frequency or within a Fre quenzband around this frequency is measured and used to derive a monitoring signal. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu überwachenden Kontaktklemmen (8) mit einer fremderregten mechanischen Schwingung beaufschlagt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the contact terminals to be monitored ( 8 ) are subjected to an externally excited mechanical vibration. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (22) zur Messung der Amplitude des im Stromkreis (10) fließen­ den Stromes (I) bei wenigstens einer vorgegebenen Frequenz oder in einem Frequenzband um diese Frequenz sowie weitere Mittel (24) zum Ableiten eines Überwachungssignales vorgesehen sind.3. A device for performing the method according to claim 1, characterized in that means ( 22 ) for measuring the amplitude of the current in the circuit ( 10 ) flow the current ( I ) at at least one predetermined frequency or in a frequency band around this frequency and other means ( 24 ) are provided for deriving a monitoring signal. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein fremderregter Schwingungserzeuger (30) vorgesehen ist, der mechanisch an die zu überwachenden Kontaktklemmen (8) angekoppelt ist.4. The device according to claim 3, characterized in that an externally excited vibration generator ( 30 ) is provided which is mechanically coupled to the contact terminals to be monitored ( 8 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Messung des im Stromkreis (10) fließenden Stromes (I) ein Stromwandler (20) vorgesehen ist, dem zur Messung der Amplitude dieses Stromes (I) in einem Frequenzband um eine vorgegebene Frequenz wenigstens ein Bandpaßfilter (22) nachgeschaltet ist.5. The device according to claim 3, characterized in that a current transformer (20) is provided for measuring the current flowing in the circuit (10) current (I), the measurement of the amplitude of this current (I) in a frequency band around a predetermined frequency at least one bandpass filter ( 22 ) is connected downstream. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein digitales Bandpaßfilter (23) vorge­ sehen ist, dem ein Analog-Digital-Wandler (26) vorgeschaltet sowie ein Mikroprozessor (28) zur Auswertung nachgeschaltet ist.6. The device according to claim 5, characterized in that a digital bandpass filter ( 23 ) is provided, which is preceded by an analog-digital converter ( 26 ) and a microprocessor ( 28 ) is connected downstream for evaluation.
DE3900756A 1989-01-12 1989-01-12 Method and device for monitoring electrical contact terminals Expired - Fee Related DE3900756C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3900756A DE3900756C1 (en) 1989-01-12 1989-01-12 Method and device for monitoring electrical contact terminals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3900756A DE3900756C1 (en) 1989-01-12 1989-01-12 Method and device for monitoring electrical contact terminals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3900756C1 true DE3900756C1 (en) 1990-05-23

Family

ID=6371961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3900756A Expired - Fee Related DE3900756C1 (en) 1989-01-12 1989-01-12 Method and device for monitoring electrical contact terminals

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3900756C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2688883A1 (en) * 1992-03-23 1993-09-24 Alsthom Gec ELECTRIC APPARATUS EQUIPPED FOR THERMOGRAPHIC CONTROL WITH INFRARED RAYS.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Wissenschaftliche Berichte der TH Leipzig, 1981 (4), S.108-111 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2688883A1 (en) * 1992-03-23 1993-09-24 Alsthom Gec ELECTRIC APPARATUS EQUIPPED FOR THERMOGRAPHIC CONTROL WITH INFRARED RAYS.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005025449B4 (en) Method and device for measuring a dielectric response of an electrical insulation system
EP0642027A1 (en) Method and device for detecting earth faults of the conductors in a electrical machine
EP1941285B1 (en) Method for generating a data record, and field device and system for detecting the quality of electrical power from a power supply system
DE2548173A1 (en) DEVICE FOR DETECTING A HIGH VOLTAGE POTENTIAL IN METAL ENCLOSED HIGH VOLTAGE SWITCHGEAR AND EQUIPMENT
EP0829015B1 (en) Monitoring process for a capacitor lead-through and a monitoring system therefor
EP3747098A1 (en) Fault detection apparatus of a local substation and device for reporting a fault to a central control apparatus
EP3819162B1 (en) Traction energy supply system and method for monitoring the integrity of at least one conductor of a return line for the traction energy
DE3900756C1 (en) Method and device for monitoring electrical contact terminals
DE102020100635A1 (en) High-voltage connection module and converter
DE2729480A1 (en) Non-reactive monitor for switchgear contacts - has series connection of HF relay, oscillator and filter in parallel with switch contact for potential-free signalling
EP3595114B1 (en) Method and arrangement for detecting a winding defect in a transformer on the basis of corresponding negative sequence current values
EP0609261B1 (en) Device for testing an electrical drive unit
DE102011052449A1 (en) Current transformer and load disconnector with such
DE2810013C2 (en) Arrangement for insulation testing in underground mining
EP0355559B1 (en) Monitoring circuitry for an electronic electricity counter
DE102016212184A1 (en) Method for detecting an error in a vehicle electrical system
DE102016007947A1 (en) Test device for an electrical connection point of an electrical energy store of a motor vehicle
EP1001270B1 (en) Method for testing a ground connection
DE3429150A1 (en) Method for determining the state of earthing of isolated electrical lines
WO2003073577A1 (en) Testing arrangement for a power circuit breaker provided with an electronic trip element
DE4008298C2 (en)
DE102019126438A1 (en) Compensation device for leakage currents
DE3938154A1 (en) Current transformer saturation recognition - by spatial vector tracking of sec. current when opposing components of fundamental oscillation are blocked for prodn. of difference criteria
DE102022203787A1 (en) Power converter and system
DE102022210180A1 (en) Monitoring the correct function of a main switch on a rail vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee