DE536908C - Short-circuit and earth-fault indicator based on differential action - Google Patents

Description

Auf Differentialwirkung beruhender Kurz- und Erdschlußanzeiger Die Anordnung bezweckt die Messung oder Anzeige von Unsymmetrien in Drehstromanlagen, d. h. von Erd- und Kurzschlüssen.Short-circuit and earth-fault indicators based on differential action Die The purpose of the arrangement is to measure or display asymmetries in three-phase systems, d. H. of earth faults and short circuits.

Die Erfindung besteht darin, daß die Differenz einer Netzspannung (z. B. zwischen den Phasen y und s) und der gegenüberliegenden Sternspannung (z. B. zwischen der dritten Phase t und Nullpunkt bzw. Erde o) durch einen Differentialspannungsmesser (Differenzmesser) gemessen wird. Dabei sind die Wicklungen so abgeglichen, daß bei voller Symmetrie des Netzes der Ausschlag Null ist.The invention consists in the fact that the difference in a mains voltage (e.g. between phases y and s) and the opposite star voltage (e.g. B. between the third phase t and zero point or earth o) by a differential voltmeter (Difference meter) is measured. The windings are adjusted so that at full symmetry of the network the deflection is zero.

Tritt ein Erdschluß bei dem Beispiel in Phase t ein, so sinkt die Sternspannung herab, im Grenzfall auf Null, während die Netzspannung y-s ungeändert bleibt. Ist zwischen v und s ein Kurzschluß vorhanden, so ist die Netzspannung zwischen diesen beiden Phasen Null, während die Sternspannung der Phase t nicht beeinflußt wird. Es tritt also in beiden Fällen ein entsprechender Ausschlag auf.If an earth fault occurs in phase t in the example, the Star voltage down, in the borderline case to zero, while the line voltage y-s remains unchanged remain. If there is a short circuit between v and s, the mains voltage is between these two phases zero, while the star voltage does not affect phase t will. A corresponding rash occurs in both cases.

Erd- und Kurzschlüsse in bzw. zwischen den anderen Phasen rufen geringere Abweichungen hervor, so daß es sich bei höheren Ansprüchen an die Genauigkeit empfiehlt, drei solche Differentialsysteme mit cyclischer Vertauschung der Phasen zu verwenden.Earth faults and short circuits in or between the other phases call lower Deviations, so that it is advisable for higher accuracy requirements, to use three such differential systems with cyclic exchange of phases.

Die Differenzbildung kann auf geometrischem oder arithmetischem Wege erfolgen. Im ersteren Falle sind zweckmäßig die zu vergleichenden Spannungen durch an sich bekannte Hilfsmittel in gleiche Phase gebracht und die von ihnen erzeugten magnetischen Flüsse derart verkettet, daß sie bei voller Erregung sich aufheben. Das Meßsystem ist einfach, aber mit mehreren Wicklungen ausgerüstet. Bei der arithmetischen Vergleichung werden zwei gleiche Systeme verwendet und ihre Drehmomente gegenläufig gekuppelt; die magnetisch getrennten Systeme können dabei mechanisch zu einem Stück verbunden sein, indem etwa eine radial geschlitzte Drehscheibe von je einem diesseits und jenseits des Schlitzes einwirkenden Magneten mit Kurzschlußring beeinflußt wird.The difference can be calculated geometrically or arithmetically take place. In the former case, the voltages to be compared are expedient Aids known per se brought into the same phase and those produced by them magnetic fluxes are chained together in such a way that they cancel each other out when fully excited. The measuring system is simple, but equipped with several windings. With the arithmetic In comparison, two identical systems are used and their torques run in opposite directions coupled; the magnetically separated systems can be mechanically integrated into one piece be connected by about a radially slotted turntable from each one on this side and beyond the slot acting magnets with short-circuit ring is influenced.

Bei der geometrischen Differenzbildung erfolgt der Ausschlag nach einer Seite; als Richtkraft ist eine einfache Feder erforderlich, die bei Symmetrie im Netz den Zeiger auf Null führt. Bei der arithmetischen Differenzbildung ist der Ausschlag je nach dem Überwiegen der einen oder anderen Seite verschieden, es sind demnach zwei entgegengesetzte Richtkräfte nötig, um den Zeiger von der einen oder der anderen Seite auf Null zurückzuführen.When calculating the geometric difference, the deflection takes place according to one side; a simple spring is required as a straightening force, which in the case of symmetry in the network leads the pointer to zero. In the case of arithmetic difference formation, the The rash varies depending on the preponderance of one side or the other, there are therefore two opposing directional forces are necessary to move the pointer from one or the other the other side to zero.

Die arithmetische Vergleichung bietet den besonderen Vorteil, daß man aus der Richtung des Ausschlages ersehen kann, ob die Unsymmetrie durch einen Erd- oder Kurzschluß hervorgerufen ist.The arithmetic comparison has the particular advantage that one can see from the direction of the deflection whether the asymmetry is caused by a Earth or short circuit is caused.

Gegenüber dem für Erdschlußprüfungen üblichen Gerät, welches aus drei Spannungsmessern für die Sternspannung besteht und bei dem im Falle des Ausbleibens der Spannung alle Systeme auf Null zurückgehen, hat das neue Gerät den Vorzug, durch das Ausbleiben der Spannung nicht beeinflußt zu werden. Das ist besonders wichtig, wenn man die Ablesungen noch nachträglich vornehmen will, z. B. nach Beseitigung des Fehlers etwa durch Abschaltung. Diese Aufgabe läßt sich durch Anbringung von Schleppzeigern lösen, bei der arithmetischen Differenz durch zwei solche, bei der geometrischen durch einen. Rüstet man einfache Spannungsmesser mit Schleppzeigern aus, so gehen diese im ganzen Netz bei jeder Ausschaltung auf Null und müssen bei der Wiederkehr der Spannung von Hand eingestellt werden. Bei dem neuen Differentialsystem ist eine Neueinstellung nur nach Auftreten und Ablesen eines Fehlers erforderlich.Compared to the device usual for earth fault tests, which consists of three There is a voltmeter for the star voltage and in the case of failure the voltage all systems go back to zero, the new device has the advantage of the absence of tension not to be affected. This is especially important if you want to take the readings afterwards, e.g. B. after elimination of Error caused by shutdown, for example. This task can be accomplished by attaching drag pointers solve, with the arithmetic difference by two such, with the geometric through a. If you equip simple tension meters with drag pointers, then go this in the entire network to zero each time it is switched off and must be set when it comes back the tension can be adjusted manually. With the new differential system there is one Readjustment only required after occurrence and reading of an error.

Durch diese Möglichkeit, die Bedienung auf das Mindestmaß herabzudrücken, eignet sich das System der Differenzmessung nach der Erfindung zum Einbau in vielen oder allen Stationen des Netzes, und dies ermöglicht wieder eine einfache Fehlerortbestimmung, indem man aus den Anzeigen an verschiedenen zwischen der Zentrale und dem Fehler gelegenen Punkten nach dem Gesetz der räumlichen Abnahme der Unsymmetrie vom Fehler bis zur Zentrale den Ort des Fehlers bestimmt.This possibility of keeping the controls down to the minimum, the system of differential measurement according to the invention is suitable for installation in many or all stations of the network, and this again enables easy fault location determination, by looking at the ads at different between the head office and the fault located points according to the law of spatial decrease in asymmetry from the fault determines the location of the error up to the control center.

Ein Ausführungsbeispiel für ein Meßgerät ist in der Abbildung dargestellt. Die Spule = liegt an den Phasen y-s des Meßtransformators, die Spule 2 an Phase t und Nullpunkt o. Beide wirken auf einen Anker 3, der durch Federn g., 5 in der Mittellage gehalten wird, solange die Zugkräfte auf beiden Seiten gleich sind, d. h. das Spannungsdiagramm symmetrisch ist. Mit 6 und 7 sind die Schleppzeiger bezeichnet, welche den Ausschlag nach links bzw. rechts mitmachen und festhalten. Die Drehachse 8 trägt den Zeiger g und die Schleppzeiger 6 und 7. Die Zeiger spielen auf der Skala io.An exemplary embodiment of a measuring device is shown in the figure. The coil = is on the phases y-s of the measuring transformer, the coil 2 on the phase t and zero point o. Both act on an armature 3, which by springs g., 5 in the Central position is held as long as the tensile forces are equal on both sides, d. H. the voltage diagram is symmetrical. With 6 and 7 the drag pointers are designated, who join the rash to the left or right and hold on to it. The axis of rotation 8 bears the pointer g and the drag pointers 6 and 7. The pointers play on the scale ok

Die verwendeten Meßsysteme können beliebiger Art sein, das dargestellte ist wegen seiner einfachen zeichnerischen Wiedergabe gewählt.The measuring systems used can be of any type, the one shown was chosen because of its simple graphic reproduction.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Auf Differentialwirkung beruhender Kurz- und Erdschlußanzeiger für Drehstromanlagen, .dadurch gekennzeichnet, daß in einem Differentialspannungsmesser eine Phasenspannung und die gegenüberliegende Sternspannung einander entgegenwirken. PATENT CLAIMS: i. Short-circuit and earth-fault indicator based on differential action for three-phase systems,. characterized in that in a differential voltmeter a phase voltage and the opposite star voltage counteract each other. 2. Kurz- und Erdschlußanzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch arithmetische Differenzbildung der beiden Spannungsvektoren im Differentialspannungsmesser. 2. Short and earth fault indicator according to claim i, characterized by arithmetic Formation of the difference between the two voltage vectors in the differential voltmeter. 3. Kurz- und Erdschlußanzeiger nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Anbringung eines oder zweier Schleppzeiger.3. Short-circuit and earth fault indicator according to Claim i, characterized by the attachment of a or two split-seconds pointer.