DE691733C - grounding condition - Google Patents

Description

Prüfeinrichtung zum Nachweis der Erfüllung der Erdungsbedingung Damit in Netzen ein wirksamer Schutz durch Erdung erreicht werden kann, ist festgesetzt worden, daß Berührungsspannung,en oberhalb einer bestimmten Größe, die nach den Vorschriften des VDE. 65-Volt beträgt, nicht auftreten düren. Man hat das Vorhandensein einer dieser Bedingung entsprechenden Erdung bisher für bestehende Geräte oder neu zu installierende Geräte in einfacher, aber kostspieliger Weise dadurchnachgeprüft, daß man einen künstlichen Körperschluß herbeiführte und das rechtzeitige Ansprechen der Sicherungen beobachtete.Test facility to prove that the earthing condition has been met In networks, effective protection can be achieved by earthing is stipulated been that contact voltage, s above a certain size, according to the VDE regulations. 65 volts should not occur. One has the presence an earthing corresponding to this condition for existing devices or new ones devices to be installed are checked in a simple but costly manner, that one brought about an artificial body closure and the timely response watching the fuses.

Abgesehen. von der Zerstörung und dem Verlust der Sicherung war diese Prüfmethode illit dem Unsicherheitsfaktor behaftet, daß man die Schmelzzeit der Sicherung überhaupt nicht feststellen konnte und somit auch keine einwandfreie Gewähr dafür hatte, daß die- Berührtmgsspannung wirklich unterhalb der zulässigen Grenze lag.Apart from that. of the destruction and the loss of the fuse, this was it Test method has the uncertainty factor that the melting time of the Security could not be determined at all and therefore also no perfect guarantee that the contact voltage was really below the permissible limit lay.

Wenn man eine genaue Nachprüfung der Erdungsverhältnisse vornehmen wollte, so mußte man einerseits die Spannung gegen Erde messen und anderseits mit Hilfe einer besonders gestalteten und bemessenen. Meßanordnung den Strom, der die Meßanordnung durchfließt, .und den Spannungsabfall derselben bestimmen und konnte dann aus den mit verschiedenen unabhängigen ,Instrumenten gemessenen Werten errechnen, ob der Erdungswiderstand der- Erdungsbedingung entspricht. Solche Messungen mußten aber von geschultem Personal durchgeführt werden und erforderten im übrigen einen solch erheblichen Zeit- und Kostenaufwand, daß es praktisch unmöglich war, alle durch Erdung zu schützenden Geräte nachzuprüfen. If you make a precise check of the grounding conditions wanted, one had to measure the voltage to earth on the one hand and also measure it on the other Help a specially designed and sized. Measuring arrangement the current that the Measuring arrangement flows through, .and determine and could determine the voltage drop of the same then calculate from the values measured with various independent instruments, whether the earthing resistance corresponds to the earthing condition. Such measurements had to be made but must be carried out by trained personnel and otherwise required one Such was the expenditure of time and money that it was practically impossible to do all of them Check devices to be protected by earthing.

Zur Behebung dieser Mängel ist bereits eine in Gerätform ausgebildete ?-rüfeinrichtung bekanntgeworden, die aus einem zwischen Netz und Erde. einschaltbaren Belastungswiderstand von solchem Wert besteht, daß der durch die Meßanordnung fließeiide Strom einerseits die Belastbarkeit von Zählern, Sicherungen 0. dgl. nicht überschreitet und anderseits praktisch durch die Stromr abhängigkeit des Erdungswiderstandes nicht beeinträchtigt wird. In order to remedy these deficiencies, one is already designed in the form of a device ? -testing device has become known, which consists of a connection between the grid and the earth. switchable There is a load resistance of such a value that it flows through the measuring arrangement Current on the one hand does not exceed the load capacity of counters, fuses, etc. and on the other hand practically not due to the current dependence of the earthing resistance is affected.

Um das Verständnis dieser Prüfeinrichtung, welche durch die Erfindung verbessert werden soll, zu erleichtern, seífolgendesbemerkt: Die theoretischen Grenzwerte derErdungswiderstände sind nach den VDE.-Vorschriften durch die Abschaltstromstärke der vorgeschalteten Gerätesicherungen bestimmte. Bei normalen Sicherungen beträgt die Abschaltstromstärke etwa das 2,5fade der Neunstromstärke. Bei trägen Siclierungen. und Installationsselbstschaltern beträgt - die Abschaltstromstärke etwa das 6fache- der Nennstromstärke. Beispielsweise bei 3 X 320-Volt- Drehstrornneézen mit geerdebem niederspannungsseitigem Sternpunkt des Transformators errechnet sich der aus Erdlungswiderstanddes Gerätes, Erdungswiderstand des Stern punktes und Phasenwiderstand des Netzes zusammengesetzte Rückieitungswiderstand atlsa der Spannung gegen Erde und der Abschaltstromstärke. Bei Netzen der in Frage stehenden Art beträgt die Spannung gegen Erde 127 Volt, während die Abschaltstromstärke bei Verwendung von 20 Ampere trägen Sicherungen oder Installationsselb stschaltern 6 X 20 = 120 Ampere ausmacht. Der Rückleitungswiderstand beträgt somit '27, Ohm. In order to understand this test equipment, which is supported by the invention should be improved, to make it easier, note the following: The theoretical limit values The earthing resistances are determined by the breaking current according to the VDE regulations of the upstream device fuses. For normal backups is the cut-off current is about 2.5 times the nine-amperage. With sluggish siculations. and installation circuit breakers is - the breaking current is about 6 times - the rated current. For example, with 3 X 320 volt Three-phase current neézen with a grounded low-voltage-side neutral point of the transformer is calculated that consists of the earthing resistance of the device, earthing resistance of the star point and phase resistance of the network composite return resistance atlsa of the voltage to earth and the breaking current. In networks of the type in question, the voltage is to earth 127 volts, while the cut-off current when using 20 amps slow fuses or installation circuit breakers 6 X 20 = 120 amps. The return line resistance is thus '27, ohms.

120 Der Rückleitungswiderstand darf unter den gemachten Voraussetzungen diesen Wert von I Ohm nicht überschreiten. 120 The return line resistance may under the conditions made do not exceed this value of I Ohm.

Diese Bedingung, die natürlich jeweils nur für die gemachten Voraussetzungen Gültigkeit hat, dagegen nicht mehr zutrifft, wenn die Netzart sich ändert oder Sicherungen anderer Nennstromstärke verwendet werden, bildet den Hauptausgangspunkt für die Bemessung der Prüfeinrichtung. This condition, of course, only for the requirements made Is valid, but no longer applies if the network type changes or fuses other current ratings are used, forms the main starting point for the Dimensioning of the test facility.

Den zweiten Hauptausgangspunkt bildet die untere Begrenzung des die Prüfeinrichtung durchfließenden Stromes, die dadurch gegeben ist, daß bei zu kleinen Strömen die Stromabhängigkeit des Erdungswiderstandes nicht mehr ohne Einfluß bleibt. Für die wirkliche Ausgestaltung der Prüfeinrichtung ist aber, abgesehen von diesen beiden Gesichtspunkten, der Umstand maßgebend, daß die die Prüfeinrichtung durchfließende Stromstärke im Interesse einer genauen Anzeige möglichst grol3 sein soll. Praktisch bedeutet dies bei einem 3 > 220-Volt-Drehstromnetz, daß die Stromstäcke zwischen 5 und 10 Ampere beträgt. The second main starting point is the lower limit of the die Test device flowing through the current, which is given by the fact that when it is too small The current dependency of the earthing resistance is no longer without influence. Apart from these, however, there is a need for the actual design of the test device Both aspects, the decisive factor that the test device flowing through Current intensity should be as great as possible in the interest of an accurate display. Practically With a 3> 220 volt three-phase network, this means that the current sticks between 5 and 10 amps.

In Abb. I ist die - Prüfeinrichtung oder das Gerät nach dem bekannten Vorschlag in seiner einfachsten Ausgestaltung gezeigt. Die Einrichtung umfaßt einen Belastungswiderstand I und einen parallel dazu liegenden hochohmigen Spannungsteiler 2, an welchen eine Glimmlampe 3 angeschlossen ist. Die Einrichtung wird hinter dem Druckknopf 4 bei 5 an das Netz und bei 6 an die Erde angeschlossen. In Fig. I is the - test device or the device according to the known Proposal shown in its simplest form. The facility includes one Load resistor I and a parallel high-resistance voltage divider 2, to which a glow lamp 3 is connected. The facility is behind the Push button 4 connected to the mains at 5 and to earth at 6.

Unter den gemachten Voraussetzungen, d. h. bei der Spannung gegen Erde von I27 Volt, dem Rückleitungswiderstand von maximal 1 Ohm und der gewählten Stromstärke von etwa 5 Ampere, läßt sich der Widerstandswert des Belastungswiderstandes I ohne weiteres errechnen. Auf die Größe des durch diePrüfeinrichtung fließenden~ Stromes hat natürlich der hochohmige Spannungsteiler 2 einen gewissen Einfluß, der aber in Anbetracht des großen Widerstandswertes des Spannungsteilers praktisch vernachlässigt werden kann.Under the conditions made, d. H. at the tension against Earth of I27 volts, the return resistance of 1 ohm maximum and the selected Amperage of about 5 amps, the resistance value of the load resistance I calculate without further ado. The size of the ~ flowing through the test facility Of course, the high-resistance voltage divider 2 has a certain influence on the current but practically neglected in view of the large resistance value of the voltage divider can be.

Abb. 3 veranschaulicht die praktische lurch führung der Messung, wobei als Erder der Prüfeinrichtung und des niederspannungseltigen Sternpunktes des Transformators ein vorhandenes Wass erleitungsr0hrsys tern be-Ü'ützt ist. Fig. 3 illustrates the practical implementation of the measurement, where as the earthing of the test device and the low-voltage star point of the transformer an existing water pipe system is being used.

Da nun der Rückleitungswiderstand genau wie die Prüfeinrichtung von einem Strom von 5 Ampere durchflossen wird und sein Widerstand maximal 1 Ohm beträgt, so darf sein Spannungsabfall maximal nur 5 Volt betragen, so daß als Spannungsabfall der Prüfeinrichtung 127 - 5 = 122 Volt übrigbleiben. Since now the return resistance is exactly like the test equipment of a current of 5 amperes flows through it and its resistance is a maximum of 1 ohm, so its voltage drop must not exceed 5 volts, so that as a voltage drop the test device 127-5 = 122 volts remain.

Der Anschluß der Glimmlampe 3 an den Spannungsteiler 2 geschieht nun im Verhältnis des Spannungsabfalls der Prüfeinrichtung und des Rückleitungswiderstandes derart, daß die Glimmlampe hdi Betätigung des Druckknopfes 4 immer zum Aufleuchten kommt, solange der Spannungsabfall des Rückleitungswiderstandes 5 Volt nicht überschreitet. Das Aufleuchten der Glimmlampe ist demnach das IÇriterium dafür, daß für die betrachteten Verhältnisse die Erdungsbedingung erfüllt ist. The connection of the glow lamp 3 to the voltage divider 2 is done now in the ratio of the voltage drop of the test device and the return line resistance such that the glow lamp hdi actuation of the push button 4 always lights up comes as long as the voltage drop of the return line resistance does not exceed 5 volts. The lighting up of the glow lamp is therefore the IÇriterion for that for the observed Conditions the earthing condition is fulfilled.

Für andere Netze und andere Bedingungen bezüglich zulässiger Stromstärke der Meßordnung, zulässiger Abschaltstromstärke usw. sind die Teile- der Meßordnung jeweils entsprechend zu bemessen. For other networks and other conditions relating to the permissible current strength the measuring order, permissible breaking current, etc. are the parts of the measuring order to be dimensioned accordingly.

Die bisher beschriebene einfache Methode gemäß dem bekannten Vorschlag hat jedoch den großen Nachteil, daß stets in Erwägung gezogen werden muß, daß die Spannung gegen Erde nicht lronstant ist, z. B. kann bei einem 3 X 220-Volt-Drehstromnetz die Phasenspannung von dem Normalwert um i 10 Volt abweichen. Diesem Umstand ist bei dem bekannten Vorschlag dadurch Rechnung getragen worden, daß man den Belastungswider stand regelbar ausbildet oder durch einen mit ihm in Reihe liegenden Regelwiderstand ergänzt, um eine Unter- oder Überspannung zu kompensieren. Mit Rücksicht auf die Stromstärke, die die Prüfeinrichtung durchfließt, bringt diese Art der Kompensation von Spannungsschwankungen praktisch erhebliche Schwierigkeiten mit sich, weil die Kontakte zu rasch zerstört werden und die verfügbare Abgreiffläche des Regeiwiderstan des zuklein list. The simple method described so far according to the known proposal however, has the major disadvantage that it must always be taken into account that the Voltage to earth is not constant, e.g. B. can with a 3 X 220 volt three-phase network the phase voltage deviate from the normal value by 10 volts. This fact is in the known proposal has been taken into account by the fact that the load resistance stand adjustable or by a rheostat in series with it added to compensate for undervoltage or overvoltage. With consideration for the Amperage that flows through the testing device brings this type of compensation of voltage fluctuations practically entails considerable difficulties because the Contacts are destroyed too quickly and the available contact surface of the rain resistance the too small list.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie geht einen anderen und einfacheren Weg, um die Abweichungen der Spannung gegen Erde festzustellen und den Einfluß solcher Abweichungen auf die Anzeige auszugleichen. Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß parallel zu dem Belastungswiderstand einerseits ein Spannungsmesser, dessen Nullpunkt zweckmäßig unterdrückt ist, -und anderseits ein hochohmiger, yorzugsweise nur zum Teil regelbarer -Spannungsteiler mit angeschlossener Glimmlampe angeordnet ist. Dabei empfiehlt es sich, den Spannungsmesser und den regelbaren Teil des Spannungsteilers mit gleichartig geeichten Skalen zu versehen. This is where the invention comes in. It goes a different and simpler one Way to determine the deviations of the voltage to earth and the influence of such Compensate for deviations on the display. According to the invention, this is done by that parallel to the load resistance on the one hand a voltmeter, its The zero point is expediently suppressed, and on the other hand a high resistance, preferably only partially adjustable voltage divider with connected glow lamp arranged is. Here recommends it itself, the voltmeter and the adjustable one Provide part of the voltage divider with similarly calibrated scales.

Soll mit diesem Gerät eine Prüfung vorgenommen werden, dann wird zunächst bei abgeschaltetem Belastungswiderstand die Spannung festgestellt und der regelbare Teil des Spannungsteilers dann auf den entsprechenden Wert eingestellt. Nunmehr ist das Gerät gebrauchsfertig und zeigt beim Einschalten des Belastungswiderstandes durch das Aufleuchten der Glimmlampe unmittelbar an, ob der Erdungswiderstand der Erdungsbedingung entspricht, so daß unzulässige Berührungsspannungen nicht auftreten können. If a test is to be carried out with this device, then initially with the load resistor switched off, the voltage was determined and the adjustable part of the voltage divider is then set to the appropriate value. The device is now ready for use and shows when the load resistor is switched on when the glow lamp lights up, it immediately indicates whether the earthing resistance of the Earthing condition, so that impermissible contact voltages do not occur can.

In Abb. 2 der Zeichnung ist das erfindungs gemäße, mit Kompensationsmöglichkeit versehene Gerät dargestellt. Es unterscheidet sich von der Einrichtung nach Abb. 1 dadurch, daß parallel zu dem Belastungswiderstand 1 ein Spannungsmesser 7 mit unterdrücktem Nullpunkt angeordnet ist. Der Nullpunkt der Skala dieses Gerätes entspricht der niedrigsten möglichen Spannung gegen Erde. In Fig. 2 of the drawing is the fiction, contemporary, with compensation option provided device shown. It differs from the setup according to Fig. 1 in that a voltmeter 7 with parallel to the load resistor 1 suppressed zero point is arranged. The zero point corresponds to the scale of this device the lowest possible voltage to earth.

Der weiteste Zeigerausschlag entspricht der möglichen höchsten Spannung. Die Unterteilung der Skala ist an und für sich beliebig..The furthest pointer deflection corresponds to the highest possible voltage. The subdivision of the scale is in and of itself arbitrary.

Abweichend von der Einrichtung nach Abb. I ist weiterhin, daß der Teil2 des Spannungsteilers 2 regelbar ausgebildet ist, derart, daß die Glimmlampe 3 an verschiedene Spannungspunkte des Spannuligsteileis angeschlossen werden kann. Der regelbare Teil 2a des Spannungsteilers ist zweckmäßig kreisbogenförmig ausgeführt und mit einer Skala versehen, deren Unterteilung in einem bestimmten Verhältnis zur Unterteilung des Spannungsmessers 7 steht. Zweckmäßig entspricht der Nullpunkt der dem regelbaren Teil des Spannungsteilers zugeordneten Skala ein-er solchen Spannungsteilung, daß die Glimmlampe bei erfüllter Erdungsbedingung und bei Siedrigster Spannung gegen Erde aufleuchtet, 'iobei also der Spannungsmesser 7 seineNlxllstellung einnimmt. Für die weiteren Einstellpunkte dieser Skala gilt sinngemäß das gleiche, d. h. wenn z. B. die höchste Spannung gegen Erde besteht, muß bei erfüllter Erdungsbedingung die Glimmlampe- 3 dann aufleuchten, wenn das Zeiger organ der Skala für den regelbaren Widerstand auf den Höchstwert eingestellt ist. Deviating from the device according to Fig. I is still that the Part 2 of the voltage divider 2 is designed to be adjustable, such that the glow lamp 3 can be connected to different tension points of the tensioning part. The controllable part 2a of the voltage divider is expediently designed in the shape of a circular arc and provided with a scale whose subdivision is in a certain ratio to subdivide the voltmeter 7. Appropriately, the zero point corresponds the scale assigned to the controllable part of the voltage divider has one such voltage division, that the glow lamp with fulfilled earthing conditions and with the lowest voltage against Earth lights up, with the voltmeter 7 in its closed position. The same applies to the other setting points on this scale, i.e. H. if z. B. there is the highest voltage to earth, must if the earthing condition is met the glow lamp 3 then light up when the pointer organ of the scale for the adjustable Resistance is set to the maximum value.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Prüfeinrichtung zum Nachweis der Erfüllung der Erdungsbedingung mit einem zwischen Netz und Erde einschaltbaren - Belastungswiderstand von solchem Wert, daß der durch die Anordnung fließende Strom einerseits die Belastbarkeit von Zählern, Sicherungen o. dgl. nicht überschreitet, anderseits praktisch durch die Stromabhängigkeit des Erdungswiderstandes nicht beeinträchtigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Feststellung und Ausgleichs von Abweichungen tder Spannung gegen Erde parallel zum Belastungswiderstand (I) einerseits ein Spannungsmesser (7) zweckmäßig mit unterdrücktem Nullpunkt und anderseits ein vorzugsweise nur zum Teilregelbarerhochohmiger Spannungsteiler (2a, 2) mit angeschlossener Glimmlampe (3) angeordnet ist. PATENT CLAIMS: 1. Test facility to demonstrate compliance with Earthing condition with a load resistor that can be switched between mains and earth of such value that the current flowing through the arrangement on the one hand the load capacity of counters, fuses or the like does not exceed, on the other hand practically through the current dependency of the earthing resistance is not affected by this characterized in that for the purpose of determining and compensating for deviations in the voltage against earth parallel to the load resistance (I) on the one hand a voltmeter (7) expediently with suppressed zero point and on the other hand, preferably only for Partially adjustable high-resistance voltage divider (2a, 2) with a connected glow lamp (3) is arranged. 2. Prüfeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsmesser (7) und der regelbare Teil (2a) des Spannungsteilers (2) gleichartig geeichte Skalen aufweisen. 2. Testing device according to claim I, characterized in that the The voltage meter (7) and the adjustable part (2a) of the voltage divider (2) are similar have calibrated scales.