DE905049C

DE905049C - Vorrichtung zur Bestimmung des Widerstandes von Erdern

Info

Publication number: DE905049C
Application number: DEA8888D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1943-02-18
Filing date: 1943-02-18
Publication date: 1954-02-25

Description

Vorriditung zur Bestimmung des Widerstandes von Erdern Endungen in Starkstromanlagen, insbesondere Hochspannungsanlagen, müssen im allgemeinen mit großer Sorgfalt ausgeführt werden. Bei unzureichender Erdung können Spannungen zwischen .Anlageteilen und Erde auftreten, durch die Personen und Einrichtungen gefährdet werden. Besonders wichtig ist eine einwandfreie Ausführung bei Betriebserdungen, über die dauernd oder zeitweise beträchtliche Ströme zur Erde geleitet werden.
Diese Ströme bewirken im Erdungswiderstand einen Spannungsabfall, der aus Gründen der Betriebs sicherheit gewisse Grenzen nicht überschreiten darf. In der Regel sind Erdungswiderstände aber von Witterungsverhältnissen, Wasserstand und anderen Einflüssen abhängig. Es muß infolgedessen darauf geachtet werden, daß der Widerstandswert auch unter den verschiedensten Bedingungen zu jeder Zeit innerhalb der zulässigen Grenzen ble,ibt.
Man kann jeweils von Zeit zu Zeit durch Widerstandsmessung den ordnungsmäßigen Zustand der Erdung nachprüfen. Eine solche Uberwachung der Erdungswiderstände ist vor allem bei Betriebserdungen für Hochspannungs-Gleichstromabertragung geboten, weil hierbei durch elektrolytische Wirkungen (Verrottung des Erders, Polarisation des Erdreiches, Gasabscheidung usw.) beträchtliche Veränderungen des Erdungswiderstandes eintreten können.
Gemäß der Erfindung soll nun der Erdungswiderstand ständig selbsttätig überwacht werden.
Das kann z. B. in der Weise geschehen, daß aus dem über Erde fließenden Betriebsstrom und dem von diesem im Erdungswiderstand hervorgerufenen Spannungsabfall in einem Quotientenmesser der jeweilige Wert des Erdungswiderstandes angezeigt wird. Zweckmäßiger ist es jedoch, wenn ständig ein zusätzlicher Strom über die zu überwachende Erdung geleitet wird. iDIamit läßt sich dann auch für den Fall, daß der über Erde geleitete Betriebsstrom in sehr weiten Grenzen schwankt und etwa zeitweise für längere Dauer annähernd auf dem Nullwert gehalten wird oder nur in Fehlerfäl,len auftritt,- eine einwandfreie Überwachung ermöglichen. Um hierbei eine Beeinflussung der Messung durch den schwankenden Betriebsstrom möglichst auszuschalten. empfiehlt es sich, für den zusätzlichen Strom eine Betriebsfremde Stromart oder Frequenz zu verwenden. Ströme anderer Frequenz sind dann, beispielsweise durch unordnung von Sperrkreisen, dem Meßkreis frenzuhalten.
Eine besonders geeignete Überwadiungsanordnung läßt sich dadurch erhalten, daß die Erdung aus zwei Einzelerdern oder aus zwei Gruppen von, Einzelerdern gebildet wird und für die Bletriebserdung diesen beMen Erder bzw. Erdergruppen parallel geschaltet sind, während der Nfeßstrom durch sie in Reihenschaltung gleitet wird. Sind die bei den Erder bzw. Erdergruppen so bemessen, daß ihre Erdungswiderstände ungefähr gleich sind, und in solcher räumlichen Entfernung voneinander verlegt, daß sie einander nicht erheblich beeinflussen, so wird hierdurch erreicht, daß der gemessene Reihenwiderstand Rr R1 + R2 etwa das Vierfache des für die Betriebserdung maßgebenden Parallelwiderstandes Rp = R1 R2/R1+R2 beträgt. Dieses Verhältnis bleibt auch bei mäßiger Verschiedenheit von R1 und R2 annähernd erhalten, wächst aber mit zunehmender Verschiedenheit. wie andererseits auch mit einer Zunahme beider Widerstan,dswerte der gemessene Reihenwiderstand größer wird. Erreicht der gemessene Reihenwiderstand Rr einen wert, der das Vierfache des zulässigen Erdungswiderstandes Rp übersteigt, ist das also ein eindeutiges Zeichen dafür, daß entweder einer der beiden Widerstände Rl, R2 oder beide sich verschlechtert haben und eine genauere Nachprüfung der einzelnen Erdungen erforderlich ist.
Die Uberwachungsvorrichtung ist in diesem Falle einer störenden Beeinflussung durch etwa im Betriebsstrom, insbesondere einem Gleichstrom, auftretende Wechselstromanteile von gleicher oder anderer Frequenz wie der Meßstrom weitgehend entzogen.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Stimmung des Wilderstandes von Erdern gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Die Energiequelle A liefert danach über eine Leitung L Strom an den Verbraucher B, während die Rückleitung des Stromes über Erde erfolgt. An die Erdklemme Ider Energiequelle sind über die beilden Wicklungshälften eines Umspanners T, der auch durch eine Spannungsteilerdrossel ersetzt sein kann, die beiden Erder bzw. Erdergruppen R1, R2 angeschlossen. Eine an einer besonderen Wicklung des Umspanners T bzw. an der einen Klemme des Spannungsteilers angeschlossene Wechselspannungsquelle, deren Spannung durch einen Spannungsmesser V überwacht wird, treibt einen Strom durch die Reihenschaltung der beiden Erder R1 und R2. Als Meßgerät M kann bei konstanter Meßspannung ein Strommesser, anderenfalls ein Quotientenmesser verwendet werden.
Bei Überschreitung des zulässigen Widerstandswertes Können in an sich bekannter Weise akustische oder optische Signale od. dgl. ausgelöst werden. Gegebenenfalls kommt daneben oder statt dessen auch eine Festlegung der Messungsergebnisse mittels einer Schreibvorrichtung in Betracht. Die Erder R1, R2 brauchen nicht notwendig gleich zu sein, sondern können unter Umständen auch in verschiedener Größe und Ausführung zur Anwendung gebracht werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : I. Vorrichtung zur Bestimmung des Widerstandes von Erdern, insbesondere bei der Betriebserdung für Gleichstrom-Hochspannungsanlagen, gekennzeichnet durch eine ständige, selbsttätige Überwachung des Erdungswider standes.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß für Idie Überwachung des Erdungswiderstandes ein Strom dient, der unabhängig von dem über Erde geleiteten Betriebsstrom ständig iiber die Erdung geleitet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch geknnzeichnet, daß der für die Überwachung des Erdungswiderstandes benutzte Strom von dem Betriebs strom in Stromart oder Frequenz verschieden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdung aus zwei Einzelerdern oder Gruppen von lEinzelerdern besteht, die für den Meßstrom in Reihe, für den Betriebsstrom parallel geschaltet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erder bzw.

Erdergruppen Widerstandswerte von gleicher Größenordnung aufweisen und in solchem räumlichenAbstand voneinander verlegt sind, daß der Reihenwiderstand größenordnungsmäßig mit dem vierfachen Parallelwiderstand übereinstimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch I oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Überwachung des Erdungswiderstandes neben oder an Stelle von Anzeigegeräten eine Aufzeichnung oder Signalgebung oder beides benutzt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstrom in die Reihenschaltung über eine Transformatorwicklung eingeführt wird, deren Mitte den Abschluß für den Betriebsstrom bildet.