NL2003829C2 - Elektriciteitdistributiesysteem, en werkwijze voor het aanpassen van een tt elektriciteitsdistributienetwerk. - Google Patents

Description

P88521NL00

Titel: Elektriciteitdistributiesysteem, en werkwijze voor het aanpassen van een TT elektriciteitsdistributienetwerk

De uitvinding heeft betrekking op een elektriciteitdistributiesysteem.

Uit de praktijk zijn verschillende soorten elektriciteitsdistributienetwerken bekend, te weten van het TT-type en het 5 TN-type (IEC standaard nr. 60364). Genoemde systemen verschillen in het bijzonder qua wijze van aarding. Bij het TN-systeem zijn elektriciteit-transportkabels ingericht om eindgebruikernetwerken van een aardlijn te voorzien, ten behoeve van koppeling aan een centrale aarde (bijvoorbeeld van een distributiestation). Dit is niet het geval bij het TT-systeem, dat 10 slechts in locale aarding voorziet (i.e. elk eindgebruikernetwerk wordt locaal voorzien van een eigen aardelektrode, om eindgebruikerapparatuur en dergelijke locaal te aarden). Een voordeel van het relatief moderne TN-systeem is dat het een goede, relatief storingsongevoelige aarding bij eindgebruikernetwerken kan bieden, bij voorkeur via geaarde mantels van 15 transportkabels.

Niet alle eindgebruikernetwerken zijn echter op een TN-systeem aangesloten; in diverse gebieden wordt nog het oudere TT-systeem toegepast. Het blijkt dat in bepaalde gevallen hinderlijke storingen kunnen worden opgewekt vanuit een dergelijk TT-systeem, waarbij het in- en 20 uitschakelen van een elektrische machine (in het bijzonder voorzien van een frequentiegestuurde elektromotor) bij een eerste eindgebruikernetwerk bijvoorbeeld kan leiden tot hoogfrequente harmonische stoorsignalen (groter dan 1kHz) bij een naburig eindgebruikernetwerk.

De onderhavige uitvinding beoogt genoemde problemen op te 25 lossen. In het bijzonder beoogt de uitvinding een veilig, storingsongevoelig elektriciteitdistributiesysteem, dat gebaseerd is op een genoemd TT-type 2 netwerk. Verder beoogt de uitvinding aanpassing van een TT-type netwerk om optreden van stoorsignalen op een veilige manier tegen te gaan.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt hiertoe voorzien in een elektriciteitdistributiesysteem, om eindgebruikernetwerken van elektriciteit 5 te voorzien, omvattende een aantal elektriciteit-distributiestations, en zich tussen de distributiestations en eindgebruikernetwerken uitstrekkende circuits omvattende faselijnen en nul-lijnen (e. “neutral lines”), waarbij bij ten minste één eindgebruikernetwerk ten minste één locale aardingselektrode is voorzien om een of meer locale eindgebruiker-10 aardingsgeleiders te aarden, waarbij de locale aardingselektrode elektrisch is gekoppeld aan een respectieve nul-lijn van het netwerk; waarbij het systeem een meetinrichting omvat om integriteit van de aan de aardingselektrode gekoppelde nul-lijn te monitoren.

Door bij het eindgebruikernetwerk een aardingselektrode (locaal) 15 te voorzien om een of meer locale eindgebruiker-aardingsgeleiders te aarden, en die aardingselektrode elektrisch te koppelen aan een respectieve nul-lijn, kan optreden van genoemde stoorsignalen goed worden vermeden. In het bijzonder blijkt dat op deze manier kan worden voorkomen, dat een aan die aardingselektrode gekoppeld locaal aardingssysteem van het 20 eindgebruikernetwerk als antenne voor degelijke stoorsignalen gaat fungeren. Voorts biedt de uitvinding een goede beveiliging tegen aanraakspanning op aarde.

Daarnaast biedt de onderhavige uitvinding een gewenste veiligheid, door te voorzien in een genoemde meetinrichting. Bij voorkeur 25 kan de meetinrichting een breuk in de nul-lijn detecteren, opdat actie kan worden ondernomen (na nul-lijn breuk), in het bijzonder omvattende het van de fase afsluiten van het betreffende eindgebruikernetwerk. Aldus kan de gevaarlijke situatie worden vermeden dat het eindgebruikernetwerk, na een gebroken nul-lijn, nog hoge stromen vanuit de fase-lijn kan ontvangen 30 waarbij een retourstroom via de aardingsverbinding gaat lopen. Verder kan 3 de uitvinding eindgebruikers beveiligen tegen spanningen op nul en aarde, welke spanningen kunnen ontstaan door een spanningsverdeling of sterpuntverschuiving ten gevolge van een nul-onderbreking (althans, een verslechtering van de integriteit van die nul-lijn).

5 Volgens een extra voordelige uitwerking is het systeem voorzien van een schakelaar die is ingericht om een locale elektrische koppeling tussen de locale aardingselektrode en een respectieve nul-lijn van het netwerk te onderbreken, bij voorkeur automatisch onder invloed van een door de meetinrichting gedetecteerde fout in de nul-lijn.

10 Voorts biedt de uitvinding een werkwijze voor het aanpassen van een TT-type elektriciteitsdistributienetwerk, welk netwerk is voorzien van zich tussen distributiestations en eindgebruikernetwerken uitstrekkende circuits omvattende faselijnen en nul-lijnen (voor stroomdoorgifte tussen de distributiestations en de eindgebruikernetwerken), waarbij tussen ten 15 minste één eindgebruikernetwerk en respectief distributiestation geen aparte aardingslijn is voorzien, waarbij een locale aardingselektrode is voorzien bij elke laatsgenoemde ten minste ene eindgebruikernetwerk, om een of meer locale eindgebruiker-aardingsgeleiders te aarden, waarbij de locale aardingselektrode elektrisch wordt gekoppeld aan een respectieve 20 nul-lijn van het netwerk, en waarbij een meetinrichting wordt aangebracht om integriteit van de aan de aardingselektrode gekoppelde nul-lijn te monitoren.

Op deze manier kunnen bovengenoemde voordelen worden bereikt. Een nadere uitwerking van de werkwijze omvat het aanbrengen van een 25 schakelaar om de elektrische koppeling tussen de locale aardingselektrode en de respectieve netwerk-nul-lijn te regelen. Het verdient dan de voorkeur indien de schakelaar wordt bestuurd onder invloed van door de meetinrichting uitgevoerde metingen. Verder is het voordelig wanneer een dergelijke schakelaar een locale hoofdschakelaar is (of daar deel van 30 uitmaakt), welke hoofdschakelaar tevens dient om elektrische koppeling 4 tussen de faselijnen en nul-lijnen van het netwerk en locale stroomlijnen te regelen.

Voorts levert de uitvinding het gebruik van het innovatieve systeem. In het bijzonder voorziet de uitvinding een werkwijze die wordt 5 gekenmerkt door de maatregelen van conclusie 23.

Nadere uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de volgconclusies. De uitvinding wordt in het volgende toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden en de tekening. Daarin toont: 10 Figuur 1 schematisch een deel van een uitvoeringsvoorbeeld van een elektriciteitsnetwerk;

Figuur 2 een deel van een netwerkaansluiting van uit de stand der techniek bekend voorbeeld;

Figuur 3 een deel van een netwerkaansluiting volgens een eerste 15 uitvoerings voorbeeld van de uitvinding; en

Figuur 4 een deel van een netwerkaansluiting volgens een nadere uitwerking van de uitvinding.

Gelijke of overeenkomstige maatregelen worden in deze aanvrage 20 met gelijke of overeenkomstige verwijzingstekens aangeduid.

Figuur 1 toont een deel van een elektriciteitdistributiesysteem, om locale eindgebruikernetwerken K van elektriciteit te voorzien. Elk eindgebruikernetwerk K is in het bijzonder ingericht om elektriciteitsverbruikers (bijvoorbeeld apparatuur, machines, 25 elektromotoren, en der gelijke) locaal op aan te sluiten om van elektriciteit te worden voorzien. Elk eindgebruikernetwerk K kan bijvoorbeeld zijn opgesteld in en/of bij (i.e. geassocieerd met) een bepaald gebouw, woning, kantoor, bedrijf en dergelijke.

Het elektriciteitdistributiesysteem omvat bijvoorbeeld een aantal 30 stroomafwaartse laagspanningsdelen, waaraan de eindgebruikernetwerken 5 K zijn gekoppeld om elektriciteit (laagspanning) te ontvangen. Onder de term laagspanning kan bijvoorbeeld worden verstaan een wisselspanning in het bereik van circa 100-1000 V, bijvoorbeeld een wisselspanning van circa 110 Volt, of circa 220V. Het netwerk kan zijn ingericht om naar keuze een 5 éénfasestroom en/of meerfasestroom, in het bijzonder een driefasestroom, aan eindverbruikers K toe te voeren.

Figuur 1 toont in het bijzonder twee naburige eindgebruikernetwerken K, die op hetzelfde distributiestation D zijn aangesloten via een gemeenschappelijk laagspanningsnetwerkdeel.

10 Laatstgenoemde netwerkdeel omvat in het bijzonder een laagspanningstransport-hoofdkabel G waarop locale netwerken van de eindgebruikernetwerken zijn aangesloten. De lengte van deze kabel G is doorgaans begrensd, en is in het bijzonder niet langer dan 500 meter, en in het bijzonder niet langer dan 300 meter.

15 Het distributiestation D (bijv. transformatorstation) is op zichzelf bijvoorbeeld gekoppeld aan een of meer hoofdverdeelstations en/of elektriciteitscentrales, bijvoorbeeld door middel van middenspannings- of hoogspanningsgeleiders L. Het distributiestation D is bijvoorbeeld ingericht om van hiërarchisch hoger gelegen netwerkdelen, zoals genoemde 20 hoofdverdeelstations en/of elektriciteitscentrales, afkomstige elektriciteit over hiërarchisch lager gelegen netwerkelementen, bijvoorbeeld via een of meer laagspanningskabels G, over genoemde eindverbruikers, te verdelen. Het distributiestation D kan bijvoorbeeld een transformator of dergelijke omvatten, om hoog- of middenspanning in genoemde laagspanning om te 25 zetten.

In het bijzonder omvat het systeem zich tussen de distributiestations D en eindgebruikernetwerken K uitstrekkende, tijdens gebruik op laagspanning staande faselijnen 5, en nul-lijnen 6. In het bijzonder zijn de eindgebruikernetwerken K elk op het distributiestation D 30 aangesloten via een bijbehorend stroomcircuit, geleverd door een of meer 6 zich daartussen uitstrekkende faselijnen 5 en een nul-lijn 6. Verder is een genoemde nul-lijn 6 doorgaans via het distributiestation D aan aarde gekoppeld ten behoeve van locale spanningsreferentie (via een aardingselektrode van het station), in het bijzonder via een geaard deel van 5 een genoemde transformator.

Elke laagspanningskabel G heeft bijvoorbeeld drie (doorgaans evenwijdig verlopende) stroomgeleidende faselijnen 5 (bijvoorbeeld drie respectieve kernen) en een stroomgeleidende nul-lijn 6 (bijvoorbeeld een vierde kern). In het voorbeeld is de laagspanningskabel G op zichzelf niet 10 ingericht om de eindgebruikernetwerken K van een centrale (bijvoorbeeld via station D geleverde) aarding te voorzien. De kabel G heeft bijvoorbeeld geen aardingsscherm. De kabel G (in het geval van 3-fase stroom) is in het bijzonder niet voorzien van een via station D op een aardelektrode aangesloten specifieke vijfde kern die als aardingskern dienst doet In 15 andere woorden: de hoofdkabel G is op zichzelf voorzien van maximaal vier stroomgeleiders (te weten maximaal drie fasegeleiders, en een bijbehorende nul-geleider). In een alternatieve uitvoering in het vereenvoudigde geval van doorgifte van 1-fase stroom, heeft een dergelijke hoofdkabel maximaal twee stroomgeleiders (te weten één fasegeleider, en één bijbehorende nul-20 geleider).

Elk eindgebruikernetwerk kan bijvoorbeeld via een geschikte aftakking AF (zie Fig. 1, 4) aan een of meer genoemde stroomgeleidende faselijnen 5 van de hoofdkabel G zijn gekoppeld (om stroom te ontvangen van station D), en aan de stroomgeleidende nul-lijn 6 (voor een retourstroom 25 naar station D), van de kabel G. De aftakking AF kan op zichzelf derhalve een of meer faselijn-aftakkingen en een bijbehorende nul-lijn-aftakking omvatten, maar geen additionele aardingslijn-aftakkking. Het locale eindgebruikernetwerk K en de aftakking AF van het laagspanningsdeel van het elektriciteitdistributiesysteem zijn dus niet elektrisch gekoppeld via een 30 aparte aardingslijn.

7

Figuur 2 toont een koppeling tussen een deel van een locaal eindgebruikernetwerk K en een fase-lijn 5 en nul-lijn 6 van het laagspanningsdeel van het elektriciteitdistributiesysteem. In het geval van een driefaseaansluiting zijn drie faselijnen voorzien om het locale 5 eindgebruikernetwerk K aan te koppelen.

Elk locale eindgebruikernetwerk K omvat een bijbehorende hoofdschakelaar S (op zichzelf bijvoorbeeld voorzien van een of meer hoofdzekeringen), om de faselijn 5 aan een stroomafwaarts elektriciteitontvangend deel van het eindgebruikernetwerk te koppelen. In 10 het bijzonder dient de locale hoofdschakelaar S om de elektrische koppeling tussen de faselijnen 5 en nul-lijnen 6 van het netwerk en locale stroomlijnen 15, 16 te regelen. Bij een initiële bedrijfsstand koppelt de hoofdschakelaar S de faselijn 5 elektrisch aan een locale fase-lijn 15, en de nul-lijn 6 aan een locale nullijn 16. De hoofdschakelaar S is vanuit de initiële bedrijfsstand 15 naar een stroomonderbrekende stand brengbaar. Bij laatstgenoemde stand zijn zowel de elektrische koppeling tussen de netwerkfaselijn 5 en locale fase lijn 15 als de elektrische koppeling tussen de netwerknul-lijn 6 en locale nullijn 16 verbroken .

Van het overige deel van het locale eindgebruikernetwerk K zijn 20 verder slechts een energiemeter 11 en locale hoof daar dlekschakelaars 12 weergegeven, enkele locale stroomgeleiders 13 om een niet weergegeven overig deel van het locale netwerk van stroom te voorzien, een aardingselektrode W en geaarde locale geleiders 14. Genoemde hoofdschakelaar S, energiemeter 11 en zekeringen, doorgaans met 25 aardlekschakelaars, groepenschakelaars en dergelijke, zijn bijvoorbeeld gezamenlijk in een afsluitbare meterkast of dergelijke opgesteld.

Figuur 2 toont in het bijzonder een configuratie volgens het TT-type, waarbij de aardingselektrode W (welke locaal in de grond is gestoken, en locaal contact met aarde maakt, bijvoorbeeld via grondwater) dient om 30 locale netwerkdelen te aarden, via de aan die elektrode W gekoppelde een of 8 meer geleiders 14. Een dergelijke configuratie blijkt in bepaalde situaties tot ongewenste hinder te kunnen leiden bij naburige locale eindgebruikernetwerken K. In het bijzonder is gebleken dat gevoelige apparatuur van een naburig locaal netwerk K, bijvoorbeeld 5 hifimuzieksystemen en dergelijke, elektromagnetische signalen oppikt die vanuit het andere netwerk K worden uitgezonden.

Een ongewenst kostbare oplossing voor genoemd probleem kan zijn, om de hoofdkabel G te vervangen door een geaarde hoofdkabel, voorzien van specifieke aardlijnen. Figuur 3 toont een verrassend 10 eenvoudige, veel goedkopere oplossing voor dit probleem, waarbij de hoofdkabel G niet hoeft te worden vervangen.

Figuur 3 toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij de in figuur 2 getoonde configuratie is aangepast door de locale aardingselektrode W elektrisch te koppelen aan de nul-lijn 6 van het distributienetwerk. De 15 koppeling, bijvoorbeeld via een geleider 6a, geschiedt bijvoorbeeld bij of nabij het eindgebruikernetwerk, bijvoorbeeld in een genoemde meterast, in het bijzonder op een afstand van niet meer dan een of enkele meters van genoemde hoofdschakelaar S. Door deze aanpassing wordt op eenvoudige manier vermeden dat het locale aardingsnet 14 (dat doorgaans aan te 20 aarden eindgebruiker-apparatuur en/of machines is gekoppeld) een antenne vormt voor ongewenste hoogfrequente stoorsignalen.

Een beveiligingsinrichting is voorzien, om te bewerkstelligen dat het locale netwerk K automatisch van de hoofdkabel G van het distributienet wordt ontkoppeld indien de zich tussen het locale netwerk K 25 en distributiestation D uitstrekkende nul-geleider 6 breekt (geleider-breuk is met streep X in Fig. 3 aangeduid; ontkoppeling in de schakelaar S is met pijlen Y aangegeven). Op deze manier wordt verzekerd, dat locale netwerk K spanningsloos wordt na een dergelijke breuk, zodat wordt vermeden dat een gevaarlijk ongecontroleerd circuit ontstaat (waarbij de aarde zelf de functie 30 van de gebroken nul-geleider o verneemt).

9

In het bijzonder omvat de beveiligingsinrichting een locale meetinrichting M, welke wordt aangebracht om integriteit van de aan de aardingselektrode W gekoppelde nul-lijn 6 te monitoren. De meetinrichting M is voorts uitgevoerd om met de locale hoofdschakelaar S samen te 5 werken, om die schakelaar S te bedienen (i.e. naar een stroomonderbrekende stand te brengen) bij een door de meetinrichting M gedetecteerde situatie die aan een genoemde nul-lijn breuk is gerelateerd (i.e. een verslechtering van de integriteit van de nul-lijn). De hoofdschakelaar S kan hiertoe bijvoorbeeld elektrisch of elektronisch 10 bestuurbaar zijn.

In het bijzonder is de meetinrichting M locaal, bij een respectieve eindgebruikernetwerk, opgesteld. De meetinrichting kan bijvoorbeeld nabij genoemde hoofdschakelaar S zijn aangebracht (bijvoorbeeld in een genoemde meterkast),. De onderhavige meetinrichting M is uitgevoerd om 15 een elektrische meting uit te voeren, welke meting informatie levert betreffende de integriteit van de nul-lijn 6.

In de eerste plaats is de onderhavige meetinrichting M voorzien van een spanningsmeter 8, ingericht om een spanningsverschil tussen de nul-lijn 6 en bijbehorende fase-lijn 5 te detecteren. Verder is de 20 meetinrichting M voorzien van een stroommeter 9, ingericht om een door een genoemde fase-lijn 5 lopende stroom te detecteren. In een alternatieve uitvoering kan de stroommeter zijn ingericht om de door de nul-lijn 6 lopende stroom te detecteren (in plaats van detectie van stroom door de fase-lijn 5).De onderhavige meetinrichting M omvat een gegevensbewerker C, 25 bijvoorbeeld voorzien van een microcomputer of microcontroller, uitgevoerd om door de meters 8, 9 gegenereerde metingen te bewerken, en om de hoofdschakelaar S te bedienen aan de hand van de meetgegevens.

Genoemde spanningsmeter 8 kan via geschikte elektrische contacten aan locale (zich nabij de hoofdschakelaar S bevindende) delen van de fase-lijn en 30 nul-lijn zijn gekoppeld. Aankoppeling geschiedt wanneer de hoofdkabel G

10 van het laagspanningsnetwerk tijdelijk buiten gebruik is gesteld (i.e. spanningsloos is gemaakt). De stroommeter 9 kan bijvoorbeeld zijn voorzien van een stroomsensor, ingericht om de stroom te detecteren via elektromagnetische inductie. De meetinrichting M kan op zichzelf 5 bijvoorbeeld zijn voorzien van een voedingsbron, bijvoorbeeld accu, en/of worden gevoed door middel van via het netwerk geleverde elektriciteit.

Een probleem met een genoemde nul-lijn 6, in het bijzonder een breuk X, leidt tot verhoging van de elektrische impedantie (in dit geval in hoofdzaak omvattende de elektrische weerstand) van het zich tussen de 10 locale hoofdschakelaar S en distributiestation D uitstrekkende elektrische circuit. De meetinrichting M is geconfigureerd om een dergelijke impedantieverhoging waar te nemen, door aan de hand van genoemde metingen de elektrische impedantie te bepalen, welke impedantie ten minste de impedantie van de nul-lijn 6 omvat. In het voorbeeld omvat deze, 15 door meetinrichting M te bepalen impedantie tevens een impedantie van een bijbehorende faselijn 5

Volgens een nadere uitwerking kan de meetinrichting M zijn uitgevoerd om een gemiddelde waarde te bepalen, gemeten over een voorafbepaalde relatief korte tijdsperiode Tm, van een aan de nul-lijn 6 20 gerelateerde elektrische parameter, in het bijzonder een momentane elektrische impedantie Zm. Genoemde tijdsperiode Tm omvat bij voorkeur ten minste één cyclus, en bij voorkeur ten minste vijf cycli (bijvoorbeeld circa tien, of meer), van een via het netwerk geleverde wisselspanning. Genoemde tijdsperiode Tm is bij voorkeur kleiner dan 0,5 seconde, en meer 25 bij voorkeur maximaal 200 ms.

Verder is het voordelig indien de meetinrichting M is uitgevoerd om genoemde parameter (i.e. impedantie) ten minste twee keer per seconde, in ten minste twee achtereenvolgende metingen, te bepalen, bij voorkeur ten minste drie keer.

11

De gegevensverwerker C van de meetinrichting M kan zijn uitgevoerd om een detectiesignaal af te geven dat afhankelijk is van een door de inrichting M gedetecteerde waarde van een aan de nul-lijn 6 gerelateerde parameter. Het detectiesignaal kan dienst doen als 5 stuursignaal, om de schakelaar S te besturen. Meetinrichting M kan bijvoorbeeld via een communicatielijn 10 aan een bedieningsonderdeel van de schakelaar S zijn gekoppeld, zodanig, dat de schakelaar via de communicatielijn 10 het stuursignaal kan ontvangen, om daardoor te worden aangestuurd.

10 De meetinrichting M kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd om de genoemde hoofdschakelaar S naar de stroomonderbrekende stand te sturen (via een geschikt stuursignaal), wanneer de meetinrichting M detecteert dat een instantane waarde van de genoemde parameter een drempelwaarde overschrijdt.

15 Bij voorkeur is de meetinrichting M uitgevoerd om de genoemde hoofdschakelaar S naar de stroomonderbrekende stand te sturen (via een geschikt stuursignaal), wanneer de meetinrichting M detecteert dat ten minste twee achtereenvolgens gemeten instantane waardes van de parameter elk een genoemde drempelwaarde overschrijden, en bij voorkeur 20 drie twee achtereenvolgende waarden van de parameter. Het groepsgewijs (in reeksen) instantaan meten van de parameter en op grond daarvan aansturen van de schakelaar S kan abusievelijk uitschakelen voorkomen. Hierbij dienen volgende (tweede, derde) metingen ter verificatie van een voorafgaande (eerste) meting.

25 Volgens een nadere uitwerking van de uitvinding is de meetinrichting M tevens uitgevoerd om een nominale waarde van genoemde parameter (bijvoorbeeld de nominale impedantie) te bepalen of te schatten, in het bijzonder door een gemiddelde parameter Za betreffende een relatief lange tijdsperiode te meten (onder gebruikmaking van genoemde, door 30 meters 8, 9 uitgevoerde stroom- en spanningsmetingen), bijvoorbeeld een 12 tijdsperiode langer dan 1 minuut, bijvoorbeeld circa 10 minuten of meer. De gemeten gemiddelde parameter Za (bijvoorbeeld gemiddelde impedantie) wordt dan gelijkgesteld aan de nominale waarde van de parameter. De nominale waarde kan dienst om een genoemde drempelwaarde te voorzien 5 of in te stellen. Een verschil tussen een genoemde drempelwaarde en een genoemde nominale waarde kan bijvoorbeeld ten minste 10% van de nominale waarde bedragen, in het bijzonder ten minste 20% (bijvoorbeeld circa 0,1 Ohm of meer, of 0,2 Ohm of meer, bij impedantiebepaling).

Volgens een nadere uitwerking kan een nominale elektrische 10 impedantie (bijvoorbeeld een voorafbepaalde of gemeten/geschatte nominale impedantie) van een zich tussen de hoofdschakelaar S van het eindgebruikernetwerk en distributiestation D uitstrekkende nul-lijn 6 kleiner zijn dan 0,5 Ohm, en bijvoorbeeld liggen in het bereik van circa 0,2-0,3 Ohm. In dat geval kan de meetinrichting M bijvoorbeeld de genoemde 15 hoofdschakelaar S naar de stroomonderbrekende stand sturen (via een geschikt stuursignaal), wanneer de meetinrichting M detecteert dat de instantane impedantie van de nul-lijn een drempelwaarde van 0,5 Ohm overschrijdt (en in het bijzonder wanneer de meetinrichting M detecteert dat ten minste twee achtereenvolgende instantane metingen van die 20 impedantie elk de drempelwaarde overschrijden).

Op deze manier voorziet de uitvinding in een locale aanpassing van een TT-type netwerkdeel van een elektriciteitdistributienetwerk, bij de eindgebruiker, om hinderlijke storingen (vaak gerelateerd aan signalen die door frequentiegestuurde motoren via locale aardingsdelen worden 25 uitgezonden) te voorkomen, zonder dat daartoe ingrijpende netwerkaanpassingen noodzakelijk zijn. De locale elektrische koppeling 6a tussen de locale aardingselektrode W en de nul-lijn levert een filter om stoorsignalen weg te nemen, terwijl veiligheid van het netwerk gewaarborgd blijft door toepassing van het bijbehorend monitoren van de nul-lijn-30 integriteit.

13

Figuur 4 toont een voordelige, extra veilige nadere uitwerking van de uitvinding, welke daarin van het in Figuur 3 getoonde systeem verschilt dat het is voorzien van een schakelaar S’ die is ingericht om een locale elektrische koppeling 6a tussen de locale aardingselektrode W en een 5 respectieve nul-lijn 6 van het netwerk te onderbreken. De schakelaar S’ onderbreekt elektriciteitsdoorvoer via de koppeling 6a onder invloed van een door de meetinrichting M gedetecteerde verslechtering van de integriteit (i.e. breuk X) van de nul-lijn.

Zoals de tekening toont, is het in het bijzonder de hoofdschakelaar 10 S’ (die tevens stroomdoorvoer tussen de nul-lijnen en fase-lijnen regelt) welke is voorzien van een (extra) schakeldeel om de locale elektrische koppeling 6a tussen de locale aardingselektrode W en de respectieve nul-lijn 6 te regelen, en om de koppeling automatisch te verbreken wanneer de schakelaar S’ naar de respectieve stroomonderbrekende stand wordt 15 gebracht. Zoals uit Fig. 4 volgt is de onderhavige hoofdschakelaar S’ hiertoe voorzien van een schakeldeel, dat de koppelingsgeleiders 6a (om elektrode W aan de nul-lijn 6 te koppelen) elektrisch aan elkaar koppelt wanneer de hoofdschakelaar zich in de initiële bedrijfsstand bevindt. Bij de stroomonderbrekende stand van de schakelaar S’ zijn zowel de faselijnen 5, 20 15 en de nul-lijnen 6, 16 onderling ontkoppelt, als de (twee) koppelingsgeleiders 6a.

Alternatief kan een aparte, onder invloed van de meetinrichting M bedienbare schakelaar zijn voorzien, naast een genoemde hoofdschakelaar S, om locale elektrische koppeling 6a tussen de locale aardingselektrode W 25 en een respectieve nul-lijn 6 van het netwerk te regelen.

Voordeel van het tweede, in Fig. 4 getoonde uitvoeringsvoorbeeld is, dat, na afkoppeling ten gevolge van detectie van een genoemde breuk X, de locale aarde nog wel elektrisch aan de locale aardingselektrode W verbonden, maar dat geen elektrische verbinding meer bestaat tussen de 30 locale aardingselektrode W en de externe nul-lijn 6. Doorgifte van 14 gevaarlijke spanningsfluctuaties (in het bijzonder piekspanningen) aan een locaal aardingsnet 14 bijvoorbeeld vlak na het ontstaan van een fout X in de nul-lijn, wordt zo goed vermeden.

Voor de vakman zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt 5 tot de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.

In deze aanvrage kan de term “een” bijvoorbeeld “slechts één” betekenen, of “een aantal”, of “verscheidene”.

10 Voorts kan een genoemde meetinrichting M bijvoorbeeld zijn uitgevoerd om metingen aan verscheidene fase-lijnen en een bijbehorende nul-lijn te verrichten, bijvoorbeeld indien een respectief eindgebruikernetwerk K op meerfasestroom (i.e. op verscheidene fase-lijnen) is aangesloten.

Claims (25)

1. Elektriciteitdistributiesysteem, om eindgebruikernetwerken (K) van elektriciteit te voorzien, voorzien van een aantal elektriciteit-distributiestations (D), en zich tussen de distributiestations (D) en eindgebruikernetwerken (K) uitstrekkende circuits omvattende faselijnen 5 (5) en nul-lijnen (6), waarbij bij ten minste één eindgebruikernetwerk ten minste één locale aardingselektrode (W) is voorzien om een of meer locale eindgebruiker-aardingsgeleiders (8) te aarden, waarbij de locale aardingselektrode (W) elektrisch is gekoppeld aan een respectieve nul-lijn 10 (6) van het netwerk; waarbij het systeem een meetinrichting (M) omvat om integriteit van de aan de aardingselektrode (W) gekoppelde nul-lijn (6) te monitoren.

2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de meetinrichting locaal, bij een respectief eindgebruikernetwerk, is opgesteld.

3. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetinrichting (M) is uitgevoerd om een elektrische meting uit te voeren.

4. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetinrichting (M) is ingericht om een spanningsverschil tussen een genoemde nul-lijn (6) en bijbehorende fase-lijn (5) te detecteren.

5. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetinrichting (M) is ingericht om een door een genoemde fase-lijn (5) lopende stroom te detecteren, of om een door genoemde nul-lijn (6) lopende stroom te detecteren.

6. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 25 meetinrichting (M) is geconfigureerd om een elektrische impedantie te bepalen, welke impedantie ten minste een impedantie van de nul-lijn (6) omvat.

7. Systeem volgens conclusie 6, waarbij de impedantie tevens een impedantie van een of meer bijbehorende faselijnen (5) omvat.

8. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetinrichting (M) is uitgevoerd om een gemiddelde waarde te bepalen, 5 gemeten over een voorafbepaalde tijdsperiode, van een aan de nul-lijn (6) gerelateerde elektrische parameter.

9. Systeem volgens conclusie 8, waarbij genoemde tijdsperiode ten minste één cyclus omvat, en bij voorkeur ten minste vijf, van een via het netwerk geleverde wisselspanning, waarbij genoemde tijdsperiode bij 10 voorkeur maximaal 0,5 seconde bedraagt, meer bij voorkeur maximaal 200 ms.

10. Systeem volgens een der conclusies 8-9, waarbij de meetinrichting (M) is uitgevoerd om genoemde parameter ten minste twee keer per seconde, in ten minste twee achtereenvolgende metingen, te bepalen, bij 15 voorkeur ten minste drie keer.

11. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetinrichting (M) is uitgevoerd om een detectiesignaal af te geven dat afhankelijk is van een door de inrichting (M) gedetecteerde waarde van een aan de nul-lijn gerelateerde parameter.

12. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een nominale elektrische impedantie van een zich tussen het eindgebruikernetwerk en distributiestation (D) uitstrekkende nul-lijn kleiner is dan 0,5 Ohm, en bijvoorbeeld ligt in het bereik van circa 0,2-0,3 Ohm.

13. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij bij elk genoemd eindgebruikernetwerk een locale hoofdschakelaar (S) is voorzien, om de faselijn (5) aan een stroomafwaarts elektriciteitontvangend deel van de eindegbruiker te koppelen, waarbij ten minste één genoemde hoofdschakelaar (S) onder invloed van een respectieve meetinriching (M) 30 aanstuurbaar is.

14. Systeem volgens conclusie 13, waarbij de hoofdschakelaar (S) elektriciteitstoevoer via de faselijn (5) onderbreekt onder invloed van een door de meetinrichting (M) gedetecteerde verslechtering van de integriteit van de nul-lijn.

15. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, voorzien van een schakelaar (S’) die is ingericht om een locale elektrische koppeling (6a) tussen de locale aardingselektrode (W) en een respectieve nul-lijn (6) van het netwerk te onderbreken, waarbij de schakelaar (S’) elektriciteitsdoorvoer via die locale koppeling (6a) onderbreekt onder invloed 10 van een door de meetinrichting (M) gedetecteerde verslechtering van de integriteit van de nul-lijn.

16. Systeem volgens conclusie 15 in combinatie met conclusie 13 of 14, waarbij genoemde hoofdschakelaar is voorzien van een schakeldeel om de locale elektrische koppeling (6a) tussen de locale aardingselektrode (W) en 15 de respectieve nul-lijn (6) te regelen.

17. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij elk distributiestation (D) is uitgevoerd om hoogspanning of middenspanning in laagspanning om te zetten, welke laagspanning via genoemde faselijnen (5) aan de eindgebruikernetwerken wordt geleverd.

18. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij geen aardlijn is aangelegd tussen het van de locale aardingselektrode (W) voorziene eindgebruikernetwerk en het distributiestation (D).

19. Werkwijze voor het aanpassen van een TT-type elektriciteitsdistributienetwerk, welk netwerk is voorzien van zich tussen 25 distributiestations (D) en eindgebruikernetwerken (K) uitstrekkende circuits omvattende faselijnen (5) en nul-lijnen (6), maar geen zich tussen distributiestations (D) en eindgebruikernetwerken (K) uitstrekkende aardingslijnen, waarbij een locale aardingselektrode (W) is voorzien bij een eindgebruikernetwerk, om een of meer locale eindgebruiker-30 aardingsgeleiders (8) te aarden, waarbij de locale aardingselektrode (W) elektrisch wordt gekoppeld aan een respectieve nul-lijn (6) van het netwerk, en waarbij een meetinrichting (M) wordt aangebracht om integriteit van de aan de aardingselektrode (W) gekoppelde nul-lijn (6) te monitoren.

20. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij een schakelaar (S’) wordt 5 aangebracht om de elektrische koppeling tussen de locale aardingselektrode (W) en de respectieve netwerk-nul-lijn (6) te regelen.

21. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij de schakelaar (S’) wordt bestuurd onder invloed van door de meetinrichting (M) uitgevoerde metingen.

22. Werkwijze volgens conclusie 19 of 20, waarbij de schakelaar een locale hoofdschakelaar (S’) is of daar deel van uitmaakt, welke hoofdschakelaar tevens dient om elektrische koppeling tussen de faselijnen (5) en nul-lijnen (6) van het netwerk en locale stroomlijnen (15, 16) te regelen.

23. Werkwijze voor elektriciteitsdistributie, omvattende het gebruik van een systeem volgens een der conclusies 1-19, waarbij de meetinrichting (M) integriteit van de aan een genoemde locale aardingselektrode (W) gekoppelde nul-lijn (6) bewaakt.

24. Werkwijze volgens conclusie 23 in combinatie met conclusie 14 20 waarbij de meetinrichting (M) verslechtering van de integriteit van de nullijn detecteert, waarbij de hoofdschakelaar (S) onder invloed van de detectie van de verslechtering van de integriteit automatisch naar een stroomonderbrekende stand wordt gebracht.

25. Werkwijze volgens conclusie 23 in combinatie met conclusie 15, 25 waarbij de meetinrichting (M) verslechtering van de integriteit van de nullijn detecteert, waarbij onder invloed van de detectie van de verslechtering van de integriteit, de locale elektrische koppeling (6a) tussen de locale aardingselektrode (W) en de respectieve nul-lijn (6) van het netwerk automatisch wordt onderbroken.