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Erdscl1lussstromes.
Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung einer Messeinrichtung nach dem Hauptpatente, welche es gestattet, den Kompensationsgrad eines mit Erdschlussspulen versehenen elektrischen Verbindungsnetzes im erdschlussfreien Betriebe zu messen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. In Fig. 1 bedeutet a die Wicklungen des mit der Erdschlussspule b versehenen Transformators, c ist eine Hilfsstromquelle von Netzfrequenz, beispielsweise ein Transformator, dessen Sekundärwicklung in Reihe mit der Erdschlussspule liegt. Die Blindkomponente der Impedanz des aus der Reaktanz der Spule b und der Kapazitanz der Netzkapazität al + Ca + Ca gebildeten Schwingungskreises wird durch ein Blindohmmeter i gemessen. Dieses Blindohmmeter misst also die Reaktanz
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wobei k den Kompensationsgrad bezeichnet. Für letzteren erhält man daher eine lineare Skala. Dem Blindohmmeter, welches beispielsweise ein Instrument nach Art der Kreuzspultype ist, wird einerseits die Spannung der Hilfsstromquelle, anderseits der Strom des Spulenkreises zugeführt.
Das Instrument besitzt in bekannter Weise eine feste und zwei bewegliche, aber fest miteinander verbundene Spulen.
Der festen Spule n und einer der beiden beweglichen Spulen o wird der Strom der andern beweglichen Spule p über einen eine 90 -Verschiebung herbeiführenden Vorschaltwiderstand q die Spannung zugeführt.
Das Instrument nimmt eine Stellung ein, die von dem Ausdruck
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abhängt. Dieser Ausdruck ist aber identisch mit der Blindkomponente, der Reaktanz des Erdschlusskreises, also mit dem Ausdruck L
Es kann nun aus praktischen Gründen erwünscht sein, statt der vom Netz erregten Hilfsspannung eine solche zu verwenden, die mit dem Netz nicht synchron läuft. Eine solche kann beispielsweise durch wines Generator erzeugt werden, welcher durch einen normalen Asynchronmotor angetrieben wird, welcher ; einerseits vom Netz gespeist wird. Dieser asynchrone Antriebsmotor schlüpft zwar gegen das Netz und verursacht infolgedessen auch eine Schlüpfung in der zur Messung benutzten, vom Generator erzeugten Hilfsspannung und damit einen Fehler in der Messung.
Dieser Fehler wird aber in den weitaus meisten Fällen infolge der Kleinheit des Schlupfes normaler Asynchronmotoren praktisch ohne Belang sein. Es kann jedoch vorkommen, dass aus besonderen Gründen dieser kleine Fehler nicht zulässig erscheint.
Beispielsweise ist dies bei solchen Netzen der Fall, bei welchen der Erdschlussstrom so gross ist, dass mit Rücksicht auf die erstrebte Löschwirkung der Erdschlussspule der Erdselhlussstrom auf den kleinst möglichen Betrag herabgedrückt werden muss.
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Um diesem Fehler durch Massnahmen am Messinstrument entgegenzuwirken, kann man entweder die Skala des Blindohmmeters so eichen, dass dem mittleren Schlupf des Asynchronmotors bereits Rechnung
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welcher reiner Blindwiderstandsmessung entspricht, sondern der Ausdruck
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gemessen wird. Dabei bedeutet U die dem Messinstrument zugeführte Spannung, J der dem Messinstrument zugeführte Strom, ! p die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung sowie a die innere Phasenverschiebung des Instrumentes, welche in passender Weise gewählt wird und welche, wie der erste Ausdruck zeigt, bei reiner Wirkwiderstandsmessung gleich Null, bei reiner Blindwiderstandsmessung gleich 900 ist.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, die insbesondere für Netze bestimmt ist, bei denen mehrere parallel geschaltete Erdschlussspulen an verschiedenen Stellen des Netzes vorhanden sind. b ist die Erdschlussspule in derjenigen Station, in welcher die Messeinrichtung gemäss der Erfindung aufgestellt ist. b1 stellt die Gesamtheit aller übrigen mit der Spule b parallel geschalteten und in andern Stationen aufgestellten Erdschlussspulen dar.
Bei g ist die Kapazität des Netzes angedeutet. c ist wiederum eine Hilfsspannungsquelle, welche beispielsweise aus einem Generator besteht und in Reihe mit der Erd- sehlussspule b liegt. h ist ein Spannungswandler, dessen Primärwicklung zwischen Netznullpunkt und Erde geschaltet wird und dessen Sekundärwicklung die feste und eine bewegliche Spule eines Kreuzspuleninstrumentes i1 über eine 90 -Verschiebung herbeiführende Widerstandskombination g misst. Die zweite bewegliche Spule des Instrumentes wird über einen Stromwandler s von demjenigen Strom erregt, der in dem aus Maschine e, Spule b und Primärwicklung des Spannungswandlers h bestehenden Stromkreis fliesst.
Das Instrument h misst den Kompensationsgrad der in der Zeichnung in der Spule b1 zusammengefassten Erdschlussspulen des Netzes. Wenn die Spule b eine feste Induktivität besitzt, so kann man durch entsprechend berichtigte Skala des Instrumentes i1 erreichen, dass das Instrument den Kompensationsgrad der Gesamtanlage anzeigt. Will man mit diesem Instrument die Kompensation des Netzes richtig einstellen, so muss man die Induktivität der Spulen b1 entsprechend berichtigen. Unter Umständen kann es auch zweckmässig sein, die eben beschriebene Einrichtung mit derjenigen nach Fig. 1 zu kombinieren. Das zu diesem Zwecke angeordnete Instrument i kann dann benutzt werden, um auch die Indukti- vität der Erdschlussspule b entsprechend einzustellen.
In diesem Falle muss naturgemäss das Instrument i1 so mit einer Skala versehen sein, dass es nur die Induktivitäten b1 berücksichtigt. Bei Vorhandensein beider Instrumente kann man dann dem Schalttafelwärter die Anweisung geben, dass er das Instrument i1 immer auf soviel Unterkompensation einstellen muss, wie das Instrument Überkompensation zeigt oder umgekehrt. Man kann aber auch das
Instrument i fortlassen, ohne die doppelte Einstellungsmöglichkeit zu verlieren. Man gibt dann folgende
Bedienungsanweisung. Es ist bei Ablesung an dem Instrument i1 die in der Messstelle befindliche Erdschlussspule stets auf die Anzapfung einzuregulieren, die der Instrumentenangabe"Ampere-Unter- kompensation"entspricht oder umkehrt.
Die Spulen im Netz sind so umzuschalten, dass die Instrumenten- angabe übereinstimmt mit dem von der an der Messstelle befindlichen Erdschlussspule aufgenommenen
Spulenstrom.
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1. Vorrichtung zur Prüfung der durch Erdschlussspulen erzielten Kompensation des Erdschlussstromes nach Patent Nr. 113594, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Erdschlussspulenkreis eine EMK von Netzfrequenz eingeschaltet und dass die Blindkomponente der Impedanz des Erdsehlusskreises vermittels eines an sich bekannten Blindohmmeters gemessen wird oder die Blindkomponente der Admittanz aller übrigen im Netz vorhandenen Spulen mittels eines an sich bekannten Blind-Siemens-Meters gemessen wird.
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Earth leakage current.
The invention relates to the further development of a measuring device according to the main patent, which makes it possible to measure the degree of compensation of an electrical connection network provided with earth fault coils in operations without earth faults.
Exemplary embodiments are shown in the drawing. In Fig. 1, a denotes the windings of the transformer provided with the earth fault coil b, c is an auxiliary power source of mains frequency, for example a transformer whose secondary winding is in series with the earth fault coil. The reactive component of the impedance of the resonant circuit formed from the reactance of the coil b and the capacitance of the network capacitance al + Ca + Ca is measured by a blind ohm meter i. This blind ohmmeter measures the reactance
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where k denotes the degree of compensation. A linear scale is therefore obtained for the latter. The blind ohmmeter, which is, for example, an instrument of the cross-coil type, is supplied on the one hand with the voltage of the auxiliary power source and on the other hand with the current of the coil circuit.
In a known manner, the instrument has a fixed and two movable, but firmly interconnected coils.
The fixed coil n and one of the two movable coils o are supplied with the current of the other movable coil p via a series resistor q which brings about a 90 ° shift.
The instrument takes a position that depends on the expression
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depends. However, this expression is identical to the reactive component, the reactance of the earth fault circuit, i.e. with the expression L.
For practical reasons, it may be desirable to use an auxiliary voltage that does not run synchronously with the mains instead of the auxiliary voltage excited by the mains. Such can be generated for example by wines generator, which is driven by a normal asynchronous motor, which; on the one hand is fed from the grid. This asynchronous drive motor slips against the mains and consequently also causes a slip in the auxiliary voltage used for the measurement, generated by the generator, and thus an error in the measurement.
In the vast majority of cases, however, this error will be of practically no concern due to the smallness of the slip in normal asynchronous motors. However, it can happen that for special reasons this small error does not seem permissible.
For example, this is the case in networks in which the earth fault current is so large that the earth leakage current must be reduced to the smallest possible amount in consideration of the desired extinguishing effect of the earth fault coil.
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To counteract this error by taking measures on the measuring instrument, you can either calibrate the scale of the blind ohm meter so that the average slip of the asynchronous motor is already taken into account
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which corresponds to pure reactance measurement, but the expression
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is measured. U means the voltage fed to the measuring instrument, J the current fed to the measuring instrument,! p is the phase shift between current and voltage and a is the internal phase shift of the instrument, which is chosen appropriately and which, as the first expression shows, is equal to zero for pure resistance measurement and 900 for pure reactance measurement.
In Fig. 2, a further embodiment is shown, which is intended in particular for networks in which several parallel-connected earth fault coils are present at different points in the network. b is the earth fault coil in the station in which the measuring device according to the invention is set up. b1 represents the entirety of all other earth fault coils connected in parallel with coil b and set up in other stations.
At g the capacity of the network is indicated. c is in turn an auxiliary voltage source, which consists for example of a generator and is in series with the ground sehlussspule b. h is a voltage transformer, the primary winding of which is connected between the mains zero point and earth and the secondary winding of which measures the fixed and one movable coil of a cross-coil instrument i1 via a resistance combination g that causes a 90-shift. The second movable coil of the instrument is excited via a current transformer s by the current that flows in the circuit consisting of machine e, coil b and primary winding of voltage transformer h.
The instrument h measures the degree of compensation of the earth fault coils of the network combined in the coil b1 in the drawing. If the coil b has a fixed inductance, it can be achieved with a correspondingly corrected scale of the instrument i1 that the instrument shows the degree of compensation of the overall system. If you want to set the compensation of the network correctly with this instrument, you have to correct the inductance of the coils b1 accordingly. Under certain circumstances it can also be expedient to combine the device just described with that according to FIG. The instrument i arranged for this purpose can then be used to adjust the inductance of the earth fault coil b accordingly.
In this case, of course, the instrument i1 must be provided with a scale in such a way that it only takes into account the inductances b1. If both instruments are present, the control panel attendant can be instructed that he must always set the instrument i1 to as much undercompensation as the instrument shows overcompensation or vice versa. But you can also do that
Leave out instrument i without losing the double setting option. One then gives the following
Operating instructions. When reading on instrument i1, the earth fault coil in the measuring point must always be adjusted to the tap that corresponds to the instrument specification "Ampere undercompensation" or vice versa.
The coils in the network are to be switched over so that the instrument information matches that recorded by the earth fault coil located at the measuring point
Coil current.
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1. Device for testing the compensation of the earth fault current achieved by earth fault coils according to patent no. 113594, characterized in that an emf of mains frequency is switched on in the earth fault coil circuit and that the reactive component of the impedance of the earth fault circuit is measured by means of a reactive ohm meter known per se or the reactive component of the Admittance of all other coils present in the network is measured by means of a blind Siemens meter known per se.