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Erdschlusskontrolleinrichtung.
Bei Gleichstrom-Dreileiternetzen ist es nicht möglich, den Isolationszustand der beiden Aussenleiter bzw. den beginnenden Erdschluss nach üblichen Methoden der Potentialkontrolle mit Hilfe zweier Voltmeter, etwa nach Fig. 1 zu erfassen, da durch die betriebsmässige Erdung B die Potentialverteilung der Aussenleiter gegen Erde vorgegeben ist. Auftretende Erdsehlussströme, hervorgerufen durch Iso- lationsfehler in den Aussenleitern, täuschen erhöhte Betriebsbelastung der letzteren vor ; zu ihrer Erkennung bietet die Überwachung des im Mittelleiter fliessenden Stromes allein kein einwandfreies Kriterium.
Es wird zu diesem Zwecke eine Schaltung vorgeschlagen, deren einfachste Ausführung in Fig. 2 angegeben ist, bei der das Anzeigegerät A in der Zuleitung zur Stationserde E liegt und so den tatsächtlichen Erdschlussstrom, unabhängig von Netzunsymmetrien erfasst. Entspricht die Netzausführung genau dem Schaltbild, ist also nur eine einzelne Erde bei der Stromquelle vorhanden, so wird in dieser Anordnung der gesamte Erdsehlussstrom unabhängig vom Fehlerort, d. h. quantitativ einwandfrei. angezeigt.
Besitzt der Nulleiter mehrere, an verschiedenen Stellen liegende Erdungen, wie dies in städtisehen Netzen bei schlecht isoliertem oder teilweiser blank liegendem Nulleiter häufig der Fall ist. so fliesst nicht mehr der gesamte Erdsehlussstrom über die Stationserde E sondern zum Teile auch über die Erdungen e1, e2, e3 usw. zur Stromquelle zurück. Eine quantitative Ermittlung des Erdsehlussstromes ist dann nur unter der Voraussetzung möglich, dass die einzelnen Erdungswiderstände e"e"e, usw. konstant und bekannt sind.
Da aber Erdungswiderstände in Abhängigkeit von Jahreszeit und andern Einflüssen ständigen Schwankungen unterworfen sind, wird man sich bei mehrfach geerdetem Nullleiter darauf beschränken mit der Anordnung nach Fig. 3 einen Erdschluss qualitativ festzustellen, ohne auf Grund der Anzeige des Instrumentes zwingende Schlüsse auf die Grösse des vorliegenden Erdschlussstromes ziehen zu können. Es erscheint daher zweckmässig an Stelle des Anzeigegerätes ein Relais R zu verwenden, das ein geeignetes Signal auslöst.
Um beginnende Erdschlüsse rechtzeitig zu erkennen. kann auch parallel oder in Serie mit dem gröber eingestellten Relais ein registrierendes Instrument geschaltet werden, das bereits kleine, kurzzeitige Erdschlüsse aufzeichnet,
Bei genauerer Betrachtungsweise ist zu beachten, dass bei Anlagen mit mehrfach geerdetem Nullleiter auch ein #Abirren" des betriebsmässigen Mittelleiter-Unsymmetriestromes eintritt, da Teile dieses Stromes über die durch die Mittelleitererden e1, e2 usw. und die Stationserde E gebildeten Parallelzweige fliessen (Fig. 4).
Das Verhältnis der Aufteilung des durch die unsymmetrische Belastung B hervorgerufenen Stromes J, dessen einer Teil im durch den Mittelleiter, dessen anderer Teil ie über die Stationserde B zum Batterie- oder Maschinenmittelpunkt zurückfliesst ist durch die Grössenverhältnisse der Widerstände bestimmt : Bedeuten rl, r2 usw. die Einzelwiderstände der Mittelleitererden e1, e2 usw.,
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eintreten, wenn der Erdschluss parallel zur unsymmetrischen Belastung liegt. Dann wird aber durch die absolute Grösse von ie + -'Nn nennenswerter Erdschluss bereits angezeigt.
Die Messung der beiden
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leiters erfolgen ; in verzweigten städtischen Netzen wird die Prüfschaltung zweckmässig in der Verteilstation angebracht.
Im Interesse einer einfachen Ablesung kann ein Instrument benutzt werden, das direkt auf das Aufteilungsverhältnis der beiden Ströme ansprieht, beispielsweise ein Quotientenmesser. An Stelle des Anzeigeinstrumentes oder in Verbindung mit demselben kann ein Relais oder ein schreibendes Instrument mit oder ohne Signalkontakten verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltung zur Erfassung des Erdschlussstromes in Gleichstrom-Dreileiternetzen mit geerdetem Mittelleiter, dadurch gekennzeichnet, dass von den über die verschiedenen Erdungsstellen des Mittelleiters im Betriebszustande des Netzes fliessenden Teilströmen, an mindestens einer Erdungsstelle-vorzugsweise an der Stationserde-dieser Teilstrom zur Kontrolle des Netzzustandes benutzt wird.