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Verfahren zur schnellen Ermittlung des Fehlerortes und der elektrischen Zustandsgrössen bei kurzschlussartigen und abnormal verlaufenden Vorgängen in elektrischen Netzen und Anlagen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
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SpannungsverhältnisseNachstehend sei der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel mit zwei Darstellungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für Strommessung, wobei der Zeiger des Messinstrumen- tes 8 durch einen elektromagnetisch betätigten Fallbügel 9 arretiert wird. Fig. 2 zeigt ein weiteres Aus- führungsbeispiel für Spannungsmessung, wobei aber die Ausführung des Messinstrumentes 16 von der Fig. 1 abweicht und beispielsweise mit einer Rückfallsperre ausgerüstet ist, so dass zur Fixierung der Messwert- anzeige kein elektrisch gesteuertes Hilfsmittel erforderlich ist. Alle sich mit der in Fig. 1 gezeigten
Schaltung deckenden Teile sind hier der Einfachheit halber weggelassen.
In bekannter Weise wird von einem in der Strombahn liegenden ungesättigten Hilfswandler 1 die sekundäre stromproportionale Spannung (in Fig. 1 mitJl bezeichnet) an die eine Seite des Umschalt- kontaktes 2, 1 des Auswahlrelais 2 gelegt, das mit dem Regelglied 2, 2 an einem Hilfswandler 1, 1 ange- schlossen ist und dadurch zugleich die Funktion einerstromabhängigen Messbereitschaftssperre einnimmt.
An dem andern Kontakt des Umschalters 2, 1 liegt die stromproportionale Spannung J2 des Leiters 2 an, der in Fig. 1 der Einfachheit halber weggelassen ist. Die dem Fehlerstrom proportionale Spannung J 1 wird nach Ansprechen des Auswahlrelais 2 einem Gleichrichter 3 zugeführt.
Mit der gleichgerichteten Span- j nun wird nunmehr über den Kontakt 5, 1 der Speicherkondensator 4 aufgeladen, sobald das zwischenge- schaltete Relais 5 seine Kontakte 5, 1 und 5, 2 geschlossen hat.
Das Relais 5 ist einstellbar anzugsverzögert, damit bei Anlaufvorgängen oder elektrischen Einschwing- vorgängen verschiedene Zeitabschnitte aus der bekannten Funktion wahlweise herausgemessen werden können. Gleichzeitig mit dem Ansprechen des Relais 5 wird über den Kontakt 5, 2 die Gleichspannung für ein akustisches Signal eingeschaltet.
Nach Ablauf einer sehr kurzen aber konstant festgelegten Ladedauer wird gemäss der Erfindung von dem Hilfsrelais 6 über den Kontakt 6, 1 der Ladestromkreis unterbrochen und der aufgeladene Kondensa- tor 4 einer RC-Laufzeitkette 7 angeschaltet, die mit einem polarisierten Drehspulinstrument abgeschlos- sen ist. Der Messwertanzeiger des Messinstrumentes 8 stellt sich nunmehr mit der bekannten Zeitkonstan- te der RC-Laufzeitkette 7 stark verzögert und periodisch gedämpft auf den geeichten Skalenwert ein, der dem zum Zeitpunkt der Messwertbildung aufgetretenen Primärstrom entspricht. Die Skaleneinteilung des
Messinstrumentes der erfindungsgemässen Anordnung ist absolut linear.
Durch die Zwischenschaltung der RC-Laufzeitkette wird das Messwerk des Anzeigeinstrumentes aperiodisch verzögert ausgelenkt, so dass nach sehr konstantem Zeitverzug der Messwertanzeiger seinen maximalen Ausschlag erreicht und in dieser Stellung arretiert wird. Zur Arretierung kann beispielsweise ein elektromagnetisches System 9 dienen, welches in Form eines Fallbügels nach Einschaltung des Relais 5 über den Ruhekontakt 6, 2 Spannung erhält und betätigt wird, damit sich der Zeiger frei bewegen kann, der normalerweise von dem im Ruhezustand befindlichen Magnetsystem 9 festgehalten wird. Parallel zum
Magnetsystem 9 ist ein Kondensator 10 geschaltet, der sich unverzögert auflädt und nach Unterbrechung des Kontaktes 6, 2 das Magnetsystem 9 für eine genaue bestimmte Zeitdauer in der Arbeitsstellung hält.
Die Abfallverzögerung des Magnetsystems 9 ist mit der Zeitkonstante der RC-Laufzeitkette 7 derart ab- gestimmt, dass der Instrumentenzeiger in genau dem Augenblick arretiert wird, wenn er seinen maxima- len Ausschlag erreicht hat. Das Relais 6 hält sich über den Arbeitskontakt 6, 3 in der Arbeitsstellung fest, bis infolge Betätigung der Rückstelltaste 11 der Haltestromkreis unterbrochen wird. Anderseits kann über die gleiche Rückstelltaste 11 das Magnetsystem 9 betätigt werden, damit der arretierte Messwertzeiger vorübergehend freigegeben wird und in die Nullstellung zurückschwingen kann.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, hat die Messeinrichtung bei ständiger Betriebsbereitschaft keinen
Stromverbrauch, weil keine Verstärkerschaltung oder Stabilisierung der Hilfsspannung erforderlich ist.
In Fig. 2 ist an einem weiteren Ausführungsbeispiel, ergänzend zur Fig. 1, die Prinzipschaltung des
Spannungsmesskreises entsprechend der Erfindung dargestellt. Vom gleichen stromabhängigen Auswahlre- lais 2 wird über einen weiteren Umschaltkontakt 2, 3 die fehlerabhängige Spannung Ul bzw. die vom Nach- barleiter U ausgewählt, so dass abhängig von der Stellung des dem zweiten Leiter zugeordneten Auswahl- relais 12 am Hilfswandler 13 stets die richtige fehlerabhängige Spannung anliegt. Hiebei wird gleich- falls die zu messende Wechselspannung in bekannter Weise mittels Gleichrichter 14 gleichgerichtet. und einem Speicherkondensator 15 zugeführt.
Die besondere Anordnung gemäss der Erfindung besteht dabei darin, dass die Auswahl der zum Fehlerkreis gehörenden Spannung unabhängig von Schutzrelais selbsttätig von den vorgesehenen regelbaren Messbereitschafts-Sperr-Relais 2 und 12 bzw. über deren Auswahlkontak- te 2, 3 und 12, 3 vorgenommen und an den vorgesehenen Hilfswandler 12 geschaltet wird. Sobald der Kon- takt 5, 3 des regelbar anzugsverzögerten Hilfsrelais 5 geschlossen ist, erfolgt die Aufladung des Speicher- kondensator 15. Nach der konstant festgelegten Aufladungsdauer wird der Speicherkondensator 15 von dem Relais 6 über den Kontakt 6, 4 vom Ladekreis der Spannung abgeschaltet und einer RC-
Laufzeitkette 17 angeschaltet, die wiederum mit einem direkt anzeigenden Messinstrument 16 abge-
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