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Elektrische Messeinrichtung mit mehreren Messbereichen und einem Überlastungsschutzrelais
EMI1.1
bei zur Anpassung der Ansprechempfindlichkeit dieses Relais an den jeweils gewählten Messbereich ein mit dem Messbereichschalter zwangsweise gekuppelter Umschalter und mit diesem in Verbindung stehende t Schaltelemente vorgesehen sind.
Bei den Einrichtungen dieser bekannten Art waren spannungsabhängige Widerstände der Wicklung des
Relais vorgeschaltet, u. zw. je ein derartiger Widerstand für jeden Spannungsmessbereich und ein weiterer spannungsabhängiger Widerstand war für alle vorgesehenen Strom-Messbereiche angeordnet. Über einen
Schalter, welcher mit dem Messbereichschalter gekuppelt war, wurde der jeweils erforderliche spannungs- abhängige Widerstand der Relaiswicklung vorgeschaltet. Solange normale Betriebsbedingungen vorherrsch- ten, wiesen diese spannungsabhängigen Widerstände einen sehr hohen Widerstandswert auf und belasteten den Stromkreis, in welchem die Messung durchgeführt wurde, nur sehr wenig.
Stieg aber die Spannung an bzw. wurde eine dem Messbereich nicht entsprechende zu hohe Spannung an das Messgerät gelegt oder nahm der Spannungsabfall an dem für die Strommessbereiche vorgesehenen spannungsabhängigenWider- stand infolge zu hohen Stromes in der mit dem Messgerät verbundenen Leitung zu, so verringerte sich der
Widerstandswert des jeweiligen spannungsabhängigen Widerstandes und der Strom, der über ihn und durch die Relaiswicklung floss, wurde so gross, dass das Relais erregt wurde und den Stromkreis, der das Mess- werk enthielt, unterbrach.
Nachteilig bei dieser Schaltungsanordnung war es, dass spannungsabhängige Widerstände nicht in be- liebigen Werten ohne weiteres zu haben sind. Es ergaben sich also Schwierigkeiten bei der Berechnung und beim Abgleich solcher Messgeräte, da mit Hilfe solcher Widerstände nur bestimmte und verhältnismässig hohe Überströme bzw. Überspannungen als Grenze, bei der das Relais auslöste, festgelegt werden konnten.
Gemäss der Erfindung können diese Nachteile in einfacher Weise behoben und jede beliebige Grösse von Überströmen bzw. Überspannungen als Mass für das Auslösen des Relais bestimmt werden. Diese Mög- lichkeit ergibt sich dadurch, dass gemäss der Erfindung bei einer Messeinrichtung der eingangs dargelegten
Art die Wicklung des Überlastungs-Schutzrelais über einen Transformator gegebenenfalls unter Anordnung einer Gleichrichtereinrichtung zwischen der Wicklung und dem Transformator an den mit dem Messbe- reichschalter mechanisch gekuppelten Umschalter angeschlossen ist, wobei der Transformator mit so vie- len Anzapfungen versehen ist, als die Messeinrichtung Messbereiche aufweist, und die zwischen den An- zapfungen liegenden Wicklungsteile des Transformators so bemessen sind,
dass die Ansprechempfindlich- keit des Schutzrelais dem jeweils eingestellten Messbereich angepasst ist.
Weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand der Zeichnung erläutert. Hiebei zeigt Fig. 1 die
Schaltung eines outputmeters und Fig. 2 zeigt eine der möglichen Ausführungsvarianten der Anordnung der Schutzrelais bei einem Vielfach-Wechselstrom-Ampermeter. Die Möglichkeit mit einem Schutzre- lais mehrere Messkreise abzusichern, wird an einem cos. so-Messer im Blockschema nach Fig. 3 ge- zeigt.
Bei der Schaltung eines Spannungsmessers mitkonstantem Eingangswiderstand nach Fig. 1 beispiels- weise bei einem Outputmeter, werden die Spannungsmessbereiche über die Schalterkontakte sI - s 3 ge-
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wählt. In Serie zu den Vorwiderständen v 1 - v 3 ist ein Drehspulmesswerk in Verbindung mit einem
Gleichrichter geschaltet. Durch die Schalterkontakte t1 - t3 werden die Nebenwiderstände n1-n3 über die Wandlerwicklungen w 1 - w 3 an die zu messende Spannung geschaltet. Der Schalter t ist mit dem
Schalter s mechanisch gekuppelt. Durch entsprechende Dimensionierung der Nebenwiderstände n ist der I Eingangswiderstand des Gerätes bei allen drei gezeichneten Messbereichen konstant.
Das Schutzrelais Rist über einem Gleichrichter und sie sekundäre Wandlerwicklung an die Messeinrichtung angekoppelt. Durch die Bemessung der Wandlerwicklungen w - w3 in Abhängigkeit von den Widerständen n wird die An- sprechempfindlichkeit des Schutzrelais an den gewählten Messbereich angepasst, ohne den eigentlichen
Spannungsmesszweig hinsichtlich seines Innenwiderstandes, Temperatureinflusses, Frequenzfehlers usw. ungünstig zu beeinflussen.
In der Ausführungsvariante nach Fig. 2 wird bei einem Wechselstromamperemeter das SchutzrelaisR über einen eigenen Wandler WR in den Messstromkreis eingeschaltet. Der Messbereichwahlschalter s ist mechanisch mit dem Empfindlichkeitsumschalter t gekuppelt. Die Anpassung der Ansprechempfindlich- keit des Schutzorgans erfolgt, wie bereits bei der Ausführung nach Fig. 1 beschrieben, ohne Beeinflussung des eigentlichen Messkreises, bestehend aus dem Wandler wm, dem Gleichrichter G und dem Drehspul- messwerk mit Gleichrichter ist die Verwendung von andern Messwerken, beispielsweise Dreheisenmess- werken möglich.
Im Blockschema nach Fig. 3 ist die-Anwendung der Erfindung an einem Vielfachmessgerät zur Mes- sung von Wechselspannung, Wechselstrom und des Phasenwinkels # bzw. cos. # zwischen Spannung und
Strom dargestellt. Der Eingang des Spannungszweiges ist mit U, der des Stromzweiges mit J bezeichnet.
Der Aufbau des Gerätes zur Messung von Spannungen, Strömen und des cos. si kann nach einer der be- kannten Schaltungen ausgeführt sein. Für die Messung von Spannungen dient die als Block I dargestellte
Schaltung, von Strömen die alsBlockII dargestellte Schaltung und zur Messung des cos. dient die Schal- tung III. Die Wahl der Messbereiche, der Messart (Strom, Spannung, cos. < ), sowie die Verbindung des
Anzeigeinstruments M an die jeweiligen Schaltungsblöcke erfolgt üblicherweise mit Hilfe von Schaltern, welche wie die übrigen Details nicht gezeichnet sind.
Die Speisung der beiden Wicklungen (a, b) der
Schutzrelais mit seinen Kontakten r 1 und r 2 erfolgt aus den Geräten I und II, wie dies in den Ausführungs- varianten nach Fig. 1 und 2 gezeigt wurde, so dass die Ansprechempfindlichkeit dem jeweils gewählten
Strom- oder Spannungsbereich angepasst werden kann und ein Einfluss auf die Empfindlichkeit, den Wi- derstand, den Temperaturgang und andere Einflussgrössen des Messwerkes vermieden wird.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Sd. 1utzrelaisstromkreises ermöglicht den Schutz auch bei der cos. so-Messung. Würde das Relais wie in den allgemein üblichen Schaltarten direkt zum Messwerk in Serie oder parallel hiezu liegen, so würde bei einer Überlastung des Strom- oder Spannungspfades der Messein- richtung das Relais nicht ansprechen, da der Strom durch das Messwerk (bzw. Relais) praktisch nur von der Grösse des cos. so abhängig ist. An Stelle eines Relais mit zwei Wicklungen kann auch je ein Relais der
Spannungs- und Strommessschaltung zugeordnet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Messeinrichtung mit mehreren Messbereichen undeinem Überlastungsschutzrelais, dessen Wicklung in einem vom Messwerksstromkreis getrennten Stromkreis liegt, wobei zur Anpassung der Ansprechempfindlichkeit dieses Relais an den jeweils gewählten Messbereich ein mit dem Messbereichschalter zwangsweise gekuppelter Umschalter und mit diesem in Verbindung stehende Schaltelemente vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (R) des Überlastungs-Schutzrelais über einen Transformator (w), gegebenenfalls unter Anordnung einer Gleichrichtereinrichtung (G) zwischen der Wicklung (R) und dem Transformator (w), an den mit dem Messbereichschalter (s) mechanisch gekuppelten Umschalter (t) angeschlossen ist, wobei der Transformator (w) mit so vielen Anzapfungen versehen ist,
als die Messeinrichtung Messbereiche aufweist, und die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile (w,w,w) des Transformators so bemessen sind, dass die Ansprechempfindlichkeit des Schutzrelais dem jeweils eingestellten Messbereich angepasst ist.