AT390521B

AT390521B - Schaltungsanordnung zur erdschlussanzeige

Info

Publication number: AT390521B
Application number: AT0612680A
Authority: AT
Original assignee: Hartmann & Braun Ag
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1990-05-25
Also published as: ATA612680A; CH653777A5

Description

Nr. 390 521

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige gemäß dem Wortlaut des Oberbegriffes des Patentanspruches.

Die dem entsprechende DE-OS 28 55 965 bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige in nicht geerdeten strahlenförmig angelegten Kabelnetzen, deren Kabel jeweils mit Kabelumbauwandlem ausgerüstet sind, die sekundärseitig mit Shunts abgeschlossen sind, wobei jedem Shunt an dem nicht auf Masse liegenden Anschluß ein aus einem Operationsverstärker mit beschaltetem nichtinvertierenden Eingang, einer nachgeschalteten Diode in Durchlaßrichtung und einer auf den intervertierenden Eingang des Operationsverstärkers führenden Rückkopplungsleitung bestehender aktiver Gleichrichter nachgeschaltet ist, daß am Ausgang dieses Gleichrichters ein auf den Scheitelwert der Eingangsspannung aufgeladener Kondensator mit parallel geschaltetem Widerstand liegt, daß nachfolgend ein weiterer aktiver Gleichrichter, bei dem die Diode durch je eine Leuchtdiode ersetzt ist, nachgeschaltet ist, und daß die Ausgänge dieser weiteren Gleichrichter auf einer Sammelleitung liegen, die über einen Widerstand mit Nullpotential verbunden ist.

Jedes RC-Glied steuert einen aktiven Gleichrichter mit Leuchtdiode an. Die Leuchtdioden zeigen also einen Erdschluß nur so lange an, wie er bestehen bleibt. Wenn jedoch lediglich kurzzeitige Erdschlüsse, sogenannte Erdschlußwischer, auftreten, kann dies vom Wartenpersonal nicht festgestellt werden. Zur Störungsaufklärung ist es aber wichtig, daß man nachträglich Erdschlußwischer orten kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese bekannte Schaltung so umzugestalten, daß sie die aufgetretenen Erdschlüsse speichert. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß den Dioden der weiteren aktiven Gleichrichter jeweils aus Transistoren und weiteren Widerständen gebildete Schwell wertstufen nachgeschaltet sind, die über Eingangswiderstände Selbsthalteschaltungen ansteuem.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Mit (A), (B), (C) und (N) sind dreiphasige Mittel- oder Hochspannungskabel bezeichnet, die noch innerhalb der Schalt- oder Verteilerstation mit Kabelumbauwandlem (Wl), (W2), (W3), (Wn) versehen sind. Sekundärseitig sind diese Wandler mit Shunts (RI), (R2), (R3), (Rn) abgeschlossen, an denen bei gestörten Netzverhältnissen Meßspannungen abfallen, die dem Erdschlußstrom proportional sind. Bei symmetrischer Netzbelastung in allen drei Phasen sind diese Spannungen der Umbauwandler gleich Null.

Die Meßspannungen werden den einzelnen, identischen Meßkanälen (a, b, c...... n) zugeführt. Es genügt daher, den Meßkanal (a) in seiner Funktion zu beschreiben. Die Meßspannung wird einer Eingangsdiode (4a) zugeführt, die jeweils eine Halbwelle abschneidet. Die Meßspannung liegt am nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers (la), dem eine Diode (2a) nachgeschaltet ist. Eine hinter der Diode (2a) angeschlossene Rückkopplungsleitung (3a) führt zum invertierenden Eingang des Verstärkers (la). Das Potential an der Kathode der Diode (2a) ist also identisch mit dem Potential am invertierenden Eingang des Verstärkers (la). Die Teile (la), (2a), (3a) bilden einen sogenannten aktiven Gleichrichter, der sich durch eine fehlende Schleusenspannung auszeichnet, also Meßspannungen von 0 Volt an als Einweggleichrichter übertragen kann. Dem aktiven Gleichrichter (la), (2a), (3a) ist ein RC-Glied (5a), (6a) nachgeschaltet, das auf die positiven Scheitelwerte der Eingangswechselspannung aufgeladen wird, wobei über den Widerstand (6a) nur eine geringe Entladung stattfindeL Die am Kondensator (5) anstehende Spannung weist nur eine geringe Restwelligkeit auf und ist proportional dem Scheitelwert der Eingangsspannung am Verstärker (la).

Dem RC-Glied ist ein weiterer aktiver Gleichrichter, bestehend aus dem Verstärker (7a), einer Diode (16a) und einer Rückkopplungsleitung (9a), nachgeschaltet. Die Kathoden aller Dioden (16a______ 16n) sind zu einer Sammelleitung (9) geführt, die über einen gemeinsamen Widerstand (10) an Nullpotential liegt.

Sobald einer der Meßkanäle Strom führt, fällt an dem Widerstand (10) eine Spannung ab, so daß das Potential der Sammelleitung (9) gegenüber Nullpotential angehoben wird. Diese Spannung wird mit Hilfe eines Spannungsmessers (14) angezeigt. Mit dem Durchschalten eines Meßkanals steigt das Potential an den Kathoden der übrigen Dioden (16) so weit an, daß alle übrigen aktiven Gleichrichter gesperrt bleiben.

Den Dioden (16a ...... 16n) sind über Widerstände (17a ...... 17n) jeweils aus Transistoren (18a ...... 18n) und Widerständen (19a ...... 19n) bestehende Stufen nachgeschaltet. Diese

Schwellwertstufen steuern über weitere Widerstände (21a......21n) Selbsthaltestufen an, die hier durch

Thyristoren (20a......20n) realisiert sind. In den Anodenleitungen dieser Thyristoren sind Leuchtdioden (22a ...... 22n) und Strombegrenzungswiderstände (23a ...... 23n) angeordnet.

Wenn z. B. der Kanal (a) durchschaltet, fällt am Widerstand (17a) eine Spannung ab, die den Emitter eines Transistors (18a) speist, der zugleich über seinen Basiswiderstand (19a) durchgeschaltet wird. Der Kollektorstrom dieses Transistors liefert den zur Zündung des Thyristors (20a) erforderlichen Strom. Der Strom wird durch den Widerstand (21a) begrenzt Da der Strom der Leuchtdioden nur in der Größenordnung von 20 mA liegt, genügen sogenannte Kleinsignal-Thyristoren. Ihr Strom wird im übrigen durch die Widerstände (23a ...... 23n) begrenzt. Um die durchgeschalteten Thyristoren zu löschen, können in bekannter Weise negative Impulse auf die Anoden gegeben werden. Auch ist es üblich, hiezu die Thyristorbetriebsspannung kurzzeitig zu unterbrechen. Diese Maßnahmen sind hier nicht dargestellt

Das Potential auf der Sammelleitung (9) wird zusätzlich durch einen Komparator (11) abgetastet, der mit einem Einstellwiderstand (12) und einen Widerstand (13) zusammengeschaltet ist. Wenn die einstellbare Ansprechwelle erreicht ist, schaltet der Komparator (11) seinen Ausgang an den Minuspol einer Hilfsspannungsquelle (Ujj), so daß ein zusätzlicher Strom über den Widerstand (13), die Leitung (9), eine der -2-

Claims

Nr. 390 521 Dioden (16) und der Widerstände (17) fließt. Dem Komparator (11) ist ein Relais (15) zur Fernsignalisierung nachgeschaltet. Bei Verwendung von MOS-Fet-Verstärkern mit eingebauter Schutzdiode können die diskreten Dioden (4) entfallen. An die Stelle der Selbsthalteschaltungen mit Thyristoren können auch solche mit integrierten Verstärkern oder Relais treten. PATENTANSPRUCH Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige in nicht geerdeten strahlenförmig angelegten Kabelnetzen, deren Kabel jeweils mit Kabel-Umbauwandlem ausgerüstet sind, die sekundärseitig mit Shunts abgeschlossen sind, wobei jedem Shunt an dem nicht auf Masse liegenden Anschluß ein aus einem Operationsverstärker mit beschaltetem nichtinvertierenden Eingang, einer nachgeschalteten Diode in Durchlaßrichtung und einer auf den intervenierenden Eingang des Operationsverstärkers führenden Rückkopplungsleitung bestehender aktiver Gleichrichter nachgeschaltet ist, daß am Ausgang dieses Gleichrichters ein auf den Scheitelwert der Eingangsspannung aufgeladener Kondensator mit parallel geschaltetem Widerstand liegt, daß nachfolgend ein weiterer aktiver Gleichrichter, bei dem die Diode durch je eine Leuchtdiode ersetzt ist, nachgeschaltet ist, und daß die Ausgänge dieser weiteren Gleichrichter auf einer Sammelleitung liegen, die über einen Widerstand mit Nullpotential verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß den Dioden (16a bis n) der weiteren aktiven Gleichrichter (7a bis n) jeweils aus Transistoren (18a bis n) und weiteren Widerständen (19a bis n) gebildete Schwellwertstufen (18a bis n, 19a bis n) nachgeschaltet sind, die über Eingangswiderstände (21a bis n) Selbsthalteschaltungen ansteuem. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-