AT516121A1 - Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters. Der mehrpolige elektrische Leistungsschalter umfasst mehrere Pole (101-103). Jeder der mehreren Pole (101-103) umfasst jeweils einen ersten Anschluss (121-123) und einen zweiten Anschluss (131-133). Durch Schließen des jeweiligen Pols (101-103) ist der erste Anschluss (121-123) des jeweiligen Pols (101-103) über den Pol mit dem zweiten Anschluss (131-133) des jeweiligen Pols (101-103) elektrisch verbindbar. Bei dem Verfahren werden mehrere Mikroohmmessungen an den mehreren Polen (101-103) durchgeführt während die mehreren Pole (101-103) in einer P-P-P-E- Konfiguration beidseitig geerdet sind. Ein Übergangswiderstand von einem der mehreren Pole (101-103) wird in Abhängigkeit von den mehreren Mikroohmmessungen bestimmt.

Description

Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Messvorrichtung zumÜberprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters, insbesondere eineDurchführung einer Mikroohmmessung an mehrpoligen Last- oder Leistungsschal¬tern während diese beidseitig geerdet sind.

Leistungsschalter, Lastschalter, Trenner und Erdungstrenner sind zentrale Kom¬ponenten in elektrischen Schaltanlagen und werden in regelmäßigen Abständengewartet und überprüft, um deren einwandfreie Funktion gewährleisten zu können.In energietechnischen Anlagen, z.B. Energieerzeugungsanlagen wie Kraftwerkenoder Energieübertragungsanlagen, können beispielsweise Leistungsschalter zumSchalten von Betriebsströmen, aber bei Fehlern auch zum Schalten von hohenÜberlastströmen oder Kurzschlussströmen verwendet werden. Leistungsschalterkönnen sowohl zum Einschalten dieser Ströme als auch zum Ausschalten derStröme verwendet werden. Vorzugsweise weisen die Schalter im geschlossenenZustand einen sehr kleinen Übergangswiderstand auf, um eine unnötige Erwär¬mung des Schalters zu vermeiden und um im Fehlerstromfall, in welchem einigezehn kA fließen können, sicher zu leiten und nicht zu überhitzen. Zum Schaltenmehrphasiger Ströme werden mehrpolige Leistungsschalter verwendet. Jeder Poldes mehrpoligen Leistungsschalters schaltet eine der mehreren Phasen und um¬fasst einen oder mehrere in Reihe geschaltete Schaltkontakte, sogenannte Unter¬brecher oder Unterbrechungseinheiten. Ein Schalter in einem dreiphasigen Netzumfasst somit drei Pole, welche jeweils wieder einen oder mehrere Unterbrecherin Serie umfassen können.

Bei einer Überprüfung eines derartigen Schalters, beispielsweise eines Leistungs¬schalters, wird dieser erst geöffnet, dann mittels Trennern von der übrigen Anlagegetrennt und schließlich werden alle Pole des Schalters auf beiden Seiten geerdet.Beim Erden eines mehrpoligen Schalters, beispielsweise eines mehrpoligen Leis¬tungsschalters, gibt es zwei übliche Verfahren. Beispielsweise ist es in weiten Tei¬len Europas üblich, jeden Pol einzeln auf beiden Seiten direkt über eine entspre¬ chende Erdungsleitung mit Erde zu verbinden. In beispielsweise den VereinigenStaaten von Amerika ist es hingegen üblich, einen ersten Pol auf beiden Seitenüber entsprechende Erdungsleitungen zu erden und danach auf beiden Seitenjeweils den ersten Pol mit einem zweiten zu verbinden und danach auf beiden Sei¬ten jeweils den zweiten Pol mit dem dritten Pol zu verbinden. Diese Art der Erdungwird auch als P-P-P-E bezeichnet. Unabhängig von der Art der Erdung ist es ausSicherheitsgründen ratsam, alle Pole des Schalters stets beidseitig geerdet zuhalten.

Bei einer Überprüfung eines elektrischen Leistungsschalters wird üblicherweiseein so genannter Mikroohmtest durchgeführt, bei welchem bei geschlossenemSchaltkontakt oder Unterbrecher des elektrischen Leistungsschalters der am Leis¬tungsschalter auftretende Widerstand gemessen wird, indem ein vorbestimmterStrom eingespeist wird und eine Spannung über dem Schalter, also bei mehrerenUnterbrechern pro Phase über alle Unterbrecher zusammen, gemessen wird. Dervorbestimmte Strom kann mehrere hundert Ampere betragen, beispielsweise 200Ampere. Weiterhin kann beim Überprüfen des elektrischen Leistungsschalters einso genannter Timingtest durchgeführt werden, bei welchem eine Schaltdauer er¬fasst wird, welche der Schalter benötigt, um nach Anlegen eines Steuerbefehlsden Schaltbefehl auszuführen. Solange der Leistungsschalter beidseitig geerdetist, ist eine Durchführung derartiger Überprüfungen jedoch nicht ohne weiteresmöglich, da die beidseitige Erdung die Messungen beeinflusst.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine sichere, genaue und zuver¬lässige Prüfung eines geerdeten mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters zuermöglichen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zumÜberprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters nach Anspruch 1und eine Messvorrichtung zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leis¬tungsschalters nach Anspruch 10 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definierenbevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Überprüfen einesmehrpoligen elektrischen Leistungsschalters bereitgestellt. Der mehrpolige Leis¬tungsschalter umfasst mehrere Pole. Jeder der mehreren Pole ist jeweils einer vonmehreren Phasen eines mehrphasigen Netzes zugeordnet und umfasst jeweilseinen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss. Durch Schließen des jewei¬ligen Pols ist der erste Anschluss des jeweiligen Pols über ein oder mehrere Un¬terbrecher mit dem zweiten Anschluss des jeweiligen Pols elektrisch verbindbar.Der erste Anschluss von einem der mehreren Pole wird über ein erstes Erdungs¬kabel mit einem Erdpotential verbunden und der zweite Anschluss von dem einenPol wird über ein zweites Erdungskabel mit dem Erdpotential verbunden. Dadurchwird der eine Pol beidseitig geerdet. Jeder weitere Pol des Leistungsschalters wirdentweder parallel zu dem einen Pol geschaltet oder parallel zu einem anderen derweiteren Pole geschaltet. Dadurch werden die weiteren Pole ebenfalls beidseitiggeerdet. Anders ausgedrückt werden die mehreren Pole nicht auf beiden Seitendirekt geerdet, sondern es wird nur ein Pol geerdet und von diesem Pol ausge¬hend die anderen Pole geerdet. Die Pole werden somit gemäß der zuvor be¬schriebenen P-P-P-E-Konfiguration geerdet. Eine Reihenfolge, in welcher die Poleangeordnet und geerdet werden, ist dabei nicht relevant. Aus Sicherheitsgründensollte jedoch zuerst der eine Pol über das erste und zweite Erdungskabel mit demErdpotential verbunden werden und danach sollten die weiteren Pole nacheinan¬der parallel zu dem einen Pol bzw. zu einem anderen der weiteren Pole geschaltetwerden. Letztendlich ist bei dieser Art der Erdung beispielsweise der erste An¬schluss eines ersten Pols direkt über das erste Erdungskabel mit Erdpotential ver¬bunden und der erste Anschluss eines zweiten Pols über ein weiteres Kabel mitdem ersten Anschluss des ersten Pols verbunden und der erste Anschluss einesdritten Pols über noch ein weiteres Kabel mit dem ersten Anschluss des zweitenPols verbunden usw. Das gleiche gilt für die zweiten Anschlüsse der mehrerenPole. Bei dem Verfahren werden mehrere Mikroohmmessungen an den mehrerenPolen durchgeführt während die mehreren Pole beidseitig geerdet sind. Bei jederder mehreren Mikroohmmessungen wird jeweils ein Strom an beispielsweise demersten Anschluss des jeweiligen Pols eingeprägt und an dem zweiten Anschluss des jeweiligen Pols entnommen. Ferner wird eine Spannung über dem ersten An¬schluss und dem zweiten Anschluss des jeweiligen Pols erfasst. Aufgrund derbeidseitigen Erdung entspricht ein Widerstand, welcher aus einem Quotient ausgemessener Spannung und eingeprägtem Strom bestimmt wird, in der Regel nichteinem Übergangswiderstand des betreffenden Pols. Dennoch kann ein Über¬gangswiderstand von einem der mehreren Pole wird in Abhängigkeit von denmehreren Mikroohmmessungen bestimmt. Durch die mehreren Mikroohmmessun¬gen ist es möglich, die durch die beidseitige Erdung entstehenden Fehler heraus¬zurechnen und so ein genaues Messergebnis der Übergangswiderstände der ein¬zelnen Pole zu erhalten.

Der mehrpolige Leistungsschalter kann insbesondere einen dreipoligen Leistungs¬schalter mit drei Polen umfassen. Bei der zuvor beschriebenen so genannten P-P-P-E-Erdung ist dann ein erster Pol der drei Pole direkt über das erste und zweiteErdungskabel mit dem Erdpotential verbunden, ein zweiter Pol der drei Pole überzwei weitere Kabel parallel zu dem ersten Pol geschaltet und ein dritter Pol derdrei Pole über zwei weitere Kabel parallel zu dem zweiten Pol geschaltet. Die Mik¬roohmmessungen können beispielsweise mit zwei Mikroohmmetern durchgeführtwerden, welche gleichzeitig an zwei der drei Pole angeschlossen sind. Beispiels¬weise kann ein erstes Mikroohmmeter an dem ersten Pol angeschlossen sein undein zweites Mikroohmmeter an dem dritten Pol angeschlossen sein. Alternativ o-der zusätzlich können die Mikroohmmessungen mit drei Mikroohmmetern durch¬geführt werden, welche gleichzeitig an die drei Pole angeschlossen sind. JedesMikroohmmeter kann dabei eine Stromquelle und eine Spannungsmessvorrich¬tung umfassen. Die Stromquelle kann eine Stromstärke im Bereich von einigen zigoder einigen hundert Ampere aufweisen, beispielsweise eine Stromstärke von 50Ampere, 100 Ampere oder 200 Ampere. Ferner können die mehreren Mikroohm¬meter unterschiedliche Stromstärken aufweisen. Mit den zwei oder drei Mik¬roohmmetern können gleichzeitig oder nacheinander eine Anzahl von Mikroohm¬messungen durchgeführt werden. Aufgrund der mehreren Messungen kann einGleichungssystem aufgestellt werden, in welchem beispielsweise die Widerständeder Verbindungen gegen Erde, zwischen den Polen sowie auch die der geschlos- senen Pole als unbekannte Größen auftauchen. Bei passendem Ersatzschaltbildund mit einer genügenden Anzahl von Messungen kann das System gelöst oderbei übervollständiger Bestimmung auch näherungsweise gelöst werden. Insbe¬sondere können so auch die Widerstände der geschlossenen Unterbrecher dermehreren Pole bestimmt werden. Durch die Verwendung unterschiedlicher Strom¬stärken können mehr unabhängige Lösungen für das Gleichungssystem aufge¬stellt werden, so dass das System lösbar wird oder bei übervollständiger Bestim¬mung Messtoleranzen ausgeglichen werden können.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden die mehreren Mikroohmmessungennacheinander bei unterschiedlichen Schaltstellungskombinationen der Pole durch¬geführt. Vorzugsweise wird einmal gemessen, wenn alle Pole geschlossen sind,und einmal, wenn alle Pole geöffnet sind. Andere beliebige Kombinationen sindjedoch möglich. Anders ausgedrückt wird eine erste Schaltstellungskombinationeingestellt, bei welcher Pole einer ersten Gruppe der mehreren Pole geschlossensind und die übrigen Pole der mehreren Pole geöffnet sind. In dieser erstenSchaltstellungskombination werden mehrere erste Mikroohmmessungen an denmehreren Polen durchgeführt, wobei die mehreren Pole nach wie vor beidseitiggeerdet sind. Danach wird eine zweite Schaltstellungskombination eingestellt, inwelcher Pole einer zweiten Gruppe der mehreren Pole geschlossen sind und dieübrigen Pole der mehreren Pole geöffnet sind. Die zweite Gruppe ist unterschied¬lich zu der ersten Gruppe. Während die mehreren Pole in der zweiten Schaltstel¬lungskombination eingestellt und beidseitig geerdet sind werden mehrere zweiteMikroohmmessungen durchgeführt. Dadurch kann die Anzahl von linear unabhän¬gigen Lösungen für das Gleichungssystem erhöht werden, um eine genügendeAnzahl von Lösungen zu erhalten, um die unbekannten Widerstände, insbesonde¬re die Übergangswiderstände der Pole zu bestimmen. Wie zuvor erwähnt, könneninsbesondere beispielsweise die mehreren ersten Mikroohmmessungen durchge¬führt werden, wenn alle drei Pole geschlossen sind, und die mehreren zweitenMikroohmmessungen können durchgeführt werden, wenn alle drei Pole geöffnetsind. Dadurch können besonders gut auflösbare Gleichungssysteme aufgestelltwerden. Ferner können die Pole von einer entsprechenden Steuerung automa¬ tisch angesteuert werden, so dass die Überprüfung automatisiert durchgeführtwerden kann.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden die mehreren Mikroohmmessungenan den mehreren Polen derart durchgeführt, dass ein jeweiliges Mikroohmmetermit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss eines jeweiligen Pols ge¬koppelt wird. Vorzugsweise werden die Stromquelle und die Spannungsmessvor¬richtung eines jeweiligen Mikroohmmeters mittels einer Vierdrahtmessung genauan die Knotenpunkte der Erdverbindungen, also an den ersten Anschluss und denzweiten Anschluss des jeweiligen Pols, gesetzt, damit die zu lösenden Glei¬chungssysteme möglichst einfach werden. Als unbekannte Widerstandsgrößentreten dann im Wesentlichen die Übergangswiderstände der Pole sowie die Wi¬derstände der Verbindungen zwischen den Polen bzw. zwischen Pol und Erde auf.

Bei einer weiteren Ausführungsform werden bei der Durchführung der mehrerenMikroohmmessungen ein oder mehrere Pole geöffnet oder geschlossen und einzeitlicher Verlauf von Strom und Spannung während des Öffnens oder Schließensdes Pols erfasst. In Abhängigkeit von dem erfassten zeitlichen Verlauf von Stromund Spannung wird ein zeitlicher Verlauf des Übergangswiderstands des Pols be¬stimmt. Sofern die Mikroohmmeter in der Lage sind, Zeitmessungen am Poldurchzuführen, können eine Mikroohmmessung, eine Schaltzeitmessung und einedynamische Widerstandsmessung ohne Umverdrahtung der Erdverbindungen unddes Messaufbaus durchgeführt werden. Dadurch kann der Leistungsschalter um¬fassend in kurzer Zeit überprüft werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Messvorrichtung zumÜberprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters, insbesondere ei¬nes dreipoligen Leistungsschalters, bereitgestellt. Der mehrpolige Leistungsschal¬ter umfasst mehrere Pole, wobei jeder der mehreren Pole jeweils einer von mehre¬ren Phasen eines mehrphasigen Netzes zugeordnet ist und jeweils einen erstenAnschluss und einen zweiten Anschluss umfasst. Durch Schließen des jeweiligenPols ist der erste Anschluss des jeweiligen Pols mit dem zweiten Anschluss des jeweiligen Pols elektrisch verbindbar. Der erste Anschluss von einem der mehre¬ren Pole ist über ein erstes Erdungskabel mit einem Erdpotential verbunden undder zweite Anschluss von dem einen Pol ist über ein zweites Erdungskabel mitdem Erdpotential verbunden. Dadurch wird der eine Pol beidseitig geerdet. Mitweiteren Verbindungskabel wird jeder weitere Pol der mehreren Pole entwederparallel zu dem einen Pol oder parallel zu einem anderen der weiteren Pole ge¬schaltet. Dadurch werden auch die weiteren Pole beidseitig geerdet. Ingesamtwerden somit die Pole des mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters in einer P-P-P-E-Konfiguration geerdet. Die Messvorrichtung umfasst eine Mikroohmmess¬vorrichtung zum Durchführen mehrerer Mikroohmmessungen an den mehrerenPolen während die mehreren Pole beidseitig an dem ersten Anschluss und andem zweiten Anschluss geerdet sind. Die mehreren Mikroohmmessungen werdenjeweils an dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss eines jeweiligenPols durchgeführt. Dazu kann bei jeder der mehreren Mikroohmmessungen je¬weils ein Strom an beispielsweise dem ersten Anschluss des jeweiligen Pols ein¬geprägt und an dem zweiten Anschluss des jeweiligen Pols entnommen werden.Ferner kann eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss und dem zweitenAnschluss des jeweiligen Pols erfasst werden. Aufgrund der beidseitigen Erdungentspricht ein Widerstand, welcher aus einem Quotient aus gemessener Span¬nung und eingeprägtem Strom bestimmt wird, jedoch in der Regel nicht einemÜbergangswiderstand des betreffenden Pols. Die Mikroohmmessvorrichtung kannbeispielsweise mehrere Mikroohmmeter umfassen, welche gleichzeitig an unter¬schiedlichen der mehreren Pole angeschlossen sind. Alternativ kann die Mikro¬messvorrichtung nur ein einziges Mikroohmmeter umfassen, welches zeitlichnacheinander an verschiedenen Polen der mehreren Pole angeschlossen wird.Die Messvorrichtung umfasst weiterhin eine Verarbeitungsvorrichtung, welche inder Lage ist, einen Übergangswiderstand eines Pols in Abhängigkeit von denmehreren Mikroohmmessungen zu bestimmen. Insbesondere kann die Verarbei¬tungsvorrichtung in der Lage sein, ein lineares Gleichungssystem oder auch einüberbestimmtes lineares Gleichungssystem zu lösen, welches durch die mit derMikroohmmessvorrichtung bestimmten Mikroohmmessungen definiert wird und dieÜbergangswiderstände der mehreren Pole als Unbekannte aufweist. Ferner kann die Verarbeitungsvorrichtung ausgestaltet sein, über beispielsweise eine Bedien¬oberfläche Bedienhinweise an eine Bedienperson zur Durchführung der Mik-roohmmessungen und zum Anschließen der Mikroohmmeter auszugeben. Fernerkann die Verarbeitungsvorrichtung eine Schnittstelle zum Ansteuern des Leis¬tungsschalters aufweisen, um den Leistungsschalter oder einzelne Pole des Leis¬tungsschalters wahlweise in den geöffneten oder den geschlossenen Zustand zuschalten, um in diesen Zuständen Mikroohmmessungen durchzuführen.

Die Messvorrichtung ist somit zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfah¬rens zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschalters ausge¬staltet und umfasst daher auch die im Zusammenhang mit dem Verfahren zuvorbeschriebenen Vorteile.

Obwohl die in der obigen Zusammenfassung beschriebenen speziellen Merkmalein Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben wurden, ist es klar,dass die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen beliebig miteinanderkombiniert werden können.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnun¬gen im Detail erläutert werden.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dervorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem dreipoligen Leistungsschalter.

Fig. 2 zeigt ein Verfahren zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leis¬tungsschalters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen dreipoligen elektrischen Leistungsschalter, welcher drei Pole101-103 zum Schalten von drei Phasen eines dreiphasigen Stroms umfasst. Dererste Pol 101 schaltet eine erste der drei Phasen, der zweite Pol 102 schaltet einezweite der drei Phasen und die dritte Pol 103 schaltet eine dritte der drei Phasen.Jeder Pol 101-103 umfasst jeweils einen ersten Anschluss 121-123 und einen zweiten Anschluss 131-133 zum Anschließen von dreiphasigen Stromübertra¬gungsleitungen, sowie ein oder mehreren in Reihe geschaltete Schaltkontakte,sogenannte Unterbrecher oder Unterbrechungseinheiten, welche wahlweise ge¬schlossen oder geöffnet werden können. Durch Schließen des jeweiligen Pols101-103 wird der erste Anschluss des jeweiligen Pols mit dem zweiten Anschlussdes jeweiligen Pols elektrisch verbunden. Somit wird durch Schließen des Pols101 der erste Anschluss 121 mit dem zweiten Anschluss 131 elektrisch verbun¬den. Ebenso wird durch Schließen des Pols 102 der erste Anschluss 122 mit demzweiten Anschluss 132 elektrisch verbunden und durch Schließen des Pols 103der erste Anschluss 123 mit dem zweiten Anschluss 133 elektrisch verbunden. Diedrei Pole 101-103 können beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Antriebsgleichzeitig oder getrennt voneinander geschaltet werden. Im geschlossenen Zu¬stand weist jeder der Pole 101-103 einen Übergangswiderstand auf, welcher inder schematischen Darstellung der Fig. 1 als Widerstand 111, 112 bzw. 113 dar¬gestellt ist. Der Widerstand 111 stellt somit den Übergangswiderstand des Pols101 dar, der Widerstand 112 stellt den Übergangswiderstand des Pols 102 darund der Widerstand 113 stellt den Übergangswiderstand des Pols 103 dar.

Bei einer Überprüfung des Leistungsschalters werden die Übergangswiderstände111-113 der Pole 101-103 überprüft. Die Pole 101-103 sollten im geschlossenenZustand jeweils einen sehr kleinen Übergangswiderstand aufweisen, um sich imBetriebsfall nicht über Gebühr zu erwärmen und um im Fehlerstromfall, in wel¬chem einige zehn kA fließen können, sicher zu leiten und nicht zu überhitzen. EinÜberprüfen der Pole 101-103 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Verfah¬ren 200, welches in Fig. 2 gezeigt ist, im Detail beschrieben werden.

Wenn ein Leistungsschalter geprüft wird, werden zunächst die Pole 101-103 ge¬öffnet und der gesamte Leistungsschalter mittels Trennern von der übrigen Anla¬ge, beispielsweise von Energieübertragungsleitungen, getrennt. Dann werden imSchritt 201 die drei Pole 101-103 beidseitig geerdet. Dazu werden die ersten An¬schlüsse 121-123 und die zweiten Anschlüsse 131-133 mit Erdpotential verbun¬den. Das Erdpotential ist in Fig. 1 mit den Bezugszeichen 14 und 15 gekennzeich¬ net. Ein übliches Erdungsschema ist die P-P-P-E-Erdung, bei welcher eine erstePhase beidseitig direkt mit Erdpotential verbunden wird, eine zweite Phase parallelzu der ersten Phase geschaltet wird und eine dritte Phase parallel zu der zweitenPhase geschaltet wird. In Fig. 1 ist ein derartiges P-P-P-E-Erdungsschema darge¬stellt. Der erste Anschluss 121 des ersten Pols 101 der ersten Phase ist über einerstes Erdungskabel 16 mit Erdpotential 14 direkt verbunden. Der zweite An¬schluss 131 des ersten Pols 101 ist über ein zweites Erdungskabel 17 direkt mitdem Erdpotential 15 verbunden. Der Widerstand des ersten und zweiten Erdungs¬kabels 16, 17 wird durch einen Widerstand 22 symbolisiert. Alternativ könntenauch zwei Widerstände, einer für jedes Erdungskabel 16, 17 symbolisch darge¬stellt werden. Da jedoch, wie nachfolgend gezeigt werden wird, aus Sicht einerMikroohmmessung die Widerstände der Erdungskabel 16, 17 ohnehin in Reiheliegen, kann der Gesamtwiderstand der Erdungskabel 16, 17 durch den Wider¬stand 22 symbolisch dargestellt werden. Der erste Anschluss 122 des zweitenPols 102 ist über ein Kabel 18 mit dem ersten Anschluss 121 des ersten Pols 101verbunden. Der zweite Anschluss 123 des zweiten Pols 102 ist über ein Kabel 19mit dem zweiten Anschluss 131 des ersten Pols 101 verbunden. Somit ist derzweite Pol 102 parallel zu dem ersten Pol 101 geschaltet. Der gemeinsame Wi¬derstand der Kabel 18, 19 wird in Fig. 1 durch den Widerstand 23 ersatzweisesymbolisch dargestellt. Der dritte Pol 103 ist über Kabel 20, 21 parallel zu demzweiten Pol 102 geschaltet. Anders ausgedrückt ist der erste Anschluss 123 desdritten Pols 103 über das Kabel 20 mit dem ersten Anschluss 122 des zweitenPols 102 verbunden und der zweite Anschluss 133 des dritten Pols 103 ist überdas Kabel 21 mit dem zweiten Anschluss 132 des zweiten Pols 102 verbunden.Die Verbindungen über die Kabel 18-21 stellen jeweils direkte Verbindungen zwi¬schen den Anschlüssen 121-123 bzw. 131-133 dar. Ein gesamter Widerstand derKabel 20, 21 wird in Fig. 1 durch den Widerstand 24 symbolisch dargestellt. Eingesamter Widerstand der Kabel 18, 19 wird in Fig. 1 durch den Widerstand 23symbolisch dargestellt.

Alternativ können die drei Pole 101-103 auch in einer sogenannten P-P-P-E-Erdung geerdet werden. Dabei wird der erste Anschluss 121 des ersten Pols 101 direkt mit Erdpotential verbunden und der zweite Anschluss 133 des dritten Pols103 direkt mit Erdpotential verbunden. Die übrigen ersten Anschlüsse 122 und 123werden wie zuvor beschrieben mit dem ersten Anschluss 121 des ersten Pols 101verbunden und die übrigen zweiten Anschlüsse 131 und 132 werden wie zuvorbeschrieben mit dem zweiten Anschluss 133 des dritten Pols 103 verbunden.

An die Pole 101-103 wird nun eine Messvorrichtung angeschlossen, welche dreiMikroohmmeter 11,12 und 13 umfasst. Jedes Mikroohmmeter 11-13 umfasst je¬weils eine Stromquelle 30 und eine Spannungsmessvorrichtung 31, z.B. ein Volt¬meter. In Fig. 1 sind die Stromquelle 30 und die Spannungsmessvorrichtung 31nur für die Mikroohmmessvorrichtung 11 mit Bezugszeichen versehen. Die Mik¬roohmmessvorrichtungen 12 und 13 umfassen jedoch vergleichbare Stromquellenund Spannungsmessvorrichtungen. Das Mikroohmmeter 11 wird über eine Vier¬drahtverbindung mit dem ersten Anschluss 121 und dem zweiten Anschluss 131des ersten Pols 101 gekoppelt. Dadurch können Einflüsse der Zuleitungen zwi¬schen den ersten und zweiten Anschlüssen 121, 131 und der Mikroohmmessvor¬richtung 11 vermieden werden. Das zweite Mikroohmmeter 12 ist ebenfalls übereine Vierdrahtverbindung mit dem ersten Anschluss 122 und dem zweiten An¬schluss 132 des zweiten Pols 102 verbunden. Das dritte Mikroohmmeter 13 istüber eine Vierdrahtverbindung mit dem ersten Anschluss 123 und dem zweitenAnschluss 133 des dritten Pols 103 verbunden. Alternativ können die Stromquelle30 und die Spannungsmessvorrichtung 31 auch an unterschiedlichen Punkten desjeweilgen Pols 101-103 angeschlossen werden, wodurch jedoch ein resultierendesGleichungssystem komplexer wird, da zusätzlich unbekannte Widerstände zwi¬schen diesen Punkten zu berücksichtigen wären.

Im Schritt 202 wird nun eine Schaltstellungskombination der Pole 101-103 einge¬stellt. Im Schritt 203 werden dann Mikroohmmessungen mit den Mikroohmmetern11-13 durchgeführt. Dies wird für eine bestimmte Menge von Schaltstellungskom¬binationen wiederholt. Beispielsweise können die Mikroohmmessungen im Schritt203 einmal durchgeführt werden während alle drei Pole 101-103 geöffnet sind undein weiteres Mal während alle drei Pole 101-103 geschlossen sind. Im Schritt 204 wird überprüft, ob alle gewünschten Schaltstellungskombinationen eingestellt undentsprechende Mikroohmmessungen durchgeführt wurden. Weitere Kombinatio¬nen, bei denen nur ein oder zwei der Pole 101-103 geschlossen sind, könnenebenfalls durchgeführt werden. Das in Fig. 1 gezeigte Widerstandsnetzwerk mitden unbekannten Widerständen 22-24 und 111-113 kann mit Hilfe der mit denMikroohmmetern 11-13 eingeprägten Ströme und gemessenen Spannungen ge¬löst werden, beispielsweise durch Anwenden der Kirchhoff’schen Regeln. Bei¬spielsweise kann im Schritt 205 ein lineares Gleichungssystem mit den unbekann¬ten Widerständen 22-24 und 111-113 aufgestellt werden und dieses Gleichungs¬system im Schritt 206 gelöst werden.

In Abhängigkeit von der Anzahl der durchgeführten Mikroohmmessungen imSchritt 203 kann das im Schritt 205 aufgestellte Gleichungssystem sogar überbe¬stimmt sein. In diesem Fall können die unbekannten Widerstände 22-24 und 111-113 näherungsweise bestimmt werden, wobei jedoch diese näherungsweisen Lö¬sungen eine hohe Genauigkeit aufweisen, da Messtoleranzen kompensiert wer¬den können. Die Mikroohmmeter 11-13 können ferner mit unterschiedlichen Strö¬men arbeiten, beispielsweise mit 50,100 oder 200 Ampere Gleichstrom. Durch dieverschiedenen Ströme ergeben sich verschiedene Verhältnisse, welche weitereMöglichkeiten bieten, Lösungen für das Gleichungssystem zu liefern.

Die in Fig. 1 gezeigten Vierdrahtverbindungen zu den ersten und zweiten An¬schlüssen 121-123 bzw. 131-133 stellen eine Vierdrahtmessung bereit und solltenmöglichst genau an die Knotenpunkte der Verbindungen ansetzen, damit die zulösenden Gleichungssysteme möglichst einfach sind.

Die Mikroohmmeter können ferner derart ausgestaltet sein, dass sie Zeitmessun¬gen an den ihnen zugeordneten Polen 101-103 durchführen. Dadurch können eineMikroohmmessung und eine Schaltzeitmessung sowie eine dynamische Wider¬standsmessung ohne Umverdrahtung der Erdung und des Messaufbaus durchge¬führt werden, wodurch das Verfahren zeitsparend und Risiko minimierend durch¬geführt werden kann.

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leistungsschal¬ters, wobei der mehrpolige Leistungsschalter mehrere Pole (101-103) umfasst,wobei jeder der mehreren Pole (101-103) jeweils einen ersten Anschluss (121-123) und einen zweiten Anschluss (131-133) umfasst, wobei durch Schließen desjeweiligen Pols (101-103) der erste Anschluss (121-123) des jeweiligen Pols (101-103) mit dem zweiten Anschluss (131-133) des jeweiligen Pols (101-103)elektrisch verbindbar ist, wobei der erste Anschluss (121) von einem (101) dermehreren Pole (101 -103) über ein erstes Erdungskabel (16) mit einem Erdpotenti¬al (14) verbunden ist und der zweite Anschluss (131) von dem einen Pol (101)über ein zweites Erdungskabel (17) mit dem Erdpotential (15) verbunden ist, undwobei jeder weitere Pol (102, 103) der mehreren Pole (101-103) entweder parallelzu dem einen Pol (101) oder parallel zu einem anderen der weiteren Pole (102,103) geschaltet ist, wobei das Verfahren umfasst: Durchführen (203) mehreren Mikroohmmessungen an den mehreren Polen(101-103) während die mehreren Pole (101-103) beidseitig geerdet sind, und Bestimmen (206) eines Übergangswiderstands (111-113) von einem dermehreren Pole (101-103) in Abhängigkeit von den mehreren Mikroohmmessun¬gen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mit jeder der mehreren Mikroohmmes¬sungen jeweils ein Strom an dem ersten Anschluss (121-123) des jeweilgen Pols(101-103) eingeprägt wird und der Strom an dem zweiten Anschluss (131-133)des jeweilgen Pols (101-103) entnommen wird und eine Spannung zwischen demersten Anschluss (121-123) des jeweilgen Pols (101-103) und dem zweiten An¬schluss (131-133) des jeweilgen Pols (101-103) gemessen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der mehrpolige Leistungsschaltereinen dreipoligen Leistungsschalter mit drei Polen (101-103) umfasst, wobei dieMikroohmmessungen mit zwei Mikroohmmetern (11, 13) durchgeführt werden, welche gleichzeitig an zwei (101, 103) der drei Pole (101-103) angeschlossensind.
4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mehrpo¬lige Leistungsschalter einen dreipoligen Leistungsschalter mit drei Polen (101-103)umfasst, wobei die Mikroohmmessungen mit drei Mikroohmmetern (11-13) durch¬geführt werden, welche gleichzeitig an die drei Pole (101-103) angeschlossensind.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei jedes Mikroohmmeter (11-13)eine Stromquelle (30) und eine Spannungsmessvorrichtung (31) umfasst.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Stromstärke der Stromquelle (30)von einem ersten der Mikroohmmeter (11-13) und eine Stromstärke der Strom¬quelle (30) von einem zweiten der Mikroohmmeter (11-13) unterschiedlich sind.
7. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durch¬führen der mehreren Mikroohmmessungen umfasst: Einstellen (202) einer ersten Schaltstellungskombination, wobei in der ers¬ten Schaltstellungskombination Pole einer erste Gruppe der mehreren Pole (101 -103) geschlossen sind und die übrigen Pole der mehreren Pole (101-103) geöffnetsind, Durchführen (203) mehrerer erster Mikroohmmessungen an den mehrerenPolen (101-103) während die mehreren Pole (101-103) in der ersten Schaltstel¬lungskombination eingestellt und beidseitig geerdet sind, Einstellen (202) einer zweiten Schaltstellungskombination, wobei in derzweiten Schaltstellungskombination Pole einer zweite Gruppe der mehreren Pole(101-103) geschlossen sind und die übrigen Pole der mehreren Pole (101-103)geöffnet sind, wobei die zweite Gruppe unterschiedlich zu der ersten Gruppe ist,und Durchführen (203) mehrerer zweiter Mikroohmmessungen an den mehrerenPolen (101-103) während die mehreren Pole (101-103) in der zweiten Schaltstel¬lungskombination eingestellt und beidseitig geerdet sind.
8. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durch¬führen (203) der mehreren Mikroohmmessungen an den mehreren Polen (101-103) umfasst: Koppeln eines jeweiligen Mikroohmmeters (11-13) mit dem ersten An¬schluss (121-123) und dem zweiten Anschluss (131-133) des jeweiligen Pols.
9. 9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Durch¬führen (203) der mehreren Mikroohmmessungen umfasst: Öffnen oder Schließen eines Pols der mehreren Pole, undErfassen eines zeitlichen Verlaufs der Mikroohmmessung während des Öff¬nens oder Schließens des Pols, und Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs des Übergangswiderstands des Pols inAbhängigkeit von dem erfassten zeitlichen Verlauf der Mikroohmmessung.
10. 10. Messvorrichtung zum Überprüfen eines mehrpoligen elektrischen Leis¬tungsschalters, wobei der mehrpolige Leistungsschalter mehrere Pole (101-103)umfasst, wobei jeder der mehreren Pole (101-103) jeweils einen ersten Anschluss(121-123) und einen zweiten Anschluss (131-133) umfasst, wobei durch Schließendes jeweiligen Pols der erste Anschluss (121-123) des jeweiligen Pols mit demzweiten Anschluss (131-133) des jeweiligen Pols elektrisch verbindbar ist, wobeidie Messvorrichtung umfasst: ein erstes Erdungskabel (16) zum Verbinden des ersten Anschlusses (121)von einem (101) der mehreren Pole (101-103) mit einem Erdpotential (14), und ein zweites Erdungskabel (17) zum Verbinden des zweiten Anschlusses(131) von dem einen Pol (101) mit dem Erdpotential (15), und weitere Verbindungskabel (18-21) zum Schalten von jedem weiteren Pol(102, 103) der mehreren Pole (101-103) entweder parallel zu dem einen Pol (101)oder parallel zu einem anderen der weiteren Pole (102, 103), eine Mikroohmmessvorrichtung (11-13) zum Durchführen mehrerer Mik¬roohmmessungen an den mehreren Polen (101-103) während die mehreren Pole(101-103) beidseitig geerdet sind, und eine Verarbeitungsvorrichtung, welche ausgestaltet ist, einen Übergangswi¬derstand eines Pols in Abhängigkeit von den mehreren Mikroohmmessungen zubestimmen.
11. 11. Messvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Messvorrichtung zur Durch¬führung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9 ausgestaltet ist.