Schaltung zum Beseitigen des Eintlusses von äussern Störungen bei der Untersuchung von Leistungssystemen.
Bei der Untersuchung von Leitungssystemen wird in vielen Fällen die Anwendung genauerer Messverfahren dadurch unmöglich gemacht oder beeinträchtigt, dass in der zu untersuchenden Anlage Storstrome auftreten, die sich in schwankenden Ausschlägen des Messgerätes oder in einer Fälsehung des Messergebnisses äussern. Solche Störungen entstehen vorzugsweise in der Nähe elektrischer Bahnen und in andern von starken Erdstromen durchsetzten Gebieten und machen vielfach Schwachstrommessungen mit Gleichstrom unmöglich.
Sie entstehen auch an Fernmeldekabeln und stören bei deren Nachprüfung insofern, als man aus Betriebsrücksichten das Auftreten von Fehlern an Fernmeldekabeln schon im Anfangszustand feststellen mochte, wozu besonders genaue Messungen erforderlich sind.
Es ist bekannt, die äussern Storeinfliisse dadurch zu beseitigen, dass ein Messwerk mit zwei oder mehr Wicklungen versehen wird, die an verschiedene Teile der zu untersuchenden Einrichtung oder Anlage derart angeschlossen sind, dass sich die Storwirkungen auf das Messwerk aufheben. Hierzu ist erforderlich, dass die Störungen annähernd gleichartig sind oder wenigstens Störströme von gleichartiger KurvenforDa auf das Messwerk zur Einwirkung gelangen. Eine gewisse Angleichung auf das Messwerk in entgegengesetzter Richtung einwirkenden Störungen kann durch einstellbare Schaltelemente (Widerstände, Induktivitäten, Kapazitäten) erfolgen.
Für Kabelmessungen wurde die bekannte Schaltung gemaB Fig. 1 bereits in der Weise ausgebildet, dass die eine der an verschiedene Kabeladern angeschlossenen Messwioklungen über die Messstromquelle, die andere in entgegengesetzter Schaltung über einen regelbaren Widerstand an Erde gelegt ist.
Wie sich bei der Betrachtung gernäss Fig. 1 ohne weiteres ergibt, liegt zwischen den beiden Wicklungen (Rähmchenhätften) 1 und 2 die volle Messbatteriespannung U, die in den meisten Fällen zwischen 100 und 200 Volt beträgt. Ohne besondere Vorsichtsmassregeln wird also auch bei offenen Klemcnen, d. h. bei nicht angeschlossenen Adern a und b, schon der Isolationsstrom, der von einer Rühm- chenhalfte, z. B. 1, zur andern, z. B. 2, fliesst, gemessen.
Zur Beseitigung dieses Fehlers der unter Umständen das Messresultat merklich verfälscht, kann man als Abhilfe je einen Schirm an beiden SystemhÏlften anbringen. Diese beiden voneinander isolierten Schirme bewirken aber erst dann eine sichere Unterdrückung von Kriechstromen, wenn sie die Wicklungell vollständig umgeben. Durch diese Schirmhüllen wird aber das Gewicht des Messwerkes vermehrt und damit die Emp findlichkeit herabgesetzt.
Als weitere Fehlerquellen komrunen noch bei der bekannten Anordnung kapazitive Krafteinwirkungen hinzu, die Ablenkungen des hochempfindlichen Galvanometers bewirken.
Ein bedeutsamer technischer Fortschritt auf dem Gebiet der Messung der Isolationswerte an gestörten Kabeln wird wie von der Anmelderi n erkannt wurde, dadurch erzielt dass die Batterie nicht zwischen den beiden Eähmchenhätften 1 und 2, wie in Fig. 1 dargestellt, liegt, sondern der einen RÏhmehenhÏlfte vorgesclialtet wird. Ernndungsgemäss wird dementsprechend ein Messwerk mit min destens zwei Wicklungen derart an die zu prüfenden Leitungen angeschlossen, dass zwischen den beiden Wicklungen keine wesentlichen Potentialunterschiede auftreten und die Messspannung zwischen der einen Wicklung des Messwerkes und der einen zu priifenden Leitung angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt beispielweise eine unmittel- bare Verbindung der beiden Rähmchenhälften, wobei die Mittelanzapfung bei der Messung mittels des Schalters Sch geerdet werden kann. In der Fig. 2 bedeutet a und b widerum die beiden gest¯rten Adern, w1e und w2e deren Isolationswiderstände gegen Erde, Z den Isolationswiderstand der beiden Adern gegeneinander. U versinnbildlicht die Batterie, ru einen veränderlichen Ausgieichswiderstand, der dem innern Widerstand der Batterie nachgebildet ist.
Es ergibt sich aus der Fig. 2 ohne weiteres, dalS durch diese Schaitanordnung die Gefahr einer Fälschung des Messergebnisses durch Kriechstrome ausgeschaltet ist, da die Spannungsdifferenzzwischen den beiden RÏhmchenhÏlften beseitigt ist.
Um eine Verfälsehung des Messergebnisses durch zu niedrige Isolationswerte zwischen den beiden Rähmohenhätften zu verhindern, war bei bekannten Schaltungen eine gegenseitige Abschirmung der beiden Rähmchen lialften mit ihrem Zubehör erforderlicb, da sich sonst den zu messenden Isolationswider- ständen die ungefähr in derselben Gr¯¯enan ordung liegenden ungenügenden Isolationswerte zwischen den RÏhmchenhÏlften parallel legen.
Eine solche doppelte Schirmung der beiden Systemhälften, die technisch schwierig auszuführen ist, erweist sich bei der vorliegenden Verbesserung als unn¯tig, da in diesem Fall Isolationsfehler zwischen den beiden RÏhm ohenbätften parallel zum Galvanometer liegen und daher in die Messung nicht mehr eingehen. Es ist daher eine Abschirmung in der bekannten einfaclien Weise möglich, die in Fig. 2 durch den gestrichelten Zwischenleiter angedeutet ist und bei der die Ableitungs- str¯me der Batterie gegen Erde, die sich als Fehlablenkung des AnzeigegerÏtes auswirken würden, f r die Messung wirkungslos werden.
Es werden namlich die Kriechströme von dem erwahnten isolierten Zwischenleiter aufgenommen und ber den Punkt S kurzgeschlossen.
Da die beiden Rähmehenhälften 1 und 2 am in1 wesentlichen gleichen Potential liegen, ergibt sich als besonderer Vorzug dieser An ordnung, dass elektrostatische Kraftwirkungen nicht auftreten können, während sich diese Kraftwirkungen bei den bekannten Schaltungen insbesondere dann, wenn mit hoberen Batteriespannungen und empfindlicheren Mess- geräten gearbeitet wird, den Drehmomenten des Messwerkes überlagern.
Zur Bestimmung der Isolationswiderstände 70jet w2e und 2C12 kann beispielsweise so vor- gegangen werden, dass in der Schaltung nach ruz Fig. 2 die Summe von 1 @ +1/2, in der w12 w1e Schaltung nach Fig. 3 die Summe 1+1/2 w12 w2e und in der Schaltung nach Fig. 4 die Summe
1 +1/@@@ bestimmt wird. w12 1 w1e+w2e
In der Schaltung gemäss Fig. 2 liegt die Ader a an der Batterie und die Ader b an der Rähmchenhälfte 2. Der Schalter Sch ist geschlossen, so dass die Mittelanzapfung mit der Erde verbunden ist.
Es ergibt sich ein Aussehlag
EMI3.1
In der Schaltung gemäss Fig. 3 werden die Adern a und b vertauscht. Sinngemäss ergibt sich ein Ausschlag
EMI3.2
In der Schaltung gemäB Fig. 4 wird der Schalter Sch der Anordnung gemäss Fig. 2 geöffnet, so da, sich ein Ausseblag
EMI3.3
ergibt.
Die Bestimmung der Konstanten C wird hierbei f r die ganze Messreihe auf dem iiblichen Weg, beispielsweise nach Fig. 5, durchgeführt. In dieser Figur bedeutet @r = @rg+r@+ru, das hei¯t @r ist die Summe aller Widerstände, die in den beiden seitlichen Zweigen und im untern Zweig der Messanordnung auftreten. Der Widerstand des obern Zweiges wird also so ergänzt, dass die Summe aller Widerstände in der gesamten Messanordnung gleich ist dem Konstantenbestimmungswider- Stand. Bconst- Der Widerstand im obern Zweig der Messanordnung hat daher den Widerstandswert Rconst- @r.
Die Konstante C errechnet sich aus dem Konstantenbestim mungsausschlag a4 zu C = a4.Reconst
Die Fig. 2 bis 5 bedeuten nur grundsätz- liche Übersichten. Die bei solchen Messanord nungen üblichen MeB-, KurzschluB-und Dampfungstasten, Empfindlichkeitsregler und Umschalter sind nicht eingezeichnet.