DD217670A1

DD217670A1 - Impedanzmessverfahren

Info

Publication number: DD217670A1
Application number: DD25322983A
Authority: DD
Inventors: Ralph Luederitz
Original assignee: Ralph Luederitz
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1985-01-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Impedanzmessverfahren, das bei Fahrleitungsanlagen von Wechselstrombahnen angewendet werden kann. Ausgehend vom Ziel der Erfindung, die Abschaltzeit im Kurzschlussfall um eine Halbwelle zu verkuerzen, wurde die Aufgabe dadurch geloest, dass in einem Rechner aus den Betraegen von Strom und Spannung die Gradienten gebildet und beim Unterschreiten des Spannungsgradienten unter einen vorgegebenen negativen Wert weitere Ablaeufe gestartet werden, die aus den Gradienten die Maxima ermitteln, daraus die Impedanz bestimmen, diese mit einem vorgegebenen Wert vergleichen und beim Unterschreiten dieser die Fahrleitungsanlage abschalten. Fig. 2

Description

Titel der Erfindung Imp edanzmeßverf ahren

Anwendungsgebiet

Біе Erfindung betrifft ein Impedanzmeßverfahren, das bei Fahrleitungsanlagen von ',Techseistrombahnen angewendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei den derzeitigen Schutzeinrichtungen für Fahrleitungen von Wechselstrombahnen werden der Strom sowie die Impedanz als Abschaltkriterien genutzt. Bekannt sind Schutzeinrichtungen mit getrennten Baugruppen für die Stromauswerbung und die Impedanzmessung.

Die Stromauswerrtung erfolgt über Triggerschaltungen. Die Impedanzmessung wird mittels elektromechanischer Quotientenmeßwerke oder elektronischer Speicherschaltungen durchgeführt.

In DD OS 2704762 ist ein rechnergesteuerter Inpedanzschu~s beschrieben, der als Eingangsgrößen geglättete Strom— bzw. 3ρannungssignale verarbeitet.

Diese bekannten Verfahren weisen die iTacirreile auf, daß die Baugruppe der Stromauswertung auf 3-rund der unverzögerten Arbeitsweise der Triggerschaltungen empfindlich gegenüber sehr kurzen Stromimpulsen ist,

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wie sie durch Bügelspringen der Triebfahrzeuge hervorgerufen werden, und es so zu ungewollten Fahrleitungsaoschaltungen kommt, die Baugruppe der Impedanzmessung für die Auswertung der Impedanz jedoch mehr als eine Halbwelle benötigt, da Strom und Spannung ca. 45 phasenverschoben sind und die jeweiligen Maxima verglichen werden müssen.

Durch das Verwenden derartiger Schutzeinrichtungen treten Abschaltzeiten von mindestens drei Halbwellen auf, die bei hohen Kurzschlußströmen zu Beschädigungen oder Zerstörungen der Kleisenverbindungen der Fahrleitungsanlage führen können und außerdem benachbarte Signal- und ?ernmeldeeinrichtungen beeinflussen. Die elektromagnetische Beeinflussung führt zu 3etriebsstörungen und Beschädigungen der Signal- und Fernmeldeanlagen und kann infolge hoher Induktionsspannungen zu einer Gefährdung der in diesen Anlagen tätigen Menschen führen, so daß ein hoher Aufwand an beeinflussungsmindernden Maßnahmen erforderlich ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht'darin, die bisher aufgetretenen Mangel der Impedanzschutzeinrichtungen für Fahrleitungsanlagen für die Erfassung von Kurzschlußströmen zu beseitigen.

5 Darlegung des 7/esens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Verkürzen der Abschaltzeit das Beeinflussen von Fernmeldeeinrichtungen und anderen elektrotechnischen Anlagen im Fehlerfall der Fahrleitungsanlagen der ',7echselstrombahnen zu beseitigen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einem Sechner über Entkopplungsbaugruppen und Analog-Digital-Wandler Strom und Spannung der Fahrleitung als

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Meßgrößen zugeführt werden und der Rechner ständig die Gradienten aus den Beträgen von Strom und Spannung bildet. Der Gradient des Betrages der Spannung wird mit einem vorgegebenen Wert verglichen und bei Unterschreiten dieses werden die nachfolgenden Abläufe gestartet.

Aus dem bereits ermittelten Gradienten des Betrages des Stroms wird der zu erwartende Stromscheitelwert bestimmt« Aus dem Gradienten des Betrages der Spannung wird nach dem Wiederansteigen der Spannung der zu erwartende Spannungsscheitelwert gebildet.

Der Spannungsscheitelwert wird durch den Stromscheitelwert dividiert. Der Quotient, die Impedanz, wird mit einer vorgegebenen Impedanz verglichen. Beim TJnterschreiten dieser ermittelten Impedanz unter die vorgegebene Impedanz gibt der Rechner den Befehl zum Abschalten der fehlerhaften Pahrleitungsanlage.

Dieses Meßverfahren gestattet der Schutzeinrichtung, das Entscheiden über das Abschalten der Fahrleitungs-0 anlage eine Halbwelle gegenüber den bisherigen Schutzeinrichtungen vorzuziehen. Durch das Verkürzen der Abschaltzeit werden Beeinflussungen auf benachbarte elektrotechnische Anlagen, insbesondere auf Fernmeldeanlagen , verai ed en.

5 Durch Auswerten der Gradienten des Betrages der Spannung wird gleichzeitig das bekannte Prinzip der Unterscheidung von Betriebs- und Zurzschlußströmen integriert, das eine Schutzauslösung nur erlaubt, wenn ein Kurzschluß eingetreten ist.

Ausführungsbeispiel

Die 3rfindung soll nachstehend an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Blockschaltbild der Schutzeinrichtung

Fig. 2 Funktionener Ablauf in der Fahrleitungsschutzeinrichtung

Die 7/andlerspannung "J eines Sekundärkreises wird im Spannungs-Spannungs-Iransforaator 1 in eine, der Fahrleitungsspannung proportionale, Signalspannung umgeformt und in der anschließenden Entkopplungsbaugruppe 2 von Störsignalen befreit. Der Analog-Digital-7/andler 3 setzt die Signalspannung in ein entsprechendes digitales Signal um und gibt es über eine vieladrige Leitung 4 an den Hechner 5. Der 7/andlerstrom I eines Sekundärkreises wird im Strom—Spannungs—Transformator 5 in eine, dem Fahrleitungsstrom proportionale, Signalspannung umgeformt und in der anschließenden Entkopplungsbaugruppe 7 von Störsignalen befreit.

Der Analog—Digital—и analer 8 setzt die Signalspannung des Fahrleitungsstromes in ein entsprechendes digitales Signal um und gibt es über eine vieladrige Leitung 9 ebenfalls an den Rechner 5. Der Abschaltbefehl des Rechners 5 wird über einen Schaltverstärker 10 an den betreffenden Leistungsschalter der fehlerhaftem Fahrleitungsanlage gegeben«

Fig. 2 stellt den funktioneilen Ablauf in der Fahrleitungsschutzeinrichtung dar. Von der eingehenden Signalsgröße der Spannung U wird der Gradient des Betra-S^es gebildet 11. Der Gradient wird mit einem fest vorgegebenen 7/ert verglichen 12. Ist der Gradient negativ und kleiner als dieser vorgegebene 7,^rert, so wird der Startbefehl für zwei weitere Abläufe gegeben. Aus dem Betrag der vriederansteigenden Spannung wird erneut der Gradient gebildet 13 und daraus der zu erwartende Scheitelwert der Spannungshalbwelle 14. Dieser wird dividiert durch den Scheitelwert 15 und ergibt die Impedanz 17. Dieser Quotient wird mit

einer vorgegebenen Impedanz, die durch, die Leitungsparameter festgelegt wird, verglichen 18. Beim Unterschreiten dieser ermittelten Impedanz unter den Tfert der vorgegebenen Impedanz erteilt der Не с hner einen Absehaltbefehl.

Claims

Erfindungsanspruch

Impedanzmeßverfahren, bei dem zum Ermitteln der Impedanz Strom und Spannung über Entkopplungsbaugruppen (2 und 7) und Analog-Digital-Wandler (3 und 8) einem Rechner (5) zugeführt werden, gekennzeichnet dadurch, dai3 der Rechner (5) aus den Beträgen von Strom und Spannung die Gradienten bildet (11 und 15), beim Unterschreiten des Spannungsgradienten unter einen vorgegebenen negativen 77ert (12) eine Unterscheidung von Betriebs- und Zurzschlaßströmen in bekannter «'/eise durchführt und den G-radienten der wieder ansteigenden Spannung (13) bildet, aus diesem den zu erwartenden Spannungsscheitel— wert und dem, aus Stromgradienten ermittelten Stromscheitelwert (16), die Impedanz bestimmt (17), diese mit einer vorgegebenen Impedanz vergleicht (18) und beim Unterschreiten über einen Schaltverstärker (10) einen Aussehaltbefehl erteilt.

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