DE1017694B - Einrichtung zur UEberwachung mehrphasiger Netze auf Spannungsasymmetrie - Google Patents

Description

Die Erfindung beschreibt eine Einrichtung, welche das Spannungsbild eines Drehstromnetzes derart überwacht, daß ζ. B. beim Auftreten einer bestimmten Asymmetrie eine Meldung oder Auslösung erfolgt. Die Einrichtung arbeitet derart, daß je zwei der drei verketteten Spannungen gleichgerichtet und miteinander verglichen werden. Hierzu wird jeweils ein Relais benutzt, welches zwei gleich große, aber magnetisch entgegengesetzte Wicklungen besitzt, so daß die Summe beider Magnetflüsse zu Null wird, wenn beide Relaisspulen mit Spannungen gleicher Größe beaufschlagt werden. Bei ungleichen Spannungen (Asymmetrie) wird das Relais erregt.

Das bisher vielfach übliche Verfahren, die Überwachung durch Spannungswächter vorzunehmen, hat den Nachteil, daß hierbei die Meldung oder Auslösung bei Spannungsabsenkungen erfolgt, so daß nicht nur Asymmetrien,, sondern auch symmetrische Spannungsabsenkungen, wie sie z. B. durch Einschalten dreiphasiger Motoren auftreten können, zur Meldung oder Auslösung führen. Dagegen hat die neue Einrichtung den Vorteil, nur auf Spannungsdifferenzen anzusprechen, so^: daß nur Asymmetrien und nicht symmetrische d. h. allphasige Spannungsschwankungen erfaßt werden.

Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, die zum Messen auftretender Asymmetrien dienen. Hierbei werden die drei verketteten Spannungen ebenfalls gleichgerichtet, wobei die drei erzeugten Gleichspannungen, gleichsinnig in Reihe geschaltet, einen geschlossenen Stromkreis bilden. An diesem Kreis werden Meßinstrumente so angeschlossen, daß ihr Meßsystem immer von zwei der drei Gleichspannungen im gegenläufigen Sinn gespeist wird, woraus sich bei Symmetrie die Stromsumme Null ergibt. Gegenüber dieser Einrichtung, bei welcher z. B. wenigstens zwei abgeglichene Stromwandler notwendig sind, benötigt die Erfindung infolge ihrer anderen Schaltung einen geringeren und einfacheren. Aufwand an Bauelementen. Außerdem ist der Leistungsaufwand wesentlich geringer.

Bei anderen bekannten Einrichtungen wird die Erfassung der Asymmetrie durch eine Brückenschaltung erreicht, bei welcher unter anderem Blindwiderstände eingesetzt werden. Hierdurch entsteht eine Frequenz- und Oberwellenabhängigkeit, die bei der Erfindung nicht vorhanden· ist.

Zur Erläuterung der Erfindung dient die Abb. 1:
In einem völlig symmetrischen Drehstromnetz sind z. B. die drei verketteten Außenleiterspannungen U_I{S, Usx und U_TK ihren Beträgen nach gleich groß. Damit muß auch die am Kondensator C₁ liegende Gleichspannung U₁ genau so groß werden wie die an C₂ liegende Spannung U₂; denn U₁ entsteht durch Gleich-.

Einrichtung

zur Überwachung mehrphasiger Netze
auf Spannungsasymmetrie

Anmelder:

Metzenauer & Jung G. m. b. H.,
Wuppertal-Elberfeld, Deutscher Ring

Hans Wahl, Wuppertal-Elberfeld,
ist als Erfinder genannt worden

richtung von U_T!i und U₂ durch Gleichrichtung der Spannung U_ST.

An die Gleichspannungen U₁ und U₂ ist ein Relais ReI mit zwei elektrisch und magnetisch gleichwertigen Wicklungen R_w sowie ein Widerstand R angeschlossen.

Die durch U₁ und U₂ in diese T-Schaltung hineinfließenden Ströme Z₁ = J₂ sind gleich groß, solange TZ₁ = U₂ ist. Beide Wicklungen R_w des Relais werden also gleich stark erregt. Weil sie aber magnetisch gegeneinander arbeiten, heben sich beide Magnetflüsse gegeneinander auf, so daß der Relaisanker in der Ausschaltstellung verharrt.

Tritt aber eine Netzasymmetrie auf, dergestalt, daß Ust < U_TR ist, so muß auch U₂ <C U₁ werden. Dadurch sinkt J₂ rasch ab, wobei J₁ entsprechend wächst.

Diese entgegengesetzte Änderung beider Ströme stört das Gleichgewicht beider Magnetflüsse im Relais, so daß der Anker in die Einschaltstellung wandert und über einen Hilf'skontakt signalisiert oder a-uslö'St. Genauso wird auch das Relais erregt, wenn Uj^<i Ust

d. h. U₁ < CZ₂ wird, wobei J₁ absinkt und J₂ ansteigt. Durch geeignete Auswahl der Widerstände R_w und R ist es möglich, den Ansprechpunkt des Relais zu beeinflussen.

Die in Abb. 1 dargestellte Schaltung arbeitet bei Netzasymmetrien zwischen U₁^₈ und L?Vä· Damit auch U_ST mit in die Kontrolle einbezogen wird, müssen zwei derartige Kombinationen, wie auch in Abb. 2 dargestellt, verwendet werden.

Die in Abb. 1 und 2 vorhandenen Kondensatoren dienen nicht nur der Glättung des gleichgerichteten Wechselstromes. Sie haben auch die Aufgabe, durch ihre Entladedauer das Ansprechen der Relais zu verzögern, so' daß kurzzeitige Asymmetriestöße nicht zur .. Auslösung oder Meldung führen.

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Im allgemeinen ist es wichtig, die verketteten (Außenleiter-) Spannungen zu überwachen. Diese Aufgabe erfüllt die Schaltung nach Abb. 2. Sollen jedoch die Phasen-(Strang-) Spannungen überwacht werden, so dürfen die Klemmen a, b nicht an T bzw. R angeschlossen, sondern entsprechend den gestrichelten Linien an Mp geführt werden.

Die Einrichtung spricht nur auf Unterschiede der verglichenen Spannungen an. Sie reagiert nicht auf gleichzeitige und gleichmäßige Schwankungen der Netzspannungen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Auslösung eines Schaltvorganges für die Dauer der Spannungsasymmetrie eines mehrphasigen Netzes, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Spannungen des Netzes gleichgerichtet und so miteinander verglichen werden, daß ein Relais mit zwei gegeneinander wirkenden Wicklungen anspricht, wenn ein gewisses Maß an Asymmetrie auftritt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glättungskondensatoren durch entsprechende Dimensionierung als Zeitglied für die verzögerte Weitergabe der Meldung oder Auslösung bei auftretender Asymmetrie verwendet werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Schaltung entweder die verketteten Spannungen oder aber die Strangspannungen überwacht werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentanmeldung S 43 047 VIIIc/21e;
deutsche Patentschriften Nr. 949 504, 836 379, 617, 955 070.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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