DE1090314B

DE1090314B - Equipment for insulation monitoring

Info

Publication number: DE1090314B
Application number: DEB48855A
Authority: DE
Inventors: Guenther Gogolin; Dipl-Ing Walther Bender
Original assignee: WALTHER BENDER DIPL ING
Current assignee: WALTHER BENDER DIPL ING
Priority date: 1958-05-09
Filing date: 1958-05-09
Publication date: 1960-10-06

Description

Einrichtung zur Isolationsüb erwachung Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Isolationsüberwachung von ein- oder mehrphasigen Wechselstromnetzen mittels überlagerter Meßgleichspannung, die aus einem Muttergerät und einem oder mehreren galvanisch mit dem Muttergerät verbundenen Tochtergeräten besteht. Für ein solches Gerät ist schon bekannt, in die im Betriebszustand den Meßgleichstrom für das Muttergerät führende und galvanisch mit dem Wechselstromnetz verbundene Leitung einen mit einem Punkt an Erde liegenden Hilfswiderstand zu legen, der klein gegenüber dem gesamten Meßkreiswiderstand ist, so daß seine Überbrückung keine wesentliche Änderung des Meßstromes bewirkt und die Enden dieses Widerstandes zum Anschluß von Tochtergeräten zur Anzeige od. dgl. zu benutzen. Der über die Leitung zum Tochtergerät führende Meßstrom besteht in seinem wirkenden Teil aus Gleichstrom, der in dem Drehspulinstrument des Tochtergerätes eine Anzeige des Isolationswiderstandes liefert, die identisch mit der im Muttergerät erfolgenden Anzeige ist.Device for Isolationsüb awakening The invention relates to a device for the insulation monitoring of single or multi-phase AC networks by means of superimposed measuring DC voltage, which consists of a mother device and an or consists of several daughter devices that are galvanically connected to the parent device. For Such a device is already known, in which the measuring direct current in the operating state leading to the mother device and galvanically connected to the AC network Line to lay an auxiliary resistor with a point on earth, which is small compared to the entire measuring circuit resistance, so that its bridging is not essential Changes in the measuring current causes and the ends of this resistor to the connection of To use daughter devices for display or the like. The one over the line to the daughter device The leading measuring current consists in its active part of direct current, that in the moving-coil instrument of the daughter device provides a display of the insulation resistance that is identical with the display in the mother device.

Wenn ein solches Tochtergerät keinen Ausschlag zeigt, so kann dies folgende Gründe haben: 1. Der Isolationswiderstand des zu überwachenden Netzes ist sehr gut. If such a daughter device does not show a rash, it can have the following reasons: 1. The insulation resistance of the network to be monitored is very good.

2. Der im Muttergerät vorgesehene Prüfschalter steht auf einer anderen, als auf der Betriebsstellung, z. B. auf einer der Prüfstellungen. 2. The test switch provided in the mother device is on a different than on the operating position, e.g. B. on one of the test positions.

3. Das Muttergerät ist von unbefugter Hand vom Netz abgetrennt worden. 3. The mother device has been disconnected from the network by an unauthorized person.

4. Das Netz ist spannungslos. 4. The network is dead.

5. Es liegt ein Fehler, z. B. durch -Unterbrechung des Strompfades für den Meßgleichstrom, der vom Netz über das Muttergerät, die Verbindungsleitung zum Tochtergerät und das Tochtergerät zur Erde führt, vor. 5. There is an error, e.g. B. by interruption of the current path for the measuring direct current coming from the mains via the mother device, the connecting line leads to the daughter device and the daughter device to earth.

Es besteht nun der Wunsch, die Fälle 2 bis 5 vom Fall 1 zu unterscheiden. Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise gelöst, daß bei einer Einrichtung der oben beschriebenen Art in den Tochtergeräten je ein überwachungsorgan vorgesehen ist, das unter dem Einfluß eines über den Strompfad des Muttergerätes in die Meßleitung des Tochtergerätes geschickten Überwachungswechselstromes steht der dem zur Isolationsmessung dienenden Meßgleichstrom überlagert ist. Dadurch wird an dem Hilfswiderstand, an dessen Enden die Tochtergeräte angeschlossen sind, gleichzeitig bzw. unabhängig voneinander eine Meßgleichspannung und eine zur Anzeige des Betriebszustandes dienende Wechselspannung zur Wirkung gebracht. Bei gesundem Netz tritt am Hilfswiderstand keine Meßgleichspannung auf, dagegen ist die zur Überwachung des Betriebszustandes dienende Wechsel spannung am Hilfswiderstand völlig unab- hängig davon, ob ein Isolationsfehler vorhanden ist oder nicht, wirksam, und es wird der Betriebszustand der Isolationsüberwachungseinrichtung ständig überwacht, im Gegensatz zu sonst üblichen lDberwachungsgeräten, bei denen mit Hilfe eines Umschalters einmal die Rückgangsprüfung und das andere Mal die Isolationsmessung durchgeführt wird. There is now a desire to distinguish cases 2 to 5 from case 1. This object is achieved according to the present invention in such a way that at a device of the type described above in the daughter devices each have a monitoring organ is provided under the influence of a via the current path of the mother device monitoring alternating current sent into the measuring line of the daughter device which is superimposed on the measuring direct current used for insulation measurement. This will at the auxiliary resistor, at the ends of which the slave devices are connected, at the same time or, independently of one another, a DC measuring voltage and one for displaying the operating status serving alternating voltage brought into effect. If the network is healthy, the auxiliary resistor occurs there is no DC measuring voltage, on the other hand it is used to monitor the operating state AC voltage used at the auxiliary resistor is completely independent depending on whether there is an insulation fault is present or not, effective, and the operating status of the insulation monitoring device becomes constantly monitored, in contrast to other common visual monitoring devices where With the help of a toggle switch once the drop test and the other time the insulation measurement is carried out.

Wo nicht schon infolge mangelhafter Glättung des Meßgleichstromes oder durch den Schaltungsaufbau des Muttergerätes ein geringer Wechselstrom vorhanden ist, der sich über die Kapazitäten des Netzes gegen Erde schließt und so den Hilfswiderstand durchläuft, müssen am Muttergerät Maßnahmen getroffen werden, einen solchen geringen Wechselstrom zum Fließen zu bringen. Bei einem Muttergerät mit eingeprägter Meßgleichspannung kann dies z. B. dadurch erfolgen, daß man eine hochohmige Wechselstromverbindung zwischen Netz und Erde herstellt, die über den Hilfswiderstand geführt ist. Bei Geräten mit aufgedrückter Meßgleichspannung kann man die gewünschte Wechselstromüberlagerung leicht dadurch erzeugen, daß man den Meßgleichstrom, der über den Hilfswiderstand fließt, unvollkommen glättet. If not due to inadequate smoothing of the measuring direct current or there is a small amount of alternating current due to the circuitry of the mother device which closes itself to earth via the capacitance of the network and thus the auxiliary resistor runs through, measures must be taken on the mother device, such a small one Bringing alternating current to flow. In the case of a mother device with impressed DC measuring voltage can this z. B. be done by having a high impedance AC connection between the grid and earth, which is led via the auxiliary resistor. at Devices with applied measuring DC voltage can be used to superimpose the desired alternating current easily generated by the fact that the measuring direct current, which is passed through the auxiliary resistor flows, imperfectly smooths.

Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel gemäß der Abbildung näher erläutert. Die Isolation des Netzes N ist durch ein Muttergerät 11, das mit eingeprägter Meßgleichspannung arbeitet, überwacht. Der Meßkreis führt von den Phasen des Netzes über Eingangswiderstände 1, 2, 3 und Einweggleichrichter 4, 5, 6 über das Anzeigeinstrument 7, den Schalter 8 in seiner Betriebsstellung I, über die Leitung 9 und den Hilfswiderstand 10 nach Erde und schließt sich über die jeweiligen Isolationsfehler des Netzes gegen Erde. The invention is based on an embodiment according to the figure explained in more detail. The isolation of the network N is through a mother device 11, which with impressed measuring DC voltage works, monitored. The measuring circuit leads from the phases of the network via input resistors 1, 2, 3 and half-wave rectifiers 4, 5, 6 via the display instrument 7, the switch 8 in its operating position I, via the line 9 and the auxiliary resistor 10 to earth and closes via the respective insulation fault of the network against earth.

Zwischen dem Schalter 8 und dem Widerstand 10 ist über einem weiteren Widerstand 12 die Leitung 11 angeschlossen, die zum Tochtergerät T führt.Between the switch 8 and the resistor 10 there is another Resistor 12 connected to the line 11, which leads to the daughter device T.

Es ist ferner über Widerstände 17, 18, 19, 20 und einen Kondensator 21 eine Wechselstromverbindung zwischen Netz und Erde hergestellt, die sich über die Netzkapazitäten gegen Erde schließt und auch bei gesundem Netz, d. h. wenn kein Isolationsfehler vorliegt, einen geringen Wechselstrom über den Hilfswiderstand 10 schickt. Ein Teil dieses Wechselstromes fließt über die Leitung 11 zum Tochtergerät T. Der ankommende Strom wird hier über den Transformator 22 und das Drehspulinstrument 13 nach Erde geleitet. It is also via resistors 17, 18, 19, 20 and a capacitor 21 an alternating current connection is established between the grid and earth, which extends over closes the network capacities to earth and also with a healthy network, d. H. if not There is an insulation fault, a small alternating current across the auxiliary resistor 10 sends. Part of this alternating current flows via line 11 to the daughter device T. The incoming current is here via the transformer 22 and the moving coil instrument 13 headed to earth.

Der Wechselstromanteil wird in einem z. B. elektrischen Verstärlier 23 dazu benutzt, ein Relais 24 mit Lampe 25 zu betätigen, welches also ständig angezogen ist, solange der Wechselstromanteil in der Leitung 11 fließt, d. b. solange das N'Iuttergerät betriebsmäßig richtig arbeitet, was nur der Fall ist, wenn der Schalter 8 auf Stellung I steht, wenn das Muttergerät am Netz angeschlossen ist und wenn das Netz Spannung hat. Ist eine dieser Voraussetzungen nicht erfüllt, so fließt in der Leitung 11 kein Wechselstrom zum Tochtergerät T, und das Relais 24 fällt ab, wodurch die Lampe 25 erlischt.The alternating current component is in a z. B. electrical amplifier 23 used to actuate a relay 24 with lamp 25, which is therefore constantly attracted is as long as the alternating current component flows in the line 11, i. b. as long as that N'Iutter device is operating correctly, which is only the case when the switch 8 is in position I when the mother device is connected to the network and when the network has voltage. If one of these conditions is not met, then flows in line 11 no alternating current to the slave device T, and the relay 24 drops off, whereby the lamp 25 goes out.

Hiermit ist es möglich, am Tochtergerät T nicht nur den Isolationswert des Netzes A abzulesen, sondern auch bei extrem guten Isolationswerten des Netzes festzustellen. ob das Muttergerät ordnungsgemäß in Betrieb ist. Ist also z. B. der Isolationswiderstand des zu überwachenden Netzes sehr gut, so zeigt weder das Äluttergerät noch das Tochtergerät einen Aus schlag, da kein Meßgleichstrom fließen kann. Im Tochtergerät ist aher nicht zu erkennen, ob das Nichtfließen eines NIeßgleidstromes etwa darauf beruht, daß der im Atuttergerät M v orgesehene Prüfschalter 8 nicht auf Betriebsstellung steht oder das Mutterberät.ll vom Netz abgetrennt ist oder das Netz spannungslos ist oder ob schließlich eine Unterbrechung des Strompfades für den Meßgleichstrom an anderer Stelle vorliegt. Solche Unterbrechungen können durch Fehler im Äluttergerät oder Tochtergerät selbst auftreten, vor allen Dingen ist die Übertragungsleitung 11 vom EIuttergerät zum Tochtergersit im Strompfad des Meßgleichstromes gefährdet. Durch die Maßnahme nach der vorliegenden Erfindung kann sich nun der Beobachter am Tochtergerät selbst davon überzeugen, ob das Fehlen eines Ausschlages am Isolationsfiberwacbungsgerat 13 auf einen sehr guten Isolationszustand des Netzes;\, zurückzuführen ist oder auf eine Unterbrechung des Strompfades für den SIeßgleichstrom beruht. This makes it possible to not only change the insulation value on the daughter device T. of network A, but also with extremely good insulation values of the network ascertain. whether the parent device is operating properly. So is z. B. the Insulation resistance of the network to be monitored is very good, neither shows the Äluttergerät nor the daughter device a blow, since no measuring direct current can flow. in the Daughter device is therefore not to be recognized whether the non-flowing of a negative current is based for example on the fact that the test switch 8 provided in the atutter device M is not is in the operating position or the Mutterberät.ll is disconnected from the network or the network is dead or whether there is ultimately an interruption in the current path for the measuring direct current is available elsewhere. Such interruptions can occur due to errors in the parent device or daughter device itself, above all is the transmission line 11 from the parent device to the daughter device in the current path of the Measuring direct current endangered. By the measure according to the present invention can Now the observer on the daughter device can convince himself whether the lack of a The rash on Isolationsfiberwacbungsgerat 13 indicates a very good state of insulation of the network; \, or an interruption of the current path for the direct current is based.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann z. B. auch ein Muttergerät, das mit aufgedrückter Meßgleichspannung arbeitet, die gleichen Dienst leisten wie das beschriebene, wenn nur dafür gesorgt ist, daß ein Wechselstrom auch bei gesundem Netz N über den Hilfswiderstand 10 nach Erde fließt. Ferner kann auch dieser geringe Wechselstrom im Tochtergerät auf verschiedenste andere Weisen verstärkt oder angezeigt werden. The invention is not limited to the illustrated embodiment limited. So z. B. also a mother device, which with impressed measuring DC voltage works, perform the same service as the one described, if only taken care of is that an alternating current also with a healthy network N via the auxiliary resistor 10 after Earth flows. Furthermore, this low alternating current can also be used in a wide variety of ways in the daughter device other ways to be amplified or displayed.

Zum Beispiel kann an Stelle des Transformators 22 eine Gleichrichterschaltung, z. B. mit Germanium- dioden, vorgesehen werden, die nur auf ein empfindliches Drehspulrelais arbeiten, das die gleichen Funktionen wie das Relais 24 vollführt. Eine beliebige Ausgestaltung der nachgeschalteten Meldegl ieder im Tochtergerät ist natürlich im Rahmen der Erfindung möglich. An Stelle von Relais 24 und Lampe 25 im Tochtergerät r kann auch der Verstärker 23 unmittelbar, z. B. auf eine Glimmlampe, wirken.For example, instead of the transformer 22, a rectifier circuit, z. B. with germanium diodes, may be provided that only act on a sensitive moving coil relay work, which performs the same functions as the relay 24. Any one The design of the downstream signaling elements in the daughter device is of course in the Possible within the scope of the invention. Instead of relay 24 and lamp 25 in the daughter device r can also be the amplifier 23 directly, z. B. act on a glow lamp.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for insulation monitoring of single or multi-phase alternating current networks by means of superimposed measuring direct voltage, consisting from a mother device and one or more, galvanically connected to the mother device Subsidiary devices in which the measuring direct current for the parent device is in the operating state leading and galvanically connected to the AC network line one with one Contains auxiliary resistance lying on earth, which is small compared to the entire Measuring circuit resistance is so that its bridging does not significantly change the Measurement current causes and its ends for connecting daughter devices for display or the like, characterized in that one in each of the daughter devices Monitoring body is provided, which is under the influence of one on the current path of the mother device (M) in the measuring line (11) of the daughter device sent monitoring currents which is superimposed on the measuring direct current used for insulation measurement.

2. Device according to claim 1, characterized in that the superimposed \ 0; alternating current from the alternating voltage of the network to be monitored is derived.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the alternating current flowing in the daughter device is passed through a transformer and is so amplified in an amplifier of a known type that it is directly a glow lamp or the like. Glows or activates a relay. t.

Device according to claim 1 or '7, characterized in that the alternating current is fed through a rectifier, e.g. B. in a bridge circuit, and that the rectified current is a fine relay, z. B. actuated a moving coil relay, directly or indirectly to a signal lamp or the like is connected.

5. Device according to claim 1 to 4, wherein the rectifier in the mother device are provided for generating an impressed DC measuring voltage, characterized in that that the rectifiers in the mother device are bridged by resistors (17 to 20). ~~~~~~~~~ Publications considered: German Auslegeschriften No. 1010161, B 28847 VIIIc / 21e (published on July 5, 1956).