DE1161630B

DE1161630B - Monitoring device as a function of several currents

Info

Publication number: DE1161630B
Application number: DEA41200A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Helmut Ungrad
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1962-09-19
Filing date: 1962-09-19
Publication date: 1964-01-23

Description

Überwachungseinrichtung in Abhängigkeit mehrerer Ströme Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung, welche in Abhängigkeit mehrerer Ströme arbeitet. Bei dieser ruft der Strom, welcher einen Extremwert besitzt, eine Betätigung hervor.Monitoring device as a function of several currents The invention relates to a monitoring device that works as a function of several currents. In this case, the current, which has an extreme value, causes an actuation.

Solche Anordnungen sind an sich bekanntgeworden für die Messung von Gleichspannungen. Hierbei wird beispielsweise die Basis eines Transistors durch mehrere Eingänge gesteuert, die gegenseitig durch Gleichrichter verriegelt sind. Die größte Spannung wirkt hierbei steuernd auf das Gitter. Infolge der hohen Spannung wird die Durchlaßrichtung bei den übrigen Gleichrichtern gesperrt. Dadurch ist es möglich, die größte Spannung auf die Basis des Transistors zu geben und dadurch ein Signal hervorzurufen. Das gleiche kann natürlich auch mit Röhren durchgeführt werden. Diese Vergleiche können aber nur mit Gleichspannungen oder gleichgerichteten Wechselspannungen ausgeführt werden. Such arrangements have become known per se for the measurement of DC voltages. Here, for example, the base of a transistor is through several inputs controlled, which are mutually interlocked by rectifiers. The greatest tension has a controlling effect on the grid. As a result of the high tension the forward direction of the other rectifiers is blocked. This is how it is possible to give the greatest voltage to the base of the transistor and thereby to produce a signal. The same can of course also be done with tubes will. These comparisons can only be made with DC voltages or with rectified voltages AC voltages are carried out.

Es sind auch Schaltungen bekanntgeworden, die den größten von verschiedenen Wechselströmen auf einen Verbraucher schalten. Hierbei müssen aber die Wechsel ströme gleichgerichtet werden. Die Ströme werden aus Stromwandlern gewonnen, deren Sekundärwicklungen in Reihe geschaltet sind, ihnen werden aber Gleichrichter vor- und parallel geschaltet. Der Anordnung ist dann ein Ausgangshilfswandler in Reihe geschaltet, an dem der gleichgerichtete Strom abgenommen wird. Die Wirkungsweise ist so, daß durch den größten Strom die den übrigen Wandlern parallel geschalteten Gleichrichter geöffnet werden, so daß deren Ströme sich in Sperrichtung über die Gleichrichter schließen können. Dadurch werden sie vom Ausgangswandler abgehalten. Circuits have also become known to have the largest of various Switch alternating currents to a consumer. Here, however, the alternation must flow be rectified. The currents are obtained from current transformers, their secondary windings are connected in series, but rectifiers are connected upstream and parallel to them. The arrangement is then connected in series with an output auxiliary converter to which the rectified current is taken. The mode of action is such that through the largest current opened the rectifier connected in parallel to the other converters so that their currents close in reverse direction via the rectifier can. This keeps them away from the output transducer.

Alle diese bekannten Schaltungen ermöglichen es aber nicht, den Wechselstrom in seiner richtigen Kurvenform wiederzugeben. Es stellt sich also die Aufgabe, eine Anordnung zu schaffen, den größten Strom aus mehreren herauszuholen und in richtiger Kurvenform wiederzugeben. Hierdurch ist die Möglichkeit vorhanden, nicht nur eine Betätigung, sondern auch eine Messung des größten Stromes vorzunehmen. However, none of these known circuits make it possible to use the alternating current in its correct curve shape. So the task is to create a To create arrangement to get the greatest flow out of several and in correct To reproduce the shape of the curve. This creates the possibility, not just one Operation, but also to measure the largest current.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, für eine solche Überwachungseinrichtung für je zwei Meßgrößen einen Zwischenwandler mit vier Wicklungen vorzusehen, welche einerseits an die entsprechenden Hauptstromwandler, andererseits über Gleichrichter zu einem Stern zusammengeschaltet sind, wobei zwei Sternpunkte gebildet werden, welche über Gleichrichter entgegengesetzter Durchlaßrichtung mit den Wicklungen des Hilfswandlers verbunden sind, und eine fünfte Wicklung mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist. According to the invention it is now proposed for such a monitoring device to provide an intermediate transformer with four windings for every two measured quantities, which on the one hand to the corresponding main current transformer, on the other hand via rectifier are interconnected to form a star, whereby two star points are formed, which via rectifier opposite forward direction with the windings of the auxiliary converter are connected, and a fifth winding to the actuating device connected is.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel dieser Ausführung, an dem die Wirkungsweise erklärt werden soll. The drawing shows an example of this design, on which the mode of operation should be explained.

Mit 1, 2 und 3 sind drei Abzweige bezeichnet, welche die Ströme I1, 12 und 1, führen. Von diesen Strömen wird angenommen, daß Ii der größte Strom ist. Die Ströme werden dann über die Hauptwandler 4, 5 und 6 an einen Hilfswandler 7 gegeben, welcher vier Arbeitswicklungen besitzt und eine Ausgangswicklung. With 1, 2 and 3 three branches are designated, which the currents I1, 12 and 1, lead. Of these currents, it is assumed that Ii is the largest current. The currents are then sent to an auxiliary converter 7 via the main converters 4, 5 and 6 given, which has four working windings and one output winding.

Die Arbeitswicklungen sind mit 8 bis 11 bezeichnet.The working windings are labeled 8 to 11.

Die Ausgangswicklung ist 12. Der Wicklungssinn der Wicklungen 8 und 9 ist entgegengesetzt dem der Wicklungen 10 und 11, was durch die Pfeile angedeutet ist. Die anderen Enden der vier Wicklungen 8 bis 11 sind nun über die Gleichrichter 13 bis 20 zu je zwei Sternpunkten 21 und 22 geführt. Die Sternpunkte sind als Sammelschienen dargestellt. Der Hilfswandler7 vergleicht zunächst die Ströme der beiden Leitungen 1 und 2. Je nach dem, welcher Strom größer ist, gelangt der Strom I1 oder 12 an die Ausgangswicklung 12. In diesem Falle erscheint der Strom I1 an dieser Stelle.The output winding is 12. The winding sense of the windings 8 and 9 is opposite to that of the windings 10 and 11, which is indicated by the arrows is. The other ends of the four windings 8 to 11 are now over the rectifier 13 to 20 led to two star points 21 and 22 each. The star points are as busbars shown. The auxiliary converter7 first compares the currents of the two lines 1 and 2. Depending on which current is greater, current I1 or 12 is applied the output winding 12. In this case, the current I1 appears at this point.

Sind nur zwei Ströme zu vergleichen, so wird dieser Strom bereits an eine Signaleinrichtung oder ein Meßinstrument gegeben. Es sei daher zunächst die Wirkungsweise bis zu dieser Stelle für den Vergleich zweier Ströme näher erläutert. Der Strom I1 gelangt an die Wicklung 9 und geht von dort weiter über den Gleichrichter 16 an den Sternpunkt 22. Von dort schließt er sich über den Gleichrichter 14 über die Wicklung 8 und fließt zurück zum Stromwandler 4.If only two streams are to be compared, this stream already becomes given to a signaling device or a measuring instrument. So let it be first the mode of operation up to this point for the comparison of two currents is explained in more detail. The current I1 reaches the winding 9 and continues from there via the rectifier 16 to the star point 22. From there it closes via the rectifier 14 the winding 8 and flows back to the current transformer 4.

Der Strom der Leitung 2 fließt nun über die Wicklung 10 und den Gleichrichter 18 ebenfalls an den gemeinsamen Stempunkt 22. Er schließt sich aber nicht über den Gleichrichter 20 und die Wicklung 11, und zwar aus dem Grunde, weil die Spannung am Gleichrichter 20 nach der Wicklung 11 hin durch den Strom, welcher in der Wicklung 8 fließt, zu niedrig ist. Der Gleichrichter 20 sperrt dann nämlich. Der Strom muß sich dann vielmehr ebenfalls über die Wicklung 8 schließen, wie durch die Pfeile angedeutet ist, und geht über den Gleichrichter 14, der ja durch den Strom I1 auch für den Strom 12 geöffnet ist, wieder zurück. Solange der Strom I1 größer ist, würde also durch diesen Gleichrichter und auch durch die Wicklung 8 die Differenz 1i - 12 fließen. Wird dagegen 12 größer, so drehen sich die Verhältnisse um. Rechnet man nun die Amperwindungen des Zwischenwandlers 7 zusammen, so ergibt sich folgendes: Die Windungszahlen der Wicklungen 8, 9, 10, 11 sind mit w, w9, w10 und w11 bezeichnet. Die Summe der Amperwindungen ist dann 11 W9 + 1l - I2w8 + I2 Wlo-Macht man nun die Windungszahlen bei allen Wicklungen gleich w, so ergibt sich daraus die Amperwindungszahl 211 w. Die Amperwindungen übertragen sich auf die Wicklung 12 und müssen dort ihr Gegengewicht finden. Diese Wicklung muß also ebenfalls die Amperwindungszahl 211w aufbringen. Es ist dabei zweckmäßig die Windungszahl doppelt so groß zu wählen, wie bei den übrigen Wicklungen, so daß der Strom I1 der Größe und der Form nach wiedergegeben werden kann. Man erhält also an dem Ausgang des Hilfswandlers einen formgerecht und der Größe nach gleichen Strom wie in der Sekundärwicklung des Hauptwandlers 4. Man kann nun diesen Strom unmittelbar auf eine Betätigungs- oder Meßeinrichtung geben, dann hätte man zwischen den Strömen I1 und 12 jeweils den größeren ausgesucht.The current of the line 2 now flows through the winding 10 and the rectifier 18 also at the common stem point 22. But it closes not Via the rectifier 20 and the winding 11, for the reason that the Voltage at the rectifier 20 after the winding 11 by the current, which in the winding 8 flows is too low. The rectifier 20 then blocks namely. The current must then rather also close through the winding 8, as through the arrows is indicated, and goes through the rectifier 14, which is through the Current I1 is also open for current 12, back again. As long as the current I1 is larger, so would through this rectifier and also through the winding 8 the difference 1i - 12 flow. If, on the other hand, 12 becomes larger, the situation will change around. If one now calculates the ampere turns of the intermediate converter 7, the result is the following: The number of turns of the windings 8, 9, 10, 11 are with w, w9, w10 and w11 denotes. The sum of the ampere turns is then 11 W9 + 1l - I2w8 + I2 If you now make the number of turns equal to w for all windings, the result is from this the number of ampere turns 211 w. The ampere turns are transferred to the winding 12 and have to find their counterweight there. This winding must also be the Apply number of ampere turns 211w. It is useful to double the number of turns to be chosen as large as in the case of the other windings, so that the current I1 of the size and its shape can be reproduced. So you get at the exit of the Auxiliary converter has a current that is of the same shape and size as in the secondary winding of the main transformer 4. You can now apply this current directly to an actuation or give a measuring device, then one would have between the currents I1 and 12 respectively selected the bigger one.

Um nun noch mehr Ströme vergleichen zu können, kann man nun diesen Strom, nämlich den Strom in der Wicklung 12 wiederum in gleicher Weise mit dem Strom, beispielsweise der Leitung 3, vergleichen. Die Wirkungsweise ist darin die gleiche und man erhält dann an der Wicklung 28 ebenfalls den größten Strom in dem gewählten Beispiel, den Strom I1. Die Gleichrichteranordnung mit dem Gleichrichter 29 und die beiden Sternpunkte 30 und 31 sind in gleicher Weise geschaltet wie beim Hilfswandler 7. In order to be able to compare even more currents, you can now do this Current, namely the current in the winding 12 again in the same way as the current, for example, line 3, compare. The mode of action is the same and the greatest current in the selected one is then obtained on winding 28 as well Example, the current I1. The rectifier arrangement with the rectifier 29 and the two star points 30 and 31 are connected in the same way as with the auxiliary converter 7th

Man kann nun auch den kleinsten der Ströme heraus sieben, wenn man die Anordnung etwas anders trifft. Man braucht nur die beiden Wicklungen 8 und 11 bzw. 24 und 27 zu vertauschen, d. h. deren Wicklungssinn zu ändern, und dann erhält man in der Wicklung 12 den kleineren Strom. Dies erkennt man leicht, wenn man das Amperwindungsgleichgewicht für diesen Fall wieder aufstellt. Dann ändert sich nämlich das Vorzeichen der Wicklung 8. Es ergibt sich Ilw9 We + (12 - jE)w8 + I2w10 = 212w, wenn wiederum sämtliche Windungszahlen gleich groß angenommen werden. One can now sift out even the smallest of the streams if one the arrangement is a little different. You only need the two windings 8 and 11 or to swap 24 and 27, d. H. change their winding direction, and then receive one in the winding 12 the smaller current. This is easy to see when one that Amperwinding equilibrium sets up again for this case. Then namely changes the sign of winding 8. This results in Ilw9 We + (12 - jE) w8 + I2w10 = 212w, if again all the number of turns are assumed to be the same.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, jeweils die größte oder kleinste, also den Extremwert des Stromes mehrerer Abgänge zu vergleichen und auf eine Signaleinrichtung zu geben, wobei die Ströme formgerecht und der Größe nach richtig übertragen werden. With this arrangement it is possible to select the largest or smallest, So to compare the extreme value of the current of several outputs and to a signal device to give, whereby the currents are correctly transmitted in terms of shape and size.

Bei Schutzschaltungen ist es sogar möglich den größten Strom auf diese Weise mit anderen Strömen, beispielsweise in Differentialschutzsystemen zu vergleichen und dort in gleicher Weise wie jeden einzelnen Strom in die Apparatur einzuführen. With protection circuits it is even possible to use the largest current this way with other currents, for example in differential protection systems compare and there in the same way as each individual stream in the apparatus to introduce.

Claims

Claims: 1. Monitoring device as a function of several Currents in which the current, which has an extreme value, causes an actuation, characterized in that an intermediate transformer with four windings for every two measured variables is provided, which on the one hand to the corresponding main current transformer, on the other hand are interconnected via rectifiers to form a star, with two star points are formed, which via rectifier opposite forward direction with connected to the windings of the auxiliary transducer, and a fifth winding to the Actuating device is connected.

2. Monitoring device according to claim 1, characterized in that that the number of turns of the four interconnected windings are the same among themselves and the output winding has half the turns as the rest Windings.

3. Monitoring device according to claim 1, characterized in that that in the case of more than two measured quantities to be compared in each case from two measured quantities of the Extreme value is sought out and then this extreme value with a next measured variable is compared in the same circuit.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,091,659; German Auslegeschrift S 43047 VIII c / 2l c (published on June 21st 1956); British Patent No. 508 230; Austrian patent specification No. 194 016.