DE123969C - - Google Patents

Description

bos 3iaw,&z<üc&&yl·

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der auf der Zeichnung dargestellte, für Wechsel- oder Gleichstrom verwendbare Spannungsmesser ist so eingerichtet, dafs man die elektromotorische Kraft von irgend einem im Voraus bestimmten Punkte eines Leitungsnetzes bestimmen kann. Er ist ferner so eingerichtet, dafs man nicht nur die Spannung an einer entfernten Stelle des Leitungsnetzes, sondern auch den Spannungsunterschied zwischen den Klemmen des Stromerzeugers und den Spannungsverlust im Leitungsnetze zu messen vermag.

Wenn die Spannung an irgend einem von der Gentralstelle entfernten Punkte genau ermittelt ist, kann diese Spannung unverändert erhalten werden durch Regelung der Stromspannung, um Schwankungen der Belastung und des mit dieser wachsenden und fallenden Spannungsverlustes oder des Productes i · w im Vertheilungsnetze auszugleichen.

Bisher hat man gewöhnlich zwei Wege eingeschlagen zur Messung der Spannung an irgend einem bestimmten, von der Centralstelle entfernten Punkte der Leitung. Der gewöhnliche Weg ist der, ein gewöhnliches Voltmeter an der Schalttafel der Centralstelle anzubringen und mit einer entfernten Stelle, z. B. dem Mittelpunkte des Vertheilungsnetzes, durch zwei Spannungsdrähte (Prüfdrähte) zu verbinden, so dafs das Voltmeter die Spannung an dem entfernten Punkte anzeigt. Ist die Entfernung zwischen der entfernten Stelle der Leitung und der Centralstelle grofs, so werden die Kosten dieser Prüfdrähte hoch, sobald eine grofse Anzahl Dynamomaschinen in Anwendung kommen. Der zweite Weg ist der, sogen. Verbundvoltmeter mit zwei Spulen anzuwenden, und zwar mit einer Spannungsspule, die mit den Klemmen des Stromerzeugers verbunden ist, und einer Gegen- oder Entmagnetisirungsspule. Die letztere enthält eine oder mehrere Wickelungen der Hauptleitung auf derselben Voltmeterspule mit der Nebenwickelung, so dafs der Strom die entgegengesetzt magnetisirende Wirkung der Hauptleitungswickelung in demselben Mafse vergröfsert, als die Belastung wächst, und die resultirende magnetische Wirkung die Spannungsverminderung in der Vertheilungsleitung ergiebt. Die Anzahl der Wickelungen der Hauptleitung hängt von dem Procentsatze des Spannungsverlustes in den Hauptleitungen ab. Dieses Verfahren ist jedoch unzweckmäfsig, weil eine richtige Ausgleichung für den Spannungsverlust nicht immer im Voltmeter herbeigeführt wird, da die entgegengesetzt magnetisirende Wirkung der Hauptleitungswickelung dieselbe bleiben würde, ohne Rücksicht auf die Entfernung der Belastung vom Stromerzeuger. Die Zeichnung zeigt in schematischer Weise einen Spannungsmesser und sin damit verbundenes Verteilungsnetz. Dabei ist die Vertheilung von Gleichstrom angenommen. Eine Gleichstromquelle α liefert den Strom für die Verbrauchsstellen b. Das Voltmeter c kann in der veranschaulichten Weise eingerichtet sein, indem zwei Polschuhe d e aus weichem Eisen in Verbindung mit einem gewöhnlichen Hufeisenmagneten f in Anwendung kommen, an dessen Enden die erwähnten Polschuhe befestigt sind. Zwischen den Polschuhen ist ein fester Eisenkern g angeordnet. Eine aus feinem Drahte bestehende Spule h, welche an einer

drehbaren Achse befestigt ist und den Eisenkern g umgiebt, befindet sich zwischen den Polschuhen und ist für die Verbindung mit den Klemmen des Stromerzeugers eingerichtet. Zweckmäfsig dient hierzu eine Stromschlufsfederz, welche die Verbindungsleitung der Spule/; für gewöhnlich unterbrochen hält. Ein von der Spule h unabhängiger Widerstand k ist in die erwähnte Verbindungsleitung eingeschaltet, um Stromverluste durch die Spule h zu verhindern. Im Spannungsmesser erfährt der Zeiger / eine Ablenkung oder Drehung im Verhältnisse zur Spannung, welche von dem Stromerzeuger in den Vertheilungshauptleitungen erzeugt wird. Drehfedern können in bekannter Weise angewendet werden, um dieser Ablenkung des Zeigers entgegenzuwirken.

Auf der Zeichnung ist der Zeiger / so angeordnet, dafs er mit der Spule h schwingt, während eine Scala m zum Ablesen der Zeigerbewegungen angebracht ist. Eine zweite Spule« ist mechanisch mit der ersten Spule h verbunden, zweckmäfsig in der Weise, dafs sie an derselben Achse sitzt wie die Spule h. Die Spule η kann mit den getrennten Punkten ο undp, in diesem Falle einer Klemme des Stromerzeugers bezw. einem entfernten Punkte des Vertheilungsnetzes, verbunden sein. Dabei ist zweckmäfsig ein unabhängiger Widerstand q zur Einschaltung in dieselbe Verbindungsleitung wie die Spule η angeordnet. In der Zeichnung ist ein metallischer Prüfdraht r zur Verbindung der Punkte ο und jp angenommen. Ein Theil dieser Spannungsleitung kann durch den Erdboden mittels der Verbindungen s s ersetzt sein.

Zweckmäfsig wird eine Contactfeder t zum Oeffnen und Schliefsen der Verbindungsleitung, in welche die Spule η eingeschaltet ist, benutzt. Der Punkt jp kann ein Mittelpunkt des Vertheilungsnetzes sein, oder er kann am äufsersten Ende oder an einer Stelle zwischen dem Mittelpunkt und dem äufsersten Punkt des Vertheilungsnetzes gelegen sein, oder endlich an irgend einer anderen, von der Centralstelle entfernten Stelle, wo die herrschende Spannung ermittelt werden soll.

Die Spule h kann beispielsweise eine Ablenkung oder Drehung des Zeigers / in der Richtung der Uhrzeiger hervorrufen, sobald die Contactfeder i ihre Verbindungsleitung schliefst. Die Spule η dagegen verursacht die Drehung des Zeigers / in der entgegengesetzten Richtung. In der Zeichnung zeigt der Zeiger / auf den Nullpunkt der Scala in. Zur Ermittelung der Klemmenspannung des Stromerzeugers wird die Contactfeder i geschlossen, worauf der Zeiger / nach rechts hin schwingt und die Ablenkung anzeigt, wobei die Verbindung an der Contactfeder t offen bleibt. Zur Ermittelung des Spannungsverlustes im Vertheilungsnetze wird die Contactfeder i freigegeben und die Verbindung an der Contactfeder if geschlossen, worauf der Zeiger / in der entgegengesetzten Richtung abweicht und die Ablenkung anzeigt. Soll die Spannung an dem Punkt ρ ermittelt werden, so werden beide Contactfedern i und t geschlossen, worauf die Spule η bestrebt ist, der durch die Spule h verursachten Zeigerablenkung entgegenzuwirken, vorausgesetzt, dafs eine Belastung im Vertheilungsnetze vorhanden ist.

Zweckmäfsig werden die Spulen des Spannungsmessers so bemessen, dafs die den Strom vom Leiter r empfangende Spule eine im Vergleich zweimal so starke Ablenkung des Zeigers für eine gegebene, an den Endpunkten herrschende Spannung bewirkt, als die Spule unter der Einwirkung der Klemmenspannung des Stromerzeugers.

Durch dieses Mefsgeräth läfst sich die Gesammtenergie messen, welche vom Stromerzeuger abgegeben wird, denn diese Gesammtenergie ist das Product aus der Stromstärke und der Zeigerablenkung auf der Scala m, wenn die Contactfeder / allein geschlossen ist. Ebenso wird durch das Mefsgerälh die in den Hauptleitungen verzehrte Energie gemessen, denn diese letztere ist das Product aus der Stromstärke und der Zahl auf der Scala wi, wenn die Contactfeder t allein geschlossen ist, das ist das Product ζ²·#\ Der Unterschied zwischen diesen zweiProducten ergiebt die Energie, welche für die Stromverbrauchsstellen zur Verfügung steht. Der Widerstand in den Vertheilungshauptleitungen kann auch gefunden werden durch Division des Spannungsverlustes in.Volt, welchen das Mefsgeräth anzeigt, wenn die Contactfeder t allein geschlossen ist, mit der Stromstärke in Amperes,

das ist

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Spannungsmesser, gekennzeichnet durch zwei entgegengesetzt wirkende Spulen, von denen die eine mit den Polklemmen des Stromerzeugers verbunden ist, während die andere Spule einerseits mit einer Klemme des Stromerzeugers, andererseits mit einem entfernten Punkte des Leitungsnetzes verbunden ist, wobei in jeden Spulenstromkreis ein Stromschliefser eingeschaltet ist, um je nach Bedarf jede Spule einzeln oder beide gleichzeitig einschalten zu können, in letzterem Falle zur Ermittelung der Spannung an dem entfernten Punkte des Leitungsnetzes.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.