DE1256321B

DE1256321B - Einrichtung zur UEberwachung der Symmetrie und der Drehfeldrichtung von Drehstromspannungen

Info

Publication number: DE1256321B
Application number: DE1963K0050324
Authority: DE
Inventors: Eugen Kress
Original assignee: EUGEN KRESS
Current assignee: EUGEN KRESS
Priority date: 1963-07-24
Filing date: 1963-07-24
Publication date: 1967-12-14

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GOIr

Deutsche Kl.: 2Ie-36/04

Nummer: 1 256 321

Aktenzeichen: K 50324IX d/21 e

Anmeldetag: 24. Juli 1963

Auslegetag: 14. Dezember 1967

Der Überwachung von Drehstromspannungen kommt bei emfindlichen Geräten eine große Bedeutung zu, wobei die Forderung gestellt wird, daß sowohl die Spannungssymmetrie, Spannungshöhe des symmetrischen Drehstromsystems und dessen Phasenfolge überwacht wird. Besonders zur Überwachung von Zählerspannungen werden solche Geräte verwendet, da bekanntlich ein Ausfall einer Phase zu erheblichen Meßfehlern führt, welcher nicht ohne weiteres an den Kunden nachberechnet werden kann. Sehr oft werden diese Fehler nicht bemerkt, wodurch eine Fehlanzeige über einen langen Zeitraum möglich ist.

Es wird deshalb die Forderung gestellt, daß auch ein Zählerableser ohne besondere Vorbildung in der Lage ist, bei seiner Ablesetätigkeit die Zählerspannung mit einem Blick zu überprüfen. Hierfür werden bisher verschiedene Ausführungen verwendet. So gibt es beispielsweise Anordnungen, welche mit einem Motorrelais arbeiten, oder solche mit mehreren spannungsabhängigen Relais mit entsprechenden Schauzeichen. Zum Teil werden auch Kontrollampen oder Dreifachspannungsmesser eingesetzt.

Der Erfindungsgegenstand bezweckt eine einfache, billige Einrichtung zur Überwachung der Drehstromspannungen, bei welcher mit einem Gerät folgende Zustände angezeigt oder auch bei Abweichungen zusätzlich durch Kontaktgabe gemeldet werden können.

1. Symmetrie der Drehstromspannungen, wobei sowohl der Phasenwinkel als auch die Spannungshöhe überwacht wird.

2. Überwachung der Phasenfolge.

3. Anzeige der symmetrischen Betriebsspannung.

Es soll außerdem angestrebt werden, daß nur handelsübliche Teile verwendet werden und keine Mechanik vorhanden ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Richtung zur Überwachung der Symmetrie und der Drehfeldrichtung von Drehstromspannungen, insbesondere für Zählerspannungen, bei der zwischen zwei Phasenleitern die Reihenschaltung eines Kondensators C mit zwei Widerständen A₁ und R₂ liegt, wobei der Blindwiderstand des Kondensators X_c mit den Widerständen R₁ und R₂ im Verhältnis

Rt-. R₁IXe = 1:0,5: -^-

steht, und zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und dem Nullpunkt ein Spannungsanzeiger oder ein Spannungsrelais oder beides zusammen liegt. Bei einer derartigen Anordnung ist es

Einrichtung zur Überwachung der Symmetrie und der Drehfeldrichtung von Drehstromspannungen

Anmelder:

Eugen Kress,

Nimburg am Kaiserstuhl, Mühlenstr. 180

Als Erfinder benannt:

Eugen Kress, Nimburg am Kaiserstuhl

bereits bekannt, als Bezugspunkt für die Spannungsmessung den Sternpunkt des Dreiphasennetzes zu verwenden. Dies hat jedoch den Nachteil, daß damit mit einem Kontrollgerät nur jeweils zwei Phasenspan-

ao nungen zu überwachen sind. Will man das gesamte Drehstromsystem mit drei Phasenleitern überwachen, sind zwei Anzeigeeinrichtungen mit der zugehörigen Brückenschaltung erforderlich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Drehstromsystem ohne zugänglichen Sternpunkt, wie sie gerade bei Hochspannungsmessungen mittels zwei zweiphasigen Spannungswandlern häufig vorhanden sind, mit dieser Einrichtung nicht überwacht werden können. Um diese Nachteile zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung der NuIlpunkt künstlich, in an sich bekannterweise durch drei in Stern geschaltete Kondensatoren, Drosseln oder Widerstände gebildet.

Nach A b b. 1 wird vorgeschlagen, drei Kondensatoren Cx zu einem künstlichen Sternpunkt zusammenzuschalten. Dasselbe kann auch mit drei Widerständen oder drei Drosseln erfolgen. Kondensatoren haben jedoch den Vorteil, daß sie praktisch keine Verluste haben. An zwei Phasen wird nun eine Reihenschaltung aus einem Kondensator C und zwei Widerständen R₁ und R₂ angeschlossen. Beim Anschluß dieser Schaltungsordnung an eine Drehstromspannung entsteht ein Spannungsvektorbild nach A b b. 5 bzw. nach Wechsel des Drehfeldes nach A b b. 6. Im ersten Fall ist die Spannung zwischen den Punkten α und b gleich Null, im zweiten Fall besteht zwischen dem künstlichen Nullpunkt α und dem Punkt b eine Spannung Δ U in der Größe der Phasenspannung. Wird also ein Spannungsmesser angeschlossen, so zeigt dieser die Phasenspannung des Drehstromsystems an.

Jede Unsymmetrie führt zu einer Verkleinerung dieser Differenzspannung. In der A b b. 7 ist das

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Claims

Vektorbild gezeichnet, wenn die Phase R unterbrochen ist. Die Spannung Δ U ist jetzt nur noch die Hälfte vom Normalzustand. Die A b b. 8 und 9 zeigen die Vektorbilder bei Ausfall der Phase 5 bzw. T. Die Differenzspannung Δ U wird jedesmal auf die Hälfte zurückfallen. In der A b b. 2 ist die Brückenschaltung zwischen R und T mit einem Widerstand R und zwei Drosseln L1 und L2 gezeichnet. Der künstliche Sternpunkt kann wie in A b b. 1 bleiben. Die Wirkungsweise entspricht bei richtiger Bemessung der Schaltungsordnung nach A b b. 1. Das gleiche gilt für die in A b b. 3 dargestellte Anordnung von einem Widerstand R mit zwei Kondensatoren C1 und C2 und für die in Abb. 4 dargestellte Schaltung mit einer Drossel L und zwei Widerständen R1 und R2. Aus der Beschreibung folgt, daß ein zwischen dem Punkt α und b eingeschalteter Spannungsmesser bei Ausfall einer beliebigen Phase auf die Hälfte zurückgeht. Diese Stelle wird zweckmäßigerweise auf der Skala besonders hervorgehoben. Der Spannungsmesser 1 kann auf die Nennspannung geeicht werden. Es ist also möglich, mit einem einzigen Spannungsmesser 1 alle drei Phasen auf Symmetrie und Phasenfolge zu überwachen. Durch das Relais 2, welches allein oder zusätzlich zum Spannungsmesser in der Schaltung verwendet werden kann, ist es möglich, eine Störungsmeldung weiterzugeben. Wenn das Drehstromsystem so an die Schaltungsanordnung gelegt wird, daß ein Vektorbild nach A b b. 5 entsteht, kann eine reine Symmetrieüberwachung des angeschlossenen Drehstromsystems erfolgen. Jede Abweichung, sowohl des Phasenwinkels als auch der einzelnen Phasenspannungen gegeneinander, führt zu einer Differenzspannung zwischen den Punkten α und b. Ein entsprechend bemessener Spannungsanzeiger 1 oder sonstige Anzeigegeräte oder ein Relais 2 kann zur Weitergabe der Meldung verwendet werden. Es ist ebenfalls nur ein Relais oder ein Anzeigeinstrument notwendig, um Abweichungen der Symmetrie aller drei Phasen anzuzeigen. Zweckmäßigerweise wird die Schaltung mit Kondensatoren aufgebaut, da in diesem Falle die Induktivität der Relaisspule 2 und des Anzeigeinstrumentes durch die kapazitive Schaltung kompensiert werden kann, womit eine größere Empfindlichkeit erreicht wird. Eine weitere Steigerung der Ansprechempfindlichkeit ist z. B. durch ein transistorverstärktes Relais möglich. Dadurch kann die Schaltungsanordnung zum Schutz von Drehstrommotoren gegen Phasenlauf verwendet werden. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Überwachung der Symmetrie und der Drehfeldrichtung von Drehstromspannungen, insbesondere für Zählerspannungen, bei der zwischen zwei Phasenleitern die Reihenschaltung eines Kondensators C mit zwei Widerständen R₁ und i?₂ liegt, wobei der Blindwiderstand des Kondensators X_c mit den Widerständen R₁ und R_s im Verhältnis

R₂

= 1:0,5: ^-

steht und zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände und dem Nullpunkt ein Spannungsanzeiger oder ein Spannungsrelais oder beides zusammen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt künstlich in an sich bekannter Weise durch drei in Stern geschaltete Kondensatoren, Drosseln oder Widerstände gebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Kondensators C eine Drossel L verwendet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Phasenleitern die Reihenschaltung zweier Kondensatoren bzw. zweier Drosseln und eines Widerstandes liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungs- oder Strommesser auf die Nennspannung geeicht ist und der Störungszustand auf der Skala besonders hervorgehoben wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 275 554.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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