DE1463016B1 - Circuit arrangement for monitoring the insulation of an alternating current system with an isolated zero point to earth - Google Patents
Circuit arrangement for monitoring the insulation of an alternating current system with an isolated zero point to earthInfo
- Publication number
- DE1463016B1 DE1463016B1 DE19641463016 DE1463016A DE1463016B1 DE 1463016 B1 DE1463016 B1 DE 1463016B1 DE 19641463016 DE19641463016 DE 19641463016 DE 1463016 A DE1463016 A DE 1463016A DE 1463016 B1 DE1463016 B1 DE 1463016B1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- earth
- alternating current
- winding
- insulation
- circuit arrangement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
- H02H3/162—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems
- H02H3/165—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass for ac systems for three-phase systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Isolation eines einen isolierten Nullpunkt aufweisenden Wechselstromsystems gegen Erde, mit einem Zweiwickelrelais, dessen erste Wicklung mit einem Wicklungsende an einem Nullpunkt des Systems und dessen zweite Wicklung mit einem Wicklungsende über einen Widerstand und eine Diodensternschaltung an den Phasen des Wechselstromsystems liegt.The invention relates to a circuit arrangement for monitoring the insulation of a isolated zero point alternating current system to earth, with a two-winding relay, its first winding with one winding end at a zero point of the system and its second Winding with one winding end via a resistor and a diode star connection to the Phases of the AC system.
Es ist eine Einrichtung zum Schutz gegen gefährliche Berührungsspannungen bei Erdleiterbruch in Wechselstromanlagen bekannt, bei der der den beiden Spulen eines Auslöse-Differentialrelais gemeinsame Punkt über einen Widerstand und eine Diodensternschaltung an den Phasen des Wechselstromsystems liegt, während die beiden freien Enden der Relaisspulen jeweils über Sternpunktbildner mit den einzelnen Phasen des Wechselstromsystems verbunden sind.It is a device for protection against dangerous touch voltages in the event of an earth conductor break in AC systems known at the point common to both coils of a trip differential relay is connected to the phases of the alternating current system via a resistor and a diode star connection, while the two free ends of the relay coils each via star point generator with the individual phases of the AC system are connected.
Mittels dieser bekannten Einrichtung ist es zwar möglich, einen eventuellen Nulleiterbruch einwandfrei festzustellen, aber eine gleichzeitige Überwachung des Systems auf Isolationsfehler kann nicht gewährleistet werden, da das verwendete Differentialrelais in seiner Empfindlichkeit auf einen Nulleiterbruch abgestellt ist, so daß Differenzströme, die durch Isolationsfehler entstehen, bei entsprechend hohem Isolationswiderstand nicht zur Auslösung führen können. Insbesondere wird bei der bekannten Schaltung für den Fall, daß zwischen den einzelnen Phasen des Wechselstromsystems und Erde ein durch Isolationsfehler bedingter Fehlerstrom fließt, der gleich dem zwischen dem Diodenstern und einem Sternpunktbildner fließenden Strom ist, weder im Isolationsfehler noch ein Erdleiterbruch angezeigt, was einen erheblichen Nachteil darstellt.By means of this known device it is possible to correctly detect a possible break in the neutral conductor but a simultaneous monitoring of the system for insulation faults cannot be guaranteed because the sensitivity of the differential relay used is based on a neutral conductor break, so that differential currents caused by insulation faults with a correspondingly high insulation resistance cannot lead to tripping. In particular, in the known circuit for the case that between the individual phases of the alternating current system and earth there is an insulation fault Fault current flows, which is the same as that flowing between the diode star and a star point generator Current is displayed neither in the insulation fault nor an earth conductor break, which is a significant disadvantage represents.
Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung zur Überwachung der Isolation eines einen isolierten Nullpunkt aufweisenden Wechselstromsystems gegen Erde, die stets eine einwandfreie Isolationsmessung gestattet, sowohl auf einphasige als auch auf mehrphasige Erdschlüsse anspricht und gewährleistet, daß die Gleichspannung zur Aufladung der Kapazitäten des Netzes den geringstmöglichen Wert besitzt.The aim of the invention is to create a circuit arrangement for monitoring the insulation of a isolated zero point alternating current system to earth, which always ensures a perfect insulation measurement allowed to respond to both single-phase and multi-phase earth faults and ensures that the DC voltage for charging the capacities of the network is as low as possible Owns value.
Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs angeführten Gattung, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die erste Wicklung über einen Widerstand an den Nullpunkt angeschlossen ist und daß die anderen Enden der beiden Wicklungen über eine gemeinsame Verbindung an Erde gelegt sind.This task is based on a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning solved according to the invention in that the first winding via a resistor to the zero point is connected and that the other ends of the two windings have a common connection are placed on earth.
Vorzugsweise sind die zwei Wicklungen gleichdimensioniert, aber entgegengesetzt geschaltet.The two windings are preferably dimensioned the same, but connected in opposite directions.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, die ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zeigt.The invention is described below with reference to the drawing, which shows a circuit diagram of the invention Circuit arrangement shows.
In der Zeichnung ist mit der Bezugsziffer 1 die Sekundärwicklung eines Leistungstransformators zur Speisung des zu überwachenden dreiphasigen Netzes 2 mit isoliertem Nulleiter bezeichnet.In the drawing, the reference number 1 is the secondary winding of a power transformer for Supply of the three-phase network 2 to be monitored with an insulated neutral conductor.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Überwachung der Isolation dieses Wechselstromsystems gegen Erde ist insgesamt mit der Bezugsziffer 3 bezeichnet. Diese Schaltungsanordnung umfaßt zwei parallelgeschaltete Kreise 3a und 3b.The circuit arrangement according to the invention for monitoring the insulation of this alternating current system with respect to earth is designated as a whole by the reference number 3. This circuit arrangement comprises two circuits 3a and 3b connected in parallel.
Der erste Kreis 3a besteht aus einer Diodensternschaltung 4, deren in gleicher Richtung gepolte Dioden Aa, 4b, 4c aufweisende Zweige mit den Phasen 2a, 2b, 2c des Wechselstromsystems verbunden sind. Der gemeinsame Punkt 5 der Diodensternschaltung liegt über einen Widerstand 6, eine Relaiswicklung \3a und ein in Ohm geeichtes Milliamperemeter 14 an Erde.The first circuit 3a consists of a star diode circuit 4, the branches of which are polarized in the same direction Aa, 4b, 4c and connected to the phases 2a, 2b, 2c of the alternating current system. The common point 5 of the star diode connection is connected to earth via a resistor 6, a relay winding \ 3a and a milliammeter 14 calibrated in ohms.
Der zweite Kreis 3b weist einen Widerstand 9 auf, der einerseits mit dem neutralen Punkt 10 der Sekundärwicklung 1 des Leistungstransformators und andererseits über eine weitere Relaiswicklung 13b mitThe second circuit 3b has a resistor 9, on the one hand with the neutral point 10 of the secondary winding 1 of the power transformer and on the other hand via a further relay winding 13b with
ίο einem Punkt 11 des ersten Kreises verbunden ist, der sich zwischen der Relaiswicklung 13a und dem Milliamperemeter 14 befindet.ίο is connected to a point 11 of the first circle, which is located between the relay winding 13a and the milliammeter 14.
Die Kapazitäten jeder Phase 2A, 2B, 2c des Wechselstromsystems gegen Erde sind durch drei Kondensatoren 12a, 12b, 12c schematisch dargestellt.The capacitances of each phase 2 A , 2 B , 2c of the alternating current system to earth are shown schematically by three capacitors 12a, 12b, 12c.
Für den Fall, daß das Wechselstromsystem 2 keinen Isolationsfehler gegen Erde aufweist, ergibt sich, daß die Kapazitäten 12^, 12b, 12c an einer Spannung liegen, die höchstens gleich der Spannung ist, die zwischen dem den Kreisen 3,4 und 3b gemeinsamen Punkt 11 und Erde vorhanden ist.In the event that the alternating current system 2 has no insulation fault with respect to earth, it follows that the capacitances 12 ^, 12b, 12c at a voltage lie, which is at most equal to the voltage that is common between the circles 3, 4 and 3b Point 11 and earth is present.
Die effektive Spannung Uct, die jede Phase 2a, 2b, M 2c des Wechselstromsystems gegen Erde annimmt, ist durch folgenden Ausdruck gegeben:The effective voltage U c t that each phase 2a, 2b, M 2c of the AC system assumes to earth is given by the following expression:
Uct = Vt/J + Uf, Uct = Vt / J + Uf,
wobei Uc der Effektivwert der Sternspannung des Wechselstromsystems ist.where Uc is the rms value of the star voltage of the AC system.
Durch geeignete Wahl des Verhältnisses zwischen den Werten R1 und R2 der Widerstände 9 und 6 der beiden Kreise 3b und 3a kann die die Kapazitäten 12a, 12b, 12c aufladende Gleichspannung auf den Minimalwert eingestellt werden.By suitable choice of the ratio between the values R 1 and R 2 of the resistors 9 and 6 of the two circuits 3b and 3a , the direct voltage charging the capacitors 12a, 12b, 12c can be set to the minimum value.
Der Wert R1 des Widerstands 9 kann so klein gewählt werden, daß die Spannung Uct einen bestimmten Minimalwert nicht ^ überschreitet, der jedoch größer ist als der Effektivwert Uc der Sternspannung des Systems.The value R 1 of the resistor 9 can be chosen so small that the voltage U c t does not exceed a certain minimum value, which is, however, greater than the effective value U c of the star voltage of the system.
Die beiden Wicklungen 13^ und 13ß des Zweiwicklungsrelais sind so geschaltet, daß der zwischen dem Punkt 5 und dem neutralen Punkt 10 des Wechsel-Stromsystems im Falle einer einwandfreien Isolation des Wechselstromsystems gegen Erde fließende Strom insgesamt einen Fluß Null erzeugt.The two windings 13 ^ and 13ß of the two-winding relay are connected so that between point 5 and neutral point 10 of the alternating current system in the case of a perfect insulation of the alternating current system against earth flowing Electricity generated a total of zero flow.
Tritt ein Isolationsfehler gegen Erde auf, so entsteht zwischen den Wicklungen 13^ und 13b eine Unsymmetrie, und auf Grund des entstehendenIf there is an insulation fault to earth, a will occur between windings 13 ^ and 13b Asymmetry, and due to the resulting
Flusses wird von dem Relais ein Öffnungskontakt 15 betätigt, der in einen Kreis 16 zwischen zwei Phasen des Wechselstromsystems eingeschaltet ist, welcher zur Speisung einer Spule 16 dient, die einen Schalter 17 zur Netzabschaltung betätigt.Flow is actuated by the relay, an opening contact 15, which is in a circuit 16 between two phases of the alternating current system is switched on, which is used to feed a coil 16 which has a switch 17 actuated to switch off the power supply.
Wird der Wert des Widerstandes jeder der Wicklungen 13λ, 13b des Relais mit r, der Wert des Widerstandes 6 mit Rr und der Wert des Widerstandes 9 mit R1 bezeichnet, so ist die Gleichspannungskomponente Uer, die zwischen dem Punkt 11 und Erde erscheint, durch folgende Formel gegeben:If the value of the resistance of each of the windings 13λ, 13b of the relay is designated by r, the value of resistor 6 by R r and the value of resistor 9 by R 1 , then the direct voltage component Uer that appears between point 11 and earth is given by the following formula:
υ = Ue(R1 +Ζ")
R1 + Ir + Rr υ = Ue (R 1 + Ζ ")
R 1 + Ir + R r
Der Wert von Ucr kann dabei auf einen bestimmten Minimalwert reduziert werden, indem der Wert von R1 genügend klein gewählt wird.The value of U cr can be reduced to a certain minimum value by choosing the value of R 1 to be sufficiently small.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR934462A FR1372466A (en) | 1963-05-10 | 1963-05-10 | Improved method and device for controlling the insulation from the earth of an AC electrical network |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1463016B1 true DE1463016B1 (en) | 1970-07-02 |
Family
ID=8803598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19641463016 Pending DE1463016B1 (en) | 1963-05-10 | 1964-05-06 | Circuit arrangement for monitoring the insulation of an alternating current system with an isolated zero point to earth |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE647635A (en) |
| DE (1) | DE1463016B1 (en) |
| FR (1) | FR1372466A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2454207A1 (en) * | 1979-04-10 | 1980-11-07 | Parrier Henri | Safety circuit for electrical machinery - employs diode bridges to detect anomalies and drive amplifier controlled cut=outs |
| DE3463301D1 (en) * | 1983-03-23 | 1987-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system |
| DE19507060B4 (en) * | 1995-03-01 | 2005-01-20 | Gossen-Metrawatt Gmbh | Method and device for checking protective measures in real IT networks |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE939462C (en) * | 1942-03-05 | 1956-05-03 | Siemens Ag | Device for protection against dangerous contact voltages in the event of an earth conductor break in AC systems for mining and underground operations |
| DE971635C (en) * | 1948-10-02 | 1959-03-05 | Walther Dipl-Ing Bender | Device for monitoring three-phase systems for ohmic conductors |
| DE1704101A1 (en) * | 1967-07-12 | 1971-04-22 | Hesser Ag Maschf | Shaping mandrel on machines for the production of bags or similar packaging containers |
-
1963
- 1963-05-10 FR FR934462A patent/FR1372466A/en not_active Expired
-
1964
- 1964-05-06 DE DE19641463016 patent/DE1463016B1/en active Pending
- 1964-05-08 BE BE647635D patent/BE647635A/fr unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE939462C (en) * | 1942-03-05 | 1956-05-03 | Siemens Ag | Device for protection against dangerous contact voltages in the event of an earth conductor break in AC systems for mining and underground operations |
| DE971635C (en) * | 1948-10-02 | 1959-03-05 | Walther Dipl-Ing Bender | Device for monitoring three-phase systems for ohmic conductors |
| DE1704101A1 (en) * | 1967-07-12 | 1971-04-22 | Hesser Ag Maschf | Shaping mandrel on machines for the production of bags or similar packaging containers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE647635A (en) | 1964-11-09 |
| FR1372466A (en) | 1964-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2852582C2 (en) | ||
| DE2653453C3 (en) | Circuit arrangement for an auxiliary voltage derived from the mains voltage via rectifier elements for multi-pole residual current circuit breakers | |
| DE2502322C2 (en) | Earth fault protection device | |
| DE2731453C3 (en) | Earth fault detector | |
| EP3226013A1 (en) | Differential current sensor | |
| DE60001279T2 (en) | EARTH FAULT PROTECTIVE DEVICE FOR WINDING AN ELECTRICAL MACHINE | |
| DE1463016B1 (en) | Circuit arrangement for monitoring the insulation of an alternating current system with an isolated zero point to earth | |
| DE2026685C3 (en) | Method and switching device for interrupting direct current power transmission networks | |
| DE1463016C (en) | Circuit arrangement for monitoring the isolation of an alternating current system with an isolated zero point to earth | |
| DE512150C (en) | Electrical protection system with two monitoring wires | |
| WO2003044545A1 (en) | Method for the detection of an earth connection occurring in the vicinity of a neutral point in an electrical device, device for carrying out and application of said method | |
| DE567079C (en) | Device for preventing the persistence of fault currents, for example in the event of earth faults in electrical systems | |
| DE102017217411A1 (en) | Residual Current Device | |
| DE670766C (en) | Earth fault protection device | |
| DE481670C (en) | Device for reducing or completely eliminating the voltage caused by induction from the upper-voltage side on the lower-voltage side of transformers | |
| DE889798C (en) | Arrangement in electrical alternating current machines to limit the compensating currents that occur in the event of faults in the insulation between partial conductors connected in parallel | |
| DE2105860C3 (en) | Protection and short-circuit location system for interconnected multiple rings | |
| DE450556C (en) | Multi-phase induction relay | |
| AT232570B (en) | Current comparison protection circuit for generators with more than two parallel stator windings | |
| DE911036C (en) | Arrangement when connected to a power network via a capacitor and an alternating current machine connected to this resistor in series or parallel to it | |
| AT215520B (en) | Method and device for protecting electricity networks against short circuits | |
| DE2061586A1 (en) | Earth fault protection device for star-connected windings | |
| AT250474B (en) | Protective device for electrical system parts | |
| DE461215C (en) | Device for high-voltage systems for displaying the short-circuit in alternating current devices and machines | |
| DE1763249C3 (en) | Monitoring device for the insulation status of non-earthed direct current systems |