DE1588455C3

DE1588455C3 - Phasenspannungsüberwachung für ein Drehstromsystem

Info

Publication number: DE1588455C3
Application number: DE19671588455
Authority: DE
Inventors: Egon 6079 Sprendüngen Schellhom
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1967-06-12
Filing date: 1967-06-12
Publication date: 1977-02-03

Description

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Die Phasenspannungsüberwachung enthält ein zugeführte Spannung stetig einstellbar, so daß der An-

Zeitglied, das dem Schaltkontakt des Ausgangsrelais sprechwert des Schaltrelais 117 den gegebenen Nelz-

nachgeschaltet ist. Verhältnissen leicht anpaßbar ist. Der Schalttransistor

Die mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanord- 116 besitzt einen großen Verstärkungsfaktor, so daß

nun« erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß eine 5 exakt reproduzierbare Ansprechwerte des Schaltrelais

voneinander unabhängige Einstellung der Ansprech- 117 bei geringer Schalthysterese erhalten werden,

werte der asymmetrischen und der symmetrischen Das Schaltrelais 117 steuert einen Schaltkontakt

.Spannungsabsenkung erreicht wird. Diese unabhän- 117' im Gleichstromerregerkrcis eines Ausgangsrelais

«ige Einstellung ist für automatische Notstromanlagen 217.

in stark schwankenden Netzen erforderlich, um io Die Phasenspannung U₁.,, weiche z. B. der Einpha-Fehlstarts zu vermeiden. Mit der Anordnung des Aus- sensekundärwicklung 15 des Dreiphasenlransformagangsrelais in einem Ruhestromkreis wird eine MeI- tors 10 entnommen wird, beaufschlagt die Meßeindung des Ausfalls der Versorgungsspannung erreicht. richtung 12 zur Erfassung der symmetrischen Span-Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der nungsabsenkung vom Nennwert. Die Meßeinrichtung Erfindung. 15 12 ist in gleicher Weise wie die Meßeinrichtung 11 Die Phasenspannungsüberwachung für ein Dreh- aufgebaut. Ein Transistor 216 ist bei voller Phasenstromsystem besteht im wesentlichen aus einem Drei- spannung U₁., ständig durchgesteuert, da £/,., dann phasentransformator 10, sowie aus zwei Meßeinrich- stets über der Durchbruchspannung der Zenerdiode tungen 11 und 12, von denen die erste die asymmetri- 213 liegt. Der Transistor 216 ist im Gleichstromersche Spannungsabsenkung und die zweite die symme- 20 regerkreis des Ausgangsrelais 217 angeordnet, so daß trische Spannungsabsenkung erfaßt. Der Dreiphasen- dieser Gleichstromerregerkreis im Störungsfall entwetransfonnator 10 ist mit seinen Primärwicklungen 13 der von der Meßeinrichtung 11 für die asymmetrische in Stern geschaltet und versorgt die Meßeinrichtungen Spannungsabsenkung oder von der Meßeinrichtung 11, 12 mit Steuerleistungen aus dem zu überwachen- 12 für die symmetrische Spannungsabsenkung unterden Netz. Dabei ist die Meßeinrichtung 11 an die of- 25 brachen werden kann. Mit einem Potentiometer 212 fene Reihenschaltung der Sekundärwicklungen 14 des sind verschiedene Phasenspannungssollwerte stetig Dreiphasentransformators 10 angeschlossen, während einstellbar, und zwar unabhängig von dem Potentiodie Meßeinrichtung 12 mit einer Einphasensekundär- meter 112. Die Einrichtung zur Phasenspannungswicklung 15 verbunden ist. Selbstverständlich kann überwachung kann also auf asymmetrische und symdie Meßeinrichtung zur Erfassung der asymmetri- 30 metrische Spannungsabsenkung verschieden empfindschen Spannungsabsenkung bzw. der symmetrischen Hch eingestellt werden. Ebenso ist es durch Wahl ver-Spannungsabsenkung statt mittels eines Dreiphasen- schiedener Ansprechwerte möglich, die Einrichtung transformator 10 auch mittels dreier einphasiger zur Phasenspannungsüberwachung als Grob· oder Transformatoren gebildet werden. Feinspannungsüberwachung einzusetzen.

Die Phasensummenspannung U_n für die Meßein- 35 Die Gleichstromversorgungsspannung des Ausrichtung 11 zur Erfassung dei asymmetrischen Span- gangsrelais 217 und des Schaltrelais 117 werden z.B. nungsabsenkung wird in einer Gleichrichterbrücke einer in Notstromanlagen immer vorhandenen Star-110 gleichgerichtet und über eine Zenerdiode 113 auf ter- oder Steuerbatterie entnommen. Somit kann auf einen Schalttransistor 116 gegeben. Dieser ist in dem einfache Weise die Versorgungsspannung U bereitge-Gleichstromerregerkreis eines Schaltrelais 117 an- 40 stellt werden.

geordnet. Die gleichgerichtete Phasensummenspan- Das Ausgangsrelais 217 steuert mit seinem Schalt-

nung CZ₁₁ wird durch einen Kondensator 111 geglättet kontakt 217' z.B. den Startkreis einer Notstroman-

und beaufschlagt über ein Potentiometer 112 die lage sowie den weiteren automatischen Ablauf der

Zenerdiode 113 mit ihrem Lastwiderstand 114. Zwi- Steuerfunktionen einer Notstromautomatik. In diesen

sehen Zenerdiode 113 und Lastwiderstand 114 ist der 45 Startkreis ist ein Zeitglied 16 geschaltet, um bei nur

Basiswiderstand 115 des Schalttransistors 116 ange- kurzzeitigem Unterschreiten der Ansprechwerte, so-

schlossen. genannten Netzwischern, nicht einen unnötigen Start-

Bei Netzsymmetrie ist die Phasensummenspan- impuls an die Notstromanlage zu geben. Das Zeit-

nung LZ₁₁ Null. Bei Netzasymmetrie wird die Zener- glied 16 gibt erst nach Ablauf einer eingestellten Zeit

diode 113 durchgesteuert, wenn die Phasensummen- 50 den Startimpuls frei.

spannung U₁₁ die Höhe der Durchbruchspannung er- Die Phasenspannungsüberwachung besteht bis auf reicht. Entsprechend der steilen Kennlinie der Zener- die Relais 117, 217 aus ruhenden und nicht dem Verdiode wird dem Schalttransistor 116 schnell positive schleiß unterworfenen Bauteilen. Die Relais 117, 217 Basisspannung zugeführt, so daß er sofort durchschal- sind, bezogen auf ihre Schaltleistung, weit überdimentet und das Schaltrelais 117 zum Ansprechen kommt. 55 sioniert, so daß sich eine große Lebensdauer des Ge-Mk dem Potentiometer 112 ist die der Zenerdiode 113 rätes ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 .2 Patentansprüche· ' (USA.-Patentschrift 3 313 984). In ihr werden die Ansprechwerte für die asymmetrische und die symmetri-

1. Phasenspannungsüberwachung für ein Dreh- sehe Spannungsabsenkung nur durch ein Potcntiomestromsystem mit einem bei asymmetrischer oder ter eingestellt, so daß die Ansprechwerte voneinander bei symmetrischer Spannungsabsenkung ansprc- 5 abhängig sind. Außerdem ist die bekannte Schaltungschenden Ausgangsrelais, dadurch gekenn- anordnung in Arbeitsstromschaltung ausgelegt, so zeichne t, daß für die Messung der asymmetri- daß bei einem Ausfall der Versorgungsspannung sehen und der symmetrischen Spannungsabscn- durch z. B. einen Drahtbruch kein Phasenspannungskung zwei voneinander getrennte Mcßeinrich- ausfall mehr gemeldet werden kann.

Hingen (II, 12) vorgesehen sind, deren Ansprech- io Die Aufgabe der Erfindung besteht bei einer Pha-

werte unabhängig voneinander einstellbar sind, senspannungsüberwachung der eingangs genannten

und daß das Ausgangsrelais (217) in einem Ruhe-' Art darin, daß die Ansprechwerte für die asymmetri-

stromkreis angeordnet ist, der im Störungsfall ent- sehe und die symmetrische Spannungsabsenkung un-

weder durch die Meßeinrichtung für asymmetri- abhängig voneinander eingestellt werden können und

sehe Spannungsabsenkung (11) oder durch die 15 daß ein Ausfall der Versorgungsspannung gemeldet

Meßeinrichtung für symmetrische Spannungsab- wird.
Senkung (12) unterbrochen ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

2. Phasenspannungsüberwachung nach An- löst, daß für die Messung der asymmetrischen und der spruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- symmetrischen Spannungsabsenkung zwei voneinaneinrichtung für asymmetrische Spannungsabsen- 20 der getrennte Meßeinrichtungen vorgesehen sind, dckung einen Dreiphasentransformator (10) mit in ren Ansprechwerte unabhängig voneinander cinstell-Stern geschalteten Primärwicklungen (13) und mit bar sind, und daß das Ausgangsrelais in einem Ruhein offener Reihenschaltung geschalteten Sekun- Stromkreis angeordnet ist, der im Störungsfall entwedärwicklungen (14) und einen Schalttransistor der durch die Meßeinrichtung für asymmetrische (116) enthält, in dessen Kollektorgleichstromkreis 25 Spannungsabsenkung oder durch die Meßeinrichtung ein Schaltrelais (117) angeordnet ist und der an für symmetrische Spannungsabsenkung unterbrochen seiner Basis über eine vorgeschaltete Zenerdiode ist.

(113) im Störungsfalle von der über eine deich- Die Meßeinrichtung für asymmetrische Spanrichterbrücke (HO), die an die offene Reihen- nungsabsenkung enthält in vorteilhafter Ausgestalschaltung der Sekundärwicklungen (14) des 30 tung der Erfindung einen Dreiphasentransformator Dreiphasentransformators (10) angeschlossen ist, mit in Stern geschalteten Primärwicklungen und mit in gleichgerichteten Phasensummenspannung (LZ₁₁) offener Reihenschaltung geschalteten Sekundärwickleitend geschaltet ist. lungen. Diese Sekundärwicklungen arbeiten auf eine

3. Phasenspannungsüberwachung nach An- Gleichrichterbrücke, auf deren Gleichspannungsseite spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- 35 die gleichgerichtete Phasensummenspannung ansteht, einrichtung für symmetrische Spannungsabsen- Im Störungsfall schaltet die gleichgerichtete Phasenkung einen Schalttransistor (216) enthält, in des- summenspannung über eine Zenerdiode einen Schaltsen Kollektorgleichstromkreis das Ausgangsrelais transistor an seiner Basis leitend, in dessen KoIIektor- (217) und der Schaltkontakt (117') des Schaltre- gleichstromkreis ein Schaltrelais angeordnet ist. In lais (117) der Meßeinrichtung für asymmetrische 40 der britischen Patentschrift 973 501 wird eine Meßein-Spannungsabsenkung in Reihe geschaltet sind und richtung beschrieben, bei der ebenfalls elektronische dessen Basis über eine vorgeschaltete Zenerdiode Bauteile und ein Schaltrelais zur Phasenspannungs- (213) im Störungsfalle von einer über eine Gleich- überwachung verwendet werden. Diese einfache Meßrichterbrücke (210), die an eine zusätzliche Ein-- einrichtung ist für viele Anwendungsgebiete ausreiphasensekundärwicklung (15) des Dreiphasen- 45 chend, hat jedoch, bedingt durch den geringen matetransformators (10) angeschlossen ist, gleichge- riellen Aufwand, gewisse Nachteile. Es können die richteten Phasenspannung (U₁.,) gesperrt ist. asymmetrische und die symmetrische Spannungsab-

4. Phasenspannungsüberwachung nach An- Senkung nicht getrennt voneinander gemessen und die spruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechwerte dieser beiden Meßgrößen nicht von-Zenerdioden (113, 213) jeweils an den Abgriff 50 einander unabhängig eingestellt werden.

eines Potentiometers (112; 212) angeschlossen Die Meßeinrichtung für symmetrische Spannungs-

sind, das jeweils einen Spannungsteiler für die absenkung enthält einen Dreiphasentransformator mit gleichgerichtete Phasensummenspannung (U₁₁) in Stern geschalteten Primärwicklungen und einer bzw. für die gleichgerichtete Phasenspannung Einphasensekundärwicklung, auf die eine Gleich- (U₁.,) darstellt. 55 richterbrücke folgt, die die gleichgerichtete Phasen-

5*. Phasenspannungsüberwachung nach An- spannung abgibt. Im Störungsfall sperrt die gleichgespruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalt- richtete Phasenspannung über einer Zenerdiode einen kontakt (217') des Ausgangsrelais (217) in einem Schalttransistor an seiner Basis, in dessen Kollektor-Startkreis für eine Notstromanlage angeordnet ist, gleichstromkreis das Ausgangsrelais und der Schaltin dem in Reihe mit dem Schaltkontakt (217') ein 60 kontakt des Schaltrelais der Meßeinrichtung für asym-Zeitglied (16) geschaltet ist. metrische Spannungsabsenkung in Reihe geschaltet

sind.

Die Meßeinrichtungen zur Phasenspannungsüber-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Phasenspan- wachung enthalten jeweils eine Zenerdiode, die an

nungsüberwachung für ein Drehstromsystem mit 65 den Abgriff eines Potentiometers angeschlossen ist, einem bei asymmetrischer oder bei symmetrischer das jeweils einen Spannungsteiler für die gleichgerich-Spannungsabsenkung ansprechenden Ausgangsrelais. tete Phasensummenspannung bzw. für die gleichge-Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt richtete Phasenspannung darstellt.