DE2235602A1 - DEVICE FOR MONITORING THE STATE OF INSULATION IN A POWER SUPPLY NETWORK - Google Patents
DEVICE FOR MONITORING THE STATE OF INSULATION IN A POWER SUPPLY NETWORKInfo
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Description
Vorrichtung zùr Überwachung des Isolationszustandes in einem Stromversorgungsnetz Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Isolationszustandes in einem Stromversorgungsnetzt mit mehreren bei auftretenden Isolatitonsfehlern separat abschaltbaren Verbrauchern, bei welcher ein Isolations meßgerät die Höhe einer aus dem Stromversorgungsnetz abgeleiteten Spannung mit einer einstellbaren Schwellenspannung vergleicht und ein Abschaltkreis bei Überschreiten der Schwellenspannung die Abschaltung der Verbraucher einleitet.Device for monitoring the insulation status in a power supply network The invention relates to a device for monitoring the state of insulation in a power supply network with several isolation errors that occur consumers that can be switched off separately, for which an insulation measuring device measures the height a voltage derived from the power supply network with an adjustable voltage Threshold voltage compares and a shutdown circuit when the threshold voltage is exceeded initiates the shutdown of the consumer.
Es ist bekannt, den Isolationszustand elek-trischer Netze ständig zu überwachen. Die ÜDerwaehungsethrichtungen wirken beim Ansprechen auf Schaltvorrichtungen ein, die in der Regel den Hauptschalter des Stromversorgungsnetzes abschalten und damit das' gesamte Netz stillegen. Um unnötigen Netzstll3egungen vorzubeugen, ist es ferner bekannt, einen zusätzlichen Vorwarnkeis vorzusehen, der bei Absinken eines Isolationswertes anspricht und auf die Gefahr der Isolationsverschlechterung hinweist. Der Vorwarnkreis bewirkt noch nicht die Abschaltung des Netzes, sondern gibt lediglich ein entsprechendes Signal. Er wird auf einen Isolationswert eingestellt, der noch nicht kritisch ist. Der Abschaltkreis reagiert dagegen, wenn ein kritischer Isolationswert erreicht wurde, z.B. wenn,der Isolationswiderstand beispielsweise einen Wert von 8 kOhm unterschreitet, und schaltet dann das gesamte Netz ab.It is known that electrical networks are constantly insulated to monitor. The overdriving directions act when responding to switching devices a, which usually turn off the main switch of the power supply network and so that the entire network is shut down. To prevent unnecessary power cuts, It is also known to provide an additional early warning that when a sink The insulation value and indicates the risk of insulation deterioration. The pre-warning circuit does not yet cause the shutdown of the network, but only gives a corresponding signal. He will be on an isolation level which is not yet critical. The shutdown circuit reacts if a critical insulation value has been reached, e.g. if the insulation resistance for example falls below a value of 8 kOhm, and then switches the entire Net off.
Die Abschaltung eines ganzen Stromversorgungsnetzes ist natürlich sehr hinderlich und u.U. gefährlich, z.B.Shutting down an entire power supply network is natural very cumbersome and possibly dangerous, e.g.
in einem Untertagebetrieb führt das Abschalten des gesamten elektrischen Netzes nicht nur zu einem erheblichen Ausfall der Produktion, sondern zieht außerdem die Gefahr mit sich, daß funktionswichtige Anlagen, z.B. die Bewetterung oder die Wasserhaltung mit ausfallen. Diese beiden Betriebszweige sind aber für die Erhaltung einer Grube und die Sicherheit der darin beschäftigten Menschen von lebenswichtiger Bedeutung.in an underground operation, the shutdown of the entire electrical Network not only leads to a significant loss of production, but also pulls there is a risk of critical systems, e.g. ventilation or the Dewatering with fail. However, these two branches of operation are for maintenance a pit and the safety of the people working in it are of vital importance Meaning.
Um disen Schwierigkeiten zu begegnen, ist es bekannt, spezielle Betriebseinrichtungen in einem Netz durch einen gesonderten Meßkreis des Isolationsmeßgerätes separat zu überwachen.In order to counter these difficulties, it is known to use special operating facilities in a network by a separate measuring circuit of the insulation measuring device to monitor.
In bestimmten Betriebsteilen, wie beispielsweise an ortsveränderlichen Leitungen und den angeschlossenen MaschinerlJ ist die Gefahr der Verschlechterung des Isolationswertes besonders groß.- Die anderen Betriebsteile, wie z.B. die Wasserhaltung oder die Bewetterung, werden dann verzögert geschaltet, wobei z.B. der Bergbau eine zulässige Abschaltzeit bei Isolationsverschlechterung auf den gerade noch zulässigen Isolationswert von 1,5 sec. gelegt hat, während in normalen Betrieben eine Abschaltzeit von 1 see.In certain parts of the company, such as those that can be moved Lines and the connected machinery is at risk of deterioration the insulation value is particularly high - The other operational parts, such as the water drainage or ventilation, are then switched on with a delay, e.g. mining a permissible switch-off time in the event of insulation deterioration to the just permissible Insulation value of 1.5 seconds, while in normal operations there is a switch-off time from 1 see.
zulässig ist.is permissible.
Die zeitlich gestaffelte Abschaltung kann erfolgen durch im' Netz verteilt angeordnete Erdschlußabschaltungen-oder sonstige Abschaltungen. Diese Einrichtung soll. das vorzeitige Ansprechen des Isolationsüberwachungsgerätes und somit das Abschalten des Netzes verhindern. Die Abschaltvorrichtungçn sind in den Schaltgeräten an den einzelnen Verbrauchern untergebracht. -Diese Isolåtions-Uberwabhung erfordert also den Einsatz eines Isolationsmeßgerätes und die zusätzliche Verwendung von Erdschlußabschaltungen und dgl., die im Netz verteilt angeordnet sind.The staggered shutdown can take place in the 'network earth fault disconnections or other disconnections arranged in a distributed manner. This facility target. the premature response of the insulation monitoring device and thus the Prevent shutdown of the network. The disconnection devices are in the switchgear housed at the individual consumers. -This isolation supervision requires thus the use of an insulation measuring device and the additional use of earth fault shutdowns and the like. Which are arranged distributed in the network.
Aufgabe der Erfindung ist-es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß. sowohl die Materialkoste'n-als auch die Installationskosten hrabgesetzt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der AbschaItkreis mit mehreren in dem Isolationsmeßgerät angeordneten zeitlich. gestaffelt schaltenden Zeitgliedern verbunden ist, di nur dann ansprechen, wenn das Signal des Abschaltkreises länger ansteht als die jeweils eingestellte Zeitdauer und von denen jede mit einer Schaltvorrichtung zum Abschalten eines Teiles des Stromversorgungsnetzes verbunden ist.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind of improving that. both the material costs and the installation costs be deducted. This object is achieved according to the invention in that the shutdown circuit with several arranged in the insulation measuring device in time. staggered switching Timers connected that respond only when the signal from the shutdown circuit is pending longer than the respective set time period and each of which with a Switching device connected to switch off part of the power supply network is.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Abschaltung der verschiedenen Verbraucher zeitlich gestaffelt erfolgt, sind die Zeitglieder räumlich in dem Isolationsmeßgerät mit untergebracht. Aus dem Isolationsmeßgerät führen daher eine Reihe von Anschlußklemmen heraus, von denen jede für eine bestimmte Gruppe von Verbrauchern bestimmt ist. Isolationsstörungen treten oft nur kurzzeitig ein. Sollte nach einem Ansprechen des Abschaltkreisés der Isolationswert wieder unkritisch zerden, so erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Abschaltung der Verbraucher, wenn die Zeitspanne des verminderten Isolationswertes kürzer ist als die an den Zeitgliedern eingestellte Verzögerungszeit. In einem Netz treten häufig-sogenannte "Wischer" auf, die bei normalen tlberwachungseinrichtungen bereits zum Abschalten führen. Diese Wischer können, falls ihre Dauer die eingestellten Zeiten nicht erreicht, nicht wirksam werden.In the device according to the invention, in which the shutdown of the different consumers staggered in time, the time elements are spatial housed in the insulation measuring device. Therefore lead from the isolation measuring device a number of terminals out, each for a specific group is determined by consumers. Insulation disorders often only occur for a short time. Should the insulation value become uncritical again after the shutdown circuit has responded disintegrate, so there is no shutdown in the device according to the invention the consumer if the period of the reduced insulation value is shorter than the delay time set on the timers. Step into a net often-so-called "wipers", which are already used with normal oil monitoring devices lead to shutdown. These wipers can, if their duration is the set Times not achieved, not effective.
Wie bei jeder Überwachungsvorrichtung ist Wert darauf zu legen daß auch die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichst stets, d. h. bei jedem Einschalten des Netzes, funktionsfähig und eingeschaltet ist. Um dies zu erreichen, kann die Schaltvorrichtung zum Einschalten des Hochspannungsschalters in weiterer Ausgestaltung der Erfindung derart an das Isolationsmeßgerät angeschlossen sein, daß sie bei nicht an Spannung liegendem Isolationsmeßgerät geöffnet ist. Dies bedeutet daß der Hochspannungsschalter nur eingeschaltet und den das überwachte Netz mit Energie versorgenden Transformator einspeist, wenn das Isolationsmeßgerät eingeschaltet ist. Die Ausstellung des Geräteschalters des Isolationsmeßgerätes bewirkt, daß das Netz nicht eingeschaltet werden kann, so daß ein Netz niemals ohne das angeschaltete und betriebsbereite Isolationsmeßgerät gefahren werden kann und je Schutzbestimmungen damit in jedem Fall erfüllt sind.As with any monitoring device, it is important to ensure that also the device according to the invention whenever possible, d. H. every time it is switched on of the network, is functional and switched on. To achieve this, the Switching device for switching on the high-voltage switch in a further embodiment the invention be connected to the insulation meter that they are not at voltage is open. This means that the high voltage switch only switched on and the transformer supplying the monitored network with energy feeds in when the insulation measuring device is switched on. The issuance of the device switch the insulation measuring device means that the mains cannot be switched on, so that a network can never be switched on and ready for operation without the insulation measuring device can be driven and depending on the protective provisions are met in every case.
Das Isolationsmeßgerät kann drei im Stern geschaltete Wicklungen enthaltene deren Sternpunktspnnung über eit Tiefpaßfilter an den Eingang eines Schwellenwertschalters mit einstellbarer Schaltschwelle gelegt sind. Das Tiefpaßfilter dient der Herausziehung kurzzeitiger Störimpulse und verhindert so das unnötige Ansprechendes Abschaltkreises.The insulation measuring device can contain three star-connected windings their neutral point voltage via a low-pass filter to the input of a threshold value switch are set with an adjustable switching threshold. The low-pass filter is used for extraction short-term Interfering impulses and thus prevents the unnecessarily appealing Shutdown circuit.
Wird das Isolationsmeßgerät eingeschaltet oder spricht einer der Zeitkreise an, so kann dem Isolationsmeßgerät nach ca. 5 sec. ein 0,5 bis 0,75 sec. langer Wiedereinschaltimpuls entommen-werden.-Dieser Impuls kann'eine automatische Wiedereinschaltung des Netzes mit Hilfe von motorangetriebenen Schaltern einleiten.If the insulation measuring device is switched on or if one of the timing circuits is speaking on, the insulation measuring device can be 0.5 to 0.75 seconds longer after approx. 5 seconds Reclosing pulse can be removed.-This pulse can be used for automatic reclosing of the network with the help of motor-driven switches.
Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert.In the following an exemplary embodiment of the invention is based on the single figure of the drawing explained in more detail.
In der Zeichnung ist ein Biockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.In the drawing is a block diagram of the device according to the invention shown.
Das abgebildete Isolationsmeßgerät ist an die Leitungen R, S, T des Versorgungsnetzes angeschlossen. Diese Der sorgungsieitungen sind Uber den dreipoligen Geräte-.schalter bl mit jeweils einer Spulenwicklung 10, 11, 12 verbindbar. Die anderen Enden. der drei Spulenwicklungen 10, 11, 12 sind zu einem Sternpunkt 13 zusammengeschaltet.The illustrated insulation measuring device is connected to lines R, S, T of the Connected to the supply network. These of the supply lines are over the three-pole Device switches bl can each be connected to a coil winding 10, 11, 12. the other ends. of the three coil windings 10, 11, 12 are at a star point 13 interconnected.
Über diesen Sternpunkt wird das Netz mit der Meeichspannung Uberlagert. Im Erdschlußfalle fließt einMeßgleichstrom zwischen Phase und Schutzleiter. Dieser Meßstrom wird Uber den Widerstand 17 an das Ampere-Meter 14 geführt, dem ein einstellbarer Abgleichwiderstand 15 und ein Kondensator 16 parallelgeschaltet ist, und dadurch zur -Anzeige gebracht. Die andere Klemme des Ampere-Meters ist Uber einen weiteren Widerstand 18 an ein RC-Tiefpaßfilter 19 angeschaltet. Hier wird der Meßstrom zur Einleitung von Schaltmaßnahmen ausgewertet. Parallel zum Eingang des Tiefpaßfilters 19 liegt ein Widerstand 22, der von dem Netzgerät 20 an einem Ende auf konstantem Potential gehalten wird, und dessen anderes Ende mit dem Widerstand 18 verbunden ist. Der Spannungsabfall an dem Widerstand 22 wird Uber das Tiefpaßfilter an den Vorwarnkreis 23 und den Abschaltkreis 24 geführt. Diese beiden Kreise sind gleichartig aufgebaut. Über die Leitung 25 sind sie mit Gleichspannung versorgt. Im Eingang eines jeden Kreises liegt ein Potentiometer 26. Durch Verstellen des Potentiometer-Abgriffes kann der Schwellenwert, bei dem der Jeweilige Kreis anspricht, verändert werden.The network is superimposed with the calibration voltage via this star point. In the event of an earth fault, a measuring direct current flows between phase and protective conductor. This Measurement current is passed through the resistor 17 to the ampere meter 14, which is an adjustable one Trimming resistor 15 and a capacitor 16 is connected in parallel, and thereby brought to the display. The other terminal of the ammeter is Uber another Resistor 18 connected to an RC low-pass filter 19. Here the measuring current becomes Initiation of switching measures evaluated. Parallel to the input of the low-pass filter 19 is a resistor 22, which is of the power supply unit 20 at one end at a constant Potential is held, and its other end with the resistance 18 is connected. The voltage drop across the resistor 22 is determined by the low-pass filter to the pre-warning circuit 23 and the shutdown circuit 24. These two circles are similarly structured. They are supplied with direct voltage via line 25. A potentiometer 26 is located in the input of each circuit Potentiometer tap, the threshold value at which the respective circuit responds, to be changed.
Die an dem Potentiometer 26 eingestellten Spannungswerte werden mit der Spannung, die an den Widerstand 22 abfällt, verglichen. Diese Spannung wird Uber das Tiefpaßfilter 19 an die Schaltkreise geführt. Die Schaltschwelle des Vorwarnkreises 23 liegt tiefer als diejenige des Abschaltkreises 24, so daß der Vorwarnkreis 23 in jedem Fall frUher anspricht. Ist die am Widerstand 26 eingestellte Potentialschwelle Uberschritten worden, so wird das Schaltsignal im Verstärker 28 verstärkt und ein Relais 29 erregt, das den Schalter 30 schließt.The voltage values set on the potentiometer 26 are shown with the voltage dropped across resistor 22 is compared. This tension will Passed through the low-pass filter 19 to the circuits. The switching threshold of the pre-warning circuit 23 is lower than that of the shutdown circuit 24, so that the prewarning circuit 23 in any case responds earlier. Is the potential threshold set at resistor 26 Has been exceeded, the switching signal in amplifier 28 is amplified and a Relay 29 energized, which closes switch 30.
Der Schalter 30 des Vorwarnkreises 23 legt Spannung an die Ausgangsklemmen 31, an die beispielsweise akustische oder optische Signaleinrichtung angeschlossen sind, um anzuzeigen, daß der Isolationswert bis unterhalb eines bestimmten Wertes abgesunken ist. Der Schalter 70 des Abschaltkreises 24 legt Spannung an die Ausgangsklemmen 32, die beispielsweise an die Schaltvorrichtung spezieller Verbraucher angeschlossen sind. Weiterhin schaltet dieser Schalter die Zeitglieder 33, 54, 35 ein, die gestaffelte Verzögerungszeiten haben und ein Ausgangssignal nur dann erzeugen, wenn das Ansteuersi-gnal länger ansteht als die eingestellte Zeitdauer. Diese eingestellte Zeitdauer kann bei dem' Zei'tglied 33 0,5 sec., beim Zeitglied 34 1>0 sec. und beim Zeitglied 35 1,5 sec.The switch 30 of the warning circuit 23 applies voltage to the output terminals 31, connected to the acoustic or optical signaling device, for example to indicate that the insulation value is below a certain value has sunk. The switch 70 of the shutdown circuit 24 puts tension to the output terminals 32, which, for example, to the switching device more specifically Consumers are connected. This switch also switches the timing elements 33, 54, 35, which have staggered delay times and an output signal only generate if the control signal is present longer than the one set Duration. This set period of time can be 0.5 sec Time element 34 1> 0 sec. And with time element 35 1.5 sec.
betragen. Nach diesen Zeiten schalten die Zeitglieder jeweils die betreffende-Ausgangsleitung 37, 38, 39 durch.be. After these times, the timers each switch the relevant output line 37, 38, 39 through.
Die Ausgangsleitungen sind mit den (nicht dargestellten) Schaltvorrichtungen für einzelne-Verbraucher oder/Gruppen von Verbrauchern verbunden, deren Abschaltung somit bei Auftreten eines Isolationsfehlers zeitlich gestaffelt erfolgt.The output lines are connected to the switching devices (not shown) for individual consumers or / groups of consumers connected, their disconnection thus staggered in time when an insulation fault occurs.
In die Leitung 39 ist ein weiterer Kontakt des von Hand zu betätigenden Schalters bl eingeschaltety der das Ansprechen des Hochspannungsschalters bei Überprüfung der Funktion des Isolationsüberwachungsgerätes verhindert.In the line 39 is another contact to be operated by hand Switch bl is switched on for the response of the high-voltage switch when checking prevents the function of the insulation monitoring device.
Zur Prüfung der Funktion der gesamten Vorrichtung und zum E-ichen bzw. Abgleichen des Amperemeters 14 sowie der Potentiometer 26 sind Prüfwiderstande 40, 41 an die Leitung T angeschlossen. Die Prüfwiderstände 40, 41 können einzeln über den als Nockenschalter mit mehreren Schaltsteliungen ausgebildeten Schalter bl mit Erdpotential verbunden werden. Sie haben unterschiedliche Widerstandswerte und können daher unterschiedlich große Isolationsfehler simulieren. Einer der-Prüfwiderstände 40, 41 kann beispielsweise demjenigen Isolationswert entsprechen, bei dem der Vorwarnkreis 23 anspricht, und der andere demjenigen Isolationswert, bei dem der Abschaltkreis 24 anspricht.For testing the function of the entire device and for calibration or adjusting the ammeter 14 and the potentiometer 26 are test resistors 40, 41 connected to line T. The test resistors 40, 41 can individually via the switch designed as a cam switch with several switching positions bl be connected to earth potential. They have different resistance values and can therefore simulate insulation faults of different sizes. One of the test resistors 40, 41 can, for example, correspond to the insulation value at which the prewarning circuit 23 responds, and the other the insulation value at which the shutdown circuit 24 responds.
Besonders hervorzuheben ist noch, daß alle Ausgangsklemmen 31, 52, 37, 58 und 59 des Gerätes potentialfreie Schließer sind. Die Ausgangskontakte befinden sich in vergossenen Baueinheiten. Die Ausstellung des Geräteschalters bewirkt, daß das Versorgungsnetz nicht eingeschaltet werden kann, so daß das Netz niemals ohne das eingebaute Isolationsmeßgerät betrieben werden kann und damit die Sicherheitsbestimmungen in jedem Fall erfüllt werden.It should be particularly emphasized that all output terminals 31, 52, 37, 58 and 59 of the device are potential-free make contacts. The output contacts are located in cast units. The issue of the device switch causes the supply network cannot be switched on, so that the network never goes without the built-in insulation measuring device can be operated and thus the safety regulations be met in any case.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722235602 DE2235602A1 (en) | 1972-07-20 | 1972-07-20 | DEVICE FOR MONITORING THE STATE OF INSULATION IN A POWER SUPPLY NETWORK |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722235602 DE2235602A1 (en) | 1972-07-20 | 1972-07-20 | DEVICE FOR MONITORING THE STATE OF INSULATION IN A POWER SUPPLY NETWORK |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2235602A1 true DE2235602A1 (en) | 1974-01-31 |
Family
ID=5851158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19722235602 Pending DE2235602A1 (en) | 1972-07-20 | 1972-07-20 | DEVICE FOR MONITORING THE STATE OF INSULATION IN A POWER SUPPLY NETWORK |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2235602A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102016207197B3 (en) * | 2016-04-27 | 2017-07-13 | Bender Gmbh & Co. Kg | Method and devices for functional testing of an insulation monitoring device |
-
1972
- 1972-07-20 DE DE19722235602 patent/DE2235602A1/en active Pending
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| EP3246715A1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-11-22 | Bender GmbH & Co. KG | Method and devices for testing the functionality of an insulation monitoring device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHN | Withdrawal |