DE2445122A1 - System zur ueberwachung von spannung und stromstaerke - Google Patents

System zur ueberwachung von spannung und stromstaerke

Info

Publication number
DE2445122A1
DE2445122A1 DE19742445122 DE2445122A DE2445122A1 DE 2445122 A1 DE2445122 A1 DE 2445122A1 DE 19742445122 DE19742445122 DE 19742445122 DE 2445122 A DE2445122 A DE 2445122A DE 2445122 A1 DE2445122 A1 DE 2445122A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
output
signal
circuit
input
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.)
Granted
Application number
DE19742445122
Other languages
English (en)
Other versions
DE2445122C2 (de
Inventor
Michael John Cronin
George Henry Vogt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE2445122A1 publication Critical patent/DE2445122A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2445122C2 publication Critical patent/DE2445122C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Systeme zur Überwachung von Spannung und Stromstärke und insbesondere ein solches System für.die gleichzeitige Überwachung von Spannung und Stromstärke an einer sich drehenden Welle.
In manchen Anlagen, beispielsweise in einer Turbinen-Generator-Anlage, können sich an einer rotierenden Welle Spannungsdifferentiale aufbauen, die bewirken können, daß in der Welle große Stromstärken fließen. Diese Ströme können die Anlage dadurch beschädigen, daß sie eine Erhitzung und dadurch eine übermäßige Abnützung der Traglager der Welle erzeugen. Die Spannungsdifferenz zwischen Welle und
509814/0351
Erde kann auf einen Wert anwachsen, der groß genug ist, um zu einem Durchschlag der Ölfilme im Lager zu führen mit dem Ergebnis einer Bildung von Vertiefungen in den Lagern und einem frühzeitigen Ausfall des Lagers.
Bei Turbinen-Generator-Anlagen gibt es drei Hauptspannungsquellen für die Spannung zwischen einer Welle und Erde. Diese Quellen sind die elektromagnetische Schleifenspannung (electromagnetic loop voltage) von einem Ende des Generators zum anderen infolge der Asymmetrie in den magnetischen Pfaden des Generators, statische Aufladungen, die durch Wassertröpfchen erzeugt werden, die in nassen Stufen von den Turbinen-Laufschaufeln abgeschleudert werden, und eine kapazitive Spannung infolge eines Oberwellengehaltes auf der Gleichspannung der Feldwicklung.
Die außenliegenden Lager an einem Ende eines Generators sind normalerweise isoliert, um eine Unterbrechung des Kreises für die elektromagnetische Schleifenspannung zu schaffen und auf diese Weise eine Hauptquelle des Stroms in der Welle zu beseitigen. Um weiterhin die Welle vor dem Aufspeichern einer Spannung und vor Stromfluß aus anderen Quellen zu schützen, wurden Kontakte vorgesehen, die auf der Welle schleifen und einen harmlosen Ableitungsweg für den Stromfluß von der Welle nach Erde ergeben. Die Kontakte werden die Spannung zwischen Welle und Erde niedrig halten, solange diese Kontakte richtig arbeiten, indem sie den Strom ableiten und bewirken, daß die Spannung der schwachen Quelle zusammenbricht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zur Überwachung der Wirksamkeit von Kontakten bezüglich der Verhinderung des Aufbauens einer Spannung auf einer Welle geschaffen und weiterhin eine Einrichtung geschaffen, mit der bestimmt werden kann,, ob die zur Unterbrechung der elektromagnetischen Schleifenspannung verwendete Isolation in
50981 4/0351
wirksamer Weise den Stromfluß durch die außenliegenden Lager verhindert. Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung zur Warnung des Personals, wenn entweder eine übermäßig große Spannung zwischen Welle und Erde aufgebaut wird oder eine übermäßige Stromstärke durch einen Erdkontakt fließt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Überwachung des Aufbaus einer Spannung auf einer rotierenden Welle zu schaffen.
Diese Aufgabe der Erfindung wird in einer Ausführungsform dadurch gelöst, daß eine Turbinen-Generator-Anlage mit gekoppelten Wellen ein Paar von Kontakten und ein Überwachungssystem für dieselben besitzt. Die Kontakte können beispielsweise ein Bürstenpaar sein, das in Reibkontakt oder Schleifkontakt mit der Welle ist. Eine der Bürsten ist über ein Spannungsüberwachungsgerät mit hoher Impedanz mit Erde verbunden. Die andere Bürste ist über einen Nebenschluß mit niedriger Impedanz mit Erde verbunden. Über diesen Nebenschluß ist eine Schaltung zur Stromüberwachung gekoppelt. Der Spannungsmonitor mit hoher Impedanz und der Strommonitor enthalten beide Schaltungsanordnungen zur Erzeugung eines Warnsignals, wenn voreingestellte Werte für die Spannung und für die Stromstärke überschritten werden. Die Spannungsüberwachungseinrichtung enthält auch noch eine Schaltung zur Erzeugung eines zweiten Warnsignals, wenn ein vorbestimmter Spannungswert über eine vorgegebene Zeitdauer hinaus aufrechterhalten bleibt. Der Eingang zu der Spannungsüberwachungseinrichtung ist so abgestimmt, daß er in einem breiten Fiequenzbereich eine lineare Dämpfung ergibt.
Ein besseres Verständnis der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit den Abbildungen.
50981 4/0351
Figur 1 zeigt eine repräsentative Darstellung eines Turbinen-Generator-Satzes und zeigt die Verbindung der Einrichtungen zur Überwachung von Stromstärke und Spannung gemäß der Erfindung mit Kontakten für die Spannung und die Stromableitung.
Figur 2 enthält ein Blockschaltbild der Uberwachungseinen
richtungHfür Spannung und Stromstärke gemäß der Erfindung.
Das System zur Überwachung von Spannung und Stromstärke gemäß der Erfindung besitzt viele weitere Anwendungsmöglichkeiten. Es ist jedoch besonders vorteilhaft in Verbindung mit der Überwachung der Spannung und der Stromstärke an einer sich drehenden Welle und wird nachstehend im Zusammenhang mit diesem bestimmten verwendungszweck beschrieben. Weiterhin wird es bei der Verwendung mit einer Turbinen-Generator-Anlage beschrieben, die Kontakte zur Abführung einer angesammelten Ladung auf der Turbinen-Generator-Welle benutzt.
Figur 1 zeigt eine Turbinen-Generator-Anlage mit einer Turbine 2 zum Antrieb eines Generators k mit Hilfe einer gekoppelten Welle 6. Die Welle 6 ist durch Lager getragen, von denen eines symbolisch bei 8 dargestellt ist. Eines der Lager 8 ist von Erde isoliert, wie dies an sich bekannt ist, um eine Unterbrechung des Kreises für die elektromagnetische Schleifenspannung zu erzeugen und um dadurch einen Stromfluß durch die Welle 6 zu verhindern, der normalerweise durch diese elektromagnetische Schleifenspannung bewirkt wird. Um die Spannung kurzzuschließen, die sich auf der Welle 6 aus anderen Quellen aufbauen kann, ist im schleifenden Eingriff mit der Welle 6 ein Kontakt 10 angeordnet. Der Kontakt 10 kann beispielsweise eine Bürste mit Federvorspannung sein. Der Kontakt 10 ist über einen Nebenschluß 12 mit niedriger Impedanz mit Erde ver-
509814/0351
bunden. Durch die Leitungen l6 und l8 ist eine Stromüberwachungseinrichtung 1A parallel zum Nebenschluß 12 geschaltet und überwacht den Stromfluß durch den Nebenschluß 12. Im Innern der Stromüberwachungseinrichtung lk ist eine elektronische Schaltung vorgesehen, um ein Ausgangssignal auf der Leitung 20 zu erzeugen, wenn die Stromstärke durch den Nebenschluß 12 einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Bin zweiter Kontakt 22 ist ebenfalls in schleifendem Eingriff mit der Welle 6 und ist über die Leitung 30 und über eine Spannungsüberwachungsschaltung 2k mit hoher Impedanz mit Erde verbunden. Eine Schaltungsanordnung im Innern der Spannungsüberwachungseinrichtung 2k liefert ein erstes Ausgangssignal auf der Leitung 26 jedesmal dann, wenn die Spannung auf der Welle 6 einen ersten vorgegebenen Wert übersteigt und liefert ein zweites Ausgangssignal auf der Leitung 28, wenn die Spannung auf der Welle 6 einen zweiten vorgegebenen Wert während einer vorgegebenen längeren Zeitdauer übersteigt. Eine solche langer anhaltende Spannung kann erscheinen, wenn sich auf dem Stromkontakt 10 ein nicht-leitender Film aufbaut und nicht genug Strom leitet, um die Spannungswerte auf der Welle 6 niedrig zu halten.
Die Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild der Überwachungsschaltungen für die Spannung und die Stromstärke nach Figur 1. Die Spannungsüberwachungsschaltung 2k umfaßt einen Signalverarbeitungskreis 32, ein Paar von Komparatorkreisen 3k und 36 im Dual-Betrieb, die mit dem Ausgang des Signalverarbeitungskreises 32 verbunden sind, einen Spannungswarnsignalkreis 38 und einen Spannungswarnkreis kO, die mit den Ausgängen der Komparatoren 3k bzw. 36 verbunden sind. Der Signalverarbeitungskreis 32 ergibt eine lineare Dämpfung der ankommenden Spannungssignale und begrenzt die
509814/0351
Maximalamplitude der Spannungssignale, welche den Komparatoren 34 und 36 zugeführt werden, auf einen Wert, der zur Verhinderung einer Beschädigung der Komparatoren erforderlich ist. Die Komparatoren 3^ und 36 empfangen die Ausgangsspannungssignale von dem Signalverarbeitungskreis 32 und sind so eingestellt, daß sie Ausgangssignale entweder an den Spannungswarnsignalkreis 38 oder den Spannungswarnkreis 40 jedesmal dann liefern, wenn die Ausgangsspannung von dem Signalverarbeitungskreis 32 vorbestimmte Werte übersteigt. Jeder der beiden Komparatoren 34 und 36 für Dual-Betrieb enthält die gleiche Schaltungsanordnung. Der Komparator 36 ist jedoch so eingestellt, daß er beim Eintreffen einer Eingangsspannung durchschaltet und ein Ausgangssignal liefert, das niedriger ist als die Eingangsspannung, die zur Durchschaltung oder Triggerung des Komparators 34 benötigt wird. Der Spannungswarnsignalkreis ist so eingestellt, daß er beim Erhalt einer langer währenden Eingangsspannung vom Komparator ^k getriggert wird und ein Ausgangssignal liefert. Der Spannungswarnkreis 40 ist so eingestellt, daß er jedesmal dann getriggert wird und ein Ausgangssignal liefert, wenn eine Eingangsspannung vom Komparator 36 empfangen wird.
Der Stromüberwachungskreis 14 umfaßt einen Differentialeingangsverstärker 42 und einen Stromwarnsignalkreis 44. Eine über dem Nebenschluß 12 aufgebaute Spannung wird über Eingangsleitungen l6 und l8 dem Verstärker 42 zugeführt. Die verstärkte Spannung wird dann vom Ausgang des Verstärkers 42 dem Stromwarnsignalkreis 44 zugeführt. Der Stromwarnsignalkreis 44 wird so eingestellt, daß er jedesmal dann ein Ausgangssignal auf der Leitung 20 abgibt,wenn das Eingangssignal vom Verstärker 42 einen vorgegebenen Pegelwert übersteigt.
Es wird weiterhin Bezug genommen auf die Einzelheiten der Schaltungsanordnungen nach Figur 2 und der Signalverarbei-
5 09814/0 3 51
tungskreis 32 beschrieben. Die Generatorwelle 6 stellt eine Spannungsquelle für bis zu + oder -100 Volt von Welle nach Erde dar. Um die Elektronik der Spannungsüberwachungsschaltung zu schützen, wird als eine erste Stufe des Signalverarbeitungskreises 32 ein passives Dämpfungsglied oder ein Abschwächer k6 verwendet. Das Dämpfungsglied k6 kann beispielsweise einen Bandfilterkreis enthalten, der so abgestimmt ist, daß er eine flache Durchlaßkurve von Gleichspannung bis zu einer ausgewählten hohen Frequenz besitzt. Hierdurch ist es möglich, Spannungsspitzen hoher Frequenz mit der gleichen Dämpfung wie eine konstante Gleichspannung durchzulassen. Der Signalverarbeitungskreis 32 umfaßt auch noch eine Spannungsbegrenzung 48, die mit dem Ausgang des Dämpfungsgliedes verbunden ist. Die Spannungsbegrenzung kann beispielsweise aus einem Paar entgegengesetzt parallel miteinander verbundener Zener-Dioden bestehen. Der Signalverarbeitungskreis 32 umfaßt weiterhin eine Kathodenfolgestufe 50 hoher Impedanz und einen Verstärker 52. Die Folgestufe 50 ist so geschaltet, daß sie die gedämpfte und begrenzte Spannung von dem Dämpfungsglied und dem Begrenzer 48 erhält und wird verwendet, um eine Impedanzpufferung für die Elektronik der Überwachungseinrichtung zu erhalten. Das Produkt von Verstärkungsgrad und Bandbreite für diese Folgestufe 50 wird ausreichend groß gemacht, um eine genaue Messung der Hochfrequenzspannungsspitzen zu gewährleisten. Das Ausgangssignal der Spannungsfolgestufe 50 wird durch den Verstärker 52 verstärkt und das Ausgangssignal des Verstärkers 52 wird den Eingängen der Komparatoren Jk und zugeführt.
Die Komparatoren 34 bzw. 36 für Dualbetrieb umfassen je-* wells zwei einzelne Komparatoren 54 und 56 bzw. 58 und Die einzelnen Komparatoren sind paarweise angeordnet, wo bei die Ausgänge jedes Paares kombiniert sind, um eine Anordnung für ein Oder-Verknüpfungsglied zu erhalten. Die
509814/0351
Komparatoren 54 und 56 besitzen Bezugsspannungsschwellwerte, die so eingestellt sind, daß sie bei einer ersten Spitzeneingangsspannung getriggert werden. Die Komparatoren 58 und 60 besitzen eine solche Einstellung der Bezugsspannungsschwellwerte, daß sie bei einer zweiten Spitzeneingangsspannung getriggert werden. Die Umschaltzeiten für diese Komparatoren sind relativ schnell und die verwendete Anordnung gestattet es, daß ein positives oder negatives Eingangssignal oberhalb des Schwellwertes der Bezugsspannung einen Ausgangsimpuls jedesmal dann erzeugt, wenn das Eingangssignal entweder den ersten oder den zweiten Spitzenwert der Eingangsspannung übersteigt.
Das kombinierte Ausgangssignal der Komparatoren 54 und wird dem Warnsignalkreis 38 zugeführt und triggert dort einen mehrfach triggerbaren monostabilen Multivibrator 62, der einen Ausgangsimpuls mit festgelegter Zeitdauer und festgelegter Amplitude besitzt. Die Ausgangsimpulse des Multivibrators 62 werden einem Integrator 64 zugeleitet. Die Spannung am Ausgang des Integrators 64 ist proportional der Anzahl der Eingangssignalimpulse vom Multivibrator 62. Die Anzahl der Impulse vom Multivibrator 62 ist jedoch proportional der Anzahl von Eingangsimpulsen auf der Eingangsleitung 30, welche den ersten Spitzenwert der Eingangsspannung übersteigen.
Der Komparator 66 erhält das Ausgangssignal vom Integrator 64 und ist so eingestellt, daß er durchgeschaltet wird, wenn das Ausgangsspannungssignal des Integrators 64 eine Amplitude erreicht, die einer Zahl von mehr als N-Impulsen pro Sekunde während P-Sekunden äquivalent ist. Dabei stellen die Größen N und P vorgewählte Werte dar. Der Ausgangsimpuls des Komparator® 66 schaltet einen NAND-Verriegelungskreis 68 (NAND catch circuit) durch. Das Ausgangssignal des NAND-Verriegelungskreises 68 wird benutzt zur Ansteuerung eines Stromverstärkers 70, der auf der Leitung 26 ein
5098 U/0351
ausgangsseitiges Warnsignal liefert. Ein außerhalb der Schaltung erzeugtes Löschsignal wird benutzt, um nach der Beseitigung des Alarmzustandes den NAND-Verriegelungskreis 68 zurückzustellen.
In ähnlicher Weise schalten die kombinierten Ausgangssignale der Komparatoren 58 und 6o einen erneut triggerbaren monostabilen Multivibrator 72 durch. Das Ausgangssignal des Multivibrators 72 wird verwendet zur Ansteuerung eines Stromverstärkers 7k, um unmittelbar ein ausgangsseitiges Warnsignal auf der Leitung 28 zu erzeugen. Die Rückstellzeit des Multivibrators 72 wird so eingestellt, daß bei Eingabe von mehr als S-Impulsen pro Sekunde mit einer Amplitude oberhalb der zweiten eingangsseitigen Spitzenspannung zum System das ausgangsseitige Warnsignal aufrechterhalten bleibt. Die Anzahl von Impulsen S kann entsprechend einem bestimmten System ausgewählt werden. Eine einzige Spannungsspitze mit einer Amplitude oberhalb der zweiten eingangsseitigen Spitzenspannung ist ausreichend, um die Warnlampe während eiier Zeitkonstante des Multivibrators 72 aufleuchten zu lassen. Auf diese Weise können vorübergehende Spannungsspitzen beobachtet werden, ohne ein ausgangsseitiges Warnsignal auf der Leitung 26 zu verursachen.
Die Überwachungsschaltung 40 für die Stromstärke auf der Welle arbeitet geringfügig anders als die Überwachungsschaltung l6 für die Spannung. Die Spannung über der Nebenschlußleitung 12 für den Strom ist proportional dem Stromfluß durch den Erdungskontakt 10. Übermäßige Stromstärken zeigen an, daß Probleme bezüglich eines Ausfalls der Isolation des Lagers bestehen. Die Stromüberwachungseinrichtung Ik benutzt die Spannung über dem Nebenschluß 12 für den Stromfluß als ihr Eingangssignal. Um jegliche Probleme infolge geringfügiger Unterschiede im Erdpoten-
5098 U/035 1
tial zu beseitigen, wird als erste Stufe der Stromüberwachungseinrichtung 14 ein Differential- oder Differenzenverstärker 42 mit einer Zurückweisung (common mode rejection) von 100 db oder darüber und erdungsfreien Anschlüssen) hoher Impedanz und hohem Verstärkungsgrad verwendet. Der Ausgang des Verstärkers 42 ist wechselspannungsmäßig mit dem Stromwarnsignalkreis 44 gekoppelt.
Der Stromwarnsignalkreis 44 umfaßt einen Vollweggleichrichter 76, der ein ausgangsseitiges Gleichspannungssignal proportional zur Stromstärke durch den Nebenschluß 12 erzeugt. Da die Spannungen über dem Nebenschluß 12 für den Strom relativ klein sind, kann es erforderlich sein, daß die Gleichrichterschaltung 76 einmal auf das verstärkte Ausgangssignal vom Verstärker 42 anspricht und andererseits relativ geringe Spannungen gleichrichten muß, die möglicherweise im nicht-linearen Bereich von Gleichrichter-Dioden liegen. Daher kann der Gleichrichter 76 beispielsweise einen Operatorverstärker oder Rechenverstärker 78 mit einem Rückkopplungsweg über eine Diode (nicht gezeigt) und einen zweiten Operatorverstärker 82 enthalten, der über eine zweite Diode (nicht gezeigt) mit dem Ausgang des Verstärkers 78 verbunden ist. Die Verwendung eines Gleichrichterkreises mit Operatorverstärker beseitigt die Diskontinuitäten, die beim Betrieb von Dioden in ihrem nicht-linearen Bereich unweigerlich vorhanden sind. Der Verstärker 82 enthält eine Einstellung für den Verstärkungsgrad, die benutzt wird, um den Warnsignalschwellwert von der Stromüberwachungsschaltung l4 einzustellen.
Das eingestellte Ausgangssignal des Verstärkers 82 wird einem Spannungskomparator 98 zugeführt, der ein Ausgangssignal jedesmal dann erzeugt, wenn das Ausgangssignal am Verstärker 82 den Warnsignalschwellwert übersteigt, welcher durch die Vorspannung am Komparator 98 bestimmt ist.
5098U/0351 "
Das Ausgangssignal vom Komparator 98 schaltet einen NAND-Verriegelungskreis 100 durch, dessen Ausgangssignal zur Ansteuerung eines Stromverstärkers 102 verwendet wird, der auf der Leitung 20 ein ausgangsseitiges Stromwarnsignal liefert. Bin außerhalb der Einrichtung erzeugtes Löschsignal wird benutzt, um nach der Beseitigung des Alarmzustandes den NAND-Verriegelungskreis 100 in seinen ursprünglichen Schaltzustand zurückzusetzen.
Die Ausgangssignale von dem Stromüberwachungskreis l*t und dem Spannungsüberwachungskreis 2k können beide verwendet werden, um eine Warnsignal- und Warneinrichtung anzusteuern. Die Einrichtung 106 kann beispielsweise ein System von durch Relais betätigten Lampen oder ein System von durch Relais zugeschalteten Signalhörnern sein, um das Personal auf unerwünschte Betriebsverhältnisse aufmerksam zu machen. Alternativ hierzu kann die Einrichtung 106 Einrichtungen zur automatischen Abschaltung der laufenden Anlage bei Vorhandensein eines Alarmsignals oder Warnsignals enthalten.
Die Zuverlässigkeit des Stromüberwachungskreises lk und des Spannungsüberwachungskreises 2k kann überprüft werden durch Verwendung einer Prüfschaltung (Testschaltung) zur Feststellung der Integrität des Systems nach Figur Alternativ hierzu können Überprüfungen von Hand an Prüfpunkten oder andere an sich bekannte Methoden benutzt werden. Die Testschaltung 108 kann eine an sich bekannte Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Eingangssignalen zum Stromüberwachungskreis I^ und zum Spannungsüberwachungskreis 2k zur Nachbildung verschiedenster Betriebsverhältnisse bezüglich der Spannungen und der Stromstärke auf der Welle 6 enthalten. Die Prüfschaltung 108 kann auch ein Eingangssignal an die Alarm- und Warneinrichtung
509814/0 3 51
106 liefern, um zu gewährleisten, daß die Einrichtung 106 auf Ausgangssignale von dem Stromüberwachungskreis lk und der Spannungsüberwachungseinrichtung 24 anspricht, die einen unerwünschten Betriebszustand anzeigen. Weiterhin können in der Prüfschaltung nicht gezeigte programmierbare Einrichtungen enthalten sein, die ehe automatische periodische Überprüfung des Überwachungssystems ergeben.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Gerät zur Spannungsüberwachung an einer rotierenden Welle, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
    einen ersten an der Welle (6) anliegenden Kontakt (10), der mit elektrischer Erde über einen Nebenschluß (12) mit niedriger Impedanz verbunden ist, einen zweiten gegen die Welle (6) anliegenden Kontakt (22), der mit elektrischer Erde über einen Spannungsüberwachungskreis (24) mit hoher Impedanz verbunden ist, wobei dieser Spannungsüberwachungskreis (2k) zum Empfang einer Eingangsspannung von dem zweiten Kontakt (22) und zur Erzeugung eines ersten Ausgangssignals geschaltet ist, wenn diese Eingangsspannung einen ersten vorgegebenen Wert übersteigt, und zur Erzeugung eines zweiten Ausgangssignals, wenn die Eingangsspannung einen zweiten vorgegebenen Wert während einer vorgegebenen längeren Zeitdauer übersteigt.
    2. Gerät zur Überwachung der Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Stroraüberwachungskreis (14) mit differentiellen doppelten Eingangsanschlussen besitzt, der zur Erzeugung eines vom Strom abhängigen Ausgangssignals über ' den Nebenschluß (12) mit niedriger Impedanz geschaltet ist, wenn die Stromstärke durch den Nebenschluß einen vorbestimmten Wert übersteigt·
    3· Gerät zur Überwachung der Spannung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Alarmsignal und Warnanzeigesystem (IO6) enthält, das zum Empfang der ersten und zweiten Ausgangssignale und des von der Stromstärke abhängigen Ausgangssignals
    509814/0351
    und zur Erzeugung von Warnsignalen bei -Vorhandensein einer die vorgegebenen Werte übersteigenden eingangssextigen Spannung oder eingangssextigen Stromstärke verbunden ist.
    4. Gerät zur Überwachung der Spannung nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfschaltung (108) zur überprüfung der Integrität des Systems und zur Erzeugung von simulierten Eingangsspannungssignalen und Eingangsstromsignalen oberhalb der vorgegebenen Werte vorgesehen ist, das zur selektiven Einspeisung dieser Signale entsprechend den übermäßigen Spannungen und Stromstärken in das Gerät geschaltet ist zur Prüfung des Ansprechens des Gerätes auf diese übermäßigen Spannungen und Stromstärken.
    5« Gerät zur Überwachung der Spannung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsüberwachungsschaltung (24) mit hoher Imp e danz umfaß t:
    einen Signalverarbeitungskreis (32) mit einem mit dem zweiten Kontakt (22) verbundenen Eingangsanschluß, wobei dieser Signalverarbeitungskreis umfaßt: ein Dämpfungsglied (46) zur Dämpfung einer dem Spannungsüberwachungskreis zugeführten Eingangsspannung, und
    einen Spannungsbegrenzerkreis (48) zur Begrenzung der Ausgangsspannung des Dämpfungsgiiedes (46) auf einen vorgegebenen Viert,
    erste und zweite Komparatoren (34,36) für Dual-Betrieb, die zum Empfang eines Eingangssignals von dem Signalverarbeitungskreis (32) geschaltet sind, wobei der erste Komparator (34) bei Vorhandensein eines Eingangs von dem Signalverarbeitungskreis ein ausgangsseitiges
    509814/0351
    Warnsignal abgibt, wenn diese Eingangsspannung den ersten vorgegebenen Wert übersteigt, der zweite Komparator (36) ein ausgangsseitiges Warnsignal abgibt beim Eintreffen eines Eingangssignals von dem Signalverarbeitungskreis (32), wenn diese Eingangsspannung den zweiten vorgegebenen Wert während einer vorgegebenen längeren Zeitdauer übersteigt,
    einen Spannungswarnsignalkreis (kO), der zur Aufnahme des ausgangsseitigen Warnsignals von dem ersten Komparator (3^) und zur Erzeugung des ersten Ausgangssignals bei Vorhandensein des ausgangsseitigen Warnsignals geschaltet ist, und
    einen Spannungswarnsignalkreis (38)1 der zur Aufnahme des ausgangsseitigen Warnsignals vom zweiten Komparator (36) und zur Erzeugung des zweiten Ausgangssignales bei Vorhandensein dieses ausgangsseitigen Warnsignals geschaltet ist.
    7· Gerät nach Anspruch 5» dadurch ge kenn zeichnet, daß der Spannungswarnsignalkreis (38) umfaßt:
    einen wieder-triggerbaren monostabilen Multivibrator (62), der bei Vorhandensein des ausgangsseitigen Warnsignals von dem zweiten Komparator (36) einen Ausgangsimpuls mit festgelegter Amplitude und festgelegter Impulsdauer erzeugt, einen Integrator (64t) , der zum Empfang des Aus gangs impulses vom Multivibrator (62) und zur Erzeugung eines Ausgangssignals mit einer Amplitude proportional zur Frequenz der Ausgangsimpulse vom Multivibrator geschaltet ist, einen Spannungskomparator (66), der zur Aufnahme des Ausgangssignals von dem Integrator (64) und zur Erzeugung eines ausgangsseitigen Triggerimpulses geschaltet ist, wenn das Ausgangssignal vom Integrator eine vorbestimmte Amplitude erreicht, und einen NAND-Verriegelungskreis (68), der so verbunden ist, daß er den ausgangsseitigen Triggerimpuls von dem Komparator (66) empfängt und bei Vorhanden-
    5098U/0351
    sein dieses ausgangsseitigen Triggerimpulses ein kontinuierliches Spannungswarnsignal mit festgelegter Amplitude erzeugt.
    8. Gerät nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswarnsignalkreis (40) umfaßt:
    einen erneut-triggerbaren monostabilen Multivibrator (72), der bei Vorhandensein des ausgangsseitigen Warnsignals von dem ersten Komparator (34) für Dual-Betrieb einen Ausgangsimpuls mit festgelegter Amplitude und festgelegter Impulsdauer erzeugt,
    und einen Verstärker (74), der zur Aufnahme des Ausgangsimpulses vom Multivibrator (72) und zur Erzeugung eines ausgangsseitigen Warnsignals beim Empfang jedes der Ausgangsimpulse vom Multivibrator geschaltet ist.
    9. Gerät zur Überwachung der Spannung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromüberwachungskreis (l4) umfaßt:
    einen Differenzenverstärker (42) im Eingang, der mit den dualen differeatiellen Eingangsanschlussen zur Erzeugung • eines ausgangsseitigen. Stromwarasignals bei Vorhandensein des erstem eisxgaagsseitigen Strompegels verbunden ist und
    eimern Stromwarsasigaalkreis (44), der zum Empfang des ausgaagsseitigen. StroBiwamsignals v©n dem Eingaagsdifferenseaverstärker C 42}' mnü star Erzeugung des der Stromstärke satspr©cbi©ad©si Aus gasig® signals b©i ¥®s,-iiaadeaseia d@s aue-Bts*©sßt/asasigaals geselhaitet ist«,
    β (äeret saacla i^aeps^eh 9? d a d ia r e h g e k e η ζ e ± & h m e t, eiaß d©s? «3tr®ewaraslgsialkjr©is usaf aßt ι
    lo ismd sw EpseisgWmg Qiner SI®ich»
    9814/0351
    spannung proportional zur Spitzenamplitude dieses ausgangsseitigen Stronwarnsignals geschaltet ist, einen Komparator (98)» der zum Empfang der Gleichspannung und zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses bei Übersteigen eines vorgegebenen Pegelwertes durch diese Gleichspannung verbunden ist,
    einen NAND-Verriegelungskreis (100), der zum Empfang des Ausgangsimpulses vom Komparator (9B) und zur Erzeugung des ausgangsseitigen, der Stromstärke entsprechenden Signals bei Vorhandensein dieses Ausgangsimpulses verbunden ist.
    5098U/0351
    Leerseite
DE2445122A 1973-10-01 1974-09-20 Wächterschaltung für eine Einrichtung zur Überwachung der Wellenspannung von elektrischen Maschinen Expired DE2445122C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00402262A US3831160A (en) 1973-10-01 1973-10-01 Voltage and current monitoring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2445122A1 true DE2445122A1 (de) 1975-04-03
DE2445122C2 DE2445122C2 (de) 1983-09-22

Family

ID=23591196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2445122A Expired DE2445122C2 (de) 1973-10-01 1974-09-20 Wächterschaltung für eine Einrichtung zur Überwachung der Wellenspannung von elektrischen Maschinen

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3831160A (de)
JP (1) JPS5076547A (de)
CA (1) CA1005863A (de)
CH (1) CH599553A5 (de)
DE (1) DE2445122C2 (de)
FR (1) FR2246877B1 (de)
GB (1) GB1484304A (de)
SE (1) SE398945B (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH574181A5 (de) * 1974-07-08 1976-03-31 Bbc Brown Boveri & Cie
CH594891A5 (de) * 1976-04-22 1978-01-31 Bbc Brown Boveri & Cie
US4138705A (en) * 1977-04-22 1979-02-06 Lockwood Corporation Over-power safety device for motor driven system
US4242712A (en) * 1978-10-12 1980-12-30 Lockwood Corporation Over-power safety device for motor driven system
US4523187A (en) * 1980-08-29 1985-06-11 Norman W. Hutchinson & Sons Pty. Ltd. Alarm system for electric fences
EP0078852A4 (de) * 1981-05-09 1984-07-11 Mitsubishi Electric Corp Überwachungseinrichtung für die wellenspannung einer rotierenden elektrischen maschine.
US4398188A (en) * 1981-10-07 1983-08-09 Feigal Donn L Ground circuit voltage detector
JPS58184674U (ja) * 1982-06-04 1983-12-08 株式会社日立製作所 軸電圧自動測定装置
US4873512A (en) * 1984-03-20 1989-10-10 Westinghouse Electric Corp. Active shaft grounding and diagnotic system
US4755805A (en) * 1986-05-22 1988-07-05 Flowmole Corporation Current sensing alarm arrangement for monitoring the presence of high voltage
US5032826A (en) * 1987-10-29 1991-07-16 Westinghouse Electric Corp. Core monitor that uses rotor shaft voltages
US4939506A (en) * 1988-01-26 1990-07-03 Dresser-Rand Company Grounding brush monitor
US5087909A (en) * 1989-08-18 1992-02-11 Westinghouse Electric Corp. Method and apparatus for radio frequency signal detection
US5134378A (en) * 1991-03-08 1992-07-28 Michael Twerdochlib System and method for detecting faults in generator bearing pedestals and seal insulation
JPH07248342A (ja) * 1994-03-11 1995-09-26 Nippon Motorola Ltd 過電流検出回路
CA2150663A1 (en) * 1994-07-22 1996-01-23 William Ishmael Control system
US5691643A (en) * 1994-10-11 1997-11-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Ground fault detecting apparatus and method for detecting ground fault of field circuit and exciting circuit by detecting ground fault current flowing from ground to neutral point of exciting circuit
US5913181A (en) * 1995-06-30 1999-06-15 Dallas Semiconductor Corp. Circuit for providing a switch signal to trigger changer in a digital potentiometer
US5796262A (en) * 1996-02-14 1998-08-18 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for diagnosing bearing insulation impedance of a rotating electrical apparatus
US6091236A (en) * 1997-04-28 2000-07-18 Csi Technology, Inc. System and method for measuring and analyzing electrical signals on the shaft of a machine
DE19742622A1 (de) * 1997-09-26 1999-04-08 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Wellenströmen und Wellenspannungen in einer Generatorwelle
US6460013B1 (en) * 1999-05-06 2002-10-01 Paul I. Nippes Shaft voltage current monitoring system for early warning and problem detection
US7034706B1 (en) 1999-05-06 2006-04-25 Nippes Paul I Early warning and problem detection in rotating machinery by monitoring shaft voltage and/or grounding current
US7649470B2 (en) * 2002-09-10 2010-01-19 Alstom Technology Ltd. Method and apparatus for detection of brush sparking and spark erosion on electrical machines
EP1537428B1 (de) * 2002-09-10 2009-05-06 ALSTOM Technology Ltd Verfahren und vorrichtung zur erfassung von bürstenfeuer und funkenerosion an elektrischen maschinen
CH697269B1 (de) * 2004-08-12 2008-07-31 Alstom Technology Ltd Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Streifstellen an rotierenden Maschinen.
CH697214A5 (de) * 2005-03-04 2008-06-25 Alstom Technology Ltd Gasgekühlter Generator.
CN101910857B (zh) * 2007-12-07 2015-02-25 阿尔斯通技术有限公司 监测电动机器的轴的轴电流和/或绝缘的方法及执行该方法的装置
DE102010002296A1 (de) * 2010-02-24 2011-08-25 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Auswertungsverfahren für Lichtbogenentladungen und zugehöriger Prüfstand
DE102011108591A1 (de) * 2011-07-27 2013-01-31 Voith Patent Gmbh Überwachungsvorrichtung für eine doppelgespeiste Asynchronmaschine
GB201203376D0 (en) * 2012-02-26 2012-04-11 Scotia Gas Networks Sgn A method and apparatus for detectong when a current and/or voltage has exceeded a predetermined level
TWI600257B (zh) * 2012-06-18 2017-09-21 英普羅密封有限責任公司 電流分流器環
US9831739B2 (en) 2012-06-18 2017-11-28 Inpro/Seal Llc Explosion-proof current diverting device
EP2690422B1 (de) * 2012-07-25 2020-04-08 Ansaldo Energia IP UK Limited Verfahren zur Überwachung von Maschinen mit drehende Wellen
US9966813B2 (en) 2013-10-21 2018-05-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electric motor and electric device equipped with same
CN106680716B (zh) * 2017-01-20 2019-01-08 浙江大学 一种基于无位置传感器的永磁电机轴承故障诊断的方法
JP2020521977A (ja) 2017-06-05 2020-07-27 カッツフォース インコーポレイテッドＣｕｔｓｆｏｒｔｈ，Ｉｎｃ． 接地装置用のモニタリングシステム
CN110470984B (zh) * 2019-07-11 2021-01-05 西北工业大学 三级式起动发电机旋转整流器故障在线检测与定位方法
CN112336983A (zh) * 2019-08-06 2021-02-09 深圳钮迈科技有限公司 用于肿瘤治疗仪的安全警报系统及其控制方法
CN111983449B (zh) * 2020-07-22 2021-06-11 西北工业大学 三级式起动/发电机发电阶段旋转整流器故障检测和定位方法
CN113960355B (zh) * 2021-10-21 2024-05-17 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 一种基于非接触式传感器的宽频电压监测装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE215434C (de) *
DE1217493B (de) * 1964-09-25 1966-05-26 Licentia Gmbh Einrichtung zur UEberwachung von Lagerstroemen bei elektrischen Maschinen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1996063A (en) * 1932-01-23 1935-04-02 Standard Oil Co Apparatus for testing journal bearing lubrication
US2755435A (en) * 1952-06-16 1956-07-17 Ford Motor Co Commutator checker
JPS4213443Y1 (de) * 1964-06-19 1967-08-01
US3320480A (en) * 1965-02-11 1967-05-16 Charles W Failor Ground wire monitoring system
US3242382A (en) * 1965-06-25 1966-03-22 Sr Charles J Rogers Electrical safety circuit
US3407336A (en) * 1966-08-11 1968-10-22 Physio Control Corp Electronic ground-absence detector and protective device
US3483470A (en) * 1967-11-03 1969-12-09 Ram Tool Corp Apparatus for testing armatures for coil condition,shorts or leakage
GB1226451A (de) * 1968-03-15 1971-03-31
US3766434A (en) * 1971-08-09 1973-10-16 S Sherman Safety power distribution system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE215434C (de) *
DE1217493B (de) * 1964-09-25 1966-05-26 Licentia Gmbh Einrichtung zur UEberwachung von Lagerstroemen bei elektrischen Maschinen

Also Published As

Publication number Publication date
US3831160A (en) 1974-08-20
FR2246877B1 (de) 1981-08-21
GB1484304A (en) 1977-09-01
SE398945B (sv) 1978-01-23
CA1005863A (en) 1977-02-22
FR2246877A1 (de) 1975-05-02
SE7412288L (de) 1975-04-02
DE2445122C2 (de) 1983-09-22
CH599553A5 (de) 1978-05-31
JPS5076547A (de) 1975-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2445122A1 (de) System zur ueberwachung von spannung und stromstaerke
DE2710232C2 (de) Wächterschaltung
DE2748373A1 (de) Torsionsschutzeinrichtung fuer den stabilisator eines krafterzeugungssystems
CH662022A5 (de) Verfahren und einrichtung zur ueberwachung einer digitalen uebertragungsanlage.
DE3335220A1 (de) Phasenregelschaltung fuer eine niederspannungslast
DE1463048A1 (de) Anordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gleichstrommotors
DE3231259C2 (de) Schaltungsanordnung zur Drehzahlüberwachung
DE2136538C3 (de) Anordnung zur Überwachung der Lichtbogenbildungsspannung an den Bürsten einer dynamoelektrischen Maschine
DE3005713A1 (de) Frequenz-diskriminator-schaltung
DE2539438B2 (de) Strahlenschranke
DE19642149A1 (de) System zur Datenübertragung
EP0339598A2 (de) Schutzschaltung für kapazitive Lasten
DE2539727A1 (de) Statisches ueberstromrelais
DE2517399A1 (de) Phasenausfall- und nullstrom-detektor, insbesondere in einem elektronischen motorschutzrelais mit stromabhaengiger ausloesung
DE945571C (de) Aus einem Sender und einem Empfaenger bestehendes System zur Fernuebertragung von Radarpanoramabildern
DE2555221C2 (de) Verfahren zur Erfassung von Fehlerströmen beliebiger Art
DE1173978B (de) Phasenvergleichs-Schutzrelaissystem
DE2923716A1 (de) Verfahren zur uebertragung binaerer signale ueber ein fremdes drahtnetz
DE2642239C2 (de) Richtimpulsgeber
DE2808618C2 (de) Überwachungsschaltung für Stromversorgungsgeräte
DE19514806A1 (de) Stromdetektor
DE667311C (de) Signalanlage, bei der zur Vermeidung von Stoerungen durch fremde Wechselstroeme die Zeichengabe mittels mehrerer stets saemtlich und gleichzeitig ausgesandter Wechselstroeme verschiedener Frequenz erfolgt
DE1093409B (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Impulse
DE3210710A1 (de) Fernsteuerempfaenger, insbesondere zur steuerung von elektrogeraeten
DE2536413C3 (de) Anordnung zur Erfassung des Freiwerde- oder Sperrvorganges eines Hochspannungs-Stromrichterventils

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition