DE2952043C2 - Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige - Google Patents

Description

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Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige in nicht geerdeten strahlenförmig angelegten Kabelnetzen, deren Kabel jeweils mit Kabel-Umbauwandlern ausgerüstet sind, die sekundärseitig mi! Shunts abgeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Shunt an dem nicht auf Masse liegenden Anschluß ein aus einem Operationsverstärker mit beschaltetem nichtinvertierenden Eingang, einer nachgeschalteten Diode in Durchlaßrichtung und einer auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers führenden Rückkopplungsleitung bestehender aktiver Gleichrichter nachgeschaltet ist, daß am Ausgang dieses Gleichrichters ein auf den Scheitelwert der Eingangsspannung aufgeladener Kondensator mit parallel geschaltetem Widerstand, daß nachfolgend ein weiterer aktiver Gleichrichter, bei dem die Diode durch je eine Leuchtdiode ersetzt ist, nachgeschaltet und daß die Ausgänge dieser weiteren Gleichrichter auf einer Sammelleitung liegen, die über einen Widerstand mit Nullpotential verbunden ist.

Bei dem weiteren Gleichrichter ist die Diode durch eine Leuchtdiode ersetzt. Die Leuchtdioden zeigen einen Erdschluß nur so lange an, wie er bestehen bleibt. Treten kurzzeitige Erdschlüsse, sogenannte Erdschlußwischer auf, kann dies vom Wartenpersonal nicht festgestellt werden. Zur Störungsaufklärung ist ss aber wichtig, daß nachträglich Erdschlußwischer geortet werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Schaltung nach dem Hauptpatent so umzugestalten, daß sie die aufgetretenen Erdschlüsse speichert

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mitteln gelöst

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt

Mit A, B, Cund N sind dreiphasige Mittel- oder Hochspannungskabel bezeichnet, die noch innerhalb der Schalt- oder Verteilerstation mit Kabelumbauwandlern Wl, W2, W 3, Wn versehen sind, Sekundärseitig sind diese Wandler mit Shunts R\,R2,R3,Rn abgeschlossen, an denen bei gestörten Netzverhältnissen Meßspannungen abfallen, die dem Erdschlußstrom proportional sind. Bei symmetrischer Netzbelastung in allen drei Phasen sind diese Spannungen der Umbauwandler gleich NuIL

Die Meßspannungen werden den einzelnen, identischen Meßkanälen a, b, c ... π zugeführt Es genügt daher, den Meßkanal β in seiner Funktion zu beschreiben. Die Meßspannung wird einer Eingangsdiode 4a zugeführt die jeweils eine Halbwelle abschneidet Die Meßspannung liegt am nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers la, dem eine Diode 2a nachgeschaltet ist. Eine hinter der Diode 2a angeschlossene Rückkcpplungsleitun£-3a führt zum invertierenden Eingang des Verstärkers la. Das Potential an der Kathode der Diode 2a ist also identisch mit dem Potential am invertierenden Eingang des Verstärkers la. Die Teile la, 2a, 3a bilden einen sogenannten aktiven Gleichrichter, der sich durch eine fehlende Schleusenspannung auszeichnet, also Meßspannungen von 0 Volt an als Einweggleichrichter übertragen kann. Dem aktiven Gleichrichter la, 2a, 3a ist ein ÄC-Glied 5a, 6a nachgeschaltet das auf die positiven Scheitelwerte der Eingangswechselspannung aufgeladen wird, wobei über den Widerstand 6a nur eine geringe Entladung stattfindet. Die am Kondensator 5 anstehende Spannung -veist nur eine geringe Restwelligkeit auf und ist proportional dem Scheitelwert der Eingangsspannung am Verstärker la.

Dem ÄC-Glied ist ein weiterer aktiver Gleichrichter, bestehend aus dem Verstärker 7a, einer Diode 16a und einer Rückkopplungsleitung 9a, nachgeschaltet Die Kathoden aller Dioden 16a... 16h sind zu einer Sammelleitung 9 geführt, die über einen gemeinsamen Widerstand 10 an Nullpotential liegt

Sobald einer der Meßkanäle Strom führt, fällt an dem Widerstand 10 eine Spannung ab, so daß das Potential der Sammelleitung 9 gegenüber Nullpotential angehoben wird. Diese Spannung wird mit Hilfe eines Spannungsmesser 14 angezeigt. Mit dem Durchschalten eines Meßkanais steigt das Potential an den Kathoden der übrigen Dioden 16 so weit an, daß alle übrigen aktiven Gleichrichter gesperrt bleiben.

Den Dioden 16a... I6/7 sind über Widerstände 17a... 17/j jeweils aus Transistoren 18a.. . 18n und Widerständen 19a... 19/7 bestehende Stufen nachgeschaltet. Diese Schwellwertstufen steuern über weitere Widerstände 21 a... 21 η Selbsthaltestufen an, die hier durch Thyristoren 20a ... 20/7 realisiert sind. In den Anödenleitungen dieser Thyristoren sind Leuchtdioden 22a ... 22/7 und Strombegrenzungswiderstände 23a... 23/7 angeordnet.

Wenn z. B. der Kanal a durchschaltet, fällt am Widerstand 17a eine Spannung ab, die den Emitter eines Transistors 18a speist, der zugleich über seinen Basiswiderstand 19a durchgeschaltet wird. Der Kollektorstrom dieses Transistors liefert den zur Zündung des Thyristors 20a erforderlichen Strom. Der Strom wird durch

den Widerstand 21a begrenzt Da der Strom der Leuchtdioden nur in der Größenordnung von 20 mA liegt, genügen sog. Kleinsignal-Thyristoren. Ihr Strom wird im übrigen durch die Widerstände 23a... 23n begrenzt. Um die durchgeschalteten Thyristoren zu löschen, können in bekannter Weise negative Impulse auf die Anoden gegeben werden. Auch ist es üblich, hierzu die Thyristorbetriebsspannung kurzzeitig zu unterbrechen. Diese Maßnahmen sinu hier nicht dargestellt

Das Potential auf der Sammelleitung 9 wird zusätzlich durch einen Komparator It abgetastet der mit einem Einstellwiderstand 12 und einen Widerstand 13 zusammengeschaltet ist Wenn die einstellbare Ansprechwelle erreicht ist schaltet der Komparator 11 seinen Ausgang an den Minuspol einer Hilfsspannungsquelle Uh, so daß ein zusätzlicher Strom über den Widerstand 13, die Leitung 9, eine der Dioden 16 und der Widerstände 17 fließt Dem Komparator 11 ist ein Relais 15 zur Fernsignalisierung nachgeschaltet Bei Verwendung von MOS-FET-Verstärkern mit eingebauter Schutzdiode können die diskreten Dioden 4 entfallen. An die Stelle der Selbsthalteschaltungen mit Thyristorer, können auch solche mit integrierten Verstärkern oder Relais treten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erdschlußanzeige in nicht geerdeten strahlenförmig angelegten Kabelnetzen, deren Kabel jeweils mit Kabel-Umbauwandlern ausgerüstet sind, die sekundärseitig mit Shunts abgeschlossen sind, wobei jedem Shunt (R\ -J an dem nicht auf Masse liegenden Anschluß ein aus einem Operationsverstärker (la— n) mit beschaltetem nichtinvertierenden Eingang, einer nachgeschalteten Diode (2a— n) in Durchlaßrichtung und einer auf den interviertenden Eingang des Operationsverstärkers führenden Rückkopplungsleitung (3a— n) bestehender aktiver Gleichrichter nachgeschaltet ist, daß am Ausgang dieses Gleichrichters ein auf den Scheitelwert der Eingangsspannung aufgeladener Kondensator (Sa—n) mit parallel geschaltetem Widerstand4$a—n) liegt, daß nachfolgend ein weiterer aktiver Gleichrichter (7a—n), bei dem die Diode durch je eine Leuchtdiode ersetzt ist, nachgeschaltet ist, und daß die Ausgänge dieser weiteren Gleichrichter auf einer Sammelleitung (9) liegen, die über einen Widerstand (10) mit Nullpotential verbunden ist nach Patent 2855965, dadurch gekennzeichnet, daß den Dioden (16a—n) der weiteren aktiven Gleichrichter (7a— n) jeweils aus Transistoren (18a—n) und weiteren Widerständen (19a—n) gebildete Schwellwertstufen (18a—n, 19a—n) nachgeschaltet sind, die über Eingangswiderstände (21a— /7,JSelbsthalteschaltungen ansteuern.

2. Schaltungsanordnung na.Ji Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d&3 die Selbsthalteschaltungen aus Thyristoren (20a—n) >nd Widerständen (21a—/7,23a—n) bestehen, die mit den Thyristoren in Reihe geschaltete Leuchtdioden (22a—nj betreiben.