DE3002372A1

DE3002372A1 - Interconnection between main and auxiliary supply on board ship - assists with correct monitoring of installation resistance under all auxiliary circuit operating conditions

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Publication number: DE3002372A1
Application number: DE19803002372
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Maksimovi&ccaron; Ba&scaron;lykov; Boris Davydovi&ccaron; Leningrad Gandin; Eduard Nikolaevi&ccaron; Grigor'ev; Vladimir Sergeevi&ccaron; Lebedev
Original assignee: GRIGOR'EV EDUARD NIKOLAEVIC
Current assignee: GRIGOR'EV EDUARD NIKOLAEVIC
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1980-01-23
Publication date: 1981-07-30

Abstract

The application is to a shipboard auxiliary system (2) which is connected to the primary system (1) by a static converter (10). For example a d.c. auxiliary system is fed by a controlled rectifier from a 3-phase primary supply. A connection is taken from one phase (4) of the primary through a resistor (17) to one pole of the secondary system (8). The value of resistance used is lower than the lowest permissable insulation resistance (12-16) between the supply networks and the ship's hull. When the converter is operating with large delay angle, or when at very low current the output can become discontinuous. The auxiliary circuit is then disconnected from the primary as at certain regular intervals all the converter valves are blocking. The proposed ohmic interconnection ensures that the two systems are always joined galvanically thus enabling earth fault monitoring unit to operate correctly.

Description

Elektroenergieanlage für Schiffe Die Erfindung betrifft die elektrische Ausrüstung von Schiffen, und zwar insbesondere deren Elektroenergieanlagen. Electrical power system for ships The invention relates to electrical Equipment of ships, in particular their electrical energy systems.

Besonders vorteilhaft kann die vorliegende Erfindung auf Schiffen mit verschiedenen Einsatz zwecken verwendet worden. The present invention can be particularly advantageous on ships has been used for various purposes.

Es ist ein Schiffselektroenergiersystem bekannt, das ein Primärnetz und ein Sekunddrnetz enthält, wobei. die Schienen des letzteren den Schienen des Primärnetzes über einen steuerbaren statischen Umformer zugeschaltet sind (s. z. B. den AuEsatz von G.I.Swiridow u.a. "Einfluß von statischen Umformern und ochleistungsbelastungen auf das Schiffsnetz" (Vliyanie staticheskikh preobrazovatelel 1 moschnykh nagruzok na sudovuju set") in der Zeitschrift "Sudostroenie" 1976, Nr. 5, S. 41-43). There is known a marine electrical power system which has a primary network and contains a secondary network, wherein. the rails of the latter to the rails of the Primary network are connected via a controllable static converter (see e.g. B. the article by G.I.Swiridow et al. "Influence of static converters and high power loads on the ship network "(Vliyanie staticheskikh preobrazovatelel 1 moschnykh nagruzok na sudovuju set ") in the magazine" Sudostroenie "1976, No. 5, pp. 41-43).

Während des Betriebs eines Sohlffselektroenergiesystems muß der Isolationswiderstand des Systems gegen den Schiffskörper deswegen ständig kontrolliert werden, um den Abfall des Isolationswiderstands unter den minimalen zulässigen Wert rechtzeitig festzustellen und dadurch die Gefahr des Entstehens von Bränden oder einer Verletzung der Menschen mit elektrinchen Strom zu vermeiden. Der isolationswiderstand eines Schiffseloktrosnergiesyatems stellt einen Ersatzwiderstand in dem Kreisdar. der durch die Parallelschaltung der Iaolationswideratände zwischen jedem der stromführenden Abschnitte des Primär- und Sekundärnetzes gegen den Schiffskörper gebildet ist. During the operation of a solenoid-operated electrical energy system, the insulation resistance must of the system against the hull must therefore be constantly monitored in order to avoid the Drop in insulation resistance below the minimum permissible value in good time and thereby the risk of fire or injury of people with electrical power to avoid. The insulation resistance of a Marine electrosnergy systems represent an equivalent resistance in the circle. the by connecting the Iaolationswideratände in parallel between each of the current-carrying Sections of the primary and secondary network is formed against the hull.

Der Isolationswiderstand des System@ gegen den Schiffskörper kann durch die Messung des Widerstands zwischen lrgeneiner der Schienen des Systems und dem Schiffskörper bestimmt werden. Dabei kanaetiCehMessung von Momentanwerten des Isolationswiderstands zwischen einer Stromschiene und dem Schiffskörper während des Betriebs bei einer Anlage, die einen statischen Umformer enthält, wegen der bedeutenden. Kbpazitäten zwischen den stromführenden Abschnitten der Anlage und dem Schiffskörper keine Information über die Oröße des Isolationswiderstandes geben. Die Kontrolle der Isolation während des Betriebs eine solchen Anlage kann also nur mittele Messung des Integralmerts (Mittelwerts) des Widerstands zwisohen der Strom schiene und dem Schiffskörper für einen gewissen Zeitabschnitt, d. h. durch die Messung des Glsichstrommiderstands zwischen Stromschiene und Schi@ Lskörper ausgeführt worden. The insulation resistance of the System @ against the hull can by measuring the resistance between any of the rails of the system and the hull can be determined. Thereby kanaetiCehMessung of instantaneous values of the Insulation resistance between a busbar and the hull during of operation in a system that contains a static converter because of the significant. Kbpacities between the current-carrying sections of the system and do not give the hull any information about the size of the insulation resistance. The control of the insulation during operation of such a system can only Average measurement of the integral value (mean value) of the resistance between the currents rail and the hull for a certain period of time, d. H. through the Measurement of the direct current resistance between busbar and busbar been.

Der Isolationswiderstand einer Anlage gegen den Schiffskörper kann bedingt in Form einer Parallelschaltung von zwei Widerständen dargestellt werden, von denen der eine der isolationswiderstand des Primärnetzes gegen den Schiffskörper und der andere der Isolationswiderstand des Sekundärnetzes gegen den Schiffskörper ist. Beim betrieb des das Primär- und Sekundärnetz verbindenden gesteuerten statischen Umformers mit nichtlückendem Strom, wenn der Strom in jedem Zeitpunkt aus einem Netz in das andere über irgendwelche der Ventile des Umformers, die sich im offenen Zustand befinden, fließen kann, ist der zwischen einer beliebigen Stromschiene des Primär- oder Sekundärnetzes und dem Schiffskörper gemessene Gleichstromwiderstand dem Isolations widerstand der Anlage gegen den Schiffskörper gleich, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, in diesem Fall eine sichere Kontrolle der Isolation zu gewährleisten. Bei einer Vergrößerung des Steuerwinkels der Ventile des Umformers während des Betriebs der Anlage und beim Ubergang des Umformers in den Betriebszustand mit intermittierendem Strom, wenn im Laufe jeder Kommutierungsperiode der Ventile ein gewisser Zeitabschnitt vorhanden ist, während dessen sämtliche Ventile des Umformers gesperrt sind und das Durchfließen des Stroms aus einem Netz in das andere unmöglich wird, kann jedoch auch der zwischen Stroms chiene und schiffs körper gemessens Gleichstromwiderstand dem Isolationswiderstand der Anlage nicht entsprechen. Das erklärt sich dadurch, daß die Unterbrechung des Stromdurchflüsses zwischen dem Primär- und dem Sekundärnetz während Strom der Messung des Gleichstromwiderstands zwischen schiene und Schiffskörper gleichbedeutend ist mit der Abschaltung des Isolationswiderstands eines der Netze von der angegebenen Stromschiene, so daß der gemessene Widerstand den tatsächlichen Isolationswiderstand der Anlage um so mehr überschreiten wird, je größer der Anteil der Kommutierungsperiode ist, indessen Verlaufe der Strom zwischen dem Primär- und dem Sekundärnetz Fehlt, d.h. um so mehr, je größer der Steuerwinkel der Ventile bei der Arbeit des Umformers im Betriebszustand mit intermittierendem Strom ist. Dabei wird der Wert, un den der gemessene Widerstand den tatsächlichen Isolationswiderstand überschreitet, nicht nur vom Steuerwinkel der Ventile, sondern auch vom Verhältnis zwischen den lsolationswiderständen des Primär- und des Sekundärnetzes, das unbekannt ist, abhängen. The insulation resistance of a system against the hull can conditionally represented in the form of a parallel connection of two resistors, one of which is the insulation resistance of the primary network against the hull and the other is the insulation resistance of the secondary network against the hull of the ship is. When operating the controlled static that connects the primary and secondary networks Converter with non-discontinuous current if the current is from a Network into the other via any of the converter's valves that are in the open The state that can flow is between any power rail of the DC resistance measured by the primary or secondary network and the hull of the ship the insulation resistance of the system against the hull equal, which the possibility arises to ensure a safe control of the insulation in this case. In the event of an increase in the control angle of the converter valves during operation of the system and when the converter changes to the operating state with intermittent Current if a certain period of time in the course of each commutation period of the valves is present, during which all the converter valves are blocked and however, it may be impossible for electricity to flow from one network to the other also the direct current resistance measured between the conductor rail and the hull does not correspond to the insulation resistance of the system. This is explained by that the interruption of the current flow between the primary and the secondary network during current the measurement of the direct current resistance between the rail and the hull synonymous is with the disconnection of the insulation resistance of one of the networks from the specified Busbar so that the measured resistance corresponds to the actual insulation resistance of the system, the greater the proportion of the commutation period is, while the current between the primary and the secondary network is missing, i.e. the more, the larger the control angle of the valves when the converter is working is in the operating state with intermittent current. The value, and the the measured resistance does not exceed the actual insulation resistance only on the control angle of the valves, but also on the ratio between the insulation resistances of the primary and the secondary network, which is unknown.

Die bekannte Schiffselektroenergieznlage gewährleistet also keine Möglichkeit für eine ausreichend sichere Kontrolle der Isolat ion der Elektroenergieanlage in bezug auf den Schiffskörper, wodurch die elektrische Sicherneit und die brandsicherheit einer solchen Anlage herabgesetzt werden. The well-known ship electrical energy system does not guarantee any Possibility for a sufficiently safe control of the isolation of the electrical energy system in relation to the hull, which increases the electrical safety and fire safety such a system can be reduced.

Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Elektrocnergieanlage für Schiffe zu schaffen, die eine sichere Kontrolle der Isolation in bezug auf den Schiffskörper gewährleisten kann. The invention is based on the object of an electrical energy system for ships to provide a safe control of the isolation with respect to the Can ensure hull.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ausbildung der Anlage gelöst, wie sie im Patentanspruch angegeben ist. According to the invention, this object is achieved with a design of the system solved as indicated in the claim.

Die Einschaltung eines stromleitenden Elements in der erfindungsgemäßen Weise übt praktisch keinen Einfluß auf den Betrieb der Anlage aus, gewährleistet jedoch gleichzeitig eine ständige galvanische Kopplung zwischen dem Frimär- unti dem Sekundärnetz beim Arbeiten des statischen Umformers im Betriebszustand mit intermittierendem Strom. The inclusion of a current-conducting element in the inventive Way has practically no influence on the operation of the system, guaranteed but at the same time a constant galvanic coupling between the Frimär- unti the secondary network when working the static converter in the operating state with intermittent Current.

Dadurch wird die periodische Bildung von Unterbrechungen im Meßkreis bei der Messung des Isolationswiderstands vermieden und die Möglichkeit einer sicheren Kontrolle der Isolation der Anlage in bezug auf den Schiffskörper geeine währleistet, wodurch Schiffselcktroenergieanlage geschaffen wird, das über einen hohen Grad an elektrischer Sicherheit und Brandsicherheit verfügt.This causes the periodic formation of interruptions in the measuring circuit when measuring the insulation resistance avoided and the possibility of a safe Control of the insulation of the system in relation to the hull ensures that whereby a ship's electrical energy system is created that has a high degree of electrical safety and fire safety.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawing.

Die in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellte Anlage enthält ein Primärnetz 1 und ein Sekundärnetz 2. Das Primärnetz 1 enthält eine Orehstromquelle 3, an die Stromschienen 4, 5 und 6 angeschaltet sind. Das Sckundärnetz 2 enthält eine Cleichstromlast 7, die an die Schienen 8 und 9 geschaltet ist, die ihrerseits mit den Schienen 4 bis 6 der Quelle 3 über einen steuerbaren statischen Umformer verbunden sind, der einen steuerbaren Gleichrichter 10 darstellt, der mit steuerbaren Ventilen 11 in e iner einer Drehstrombrückenschaltung aufgebaut ist, Die Isolationswiderständs zwischen jeder der Schienen 4, 5 und 6 des Primärnetzes 1 und dein öchiffskörper sind in Form von mit gestrichelten Linien dargestellten Widerständen 12 bzw. 13 und 14 gezeigt, Der Isolationswiderstand zwischen jeder der Schienen 5 und 9 des Sekundärnetzes 2 und dem Schiffskörper ist in Form von Widerständen 15 bzm. 16 dargestellt, die oberfa ils mit gestrichelten Linien wiedergegeben sind. The system shown in the single figure of the drawing contains a primary network 1 and a secondary network 2. The primary network 1 contains a three-phase current source 3, to which busbars 4, 5 and 6 are connected. The secondary network 2 contains a DC load 7 connected to rails 8 and 9 is, in turn, with the rails 4 to 6 of the source 3 via a controllable static converter are connected, which represents a controllable rectifier 10, built with controllable valves 11 in a three-phase bridge circuit is, the insulation resistance between each of the rails 4, 5 and 6 of the primary network 1 and your hull are in the form of shown in dashed lines Resistors 12 and 13 and 14, respectively, show the insulation resistance between each of the rails 5 and 9 of the secondary network 2 and the hull is in the form of Resistors 15 or 16 shown, the Oberfa ils shown with dashed lines are.

Zwischen der Schiens 4 an der Quelle 3 und der Schiene 8 an der Last 7 ist ein stromleitendes Element 17 eingeschaltet, das so gewählt ist, daß sein Gleichstrommider-Stand wasentlich geringer ist als der minimale zulässige Isolationswiderstand der Anlaqe gegen den Schiffskörper Beim Betrieb der Anlage wird der durch die Last 9 fließende Strom mittels einer Änderung des Steuerwinkels der Ventile 11 des gesteuerten Gleichrichters 10 geregelt. Unter dem Steuerminkel wird dabei ein Intervall in elektrischen Graden zwischen dem Augenblick, wenn das Potantial der Anode des Ventils höher als das Potential seiner Katode wird, und dem Augenblick der Zuleitung eines Impulses, der das öffnen des Ventils hervorruft, an die Steuere.lektrode des Ventils verstanden. Between the rail 4 at the source 3 and the rail 8 on the load 7, a current-conducting element 17 is switched on, which is chosen so that his DC resistance which is considerably lower than the minimum permissible insulation resistance of the system against the hull When the system is in operation, it is caused by the load 9 current flowing by means of a change in the control angle of the valves 11 of the controlled Rectifier 10 regulated. Under the steering angle there is an interval in electrical Degrees between the moment when the potential of the anode of the valve is higher than the potential of its cathode becomes, and the moment of the supply of an impulse, which causes the valve to open, to the control electrode of the Valve understood.

Bei einer geringen Größe des Steuerwinkels erbeitet der gesteuerte Gleichrichter 10 im Betriebszustand mit nichtlückendem Strom, so daß in jedem Zeitpunkt irgendein Paar der Ventile 11 sich in leitendem Zustand befindet und einen Kreis bildet, der die Schienen 8 und 9 mit irgendwelchen zwei Schlenen von den bchienen 4 bis 6 verbindet. With a small size of the control angle, the controlled one works Rectifier 10 in the operating state with non-discontinuous current, so that at every point in time any pair of the valves 11 is conductive and a circle that forms the rails 8 and 9 with any two loops from the rails 4 to 6 connects.

Da. der innere Gleichstromwiderstand der Quelle 3 klein ist im Vergleich zum Isolationswiderstand, bleiben sämtliche Widerstände 12 bis 16 bei der Arbeit des Gleichrichters 10 im Betriebsustand mit nichtlückendem Strom an der Gleichstromseite parallel zueinander eingeschaltet. Deshalb ist der Gleichstrommiderstand, der zwischen jeder beliebigen Schiene 4 bis 9 und dem Schiffskörper bei der Arbeit des Gleichrichters 10 im Betriebszustand mit nichtlückendem Strom gemessen wird, gleich dem Ersatzwiderstand eines Kreises, der aus zwei parallelen Zweigen besteht, von denen der eine durch die parallel geschalteten Widerstände 12 bis 14 gebildet ist und den Isolationswiderstand des Primärnetzes 1 gegen den Schiffskörper darstellt, während der zweite durch die parallel geschalteten Widerstände 15 und 16 gebildet ist und den Isolationswiderstand des Sekundärnetzes 2 gegen den Schiffskörper darstellt, so daß der gemessene Widerstand dem Iso-Lationswiderstand der Anlage gegen den Schiffskörper gleich ist: 1/RA=1/R1 + 1/RIL + 1/R (1) Hierin bezeichnen: RA den Glsichstromwiderstand, zwischen irgendeiner der Schienen 4 bis 9 und dem öchiffskörper bei der Arbeit des Gleichrichters 10 im Betriebszustand mit nichtlückandem Strom; R1 den lsolatlonewiderstand des Primärnetzes 1 gegen den Schiffskörper; BII denlsolationswideretand des Sekundärnetzes 2 ge gen den Schiffskörper; R den isolationswiderstand der Anlage Dabei übt das stromleitende Element 17 keinen Einfluß auf Schiffskörper den zwischen Stromschicne und gemessenen Gleichstromwiderstund aus, da es stete durch irgendein Paar der Ventile 11 überbrückt wird. There. the internal DC resistance of the source 3 is small in comparison to the insulation resistance, all resistors 12 to 16 remain at work of the rectifier 10 in the operating state with non-discontinuous current on the direct current side switched on in parallel with each other. Therefore the DC resistance that is between any rail 4 to 9 and the hull in the work of the rectifier 10 is measured in the operating state with non-discontinuous current, equal to the equivalent resistance of a circle consisting of two parallel branches, one of which goes through the parallel connected resistors 12 to 14 is formed and the insulation resistance of the primary network 1 against the hull, while the second by the resistors 15 and 16 connected in parallel is formed and the insulation resistance of the secondary network 2 against the hull, so that the measured resistance equals the insulation resistance of the system against the hull: 1 / RA = 1 / R1 + 1 / RIL + 1 / R (1) Here: RA denotes the direct current resistance, between any of the rails 4 to 9 and the hull at work of the Rectifier 10 in the operating state with non-gaping current; R1 is the isolation resistance the primary network 1 against the hull; BII the insulation resistance of the secondary network 2 against the hull; R is the insulation resistance of the system Conductive element 17 does not affect the hull between the Stromschicne and measured DC resistance as it was steady through some pair of valves 11 is bridged.

Während des Betriebs der Anlage Beginnt der gesteuerte Gleichrichter 10 bei einer Vergrößerung des Stenerwinkels der Ventile 11 über einen gewissen Wert iin Betriebszustand mit intermittierendem Strom zu arbeiten Für @tauerbare statische Umformer, die nach einer Drehstrombrückenschaltung aufgebaut sind, hat z.B. der Steuerwinkel, bei dem der Umformer im Betriebszustand mit intermittierenden Strom zu arbeiten beginnt, wie bekannt einen Wert von etwa # , d.h. von 60 elektrische Grade Beim Betrieb das Gleichrichters 10 im Betrisbszustand mit intermittierandem Strom orfolgt dar übergong des anstehenden Paars der Ventile 11 in den leitenden Zustand nach Verlauf eines gewissen Zeitabschnitts nach der Sperrung der Ventile des vorangehenden Paars, während dessen sich sämtliche Ventile des Gleichrichters 10 im gesperrten Zustand befinden. The controlled rectifier starts while the system is in operation 10 with an increase in the stener angle of the valves 11 above a certain value i in operating condition to work with intermittent current For @taubaren static Converters that are built according to a three-phase bridge circuit, for example, have the Control angle at which the converter is operating with intermittent current begins to work, as is known, a value of about #, i.e. 60 electrical When operating the rectifier 10 in the operational state with intermittent Current takes place via the gong of the pending pair of valves 11 in the conductive State after a certain period of time after the valves have been blocked of previous pair, during which all valves of the rectifier 10 are in the locked state.

nemzufolge wird die Verbindung über den Gleichrichter 10 zwischen den Schienen 4 bis 6 und den Schienen 8, 9, und damit auch zwischen den Widerständen 12 bis 14, die den Isolationswiderstand des Primärnstzes 1 bilden, und den den Isolationswiderstand des Sekundärnetzes 2 bildenden Wideiständen 15, 16 für den genannten Zeitabschnitt unterbrochen.Consequently, the connection via the rectifier 10 is between the rails 4 to 6 and the rails 8, 9, and thus also between the resistors 12 to 14, which form the insulation resistance of the primary network 1, and the insulation resistance of the secondary network 2 forming wide stands 15, 16 for the period mentioned interrupted.

sie Verbindung zwischen den Schienen 4 bis 9 wird jedoch dabei wegen des Vorhandenseins des stromleitenden Elements 17, das die @chiene 4 der Quelle 3 mit der Schiene 8 der Last 7 verbindet, nicht gestört. Da der Gleichstromwiderstand des stromleitenden Elements 17 beist deutend geringer als der minimale Isolationswiderstand der Anlage ist der zwischen jeder der Schienen 4 bis 9 und dem Schiffskörper gemessene Gleichstromwiderstand gleich dem Ersatzwiderstand der parallel geschalteten Widerstände 12 bis 16, d.h. gleich dem Isolationswiderstand der Anlage auch in dem Zeitabschnitt, in dem sich sämtliche Ventile 11 in gesperrtem Zustand befinden. In diesem Ball steht der Widerstand 15 mit dem Widerstand 12 über den im Vergleich dazu geringen Gleichstromwiderstand des Elements 17 und mit dem Widerstand 16 über den niedrigen Wi-Widerstand der Last 9 in Verbindung. Demzufolge wirkt sich der übergang des gesteuerten Gleichrichters 10 in den Betriebszustand mit intermittierendem Strom beim Vorhandensein des stromleitenden Elements 17 auf den Wert des zwischen irgend einer der Schienen 4 bis 9 und dem Körper gemessenen Gleichstromwiderstandes, der mit einer um so höheren Genauiqkeit gleich dem Isolationswiderstand der Anlage geqen den Schiffskörper bleib-t, je geringer der Gle ich£trol[lwiderstand des Elements 17 im Vergleich mit dem Isolationswiderstand ist, praktisch nicht aus. however, the connection between the rails 4 to 9 is due to this of the presence of the conductive element 17 which supports the rail 4 of the source 3 connects to the rail 8 of the load 7, not disturbed. Because the DC resistance of the conductive element 17 is significantly lower than the minimum insulation resistance of the system is that measured between each of the rails 4 to 9 and the hull DC resistance equal to the equivalent resistance of the resistors connected in parallel 12 to 16, i.e. equal to the insulation resistance of the system also in the time segment in which all valves 11 are in the locked state. In this ball the resistor 15 with the resistor 12 is above the comparatively low level DC resistance of element 17 and with resistor 16 across the low Load 9 Wi resistance connected. As a result, the transition affects the controlled Rectifier 10 in the operating state with intermittent current in the presence of Conductive element 17 to the value of the between any one of the rails 4 to 9 and the body measured direct current resistance, the with a higher accuracy equal to the insulation resistance of the system the hull remains, the lower the sliding resistance of the element 17 compared with the insulation resistance is practically not off.

Es läßt sich zeigen, daß der Gleichstromwiderstand zwischen irgendeiner der Schienen 4 bis 6 des Primarnetzes 1 und dem Schiffskörper bei der Arbeit des Gleichrichters 10 im Betriebszustand mit intermittierendem Strom durch folgenden Ausdruck bestimmt wird: Hierin bezeichnen: RBden Gleiohstrommiderstand, zwischen irgendeiner der Schienen 4 bis 6 und dem Schiffskörper bei der Arbeit des Gleichrichters 10 im Betriebszustand mit intermittierendem Strom; @@ don Steuerwinkel der Ventile ll des Gleichrichters 10; rden Gleichstromwiderstand des stromleitenden Elements 17.It can be shown that the DC resistance between any of the rails 4 to 6 of the primary network 1 and the hull in the operation of the rectifier 10 in the intermittent current operating condition is determined by the expression: Herein: R denotes the sliding current resistance, between any one of the rails 4 to 6 and the hull in the operation of the rectifier 10 in the intermittent current operating condition; @@ don control angle of the valves ll of the rectifier 10; r is the DC resistance of the conductive element 17.

Aus dem Vergleich der Ausdrücke (1) und (2) ist ersichtlich daß der Gleichstrommiderstand zwischen irgendeiner der Schienen 4 bis 6 und dem Schiffskörper dem Isolationswiderstand der Anlage gegen den Schiffskörper mit um so höherer Genauigkeit entspricht, je geringer der Gleichstromwiderstand des stromleitenden Elements 17 im Vergleich mit dem Isolationswiderstand des Sekundärnetzes 2 und damit auch im Vergleich mit dem Isolationswiderstand der gesamten Anlage ist, der stets den Isolationswiderstand jedes der einzelnen Netze unterschreitet. From the comparison of expressions (1) and (2) it can be seen that the DC resistance between any of rails 4 to 6 and the hull the insulation resistance of the system against the hull with the higher the accuracy, the lower the DC resistance of the conductive element 17 in comparison with the insulation resistance of the secondary network 2 and therefore also in comparison with the insulation resistance of the entire system, which always falls below the insulation resistance of each of the individual networks.

Aus dem Ausdruck (2) ist auch ersichtlich, daß beim Fehlen einer Verbindung zwischen den Schienen des Primär-- und des Sekundärnstzes über das stromleitende Element 17, d.h. wenn der letzte Summand in den Klammern gleich null ist, die Bestimmung der Größe des lsolationswiderstands der Anlage bei Arbeiten des Gleichrichters 10 im Betriebszustand mit intermittierendem Strom, ausgehend aus der Größe des zwischen Schiene und Körper gemessenen Gleichstromwiderstands, sogar bei einem bekannten Wert des Bteuerwinkels äußerst schwierig ist, da dabei die Beziehung zwischen den Werten der Isolationswiderstände des Primär- und des Sekundärnetzes unbekannt ist. From expression (2) it can also be seen that in the absence of one Connection between the rails of the primary and secondary network via the conductive one Element 17, i.e. if the last term in the brackets is zero, the determination the size of the insulation resistance of the installation when the rectifier 10 is working in the operating state with intermittent current, based on the size of the between Rail and body measured DC resistance, even with a known one The value of the tax angle is extremely difficult, as doing the relationship between the Values of the insulation resistance of the primary and secondary network is unknown.

Als stromleitendes Element 17 kann sowohl ein Element, mit einem reien Wirkwiderstand, z.B. ein Drahtwiderstand, als auch ein anderes, Gleichstrom leitendes @loment, z.B. eine Induktivitätsspule, benotzt werden. As a conductive element 17, both an element with a pure resistance, e.g. a wire resistance, as well as another, direct current conductive torque, e.g. an inductance coil.

Bei der Verwendung eines Elements, das einen reinen Wirkwiderstand hat, muß die Größe dieses Widerstands besei deutend geringer als der minimale zulässige Wert des Isolationswiderstands der Anlage gegen den Schiffskörper. When using an element that has a pure resistance has, the size of this resistance must be significantly less than the minimum permissible Value of the system's insulation resistance to the hull.

Gleichzeitig muß die Größe des genannten Widerstands so gewählt werden, daß sie bedeutend höher ist als der Nennwert des Widerstandsder dem Sekundärnetz 2 zugeschalteten Last 7.At the same time, the size of the mentioned resistance must be chosen so that that it is significantly higher than the nominal value of the resistance of the secondary network 2 connected load 7.

In diesem Fall ist der über das stromleitende Element 17 fließende Strom beim Übergang derjenigen von den Ventilen 11 in den leitenden Zustand, die die Schiene 8 mit den Schienen 5 und 6 verbinden, gering im Vergleich mit dem Strom, der beim Betrieb der Anlage durch die Last 7 fließt, so daß das Vorhandensein des stromleitenden Elements 17 praktisch keinen Einfluß auf den Betrieb der Anlage ausüben wird. In this case, the one flowing over the conductive element 17 is Current at the transition of those of the valves 11 in the conductive state, the connect the rail 8 with the rails 5 and 6, low compared to the current, which flows through the load 7 during operation of the system, so that the presence of the conductive element 17 practically exert no influence on the operation of the system will.

Bei der Verwendung eines Elements, das eine Induktivitat besitzt, muß sein Wirkwiderstand bedeutend geringer sein als der minimale zulässige Wert des Isolationswiderstands der Anlage gegen den Schiffskörper. In diesem Fall kann die Beseitigung des Einflusses des stromleitenden Elements 17 auf den Betrieb der Anlage auch bei einem Wert seines Wirkwiderstands erreicht werden, der mit dem Nennwert des Widerstands der Last 7 vergleichbar ist oder sogar niedriger als dieser ausfällt, unter der @sdingung, daß die Größe des induktiven Widerstands des Elements 17 den Nennwiderstand der Last 7 bedeutend überschreitet. When using an element that has an inductance, its effective resistance must be significantly lower than the minimum permissible value the insulation resistance of the system against the hull. In this case it can the elimination of the influence of the conductive element 17 on the operation of the Plant can also be achieved at a value of its effective resistance that corresponds to the nominal value the resistance of the load 7 is comparable or even lower than this, under the @sdingung that the size of the inductive resistance of the element 17 den The nominal resistance of the load 7 significantly exceeds.

Wie schon oben angegeben wurde, wird die Messung des Isolationswiderstands der Anlage gegen den Schiffskörper mittels einer Messung des Gleichstromwiderstands zwischen einer der Schienen und dem Schiffskörper durchgeführt. Das kann z.B. da durch geschehen, daß zwischen einer nen der Stromschie4 bis 6 des Primärnetzes 1 und dem Schiffskörper eines Kreis abgeschaltet wird, der aus einer Reihenschaltung eines Gleichstrommessers und zweier Gleiche spannungsqullen besteht, von denen die eine zur Kompensation der konstanten Spannungekomponente zwischen Stern-Schiffs schiene und körper, die durch das Durchfließen des Stroms von der Quelle 3 über den lsolationewiderstand bedingt ist, verwendet wird. Der Isolationswiderstand wird dabei als Verhältnis der Spannung der zweiten der zugeschalteten quellen zum mittels des Messers gemessenen Strom bestimmt. As stated above, the measurement of insulation resistance is the system against the hull by measuring the direct current resistance carried out between one of the rails and the hull. That can happen, for example, that between one of the busbars 4 to 6 of the primary network 1 and the hull of a circuit is switched off, which consists of a series circuit a DC ammeter and two equal voltage sources, of which the one to compensate for the constant voltage component between stern-ships rail and body created by the flow of electricity from source 3 over the insulation resistance is used. The insulation resistance will here as the ratio of the voltage of the second of the connected sources to the medium the current measured by the knife.

Falls die gesamte Anlage des Schiffes mehrere Sekundärnetze enthält, die parallel so eingeschaltet sind, daß jedes von ihnen dem gemeinsamen Primärnetz über einen eigenen steuerbaren statischen Umformer zugeschaltet ist, so geschieht die Zuschaltung jedes dieser Sekundärnstze an das Primärnetz in gleicher Weise wie die in der Zeichnung gezeigte Zuschaltung des Sekundärnetzes 2 an das Primärnetz 1, d.h. es wird zwischen einer der Stromschienen jedes der Sekundärnetze und einer der Stromschienen des Primärnetzs ein stromleitendes Element eingeschaltet, das entsprechend den yorstehenden Darlegungen, gewählt wird. If the entire system of the ship contains several secondary networks, which are switched on in parallel so that each of them is connected to the common primary network is switched on via its own controllable static converter, so happens the connection of each of these secondary networks to the primary network in the same way as the connection of the secondary network 2 to the primary network shown in the drawing 1, i.e. between one of the busbars each of the secondary networks and one the busbars of the primary network switched on a conductive element that is selected in accordance with the above explanations.

Das Wesen der Erfindung wurde am Beispiel einer Schiffselektroenergie anlage erläutert, deren $Primärnatz deren ein Drehstromnetz und Sekundärnetz ein Gleichstromnetz darstellt, wobei das letztere mit dem Primärnetz über einen in einer Drehstrombrückenschaltung ausgeführten gestenerten Gleichrichter verbunden ist. Es leuchtet jedoch ein, daß die vorliegende Erfindung in verschiedenen Schiffselektroenorgieanlagen verwendet werden kann, in deiien das Primär- und das Sokundärnetz über einen gesteuerten statischen Umformer miteinander verbunden sind da bei Vorhandensein eines solchen Umformers ein Arbei@@ der Anlage im Betriebszustand mit intermittiorendem Strom möglich lst, bei der die bekannten Schiffselektroenergieanlagen keine Möglichkeit zu einer sicheren Kontrolle des Isolationswiderstands gewährleisten keinen. The essence of the invention was exemplified by a ship's electrical energy plant explained, whose primary network is a three-phase network and a secondary network DC network represents, the latter being connected to the primary network via a connected in a three-phase bridge circuit executed starred rectifier is. It will be understood, however, that the present invention can be used in various marine electrical engineering systems can be used, in which the primary and secondary network via a controlled static transducers are connected to each other when such a device is present Converter is working on the system in the operating state with intermittent current is possible, in which the known ship electrical energy systems are no possibility do not guarantee a reliable control of the insulation resistance.

Die Anlage kann z.B. ein Sekundärnetz enthalten, das über einen gesteuerten Gleichrichter einem Einphasen-Wechselstromnetz zugeschaltet ist. In diesem Fall wird der Be-@riebszustand mit intermittierendem Strom bei jedem beliebigen von Null abweichenden Wert des Steuerwinkels der Ventile vorliegen. Die Anlage kann ein sekundäres Wechselstromnetz enthalten, das über einen Weohselrichter einsm primären Gleichstrommetz oder über einen Frequenzwandler einem Wechselstromnetz mit einer anderen Frequenz zugeschaltet wird. Der gesteuerte statische Umformer kann im Übereinstimmung mit verschiedenen bekannten Schaltungen ausgeführt sein, z.B. in Form eines halugest uerten Gleiohrichters usw. In allen diesen Fällen gewährleistet die Einschaltung des stromleitenden Elements mit einem ist der Gleichstromwiderstand, der geringer als lsolationswidestand der Anlage gegen den Schiffskörper, eine ständige galvanische Kopplung zwischen den Stromschienen des Primarnetzes und des Sekundärnetzes und damit auch zwischen dem Isolationswiderstand des Primärnetzes und dem Isolationswiderstand des Sekundärnetzes beim Arbeiten des Umformers im Betriebszustand mit intermittierendem Strom und ermöglicht dadurch eine sichere Kontrolle der Isolation der Anlage in bezug auf den Schiffskörper.The system can, for example, contain a secondary network that is controlled by a Rectifier is connected to a single-phase AC network. In this case the intermittent current mode becomes zero at any deviating value of the control angle of the valves exist. The plant can be a secondary Alternating current network included, the primary direct current network via a Weohselrichter or an alternating current network with a different frequency via a frequency converter is switched on. The controlled static converter can be in accordance with various known circuits, e.g. in the form of a halugest uttered rectifier, etc. In all these cases, the engagement is guaranteed of the conductive element with one is the DC resistance, the lower as the insulation resistance of the system against the hull, a permanent galvanic coupling between the busbars of the primary network and the secondary network and thus also between the insulation resistance of the primary network and the insulation resistance of the secondary network when the converter is working in the operating state with intermittent Current and thus enables a safe control of the insulation of the system in with respect to the hull.

Im Fall einer Schiffselektroenergie anlage mit einem primären Drehstromnetz, das mit dem Sekundärnetz über einen nach einer Brückenschaltung aufgebauten steuerbaren Gleiobrichter verbunden ist, gewährleistet die Verbindung der Stromnetzes schienen des Primär und des Sekundärnetzes über einen Drahtwiderstand von 1 Kiloohm bei einem Wert des Isolationswiderstands jedes der Netze von je 40 Kiloohm und einem Wert des Steuerwinkels der Ventile von 120 elektrische Grade die Möglichkeit zur Messung des Lsolationawiderstands mit einer Genauigkeit von etwa 1%. In the case of a ship's electrical energy system with a primary three-phase network, that can be controlled with the secondary network via a bridge circuit built up Gleiobrichter is connected, ensures the connection of the power grid rails of the primary and the secondary network via a wire resistance of 1 kiloohm in one Value of the insulation resistance of each of the networks of 40 kiloohms each and one value the control angle of the valves of 120 electrical degrees the possibility of measuring of the insulation resistance with an accuracy of about 1%.

Claims

Claim Elektrocnergieeanlage for ships with a primary network and with a secondary network whose busbars are those of the primary network controlled static converters are switched on, which means that there are no i c h n e t that one of the busbars (4) of the secondary network (2) with one of the Busbars (8) of the primary network (1) connected via a current-conducting element (17) whose DC resistance is small compared to the minimum permissible insulation resistance opposite the hull