DE304054C

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Publication number: DE304054C
Application number: DENDAT304054D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei hochspannungsseitiger Messung der elektrischen Energie hängt die Zuverlässigkeit der Messung davon ab, daß die Stromkreise der Meßwändler störungsfrei sind.· Es kann aber vorkommen, daß beispielsweise im Gefolg'e von Überspannungserscheinungen eine der Hochspannungssicherung'en des Spannungswandlers schmilzt oder daß ein Stromwandler durchschlagen wird. Die

ίο Folge hiervon ist, daß der Zähler falsch anzeigt. Derartige Fehlanzeigen führen meistens zu unerquicklichen Auseinandersetzungen mit dem Strombezieher. Aus diesem Grunde wird häufig ein besonderes Kontrollmeßfeld eingebaut, aber die Erfahrung lehrt,, daß häufig beide Meßfelder gleichzeitig von den die Fehlanzeige verursachenden Störungen betroffen werden. Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, daß durch eine geeignete Vorrichtung im . Falle von Störungen in der Meßfeldeinrichtung

1. dem Strombezieher ein hörbares oder sichtbares Zeichen gegeben wird, daß ferner

2. der Zähler oder das Zählwerk ang-ehalten wird, und daß

3. Tag und Stunde der Störung aufgezeichnet wird.

Zu beobachten ist dabei, daß die Einrichtung nicht ansprechen darf, wenn im Netze aus irgendwelchem Grunde die Spannung ausbleibt. ^:Die Verwirklichung dieses Gedankens soll an einem Schaltbild erläutert werden, das eine der Ausführungsmöglichkeiten darstellt. Der Spannungswandler Sp ³*^s und die beiden Stromwandler St speisen in der bekannten Zweiwattmeter-Schaltung den Zähler Z. In die' Stromkreise der Stromwandler sind mit diesen und mit den Zählerstromspulen in Reihe geschaltet die Spulen .S₁ und S.,, deren Zweck später erläutert wird. Außer den Spannungsspulen des Zählers speist der Spannungswandler Sp noch unter Zwischenschaltung eines Widerstandes W einen kleinen Induktionsmotor M, dessen Läufer L unter der Einwirkung- des Drehfeldes nach links umläuft und vermittels des Zahntriebs 2 die Scheibe 3 in der Uhrzeigerrichtung so lange dreht, bis der Stromschließer b sich an den Anschlag / anlegt.

Eine Feder, die jedoch nur so stark bemessen sein darf, daß das vom Drehfeld auf den Läufer L übertragene Drehmoment auch bei starkem Rückgang" der Spannung das von der Feder erzeugte Moment überwiegt, sucht den Läufer L in der Richtung des Uhrzeigers zu drehen. Sobald der Spannungswandler etwa dadurch gestört wird, daß hochspannungsseitig die Sicherung einer Phase durchgeht, verschwindet das Drehfeld und die Feder dreht den Stromschließer zurück. Derselbe Vorgang tritt, aber auch ein, wenn die Spannung im Netze ausbleibt. Damit aber bei diesem vorübergehenden Zustand keine Fehlermeldung bewirkt wird, ist eine Sperrung 7? vorgesehen, durch welche der Strom-

schließer b an einer weiteren Rückbewegung g-ehemmt wird, wenn der Anschlag;« sich gegen den Sperrkegel R legt. Die Lage des Anschlags m am Umfang der Scheibe 3 ist so angeordnet, daß bei eingetretener Hemmung der Stromschließer b das Stromschlußpaar C₁, C₂ überbrückt. Durch diese Überbrückung wird der Magnet P in den Niederspannungsstromkreis der beiden Stromwandler St eingeschaltet, und zwar so, daß er mit diesen Wicklungen durch die Erdungsleitung E in Reihe geschaltet ist. Wenn demnach das Netz selbst nicht spannungslos ist, wird P die Hemmung' R-m beseitigen. Ist dagegen das Netz spannungslos, so bleibt die Hemmung so lange bestehen, bis das Netz wieder unter Spannung kommt. Dann wird 'aber sofort der Stromschließer b durch M wieder in seine Ruhelage am Kontakt / geführt. Durch diese erst im Bedarfsfalle erfolgende Einschaltung der Spule P in den Stromwandlerkreis wird erreicht, daß bei ordnungsmäßigem Zustand der Stromwandler der zu den Zählern parallel liegende" Stromkreis P die Meßgenauigkeit nicht schädigt.

Wenn nun bei spannungsführendem Netz die Sperrungsauslösung P-R gewirkt · hat, kann der Stromschließer b auf seinem von der Rückzug'feder vorgeschriebenen Wege fortschreiten und einen weiteren Stromschluß der Spule T über die Kontakte C_x und c_i herstellen. Die Zugkraft dieser Spule wird dann benutzt, um einerseits entweder die Spannungszuleitungen zum Zähler zu unterbrechen oder das Zählwerk anzuhalten, andererseits den augenblicklichen Stand eines Uhrwerkes festzuhalten, so daß Tag und Stunde der Störung des Zählerstromkreises zu erkennen ist. Außerdem kann eine Lärmvorrichtung oder ein Lichtanzeiger eingeschaltet : werden, wodurch' der Strombezieher auf die Störung aufmerksam gemacht wird.

Wenn nun nach dem bisher Gesagten die Vorrichtung bei irgendwelchen Störungen im Spannungskreis des Zählers wirksam ist, so muß sie auch bei Störungen in den Strom- ] wandlern ansprechen. Um dies zu ermög- ; liehen, sind die Spulen ,S₁ und S₂ in Reihe mit je einem Stromwandler und einer Zählerstromspule geschaltet. Jede der beiden Spulen wirkt auf die in sich kurzgeschlossenen Spulen D₁ und D₂ induktiv ein. Da bei großen Anlagen, für welche allein die hoch- j spannungsseitige Messung der Energie in Betracht kommt, die einzelnen Phasenströme in der Regel nur wenig voneinander abweichen, werden sich die von 6Ί und S₂ auf D₁ und D₂ ausgeübten elektrodynamischen Kräfte so lange das Gleichgewicht halten, als die Stromwandler keine Störung aufweisen.

(J er doppelarm ige Hebel, an welchem die Spulen D₁ und D₂ aufgehängt sind, wird also in wagerechter Lage verharren. Sobald aber das Stromgleichgewicht durch einen Fehler 'in einem der Stromwandler gestört wird, neigt sich der Hebelarm nach der einen oder anderen Seite und das Stromschlußstück g, berührt die Anschlagsstifte α oder b, wodurch zwei Phasen des Drehfeldmotors M kurzgeschlossen werden. Infolgedessen verschwindet das Drehfeld und der Stromschließer /; beginnt unter Wirkung der oben genannten Feder zurückzuwandern, worauf die vorher beschriebene Schaltfolge sich abspielt.

Es möge bemerkt werden, daß man auch den Stromschließer b so ausbilden kann, daß er unmittelbar auf mechanischem Wege den Spannungskreis des Zählers unterbricht, das Gangwerk der Uhr anhält und die Lärmvorrichtung betätigt. Statt des Drehfeldrelais M kann auch irgendeine andere Relaisform benutzt werden. Beispielweise drei in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angebrachte, von den drei Phasenströmen des Spannungswandlers umflossene Magnete, die auf drei ebenfalls in den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks aufgehängte. Anker einwirken. Des ferneren kann an Stelle der in der Abbildung dargestellten Parallelschaltung des Sperrmag'neten P und des Betätigungsmagneten T zu den· Stromspulen des Zählers die Reihenschaltung mit einer der Zählerstromspulen gewählt werden, wobei die Spule P bezüglicherweise T im ungestörten Betrieb kurz geschlossen ist, während der Kurzschluß im Falle einer Störung durch den Hebel b aufgehoben wird.

Man kann ferner die Scheibe 3 selbst durch Anbringung einer geeigneten Färbung o. dgl. als Schauzeichen für die Störung ausbilden. Schließlich kann noch ein vom Spannungswandler g'espeister Magnet vorgesehen werden, dessen Anker bei starkem Rückgang der Netzspannung durch die Einwirkung einer Gegenkraft abgezogen wird und den Läufer L an seiner Bewegung hindert, so daß in diesem Falle der Schalthebel b in seiner Betriebsstellung verharren muß.

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Claims

Patent-An Sprüche:

i. Selbsttätige Fehlermeldung für Meßfeldeinrichtungen bei hochspannungsseitiger Messung elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Störungen der Meßwandler hervorgerufene Änderung der Spannungsverhältnisse des Spannungswandlers und der Stromverhältnisse in den Stromwandlern dazu benutzt wird, um die Bewegung eines Langsamschalters (b) einzuleiten, durch dessen Vermittlung unter Verwen-

dung an sich bekannter mechanischer oder elektrischer Zwischenglieder der Zeitpunkt . der Störung an einer Uhr kenntlich gemacht, der zu dieser Zeit erreichte Zählerstand festgehalten und ein hörbares oder sichtbares Zeichen für die Störung der Meßfeldeinrichtung gegeben wird, wobei durch eine von den Stromwandlern oder vom Spannungswandler gesteuerte elektromagnetische Verriegelungsvorrichtung- (P, R, m) für den Langsamschalter, die nur dann freigegeben werden kann, wenn . das Netz Spannung führt, bewirkt wird, daß die Fehlermeldung bei ausbleibender Spannung· nicht erfolgt.
2. Selbsttätige Fehlermeldung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des die Verriegelung lösenden Magneten (P) .durch Vermittelung des sich bewegenden Langsamschalters in den Stromkreis der Stromwandler erst dann eingeschaltet wird, wenn bei spannungsführendem Netz eine Störung in den Spannungsverhältnissen des Spannungswandlers oder der Stromverhältnisse der Stromwandler eintritt, zu dem Zwecke, eine zusätzliche dauernde, die Meßgenauigkeit beeinträchtigende · Belastung der Stromwandler durch diese Spule im störungsfreien Zustand der Meßfeldeinrichtung zu vermeiden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.