DE304727C

DE304727C -

Info

Publication number: DE304727C
Application number: DENDAT304727D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

; in DRESDEN.

Es sind Vorrichtungen zur Abschaltung von Leitungsstrecken bei Drahtbruch u. dgl. bekannt, bei welchen sich (wie im französischen Patent 426641) bei gleichen ,Spannungen zwisehen den Phasen so viel spannungmessende Systeme, als Leiter vorhanden sind, das Gleichgewicht halten, bei einsetzender erheblicher Unsymmetrie der Spannungen jedoch deren gemeinsamer, mit den Systemen mehr oder weniger starr verbundener Zeiger eine Ablenkung erfährt und Kontakte zur Betätigung von Schaltern o. dgl. schließt.

Dieser gemeinsame Zeiger ist jedoch zufolge der starren Verbindung mit den Systemen nicht in der Lage, den auftretenden resultierenden Kräften frei zu folgen und eine Messung der jeweiligen resultierenden Spannung nach Größe und Richtung, d. h. der Unsymmetrie, zu gestatten.

Dagegen enthält die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die es ermöglicht, in Zweileiter-, Mehrleiter- oder Mehrphasennetzen mit nur einem Zeiger die Größe der Spannungsunsymmetrie zwischen den Leitern und dem das Potential »Null« führenden Punkt, z. B. der Erde, anzuzeigen und zugleich die Spannungsverhältnisse zwischen den Leitern und jenem Nullpunkt (z. B. der Erde) nach Größe und Richtung in Diägrammform auf einer das Spannungsdiagramm enthaltenden Skala darzustellen, wobei es möglich ist, das Spannungsdiagramm auch selbsttätig fortlaufend aufzeichnen zu lassen unter Verwendung einer an sich bekannten, mit dem Zeiger verbundenen Schreibeinrichtung.

Zu diesem Zwecke sind so viele spannungmessende Systeme irgendeiner bekannten Ausführungsform (Voltmetersysteme) mechanisch so verbunden mit einem gemeinsamen Zeiger, daß dieser Zeiger bei gleicher Spannungsdifferenz, zwischen jedem der Leiter und einem Punkt mit dem Potential Null eine Mittellage einnimmt, die auf der Skala gleich weit von den die Leiter darstellenden Punkten entfernt ist. Bei einer Zweileiteranlage steht der Zeiger z. B. in der Mitte einer Geraden, deren Endpunkte die beiden Leiter darstellen; bei . einer Drehstromanlage steht der Zeiger z. B. im Schwerpunkt eines gleichseitigen Dreieckes, dessen drei Ecken die drei Phasen in der bekannten Art des Spannungsdiagrammes darstellen.

Sinkt z. B. die Spannung einer Phase gegen den Nullpunkt, wobei gleichzeitig jene der beiden anderen Phasen gegen den Nullpunkt steigt, so wird unter Einwirkung der messenden Systeme der gemeinsame Zeiger proportional der Spannungsänderung und in der Richtung derselben so verschoben, daß seine neue Lage zwischen den die Leiter bedeutenden Endpunkten der Skala genau der neuen Diagrammlage des Nullpunktes im Spannungsdiagramm entspricht, so daß das Instrument alle Spannungsunsymmetrien nach Größe und Richtung diagrammatisch anzeigt.

In Fig. ι ist als Beispiel einer der vielen

Ausführungsformen eine Anordnung für Zweileiternetze angegeben zur Messung der Spannungsunsymmetrie gegen Erde, also zur Isolationskontrolle. Mit den Netzleitern ii, 12 sind über Leitungen 5, 6 zwei spannungmessende Systeme bekannter Art verbunden, deren Enden 7, 8 über die Leitung 13 geerdet sind. Jedes der Spulensysteme 2, 3 führt also bei Spannungssymmetrie je die halbe Spannung gegen den Nullpunkt, die Erde. Die beiden messenden Systeme wirken in ihrem Drehsinn einander entgegen, so daß der den Meßsystemen gemeinsame Zeiger 9 auf die Mitte einer Skala 10, deren Endpunkte die beiden Leiter 11 und 12 markieren, spielt. Die Art des messenden Systemes, ihre Verbindung gegeneinander und mit der Zeigervorrichtung ist auf die vorliegende Erfindung unerheblich. Sinkt z. B. die Spannung zwischen dem Leiter 11 und dem Nullpunkt (Erde), so überwiegt die Verstellungskraft des Meßsystemes 2, der Zeiger wird um einen der Spannungsänderung angemessenen Betrag aus der Mittellage gegen dasjenige Ende der Skala, welche im Diagramm den Leiter 11 darstellt, bewegt und zeigt somit die Größe der Unsymmetrie, z. B. die Größe des Erdschlusses, sowie die neue Lage des Spannungsnullpunktes gegenüber den Leitern an.

In Fig. 2 ist eine beispielsweise Ausführungsform der Einrichtung für Dreiphasenstrom angedeutet, wozu Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der zugehörigen Skala zeigt. Drei messende Systeme beliebiger Art, hier z. B.

Spulen 1 bis 3 nach Art elektromagnetischer Spannungsmesser mit einziehbaren Eisenkernen 4, sind um je 120° versetzt angeordnet, so daß sich die zugehörigen drei Zeiger, welche hier durch die drei Fäden 5 gebildet sind, im Punkt 6 schneiden, der dem Schwerpunkt des auf der Skala 14 (Fig. 3) aufgezeichneten Spannungsdreieckes u, v, w ent-' spricht. Dieser Punkt 6 ist durch eine kleine als Zeiger dienende Scheibe markiert. Die beispielsweise angenommene Meßeinrichtung wird durch Spiralfedern 7 und Umleitrollen 11 ergänzt. Die Art der verwendeten Spannungsmeßeinrichtung ist für den Erfindungsgedanken ohne Belang, ebenso auch die mechanische Überübungseinrichtung auf den gemeinsamen Zeiger 6; wesentlich ist nur die Verbindung der Meßsysteme mit einem gemeinsamen Zeiger so, daß dieser stets den Nullpunkt des Spannungsdiagrammes anzeigt. Die drei Meßsysteme sind im Beispiel der zur Isolations- prüfung dienenden Anordnung der Fig. 2 in Stern geschaltet und bei 13 geerdet.

Erhält z. B. die Phase u Erdschluß, so sinkt die Spannung des Meßsystemes 1 und steigt entsprechend die Spannung der Systeme 2 und 3. Spule 1 läßt unter der Wirkung der zugehörigen Feder 7 ihren Eisenkern 4 nach unten austreten, Spulen 2 und 3 ziehen ihre Kerne entgegen der Wirkung der betreffenden Federn 7 ein, so daß der Zeigerpunkt 6 entsprechend der Spannungsänderung nach oben wandert, wie in Fig. 3 angedeutet ist. Der Zeigerpunkt 6 gibt die jeweilige Lage des Nullpunktes zu den drei Leitern u, v, w, und die drei Fäden 5 geben die drei Phasenspannungen nach Größe und Richtung bzw. Lage im Spannungsdreieck u, v, w somit jederzeit an. Dabei kann auf der Skala 14 (Fig. 3) die Spannungseinteilung durch konzentrische Kreise um den Schwerpunkt 16 des Spannungsdreieckes m,. v, w aufgetragen werden.

Für andere Stromsysteme und Leiterzahlen kann die Vorrichtung entsprechend den Beispielen eingerichtet werden. Die Meßsysteme können auch über Meßwandler an die Leitungen angeschlossen werden, wobei dann der Nullpunkt der Wandler mit dem Spannungsnullpunkt verbunden, z. B. geerdet wird.

Der Zeiger kann auch eine bekannte selbstschreibende Vorrichtung enthalten, so daß die Anordnung die Spannungsverteilung fortlaufend aufzeichnen kann.

Die beschriebene Vorrichtung bietet so vor den bekannten Anordnungen mehrerer Meßinstrumente den Vorteil, auf einer Skala das Spannungsdiagramm, nicht Einzelwerte, anzuzeigen, und auf einen Blick die Verhältnisse im Netz erkennen zu lassen.

Es ist auch möglich, die messenden Systeme nicht ■ für Spannungsmessung, sondern für Strommessung geeignet zu nehmen und damit die Symmetrie der Strombelastungen der Leiter bzw. das Stromdiagramm der Anlage zu zeigen.

Die Meßsysteme 2 und 3 der Fig. 1 oder ι bis 3 der Fig. 2 können in bekannter Weise auch an die Unterspannungsseite von Spannungswandlern angeschlossen werden, wobei dann der Nullpunkt der entsprechend der Phasenzahl zusammengeschalteten (bei Mehrphasennetzen in Stern geschalteten) Wandler an Erde gelegt und der Nullpunkt. der Meßsysteme i, 3 der Fig. 1 bzw. Fig. 2 mit diesem Nullpunkt der Wandler verbunden ist. Die messenden Systeme stellen sich dann gleichfalls entsprechend der Spannungsverteilung zwischen Leitern und Erde ein.

Der Zeiger 9 der Fig. 1 oder der Zeigerpunkt 6 nach Fig. 2 kann auch irgendeine bekannte Schreibeinrichtung tragen, welche die Aufzeichnung seiner jeweiligen Lage auf einem anlaufenden Papierstreifen besorgt und so fortlaufend die Spannungsverteilung oder den Isolationszustand des Netzes zeigt. Die Ausführung dieser Einrichtungen ist nicht Sache der vorliegenden Erfindung.

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Instrument' zum Messen oder Registrieren der Unsymmetrie in Zwei- oder Mehrleiteranlagen, bei dem eine der Anzahl der Leiter entsprechende Anzahl spannung- oder strommessender Systeme, auf einen gemeinsamen Zeiger wirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeiger unstarr und möglichst reibungsfrei mit den beweglichen Teilen der Systeme derart verbunden ist, daß der Zeiger von der Symmetriemittel- oder Nullstellung aus bei eintretender Unsymmetrie der treibenden Resultierenden nach jeder beliebigen Richtung seiner Bestreichungsfläche frei folgen kann.

z. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nullpunkt der spannungmessenden Systeme an Erde gelegt ist, so daß die Vorrichtung die Spannungsverteilung zwischen den Leitern und Erde, also das Spannungsdiagramm gegen Erde anzeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,