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Phasenvergleichs- und Spannungsprüfer, insbesondere für den
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Mittelspannungsbereich Die Erfindung betrifft einen Phasenvergleichs-
und Spannungsprüfer, der sowohl als zweipolig anzulegendes Prüfgerät zum Feststellen
der Phasengleichhelt als auch zur einpoligen Spannungsprüfung für den Mittelspannungsbereich
6 bis 30 kV geeignet ist.
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Für den Betrieb, die Wartung und Instandhaltung von Elektroenergieverteilungsanlagen
ist unabhängig von den installierten Anzeige-und Oberwachungsgeräten die Kontrolie
auf das Vorhandensein der Betrlebsspannung an bestimmten Anlageteilen erforderlich.
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In den landesspezlfischen Vorschriften wird dazu in der Regel eine
Prüfung mittels einpolig anzulegender Prüfvorrlchtung gefordert.
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Zur Durchführung dieser Spannungsprüfung ist eine Vielzahl von Betriebsgeräten
als Spannungsprüfer In Gebrauch. An die Betriebssicherheit der Geräte sind aufgrund
der Tatsache, daß sie einerseits In direkte Berührung mit den spannungsführenden
Anlageteilen gebracht und andererseits von dem auf Erdpotential befindlichen Bedlenpersonal
gehandhabt werden, hohe Anforderungen zu stellen.
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So wurden Lösungen bereits vorgeschlagen, die die Betriebsbereitschaft
und Betriebssicherheit überprüfen und anzeigen.
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Bedingung für das Schließen eines Trenners oder einer Kupplung im
Anschluß an erfolgte Reparaturarbeiten in einem Drei-Phasen-Netz ist die gleiche
Anschaltung der Leiter R, S, T an beide Seiten der Trennstelle. Um diese Bedingung
zu erfüllen, ist die Kenntnis der Phasenfolge In der Anlage an der Trennstelle erforderlich.
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Während für die Prüfung des Spannungszustandes der Anlage eine einpolige
Prüfung genügt, muß bei der Feststellung der Phasenfolge eine zweipolige Prüfung
erfolgen. Beim Anlegen der beiden Prüfstangen an das Spannungspotential können Spannungsdifferenzen
von 0 (gleiche Leiter) bis zur vollen Leiter-Leiter-Spannung (verschiedene Leiter)
auftreten.
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An die Betriebssicherheit des Phasenvergleichsprüfers sind deshalb
höchste Anforderungen zu stellen, um eine Gefährdung des Bedienungspersonals und
der Anlage selbst auszuschließen. Ein Fehler kann infolge des zweipoligen Anlegens
zum Kurzschluß in der An lage führen.
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Neben der Forderung an hohe Betriebssicherheit muß eine leichte Handhabbarkeit
gewährleistet sein. Die anfänglich durch eine galvanische Verbindung zwischen beiden
Prüfstangen bestehende Gefährdung wurde in späteren Vorschlägen durch andere Verbindungen
wie z. IB. Lichtleiterkabel ersetzt. Die mechanische Ver bindung beider Prüfstangen
miteinander behindert deren Handhabbarkeit. Eine wesentliche Verbesserung wurde
mit dem DD-WP 58 136 erreicht. Es wurde vorgeschlagen, zwei galvanisch getrennte
Isolierstangen mit eingebauten netzunabhängigen elektronischen Schaltungen einzusetzen
und die zeitgleiche Auswertung über eine von der Isolierstange 1 abgestrahlte Hochfrequenz
(Sender) in der elektronischen Schaltung der Isolierstange 2 (Empfänger) zu realisieren.
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Wie mit den bereits bekannten ist auch mit diesem Phasenvergleichsprüfer
eine einpolige Spannungsprüfung nicht durchführbar, und es müssen deshalb im praktischen
Betrieb sowohl Phasenvergleichs- als auch Spannungsprüfer mitgeführt werden. Weitere
Nachteile bestehen darin, daß lokale HF-Störfelder zu Fehlanzeigen führen und Funktionsprüfungen
an spannungsführenden Teilen des MS-Netzes durchgeführt werden müssen.
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Die Erfindung stellt sich das Ziel, einen Phasenvergleichs- und Spannungsprüfer
zu schaffen, der gleichzeitig als zweipoliger Phasenvergleichsprüfer und als einpoliger
Spannungsprüfer einsetzbar ist, ohne daß Bedienfehler begünstigende Umrüstungen
oder Umschaltungen erfolgen müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Phasenvergleichs- und Spannungsprüfer
zu entwickeln, der gegenüber bisher bekannten technischen Lösungen gegen den Einfluß
fremder HF-Störfelder wesentlich unempfindlicher und dessen Funktionssicherheit
mit einfachen Mitteln netzunabhängig überprüfbar ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Empfänger
des in an sich bekannter Weise aus zwei voneinander mechanisch unabhängigen als
Sender und Empfänger wirkenden Isolierstangen bestehenden Phasenvergleichsprüfers
einen Spannungsmeßkanal und einen Phasenvergleichskanal enthält, an deren Ausgänge
ein Signalgeber angeschlossen ist. Die Zusammenschaltung beider Kanäle erfolgt derart,
daß bei Anregung durch den Spannungskanal ein intermittierendes Signal und bei gleichzeitiger
phasensynchroner Anregung durch beide Kanäle ein Dauersignal erzeugt wird. Die erfindungsgemäße
Schaltung erfordert keine Umschaltung von Spannungs- auf Phasenvergleichsprüfung
und umgekehrt.
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Die HF-Störbeeinflussungen werden dadurch vermieden, daß der Spannungsmeßkanal
und der Phasenvergleichskanal durch ein über mehrere Perioden integrierendes Korrelationsfilter
verknüpft sind.
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Dieses Filter wirkt im Spannungsmeßkanal als Korrelator und bewirkt
im Phasenvergleichskanal die Kreuzkorrelation. Die vollständige Funktionsprüfung
erfolgt netzunabhängig mittels im Empfänger eingebautem schaltbaren netzfrequenten
Prüfgenerator, der an den Eingang des Spannungsmeßkanals im Empfänger angekoppelt
ist und optisch in den Meßkanal des Senders einkoppelt.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild von Sender
und Empfänger. Beim Anlegen der als Empfänger wirkenden Isolierstange an ein unter
Betriebsspannung stehendes Anlagenteil gelangt ein Teil der netzfrequenten Meßspannung
über das Filter 4 an den Impulsformer 5.
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Am Ausgang des Korrelationsfilters 6 wird bei Erfüllung der Korrelationsbedingung
ein Signal zur Steuerung des Taktgebers 7 erzeugt, der seinerseits ein intermittierendes
Signal im Signalgeber 8 auslöst.
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Beim zusätzlichen Anlegen der als Sender wirkenden Isolierstange an
ein unter Betrlebsspannung stehendes Anlagenteil gelangt netzfrequente Meßspannung
über das Filter 11 an den Impulsformer 12 und moduliert den HF-Sender 13.
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Vom HF-Empfänger 1 wird das Signal empfangen und dem Eingang des Impulsformers
2 zugeführt. Bei Erfüllung der Kreuzkorrelationsbedingung (Phasengleichheit) entsteht
am Ausgang des Korrelationsfilters 3 ein Signal, welches im Signalgeber 8 ein Dauersignal
erzeugt.
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Zur Funktionsprüfung werden beide Schalter 14, 15 an den Isolierstangen
auf die Stellung "Prüfen" geschaltet. In dieser Stellung sind die internen Spannungsquellen
mit Widerständen zur Batteriespannungskontrolle belastet. Bei Einhaltung der unteren
Spannungsgrenze erzeugt der Impulsgenerator 9 im Empfänger ein 50 Hz-Prüfsignal,
das sowohl an den Impulsformer 5 angelegt wird als auch über optische Kopplung an
den Überwachungsbaustein 10 des Senders gelangt. Bei Einhaltung der unteren Spannungsgrenze
der senderseitigen Stromversorgung wird das Prüfsignal auf den Eingang des Impulsformers
12 geschaltet, wodurch in beiden Isolierstangen das Anliegen einer phasengleichen
Meßspannung simuliert wird. Damit wird in der Schaltstellung "Prüfen" bei vorhandener
optischer Kopplung zwischen Sender und Empfänger das Signal "Phasengleichheit" und
bei nichtvorhandener optischer Kopplung das Signal "Betriebsspannung liegt an" erzeugt.
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Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 HF-Empfänger 2 Impulsformer
3 Korrelationsfilter 4 Filter 5 Impulsformer 6 Korrelationsfilter 7 Taktgeber 8
Signalgeber 9 Impulsgenerator 10 Überwachungsbaustein 11 Filter 12 Impulsformer
13 HF-Sender 14 Schalter 15 Schalter