DE375099C

DE375099C - Fault indicator, especially for three-phase current meters, wattmeters and other three-phase devices

Info

Publication number: DE375099C
Application number: DES60901D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1923-05-05

Description

Störungsmelder, insbesondere für Drehstromzähler, -wattmeter und andere Drehstromapparate. Eine Störung in einer Drehstrommeßeinrichtung, beispielsweise das Durchbrennen einer der drei Sicherungen vor der Oberspannungswicklung des Spannungswandlers eines Drehstromzählers oder -wattmeters bleibt leicht unbemerkt, weil eine solche Störung im allgemeinen nur eines der mehrfach vorhandenen Triebsysteme berührt, das andere oder die anderen aber gar nicht oder nur wenig in Mitleidenschaft zieht, mit der Folge, daB der Zähleranker weiterlaufen, ein Zeigergerät weiter einen Ausschlag zeigen und so den Eindruck vortäuschen kann, als wäre die Einrichtung in Ordnung.Fault indicators, especially for three-phase electricity meters, wattmeters and others Three-phase devices. A fault in a three-phase current measuring device, for example the blowing of one of the three fuses in front of the high-voltage winding of the voltage converter a three-phase energy meter or wattmeter can easily go unnoticed because such a Disturbance generally affects only one of the multiple drive systems, which does not affect the other or the others at all or only slightly, with the result that the counter armature continues to run, one pointer device continues to deflect and can thus give the impression that the furnishings are in order.

Bei Zählern sind solche Störungen besonders lästig; denn da nach den Zählerangaben die elektrische Energie verrechnet wird, so kann großer Geldverlust und Anlaß zu Streit entstehen, wenn ein falscher Gang des Zählers längere Zeit unbemerkt bleibt.Such malfunctions are particularly troublesome with meters; because after the Meter reading the electrical energy is offset, so can big loss of money and there is cause for controversy if the counter goes unnoticed for a long time remain.

Um solchen Unzuträglichkeiten vorzubeu;en, hat man die Anwendung besonderer Vorrichtungen vorgeschlagen, die durch ein hörbares oder sichtbares Zeichen den Eintritt einer Störung melden. Solche Störungsmelder sind in verschiedenen Formen bekannt. Nach einem Vorschlag (Patent 352352) wird zu den Spannungsklemmen des Drehstromzählers eine aus einem Spannungsmesser oder -relais und zwei verschieden großen Vorschaltwiderständen in Sternschaltung gebildete Vorrichtung parallel geschaltet. Nach einem anderen Vorschlag (Patent 293272) wird bei einem Drehstromzähler mit Zweiwattmeterschaltung den beiden Spannungsspulen des Zählers je eine Glühlampe mit durch einen Vorschaltwiderstand besonders eingestellter Glühfadenbelastung parallel geschaltet. Nach einem dritten Vorschlag (Patent 276o35) werden mit den Spannungsspulen des Drehstromzählers Relaiswicklungen in Reihe geschaltet, die auf einen gemeinsamen Relaisanker einwirken.In order to prevent such inconveniences, one has to use special ones Devices proposed that by an audible or visible sign Report the occurrence of a malfunction. Such malfunction indicators come in various forms known. According to a proposal (patent 352352), the voltage terminals of the three-phase meter one consisting of a voltmeter or relay and two ballast resistors of different sizes Device formed in a star connection connected in parallel. According to another Proposal (patent 293272) is for a three-phase meter with a two-watt meter circuit The two voltage coils of the meter each have an incandescent lamp through a series resistor specially set filament load connected in parallel. After a third Proposal (patent 276o35) are relay windings with the voltage coils of the three-phase meter connected in series, which act on a common relay armature.

Diesen bekannten Störungsmeldern haften noch gewisse Nachteile an: Der erste und zweite meldet zwar, wenn eine Sicherung vor dem Spannungswandler durchbrennt; er meldet auch welche Sicherung durchgebrannt ist; er meldet aber nicht, wenn eine der Spannungsspulen des Zählers durchbrennt. Der dritte meldet zwar das Durchbrennen von Sicherungen und Zählerspulen, er meldet aber nicht, welche Sicherung oder Zählerspule durchgebrannt ist.These known malfunction indicators still have certain disadvantages: The first and second report when a fuse in front of the voltage converter blows; it also reports which fuse has blown; but it does not report if one the counter's voltage coils burns out. The third reports the burnout of fuses and counter coils, but it does not report which fuse or counter coil has blown.

Der Störungsmelder, der den Gegenstand der Erfindung bildet, ist insbesondere für Drehstromzähler, -wattmeter und andere Drehstromapparate mit Zweiwattmeterschaltung, beispielsweise Auslösewerke von Schaltapparaten bestimmt. Er ist so gebaut, daß er meldet, wenn eine der drei Sicherungen oder eine der zwei Spannungsspulen des Apparates durchbrennt, und daß er für jeden dieser fünf Teile der Einrichtung ein anderes Zeichen gibt.The malfunction indicator that forms the subject of the invention is in particular for three-phase meters, three-phase wattmeters and other three-phase devices with two-watt meter switching, For example, tripping mechanisms determined by switching devices. It's built so that it reports when one of the three fuses or one of the two voltage coils of the Apparatus blows, and that he has one for each of these five parts of the establishment there is another sign.

Das Schaltbild des neuen Störungsmelders wird durch die Abb. r der Zeichnung veranschaulicht. Die Abb. 2 bis :4 zeigen beispielsweise den Aufbau des Gerätes, und zwar gibt Abb. 2 eine Stirnansicht des Gerätes mit teilweise weggebrochener Vorderwand, Abb. 3 eine Stirnansicht, Abb. .1 eine Seitenansicht der verwendeten Relais. In den Abb. 5 bis it sind die verschiedenen optischen Zeichen dargestellt, die der Störungsmelder gibt.The circuit diagram of the new fault indicator is shown in Fig. R of Drawing illustrates. Figs. 2 to 4 show, for example, the structure of the Device, namely Fig. 2 is a front view of the device with partially broken away Front wall, Fig. 3 is a front view, Fig. 1 is a side view of the used Relay. In Fig. 5 to it the different optical signs are shown, that the fault reporter gives.

In Abb. r sind Z und 2 die Oberspannungswicklungen, und 4. die Unterspannungswicklungen eines Spannungswandlers in V-Schaltung. Der Wandler ist auf der Oberspannungsseite mit den Leitungen des Drehstromnetzes verbunden, die üblichen Zeichen R, S, T für diese Leitungen sind in der Abbildung für die Sicherungen in den Verbindungsleitungen verwendet.In Fig. R, Z and 2 are the high-voltage windings, and 4. the low-voltage windings a voltage converter in V connection. The converter is on the high voltage side connected to the lines of the three-phase network, the usual characters R, S, T for these lines are in the figure for the fuses in the Connecting lines used.

5 und 6 sind die beiden Spannungswicklungen, beispielsweise eines Zählers in Zweiwattmeterschaltung.5 and 6 are the two voltage windings, for example one Meter in two watt meter circuit.

Der Störungsmelder umfaßt die von dem gestrichelten Rechteck G eingeschlossenen Teile. Es sind drei Ruhestromrelais v, s, t vorhanden. Jedes hat einen die Wicklung tragenden Eisenkern 7 und einen Anker 8 mit Zeigerscheibe g, der unter dem Einfluß einer Abreißfeder io steht. Jedem Relais ist ein vom Relaisanker 8 mittels eines Ansatzes ii aus Isoliermaterial zu schließender Schalter zugeordnet. Die Kontaktfedern 12, 13 jedes Schalters sind in einem Stück Isoliermaterial 1q. befestigt; die drei Schalter liegen parallel zueinander zwischen den Klemmen 15, 16, an die außerhalb des Störungsmelders eine Stromquelle 17 und eine Klingel 18 oder eine Signallampe angeschlossen wird.The malfunction indicator comprises the parts enclosed by the dashed rectangle G. There are three closed-circuit relays v, s, t. Each has an iron core 7 carrying the winding and an armature 8 with a pointer disk g, which is under the influence of a breakaway spring io. Each relay is assigned a switch to be closed by the relay armature 8 by means of an attachment ii made of insulating material. The contact springs 12, 13 of each switch are in one piece of insulating material 1q. attached; the three switches are parallel to each other between the terminals 15, 16, to which a power source 17 and a bell 18 or a signal lamp is connected outside of the fault indicator.

Die Verbindungsleitungen ig, 2o, 2i zwischen den Unterspannungswicklungen 3, q. des Spannungswandlers und den Spannungsspulen 5, 6 des Zählers sind durch den Störungsmelder hindurchgeführt. 22, 23, 2¢ sind die Eintrittsklemmen, 25, 26, 27 die Austrittsklemmen. Die Erregerwicklung 28 des Relais Y ist in die Verbindungsleitung ig, die Erregerwicklung 2g des Relais t ist in die Verbindungsleitung 21 eingeschaltet. Die erste liegt darum in Reihe mit der Spannungsspule 5, die zweite in Reihe mit der Spannungsspule 6. Das Relais s hat zwei Wicklungen 30 und 31. 32 ist ein Vorschaltwiderstand der Wicklung 30, 33 ein Vorschaltwiderstand der Wicklung 31. Die beiden Wicklungen mit ihren Vorschaltwiderständen sind in Zweiwattmeterschaltung von den Verbindungsleitungen ig, 20, 21 vor den Erregerwicklungen 28, 29 der Relais r und t abgezweigt. Die Wicklungen 30 und 31 haben gleiche Windungszahl; sie sind gegeneinander geschaltet, d. h. ihre magnetomotorischen Kräfte heben einander auf, wenn ein Gleichstrom in der Richtung von der Verbindungsleitung ig zur Verbindungsleitung 2i durch die beiden Wicklungen und ihre Vorschaltwiderstände geleitet wird.The connecting lines ig, 2o, 2i between the low-voltage windings 3, q. of the voltage converter and the voltage coils 5, 6 of the meter are passed through the malfunction indicator. 22, 23, 2 [are the inlet terminals, 25, 26, 27 are the outlet terminals. The field winding 28 of the relay Y is connected to the connecting line ig, the field winding 2g of the relay t is connected to the connecting line 21. The first is therefore in series with the voltage coil 5, the second in series with the voltage coil 6. The relay s has two windings 30 and 31. 32 is a series resistor of the winding 30, 33 is a series resistor of the winding 31. The two windings with their Ballast resistors are branched off in a two-watt circuit from the connecting lines ig, 20, 21 in front of the excitation windings 28, 29 of the relays r and t . The windings 30 and 31 have the same number of turns; they are connected to one another, ie their magnetomotive forces cancel each other out when a direct current is passed in the direction from the connecting line ig to the connecting line 2i through the two windings and their ballast resistors.

Die Anker 8 der Relais sind in ihren Haftlagen gezeichnet, die sie einnehmen, wenn die Relais voll erregt sind. Die Relais r und t und ihre Schalter sind so ausgefühi t und gegeneinander angeordnet, daß der Relaisanker unter dem Einfluß der Abreißfeder den Schalter schon schließt, wenn die Erregerstromstärke auf einen Teil der normalen, beispielsweise etwa die Hälfte, herabgeht. Die Abreißfeder ist bei diesem Relais so eingestellt und die Schalterfedern sind so nachgiebig gemacht, daß beim völligen Ausbleiben der Erregung der Relaisanker durch die Abreißfeder unter Mitnahme der Schalterfedern um einen beträchtlichen Winkel über seine Schalterschließlage hinaus in seine Endlage geführt wird, die in der Abbildung durch die gestrichelt gezeichnete Zeigerscheibe g' angedeutet ist.The armature 8 of the relays are drawn in their adhesive positions, which they occupy when the relays are fully energized. The relays r and t and their switches are designed and arranged against one another that the relay armature already closes the switch under the influence of the breakaway spring when the excitation current strength falls to a part of the normal, for example about half. The breakaway spring is set in this relay and the switch springs are made so flexible that if there is no excitation of the relay armature by the breakaway spring, taking the switch springs with it, it is guided through a considerable angle beyond its switch closed position into its end position, which is shown in the figure the pointer disk g 'shown in dashed lines is indicated.

Das Relais s ist so eingestellt, daß seine Zeigerscheibe zum Vorschein kommt, wenn eine der beiden Erregerwicklungen stromlos wird. Der Schalter dieses Relais kann so angeordnet sein, daß er zugleich mit dem Erscheinen der Zeigerscheibe oder erst beim völligen Ausbleiben der Erregung geschlossen wird.The relay s is set so that its pointer disk is visible comes when one of the two excitation windings is de-energized. The switch this Relay can be arranged so that it is activated simultaneously with the appearance of the pointer disk or is only closed when there is no excitation.

Der Störungsmelder wirkt in folgender Weise Wenn die ganze Meßeinrichtung in Ordnung ist, befinden sich alle Relaisanker in ihrer gezeichneten Haftlage, alle Zeigerscheiben sind verdeckt, alle Schalter sind offen, die Klingel 18 ruht.The malfunction indicator works in the following way when the entire measuring device is OK, all relay anchors are in their drawn position, all of them Pointer disks are covered, all switches are open, the bell 18 is idle.

Brennt nun.die Sicherung R durch, so wird v und die Wicklung 30 von s stromlos. Der Schalter bei v, unter Umständen auch der Schalter bei s, wird geschlossen, die Klingel ertönt. Gleichzeitig kommen die Zeigerscheiben von r und s zum Vorschein. Sind die Zeigerscheiben schwarz und erscheinen sie auf hellem Grunde, so bietet der Störungsmelder den in Abb. 5 dargestellten Anblick.If fuse R now blows, then v and winding 30 are de-energized from s. The switch at v, and possibly also the switch at s, is closed and the bell rings. At the same time the pointer disks of r and s appear. If the pointer disks are black and they appear on a light background, the malfunction indicator looks like the one shown in Fig. 5.

Brennt dagegen die Sicherung T durch, so wird t und die Wicklung 31 von s stromlos. Die Klingel ertönt und gleichzeitig kommen die Zeigerscheiben von s und t zum Vorschein. Der Störungsmelder bietet den in Abb. 6 dargestellten Anblick.If, on the other hand, the fuse T blows, then t and the winding become 31 from s currentless. The bell rings and at the same time the dials come off s and t emerged. The malfunction indicator is as shown in Fig. 6.

Brennt die Sicherung S durch, so wird s stromlos, bei y und t geht die Erregung auf die Hälfte herab. Nun werden alle dreiSchalter geschlossen. Die Klingel spricht an, die Zeigerscheibe von s kommt zum Vorschein. Der Störungsmelder bietet den in Abb. 7 dargestellten Anblick.If the fuse S blows, then s is de-energized, at y and t the excitation drops to half. Now all three switches are closed. The doorbell rings, the dial of s appears. The malfunction indicator is as shown in Fig. 7.

Brennt die Spannungsspule 5 durch, so wird nur y stromlos. Die Klingel spricht an und die Zeigerscheibe von v erscheint. Der Störungsmelder bietet den inAbb. 8 dargestellten Anblick.If the voltage coil 5 burns out, only y is de-energized. The bell responds and the pointer disk of v appears. The malfunction indicator offers the in Fig. 8 illustrated sight.

Brennt die Spannungsspule 6 durch, so wird nur t stromlos. Die Klingel spricht an, die Zeigerscheibe von t erscheint, der Störungsmelder bietet den Anblick wie in Abb. g.If the voltage coil 6 burns out, only t is de-energized. The bell responds, the pointer disk of t appears, the malfunction indicator offers the sight as in Fig. g.

Wenn beide Spannungsspulen oder mehrere Sicherungen durchbrennen, so bietet der Störungsmelder den Anblick von Abb. io bzw. Abb. ii.If both voltage coils or several fuses blow, the malfunction indicator looks like Fig. io or Fig. ii.

In jedem Falle einer Störung wird also der Wärter durch das Klingelzeichen oder das Aufleuchten der Signallampe darauf aufmerksam gemacht, daß eine Störung eingetreten ist. Ein Blick auf den Störungsmelder zeigt ihm dann sogleich auch den Ort der Störung. Der Zeitaufwand für die Behebung einer Störung wird dadurch sehr verringert. Nur im Falle der Abb. ii ist das Zeichen nicht eindeutig; denn es ist nicht einem bestimmten Paar von Sicherungen zugeordnet, außerdem stellt sich dasselbe Zeichen ein, wenn die beiden Spannungsspulen und die Sicherung S, oder die Spannungsspule 5 und die Sicherung T, oder die Spannungsspule 6 und die Sicherung R gleichzeitig durchbrennen. Aber auch in diesen seltener vorkommenden Fällen erleichtert der Störungsmelder das Auffinden der Störungsorte mit Hilfe von Überbrückungswiderständen für die Spannungsspulen und die Sicherungen.In every case of a disturbance, the keeper is given by the bell or the lighting up of the signal lamp indicates that there is a fault has occurred. A look at the malfunction indicator then immediately shows him that too Location of the disturbance. This increases the time it takes to rectify a fault decreased. Only in the case of Fig. Ii is the symbol ambiguous; because it is not associated with a specific pair of backups, and the same thing arises Sign when the two voltage coils and the fuse S, or the voltage coil 5 and the fuse T, or the voltage coil 6 and the Blow fuse R at the same time. But also in these less common ones In some cases, the fault indicator makes it easier to find the fault location with the help of Bridging resistors for the voltage coils and the fuses.

Der Aufbau des Störungsmelders, der beispielsweise in Abb. a dargestellt ist, kennzeichnet sich in der Hauptsache durch die Anordnung der drei Relais r, s, t auf einer Metallplatte 3.4, die auf Säulen 35 (Abb. .l) vom Boden 36 des Gehäuses G getragen wird. Das Gehäuse hat einen in der Abbildung zum größten Teil fortgelassenen Deckel D mit drei Schauöffnungen 37 für die Zeigerscheiben 9 der Relais. Die Klemmen sind in der Abbildung der Übersichtlichkeit halber in einer Reihe nebeneinander dargestellt. Bei der praktischen Ausführung können sie aber anders geordnet auch in mehreren Reihen übereinander angeordnet werden. Die Widerstandsrollen 32, 33 sind in der Abbildung neben den Relais auf die Platte 34 gesetzt. Bei der praktischen Ausführung können sie auch an anderer Stelle, beispielsweise oben am Boden des Gehäuses angeordnet sein.The structure of the malfunction indicator, which is shown for example in Fig. A, is mainly characterized by the arrangement of the three relays r, s, t on a metal plate 3.4, which are on pillars 35 (Fig. 1) from the bottom 36 of the housing G is worn. The housing has a cover D, which is largely omitted in the figure, with three viewing openings 37 for the pointer disks 9 of the relays. For the sake of clarity, the terminals are shown in a row next to one another in the illustration. In the practical version, however, they can also be arranged differently in several rows one above the other. The resistance rollers 32, 33 are placed on the plate 34 next to the relays in the figure. In the practical version, they can also be arranged elsewhere, for example at the top of the bottom of the housing.

Das verwendete Relais, durch Abb. 3 und q. veranschaulicht, ist in der Hauptsache von bekanntem Aufbau. Der Eisenkern 7, der das Spulengehäuse 38 mit der Wicklung trägt, ist zwischen den Schenkeln eines Bügels 39 aus unmagnetischem Metall gelagert; mit einem der Schenkel dieses Bügels wird das Relais an der Platte 34 befestigt. Der eiserne Relaisanker 8 hat die Gestalt eines Bügels; mit den freien Enden seiner Schenkel taucht er in Schlitze 40, 41 des Eisenkernes 7 ein. Er schwingt zwischen Anschlägen 49, 50 um eine Achse 42, die in den Schenkeln des Bügels 39 gelagert ist.The relay used, by Fig. 3 and q. illustrated is mainly of known construction. The iron core 7, which carries the coil housing 38 with the winding, is mounted between the legs of a bracket 39 made of non-magnetic metal; The relay is fastened to the plate 34 with one of the legs of this bracket. The iron relay armature 8 has the shape of a bracket; with the free ends of its legs it dips into slots 40, 41 of iron core 7. It swings between stops 49, 50 about an axis 42 which is mounted in the legs of the bracket 39.

Der Rücken des Bügels 39 hat seiner ganzen Länge nach einen Schlitz .I3. Durch diesen Schlitz ragen die beiden rechtwinkelig aufgebogenen Lappen .14. und 45 eines mit dem Rücken des Ankerbügels 8 vernieteten Bleches :I6 heraus. Der Lappen .L1 trägt den Stößer ii für den Schalter, der Lappen .15 bildet den Arm der Zeigerscheibe 9. Am Rücken des Ankerbügels 8 ist noch eine Schraubenspindel 4.7 befestigt, ihre Mutter .I8 bildet das verstellbare Abreißgewicht für den Anker.The back of the bracket 39 has a slot along its entire length .I3. The two lugs, bent up at right angles, protrude through this slot .14. and 45 of a sheet metal riveted to the back of the anchor bracket 8: I6 out. Of the Lobe .L1 carries the pusher ii for the switch, the lobe .15 forms the arm of the Pointer disk 9. On the back of the armature bracket 8 is another screw spindle 4.7 attached, its nut .I8 forms the adjustable tear-off weight for the anchor.

Der Isolator 1q., der die Kontaktfedern 12, 13 trägt, ist auf einer Seite des Rückens des Bügels 39 so befestigt, daß die freien Enden der Kontaktfedern sich im Angriffsbereich des Stößers ii befinden.The insulator 1q., Which carries the contact springs 12, 13 is on a Side of the back of the bracket 39 attached so that the free ends of the contact springs are in the attack area of the pusher ii.

Die Abb. 5 bis ii, die man Störungsbilder nennen kann, gelten mit den oben angegebenen Bedeutungen nur für den Fall, daß die Relais so angeordnet sind, wie in Abb. 2, also daß s in der Mitte, r links und t rechts sitzt. `'erden die Relais anders angeordnet, so ändern die Störungsbilder im allgemenien ihre Bedeutung.Figs. 5 to ii, which can be called disorder patterns, also apply the meanings given above only in the event that the relay is so arranged are, as in Fig. 2, so that s is in the middle, r is on the left and t is on the right. '' ground If the relays are arranged differently, the disturbance patterns generally change their meaning.

Der Schalter beim Relais s könnte fortgelassen werden, weil in den Fällen, in denen er geschlossen wird, immer auch wenigstens einer der Schalter bei den Relais r und t geschlossen wird. Es ist aber doch zweckmäßig, den Schalter bei s anzuordnen, weil er eine Sicherheit bietet gegen etwaiges Versagen der Schalter bei r und t im Falle des Durchbrennens der Sicherung S. Es ist auch möglich, die Relais r und t und ihre Schalter so einzustellen, daß erst beim völligen Ausbleiben der Erregung, also zugleich mit dem Erscheinen der Zeigerscheiben die Schalter geschlossen werden. In diesem Falle darf der Schalter bei s nicht fehlen.The switch at relay s could be omitted because in the cases in which it is closed, at least one of the switches at relays r and t is always closed. It is, however, expedient to arrange the switch at s because it provides security against any failure of the switches at r and t in the event that the fuse S blows. It is also possible to set the relays r and t and their switches in such a way that that the switches are closed only when the excitation is completely absent, i.e. at the same time as the indicator disks appear. In this case, the switch at s must not be missing.

Es ist noch zu bemerken, daß der Störungsmelder zwar vornehmlich für Drehstromapparate mit Zweiwattmeterschaltung bestimmt ist, daß er aber unter Umständen auch für Drehstromapparate anderer Art mit Vorteil wird benutzt werden können.It should also be noted that the malfunction indicator is primarily for Three-phase devices with two-watt meter circuit is intended, but that he may under certain circumstances can also be used with advantage for three-phase devices of other types.

An Stelle oder neben der Signalvorrichtung kann in den Signalstromkreis eine mit einem Uhrwerk verbundene Vorrichtung eingeschalte werden, die den Zeitpunkt des Eintrittes einer Störung oder die Dauer der Störung vermerkt.In place of or next to the signal device can be in the signal circuit a device connected to a clockwork can be switched on, which determines the point in time the occurrence of a fault or the duration of the fault is noted.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fault alarms, in particular for three-phase meters, wattmeters and other three-phase devices with three relays, two of which are switched with their windings each in one of the three connecting lines between a three-phase current source (voltage converter) and a three-phase current device (counter) fed from it, characterized in that each relay acts on a special armature (8) with pointer disk (9) and that the two winding halves (30, 31) of the third relay (s) with their series resistors (32, 33) from the third connecting line (ao) between the three-phase current source and the three-phase device and one of the other two connecting lines (i9, 21) are branched off.

2. Fault alarm according to claim i, characterized in that we: at least the two relays (y, t) switched on in connecting lines are added switches influenced by their armatures, which are parallel to one another and are switched into a signal circuit.