DE4008298C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE4008298C2 DE4008298C2 DE19904008298 DE4008298A DE4008298C2 DE 4008298 C2 DE4008298 C2 DE 4008298C2 DE 19904008298 DE19904008298 DE 19904008298 DE 4008298 A DE4008298 A DE 4008298A DE 4008298 C2 DE4008298 C2 DE 4008298C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- harmonic content
- evaluation unit
- mains
- bandstop
- comparator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/16—Spectrum analysis; Fourier analysis
- G01R23/165—Spectrum analysis; Fourier analysis using filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Bestimmung des
Oberschwingungsgehaltes in elektrischen Netzen mit einer
auf die Netzgrundschwingung abgestimmten Bandsperre, der
das zu untersuchende Netzspannungssignal zugeführt wird
und mit einer der Bandsperre nachgeordneten
Auswerteeinheit.
Zur Erfüllung hinreichender Bedingungen für die
Betriebssicherheit der angeschlossenen Verbraucher,
beispielsweise EDV-Anlagen, müssen elektrische Netze
hinsichtlich ihres Oberschwingungsgehaltes bestimmte
Mindestvoraussetzungen einhalten. So schreibt die DIN-Norm
VDE 0160 vor, daß zum einen der Grundschwingungsgehalt
mindestens 99,5% beträgt und zum anderen für jede einzelne
Oberschwingung bestimmte Grenzwerte nicht überschritten
werden dürfen. Die maximal zulässigen Grenzwerte liegen
dabei je nach Ordnung der Oberwelle zwischen 1 und 10%,
bezogen auf den Betrag der Netzwechselspannung.
Die vorliegende Erfindung entstammt dem Bedürfnis, im
Falle des Auftretens von Störungen bei den angeschlossenen
Verbrauchern Fehler im Versorgungsnetz zu diagnostizieren,
die ihre Ursache in unzulässigen Oberschwingungen haben.
Für die Bestimmung des Oberschwingungsgehaltes von
elektrischen Netzen sind verschiedene Meßmethoden bereits
bekannt:
So sieht ein Meßverfahren vor, auf dem Wege der
Klirrfaktoranalyse die Anteile der einzelnen
Oberschwingungen zu bestimmen. Hierzu wird ein
abstimmbares Filter, also ein Bandpaß, der nur für die
jeweilige Filtermittenfrequenz durchlässig ist,
durchgestimmt und die einzelnen für die jeweiligen
Mittenfrequenzen ermittelten Meßwerte erfaßt und
ausgewertet. Diese Methode hat den Nachteil, daß eine
Vielzahl von Meßwerten erfaßt werden muß und somit eine
lange Meßdauer die Folge ist.
Ein anderes Verfahren ist die Auswertung der
Oberschwingungserscheinungen mittels eines
Speicheroszilloskops. Hierbei wird im Falle eines durch
Oberschwingungen bedingten Ereignisses der zeitliche
Ablauf der Netzspannung aufgezeichnet und beispielsweise
photografisch erfaßt. Der Nachteil bei dieser Methode
besteht darin, daß es für die Ingangsetzung der Messung
mittels des Speicheroszilloskopes bekannt sein muß, wann
ein durch die Oberschwingung bedingtes Ereignis eintritt.
Nachteilig wirken sich zudem die vergleichsweise hohen
Kosten für Oszilloskope aus.
Aus der DE-OS 21 43 202 ist eine gattungsgemäße Anordnung
zur Bestimmung des Oberschwingungsgehaltes eines
Starkstromnetzes bekannt, welches als
Meßsignaleingangsgröße ein über einen Stromwandler
abgeleitetes Stromsignal erhält. Die von der Bandsperre
ausgegebenen Oberschwingungen werden in einem Summierwerk
addiert und als Absolutwert am Ausgang der
Auswerteeinheit dargestellt. Darüber hinaus gestattet
diese Schaltung den Vergleich des Ausgangssignals mit
einem festen Bezugsspannungswert, der über eine
Zenerdiode gewonnen wird. Diese Anordnung hat jedoch
den Nachteil, daß sich bei einer Veränderung der Last
(Verbraucher) der Meßwert ändert, auch wenn der
Oberschwingungsgehalt unverändert bleibt. Darüber hinaus
muß der Bezugsspannungswert bei veränderten
Netz-Spannungsbedingungen nachkalibriert werden.
Aus der EP-A 1 86 936 ist eine Schaltungsanordnung
bekannt, die sich mit der Auswertung von Verzerrungen
bei Audio-Komponenten beschäftigt, insbesondere mit der
Frage, wie ein Zusammenhang von objektiv meßbaren Größen
(harmonische Schwingungsanteile) und der subjektiven
menschlichen Gehörempfindung hergestellt werden kann.
Hierzu weist die Schaltung eine Meßwertanzeige auf, deren
Signal davon abhängt, wie die Gewichtung der einzelnen
Oberschwingungsanteile entsprechend dem subjektiven
Gehörempfinden vorgenommen wurde.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Einrichtung für die Erfassung von Oberschwingungen
in elektrischen Netzen zu schaffen, welche eine kurze
Meßdauer ermöglicht und auch von ungeschulten
Bedienungspersonen bedient werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
die Auswerteeinheit eine Vergleicherschaltung enthält,
der sowohl das Ausgangssignal der Bandsperre als auch das
ungefilterte Netzspannungssignal zugeführt werden, wobei
die Vergleicherschaltung den Betrag des Ausgangssignals
der Bandsperre ins Verhältnis setzt zum Betrag der
ungefilterten Netzspannung.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch Ausfilterung
der Grundschwingungen aus der Netzwechselspannung den
Betrag des gesamten Oberschwingungsgehaltes zu bestimmen und
diesen ins Verhältnis zu setzen mit dem Betrag der
Netzwechselspannung. Dies wird durch die Realisierung des
Diagnosegerätes mit vergleichsweise geringem elektronischen
Aufwand ermöglicht. Die Meßdauer dieser Einrichtung ist nur
durch die Filterlaufzeit begrenzt und ermöglicht praktisch
sofort eine Aussage darüber, ob Oberschwingungen vorliegen
oder nicht. Eine Durchstimmung des Filters wie beim Stand
der Technik entfällt. Der besondere Vorteil dieser
Einrichtung besteht darin, daß für die Bedienung keine
Spezialkenntnisse erforderlich sind. Vielmehr kann die
Bedienungsperson durch einfaches Anschalten des Gerätes
diagnostizieren, ob und in welchem Maße Oberschwingungen
vorhanden sind. Somit erhält sie schnell eine Information,
ob der beobachtete Fehler seine Ursache in dem Auftreten von
Oberschwingungen haben könnte. Stellt sie dies fest, so
können aufwendigere Meßmethoden herangezogen werden, um die
genaue Störungsursache zu bestimmen. Durch dieses Vorgehen
ist eine wesentlich gezieltere Fehlerdiagnose möglich.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
dadurch, daß zwischen Bandsperre und Vergleicherstufe eine
Verstärkungsschaltung angeordnet ist. Hierdurch lassen sich
auch geringe prozentuale Oberschwingungsanteile meßtechnisch
sicher erfassen.
Dadurch, daß die Auswerteeinheit mehrere parallel
geschaltete Auswertekreise mit unterschiedlichen
Ansprechempfindlichkeiten enthält, wobei die Schwellwerte
für die Ansprechempfindlichkeiten derart aufeinander
abstimmbar sind, daß der Oberschwingungsgehalt stufenweise
anzeigbar ist, ergibt sich ein besonders praxisnaher
Einsatz. Der Meßwert für den Oberschwingungsgehalt kann
hierdurch in bestimmte Stufen einklassiert werden, wodurch
die Bedienungsperson leicht eine Aussage treffen kann, ob
sich der Oberschwingungsgehalt innerhalb zulässiger
Grenzwerte bewegt oder nicht.
Wenn die Stufen so gewählt sind, daß sie die Werte 1%, 3%,
5%, 10% bezogen auf die Netzwechselspannung einnehmen, läßt
sich ein einfacher Bezug des Summensignals der
Oberschwingungen zu den durch die VDE-Norm 0160 festgelegten
Grenzwerten ermöglichen.
Eine weitere Verbesserung der Praktikabilität ergibt sich
dadurch, daß die Auswerteeinheit nicht-flüchtige
Speicherelemente für die Abspeicherung des jeweiligen
gemessenen Oberschwingungsgehaltes enthält. Hierdurch wird
der Meßwert auch beim Ausfall der Netzspannung abgespeichert
und geht nicht verloren.
Eine besonders einfache Ausführung der Einrichtung besteht
darin, daß der Auswerteeinheit eine Anzeigeeinheit
nachgeordnet ist, die vorzugsweise aus einer
Leuchtdiodenzeile besteht, wobei bis zum maximalen Meßwert
die Leuchtdioden brennen. Hierdurch kann die
Bedienungsperson sofort sehen, in welchem Bereich (1%, 3%,
5%, 10%) der gemessene Oberschwingungsgehalt liegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
Blockschaltbildes näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Einrichtung enthält als Eingangssignal
die von einem Wechselstromnetz, beispielsweise einem 50-Hz-
Netz, abgegriffene Netzwechselspannung UN. Diese
Netzwechselspannung wird einerseits einer Bandsperre 1 und
andererseits einem Vergleicher 3 zugeführt. Das
Ausgangssignal der Bandsperre, deren Bandmittelfrequenz der
Grundfrequenz des Netzes entspricht, z. B. 50 Hz, wird auf
den Eingang eines Verstärkers 2 gegeben, dessen Ausgang
ebenfalls mit dem Eingang des Vergleichers 3 verbunden ist.
Der Vergleicher 3 enthält vier parallel geschaltete
Auswertekreise 4a, 4b, 4c, 4d, deren
Ansprechempfindlichkeiten über unterschiedliche Schwellwerte
jeweils einstellbar ist. Am Ausgang eines jeden
Auswertekreises 4a, 4b, 4c, 4d befindet sich jeweils eine
Leuchtdiode 5a, 5b, 5c, 5d. Die Schwellwerte für die
Ansprechempfindlichkeiten sind dabei so aufeinander
abgestimmt, daß eine gestufte Anzeige des Meßwertes
ermöglicht wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
vier Bereiche vorgesehen, deren Bereichsgrenzen so
angeordnet sind, daß im Falle eines von null verschiedenen
Oberschwingungsgehaltes jeweils bis zum maximalen Wert die
Leuchtdioden brennen.
Mittels der vorbeschriebenen Einrichtung wird das vom Netz
abgegriffene Meßsignal mittels der Bandsperre 1 so
analysiert, daß der gesamte Signalanteil weiter verarbeitet
wird, welcher nicht allein durch die Grundwelle des Netzes
geliefert wird. Dadurch, daß das von der Bandsperre 1
ausgegebene Signal, welches über einen gewöhnlichen
Analogverstärker entsprechend den geforderten Signalpegeln
verstärkt wurde, mit dem ungefilterten Netzspannungssignal
verglichen wird, läßt sich ein betragsmäßiger prozentualer
Faktor angeben, welcher eine direkte quantitative Aussage
über den Oberwellengehalt ermöglicht. Dadurch, daß die
Skalierung am Ausgang des Meßgerätes prozentual bezogen auf
die Netzwechselspannung erfolgt, kann die Bedienungsperson
sofort erkennen, ob der Oberschwingungsgehalt des
überprüften Netzes im durch die Norm vorgeschriebenen
Bereich liegt oder diesen unzulässigerweise überschreitet.
Die Ankopplung des Gerätes an das zu überwachende Netz
erfolgt in einfacher Weise, beispielsweise über einen
Schutzkontakt-Stecker, so daß sich ein universeller
Einsatzbereich, beispielsweise im Haushaltsbereich, ergibt.
Falls die erfindungsgemäße Einrichtung zur Untersuchung
des Oberschwingungsgehaltes in elektrischen Netzen
eingesetzt werden soll, welche Schaltanlagen oder
Hochspannungsnetze beinhalten, erfolgt die Ankopplung des
Gerätes über einen Spannungswandler, der sekundärseitig
eine Schutzkontakt-Steckdose für die erfindungsgemäße
Prüfungseinrichtung aufweist und primärseitig an die
jeweilige Netzspannung angepaßt ist. Über die Steckdose kann
dann die erfindungsgemäße Einrichtung das Meßsignal, wie
beschrieben, erfassen und auch seinen Energiebedarf
abdecken. Der Einsatzbereich, wie er vorstehend beschrieben
wurde, liegt vorzugsweise bei Kraftwerken und
Industriebetrieben.
Claims (8)
1. Einrichtung zur Bestimmung des
Oberschwingungsgehaltes in elektrischen Netzen mit einer
auf die Netzgrundschwingung abgestimmten Bandsperre (1),
der das zu untersuchende Netzspannungssignal (UN) zugeführt
wird und mit einer der Bandsperre (1) nachgeordneten
Auswerteeinheit (3, 4)
dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit (3, 4) eine Vergleicherschaltung (3)
enthält, der sowohl das Ausgangssignal der Bandsperre (1)
als auch das ungefilterte Netzspannungssignal (UN)
zugeführt werden, wobei die Vergleicherschaltung (3) den
Betrag des Ausgangssignals der Bandsperre (1) ins
Verhältnis setzt zum Betrag der ungefilterten Netzspannung.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Vergleicherschaltung (3) mehrere parallele Anzeigeeinheiten
(5) mit unterschiedlichen Ansprechempfindlichkeiten
zugeordnet sind, wobei die Ansprechempfindlichkeiten in
unterschiedliche Werte abgestuft sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Werte
für die Ansprechempfindlichkeiten, jeweils bezogen auf den
Betrag der Netzwechselspannung (UN), 1%, 3%, 5%, 10%
betragen.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Auswerteeinheit nicht-flüchtige Speicherelemente zum
Abspeichern des jeweiligen maximalen Meßwertes für den
Oberschwingungsgehalt enthält.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Auswerteeinheit eine Anzeigeeinheit (5) für den gemessenen
Oberschwingungsgehalt nachgeordnet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzeigeeinheit aus einer Leuchtdiodenkette (5) besteht.
7. Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur
Ankopplung der Einrichtung an das zu prüfende elektrische
Netz ein Schutzkontakt-Stecker vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
Schutzkontakt-Stecker und Netz ein Spannungswandler
geschaltet ist, der sekundärseitig eine
Schutzkontakt-Steckdose aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904008298 DE4008298A1 (de) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Oberschwingungsindikator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904008298 DE4008298A1 (de) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Oberschwingungsindikator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4008298A1 DE4008298A1 (de) | 1991-09-19 |
DE4008298C2 true DE4008298C2 (de) | 1993-06-17 |
Family
ID=6402279
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904008298 Granted DE4008298A1 (de) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | Oberschwingungsindikator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4008298A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19714575A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-11-06 | Haag Elektronische Mesgeraete | Verfahren zur Bewertung der Netzrückwirkung von einem Prüfling auf ein elektrisches Netz sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102005047901A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Schering Ag | Vorrichtung zur Identifizierung von Verbrauchern in einem elektrischen Netz und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2786872B1 (fr) * | 1998-12-07 | 2001-04-13 | Francois Mougeot | Procede de detection des niveaux de perturbations harmoniques d'un reseau electrique et son dispositif |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2143202A1 (de) * | 1971-08-28 | 1973-03-01 | Siemens Ag | Anordnung zur bestimmung und/oder ueberwachung des oberwellengehaltes eines starkstromnetzes |
DE3125552C1 (de) * | 1981-06-29 | 1982-11-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Prüfeinrichtung zum Anzeigen einer elektrischen Spannung, deren Polarität und zur Durchgangsprüfung |
GB2165654B (en) * | 1984-10-12 | 1988-05-25 | Yue Lin Thomas Hong | Method and apparatus for evaluating auditory distortions of an audio system |
-
1990
- 1990-03-15 DE DE19904008298 patent/DE4008298A1/de active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19714575A1 (de) * | 1996-04-19 | 1997-11-06 | Haag Elektronische Mesgeraete | Verfahren zur Bewertung der Netzrückwirkung von einem Prüfling auf ein elektrisches Netz sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE19714575B4 (de) * | 1996-04-19 | 2004-12-09 | Haag Elektronische Meßgeräte GmbH | Verfahren zur Bewertung der Netzrückwirkung von einem Prüfling auf ein elektrisches Netz sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
DE102005047901A1 (de) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Schering Ag | Vorrichtung zur Identifizierung von Verbrauchern in einem elektrischen Netz und Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4008298A1 (de) | 1991-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1894283B1 (de) | Fehlerstromanalysator zur erfassung eines fehlerstroms und einrichtung mit fehlerstromerfassungsfunktion | |
DE69131380T2 (de) | Überwachung von gasisolierten unterstationen | |
EP0840896B1 (de) | Elektrizitätszähler | |
EP1729139A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer dielektrischen Antwort eines elektrischen Isoliersystems | |
EP2863553B1 (de) | Koppeleinrichtung zum Ankoppeln eines Powerline-Endgeräts und eines Messgeräts an ein Energieversorgungsnetzwerk sowie Messknoten | |
EP3870983B1 (de) | Zustandsanalyse eines elektrischen betriebsmittels | |
DE4008298C2 (de) | ||
DE3733404C2 (de) | ||
DE3709532A1 (de) | Verfahren zur pruefung von anordnungen | |
DE102013018482A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Charakterisierung und Überwachung eines elektrischen Netzes oder eines Stromnetzabschnittes eines elektrischen Netzes oder einer elektrischen Anlage | |
DE19531827B4 (de) | Meßsystem für elektrische Störungen in einer Hochspannungsschaltanlage | |
EP1348970A1 (de) | Plausibilitätsprüfung von Stromwandlern in Unterstationen | |
DE202010016782U1 (de) | Spannungsanzeigevorrichtung | |
DE2647346C3 (de) | Verfahren zur Überwachung des Isolationszustandes der Phasen eines ein- oder mehrphasigen Geräts und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens | |
WO2020225193A1 (de) | Erkennen eines gleichstromanteils in einer induktiven einrichtung | |
EP2388602A1 (de) | Verfahren zur Diagnose von Kontakten einer Photovoltaikanlage und Vorrichtung | |
DE3636367C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Entfernung und der Richtung von Erdschlüssen in isolierten und kompensierten Starkstromnetzen | |
DE19640821A1 (de) | Verfahren zur Erfassung von Erdschlüssen | |
EP0638812A2 (de) | Einrichtung zur Überwachung eines Auslösemittels eines elektrischen Betriebsmittels auf elektrische Defekte | |
DE3900756C1 (en) | Method and device for monitoring electrical contact terminals | |
DE102020135173A1 (de) | Diagnosevorrichtung für eine Überwachung einer Kenngröße an einer elektrischen Hochspannungskomponente, Messanordnung und Verfahren zum Auswerten von Messsignalen | |
WO1998026299A1 (de) | Vorrichtung zur zustandserfassung von n leistungskondensatoren einer hochspannungskondensatorbatterie | |
DE4107360A1 (de) | Verfahren zur messung des steuerstromes an ueberspannungsableitern in hochspannungsanlagen | |
DE1967001C3 (de) | Signalexpander | |
DE102014226999A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Lichtbogens in einer Fotovoltaikanlage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |