-
Schaltanordnung für Fernmeß-Instrumente zur Überwachung von mehreren
parallel geschalteten elektrischen Apparaten mit wenigstens einer gemeinsamen bleßrückleitung
Es ist bekannt, Fernmeß-Instrumente, z. B. Ampereineter, für mehrere parallel arbeitende
elektrische Apparate mit nur je einer Meßleitung an die zu überwachende Größe
(z. B. den Leitungsstrom) jedes elektrischen Apparates anzuschließen und für die
verschiedenen Femmeß-Instrumente eine gemeinsame Rückleitung zu verwenden. Diese
Anordnung hat den Nachteil, daß bei Außerbetriebsetzung eines der parallel geschalteten
elektrischen Apparate die Stromverteilung der in den Meßleitungen fließenden Ströme
nicht mehr den wirklichen Verhältnissen der zu überwachenden Meßgrößen entspricht.
-
Erfindungsgemäß wird daher der Stromunterschied der durch die einzelnen
Fernmeß-Instrumente fließenden Ströme, der sich je
nach der Anzahl der noch
im Betrieb befindliehen elektrischen Apparate einstellt, wieder ausgeglichen. Der
Ausgleich des Stromunterschiedes kann dadurch vorgenommen werden, daß bei Außerbetriebsetzung
eines der parallel geschalteten Apparate auch die zu dem betreffenden Apparat führende
Meßleitung mit unterbrochen wird und zugleich in die Meßleitungen der anderen, noch
im Betrieb befindliehen Apparate ein entsprechend großer Widerstand eingeschaltet
wird. Die Rechnung ergibt daß jeder einzuschaltende Widerstand gleich dem Widerstand
einer Meßleitung sein muß. Die Unterbrechung bzw. Einschaltung von Widerständen
iii den einzelnen Meßleitun«gen geschieht zweckmäßig durch Vielfachschalter, die
mit den Hauptschaltern der parallel geschalteten elektrischen Apparate z. B. elektrisch
oder mechanisch gekuppelt sein können, so daß bei Ausschaltung des Hauptschalters
auch unmittelbar die betreffenden Schalter in den Meßleitungen betätigt werden.
-
Die Zeichnung zeigt schematische Darstellungen zur Erklärung der Erfindung
und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
-
Abb. i zeigt die Stromverteilung in den Meßleitungen zu den Fernmeß-Instrumenten,
wenn die parallel geschalteten Apparate sämtlich in Betrieb sind.
-
Abb. 2 zeigt die Stromverteilung, wenn einer der elektrischenApparate
abgeschaltet ist, und Abb. 3 wenn zwei der elektrischen Apparate außer Betrieb
sind. Der Übersicht halber sind in allen Zeichnungen die Zuleitungen zu den einzelnen
elektrischen Apparaten einphasig dargestellt.
-
In der Zeichnung sind 1, 2, 3 die von der Kathode
je
eines Gleichrichters kommenden Leitungen, die über die Nebenschlüsse 11, 12 und
13 gemeinsam auf das Gleichstromsammelnetz 14 arbeiten. Die Nebenschlüsse 11, 12
und 13 sind einerseits über die Meßleitungen 4, 5 und 6 mit den Amperemetem
41, 51 und 61 verbunden, andererseits über eine gemeinsame Rückleitung
7
an diese Amperemeter angeschlossen. Wenn alle drei Gleichrichter gleichmäßig
in Betrieb sind, so fließt in der Meßleitung 4 ein Strom, der dem Strom in der Leitung
i, in der Meßleitung 5 ein Strom, der dem Strom in der Leitung 2, und in
der Meßleitung 6 ein Strom, der dem Strom in der Leitung 3 entspricht.
In der Leitung 7 fließen die drei Ströme der Leitungen 4, 5 und
6 gemeinsam zurück. Bezeichnet man den Strom, der in der Meßleitung 4 fließt,
mit J und den Spannungsabfall in dem Nebenschluß :ii mit E, den Widerstand
der Meßleitungen von dem Nebenschluß bis zu den Amperemetern mit W, und den Widerstand
der gemeinsamen Meßrückleitung ebenfalls mit TV" den Widerstand jedes Meßinstrumentes
selbst mit W, und vernachlässigt man den Widerstand der Sternpunktverbindung der
Amperemeter, so ergibt sich für den Strom J folgender Betrag:
In der Abb. 2 ist die Kathodenleitung 3 unterbrochen, der betreffende Gleichrichter
also außer Betrieb gesetzt. Es fUeßt dann in der Meßleitung 4 ein Strom, der dem
Strom der Leitung i, und in der Meßleitung 5 ein Strom, der dem Strom der
Leitung :z entspricht. In den Meßleitungen 6 und 7 fließen
je nach den Widerständen verteilt diese Ströme wieder zurück. Bezeichnet
man wieder den Strom der Meßleitung 4 mit 1, den Spannungsabfall an dem Nebenschluß:Ei
mit E, so ergibt sich jetzt folgender Betrag für J:
Bei der Einsetzung der bei ausgeführten Anlagen vorkommenden Werte ist der Strom
im zweiten Falle um 4 0/,) größer als im ersten Fall. Der Fehler wird um so kleiner,
je größer der Widerstand des Instrumentes gegenüber dem Widerstand der Leitung
ausfällt. Durch den Leistungsbedarf des Instrumentes und dessen Dämpfung ist jedoch
der Gesamtwiderstand des Meßinstrumentes gegeben, so daß eine wesentliche Vergrößerung
des Instrumentenwiderstandes nicht möglich oder unzweckmäßig wäre.
-
In der Abb. 3 sind die Kathodenleitungen 2 und 3 unterbrochen,
d. h. also die Gleichrichter 2 und 3 sind außer Betrieb gesetzt. Der
Strom in der Meßleitung 4 entspricht dem Strom in der Leitung i; hinter dem Meßinstrument
41 verteilt sich nun dieser Strom auf die Meßleitungen 5, 6 und
7 und fließt durch diese zurück. Bezeichnet man wieder den Spannungsabfall
in dem Nebenschluß ii mit E
und den Strom in der Meßleitung 4 mit
L
so ist der Spannungsabfall E gleich dem Spannungsabfall des Stromes
J in der Meßleitung 4 und dem- Instrument 41 sowie der aus den Leitungen
5, 6,7 gebildeten Verzweigung. Der Widerstand dieser Verzweigung ist gleich
Für den Strom 1 ergibt sich dann
Der Fehler beträgt jetzt entsprechend den Werten bei ausgeführten Anlagen etwa
8 "/,.
-
In der Abb. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
durch das die eben besprochenen Stromunterschiede bei Ausschaltung eines oder mehrerer
Gleichrichter vermieden werden. 1:, 2 und 3 sind wieder die Kathodenzuleitungen
von den einzelnen Gleichrichtern, die über die Nebenschlüsse 11, 12 und
13 auf das Gleichstroninetz 14 arbeiten. In die Meßleitungen 4,
5 und 6 sind die Vielfachschalter 44 51 und 61 und außerdem in jede
Meßleitung die Widerstände 42, 43 bzw. 52, 53 bzw. 62, 63
geschaltet.
-
DieWirkungsweisederAnordnungist folgende: Schaltet man einen der Gleichrichter
ab, z. B. den Gleichrichter i, so muß man auch den in der betreffenden Meßleitung
4 liegenden Vielfachschalter 41 ausschalten, Dadurch wird die Meßleitung 4 unterbrochen
und die bis dahin überbrückten Widerstände 53 und 62 in den Meßleitungen
5 und 6 eingeschaltet. Macht man jeden einzelnen der in die Meßleitung
eingeschalteten Widerstände gleich dem Widerstand einer Meßleitung, so wird der
in der Abb. 2 erläuterte Stromunterschied vermieden. Bezeichnet man w;[eder den
Spannungsabfall an dem Nebenschluß 13 mit E und den Strom det Meßleitung
6 mit so ergibt sich für 1 wieder folgender Betrag:
Schaltet man zwei Gleichrichter ab, z. B. die Gleichrichter 2 und 3, SO muß
man auch die in den betreffenden Meßleitungen 5 und 6
liegenden Vielfachschalter
51 und 61 ausschalten. Dadurch werden die Meßleitungen 5
und
6 unterbrochen und die bis dahin überbrückten Widerstände 42 und 43 in die
Meßleitung 4 eingeschaltet. Wenn die in jeder Meßleitung liegenden Widerstände gleich
dem Widerstand einer Meßleitung sind, so wird auch für diesen Fall der in der Abb.
3 erläuterte Stromunterschied vermieden. Bezeichnet man wieder den Spannungsabfall
an dem Nebenschluß ii mit E und den Strom der Meßleitung 4 mit
L
so ergibt sich für J wieder folgender Betrag:
Durch die Schaltanordnung nach der Erfindung ist es also möglich, den bei Ausschaltung
eines oder mehrerer Gleichrichter auftretenden Stromunterschied in den Fernmeßleitungen
vollkommen auszugleichen. Die Schaltanordnung ist sinngemäß auch für Spannungsmessungen
und Leistungsmessungen usw. anzuwenden.