Zur Überwachung des Symmetrie- oder Isolationszustandes eines Mehrphasennetzes kann
man in bekannter Weise strom- oder spannungsabhängige Systeme anwenden. Da jedochstrom-5
oder spannungsabhängige Apparate eine quadratische Kennlinie haben, entstehen Schwierigkeiten,
wenn man durch das Zusammenwirken derartiger, jeder Phase zugeteilter Apparate die Lage des Spannungsnullpunktes eines
Mehrphasennetzes darstellen will, z. B. in der an sich bekannten Weise, daß von diesen
Systemen Kulissen so bewegt werden, daß der Schnittpunkt der Kulissen die jeweilige
Lage des Spannungsnullpunktes darstellt. Es ist nun bekannt, durch wattmetrische Systeme
den Isolationszustand eines Netzes zu kennzeichnen, wobei der Zustand jeder Phase aus
einem entsprechenden Ausschlag des zugeordneten Wattmeters ersichtlich ist. Man kann dies beispielsweise so ausführen, daß
die eine Spulengruppe der Wattmeter von den Meßspannungen gespeist wird, während die
anderen Spulen von einem Erdschlußstrom betrieben werden. Bei gesundem Netz stehen
die Wattmeter in der Nullstellung. Tritt nun beispielsweise bei einem Drehstromnetz auf
der einen Phase ein vollständiger Erdschluß ein, so gibt das zu dieser Phase gehörige
Wattmeter einen bestimmten Ausschlag nach einer Seite, während die beiden Wattmeter
der anderen Phasen um den halben Betrag nach der anderen Seite ausschlagen. Auch
bei den Zwischenzuständen, wie bei unvollkommenen Erdschluß o. dgl, bewegen sich
zwei Wattmeter um den halben Betrag nach rückwärts, um den sich das Wattmeter der
kranken Phase nach vorwärts bewegt hat. Wattmetrische Systeme sollen nun erfindungsgemäß
auch dazu benutzt werden, um in an sich bekannter Weise einen Mechanismus zu betätigen, welcher die Bewegung des Spannungsnullpunktes
bildlich darstellt. Hier sind wattmetrische Systeme wegen ihrer linearen Charakteristik von besonderem Vorteil. Die
Erfindung sei beispielsweise an einem Anzeigeapparat für ein Drehstromnetz auseinandergesetzt.
Der Anzeigeapparat zeigt in diesem Falle das Bild des Spannungsdreiecks (Abb. 1). Eine Marke 1 stellt den Nullpunkt
dar und wird durch die drei wattmetrischen Systeme so gesteuert, daß diese Marke die jeweilige
Lage des Nullpunktes angibt. Hierzu müssen die Wattmeter noch eine mechanische
Zusatzeinrichtung erhalten, die sich beispielsweise in folgender Art ausführen läßt:
In Abb. 2 sei der Eisenkern 2 eines Wattmeters mit der Spule 3 dargestellt, die zweckmäßig
durch die Sternspannung erregt wird. In dem Luftspalt 9 befindet sich die bewegliche
Spule 4, die durch den Träger S an der Feder 6 befestigt ist. Diese Spule wird vom
Erdschlußstrom beeinflußt. Tritt auf der dem Wattmeter zugehörigen Phase ein Erdschluß
auf, so macht die Spule 4 dieses Wattmeters den vollen Ausschlag nach einer Seite. Die
zwei gleichartigen Wattmeter der anderen Phasen zeigen den halben Ausschlag nach
der anderen Seite.
Die Feder 6 trägt mit Hilfe der Stange 7 eine Kulisse 8, die senkrecht auf 6 und 7
steht. Sie ist in der Abb. 2 im Schrägbild dargestellt, um sie besser sichtbar zu machen.
Die drei Wattmeter werden nun an den Ecken eines Dreiecks so angeordnet, daß die
Stangen 7 auf den Mittelpunkt des Dreiecks weisen, wie Abb. 3 zeigt. Die Wattmetern,
12 und 13 und die Kulissen sind hier von ίο oben gesehen dargestellt. Der Schnittpunkt
der Kulissen stellt immer den Nullpunkt dar. Der Ausschlag jedes der benutzten Wattmeter
ist die Höhe in dem von dem Nullpunkt und den beiden Ecken des Spannungsdreiecks
gebildeten Dreieck. Das Wattmeter 12 bewegt mit seiner Führungsstange die Kulisse
8-14 in Richtung der Kulisse 7 so hin und her, daß die Kulisse 8-14 stets parallel
zur Seite 11-13 des Spannungsdreiecks bleibt,
ao Der Abstand der Kulisse 8-14 von der Dreieckseite 11-13 ist nun stets die senkrechte
Entfernung des Nullpunktes von dieser Dreieckseite. Dieses Übereinstimmen einer solchen
mechanischen Apparatur mit den wirkliehen Verhältnissen der Spannungsvektoren
ermöglicht die Verwendung zur Darstellung des NuEpunktes bzw. des Unsymmetriezustandes.
Tritt nun auf einer Phase ein Erdschluß auf, z. B. bei dem oberen Wattmeter 12, so schlägt dieses System um den vollen
Betrag nach rückwärts aus, so daß die zugehörige Kulisse die Stellung 14 der Abb. 4
einnimmt. Die beiden anderen Kulissen bewegen sich relativ in umgekehrter Richtung
von ihrer Ecke des Dreiecks fort, und zwar um den halben Betrag, so daß sich die Wege
17, 18 und 19 der einzelnen Kulissen nach
den Endstellungen 15, 14 und 16 ergeben
(Abb. 4). Ihr Schnittpunkt 1 ergibt die richtige Lage des Sternpunktes, nämlich bei Erd-Schluß
in der Ecke der erdgeschlossenen Phase. Der gleiche Vorgang spielt sich entsprechend
bei Erdschluß auf einer der anderen Phasen ab. Tritt nur teilweise Erdschluß ein, so bewegen sich die Kulissen nur um
einen entsprechenden Bruchteil.
Man kann sich damit begnügen, die Bewegung des Spannungsnullpunktes durch diese
Kulissen darzustellen. Jedoch kann man auch durch die sich kreuzenden Kulissen einen
Zapfen o. dgl. führen lassen, um z. B. die Bewegungen durch He"belübertragungen zu vergrößern
oder aufzeichnen zu lassen.
Die Kulissen brauchen nicht unbedingt gerade zu sein; s"ie können unter Umständen
auch gebogene Formen haben, um z. B. Fehler auszugleichen bei nicht linear arbeitenden
Meßwerken.
Die hier für Drehstromnetze näher beschriebene Anzeigevorrichtung kann in entsprechender
Form auch auf Systeme mit anderer Phasenzahl Anwendung finden.