DE569160C - Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunkterdung versehener Wechselstrommaschinen gegen Erdschluss - Google Patents
Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunkterdung versehener Wechselstrommaschinen gegen ErdschlussInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
- H02H3/17—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass by means of an auxiliary voltage injected into the installation to be protected
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
SL JANUAR 1933
SL JANUAR 1933
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 21c GRUPPE 68 so
Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)
Zusatz zum Patent 456
Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Mai 1931 ab
Das Hauptpatent hat angefangen am 25. September 1926.
Das Patent 456 761 betrifft eine Einrichtung zur künstlichen betriebsmäßigen Spannungsverlagerung des Systemnullpunktes gegen Erde,
mit deren Hilfe jedem Punkt der Maschinenwicklung ein gewisses Potential gegen Erde
aufgedrückt wird, um bei Erdschluß an beliebiger Stelle der Wicklung einen zur Relaisbetätigung
ausreichenden Erdschlußstrom hervorzurufen. Durch Einfügung der die Spannungs-Verlagerung
erzeugenden Hilfsspannung wird aber, namentlich wenn die Wicklung und die
zunächst angeschlossenen Leiterteile eine entsprechend hohe Kapazität gegen Erde besitzen,
auch im normalen Betrieb ein kapazitiver Erdschlußstrom zum Entstehen gebracht. Durch
diesen Strom wird dann das Relais, namentlich wenn es ein reines Stromrelais ist, in derselben
Weise beeinflußt wie von dem bei einem Isolationsdurchbruch zustande kommenden Erdschlußstrom
und daher fälschlich ansprechen. Man könnte nun den schädlichen Kapazitätsstrom durch eine der bekannten Löscheinrichtungen
kompensieren, indem man z. B. den Nullpunkt der zu überwachenden Maschine über eine Erdschlußspule mit Erde verbindet. Die
Erdschlußspule wäre aber dann für die volle Phasenspannung und für den bei sattem Erdschluß
an den Generatorklemmen auftretenden maximalen Erdschlußstrom zu bemessen und würde somit verhältnismäßig kostspielig werden.
Die Löscheinrichtung wird viel kleiner ausfallen, wenn sie nach der Erfindung so in den
Stromkreis der Nullpunktsverbindung eingeschaltet wird, daß sie nur den durch die Hilfsspannung
infolge der Kapazität der angeschlossenen Leitungsteile hervorgerufenen Strom kompensiert. Dazu wird die Drosselspule an
zwei Punkten der Erdschlußverbindung angeschlossen, zwischen welchen sowohl im erdschlußfreien
als auch im erdschlußbehafteten Betrieb keine höhere Spannung als die Zusatzspannung
herrscht. Dies ist z. B. bei den Anschlußpunkten der Hilfsspannungsquelle der Fall.
In Abb. ι ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist ein Generator
bezeichnet, der über ein Kabel 3 mit der Unterspannungswicklung 2 eines Transformators ver-
*) Von dem Patetitsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Walter Diesendorf in Wien.
bunden ist. Der Nullpunkt des Generators ι ist über einen Widerstand^ dieNiederspannungswicklung
eines zur Erzeugung der Zusatzspannung dienenden Transformators und einen zur Speisung eines Erdschlußrelais 7 dienenden
Stromwandler 8 geerdet. Die Primärwicklung 6 des Zusatztransformators ist dabei an die Klemmen
der Maschine 1 gelegt. Nach der Erfindung wird nun zwischen die Niederspannungswicklung
5 und den Stromwandler 8 eine Drosselspule 10 gelegt, die so bemessen ist, daß sie den
unter dem Einfluß der Kapazität des Generators sowie der mit ihm galvanisch verbundenen
Wicklungsteile entstehenden Strom kompensiert. Aus dem Ersatzschema der Abb.2, in der die
Kapazität C, der Widerstand 4 und die Drosselspule 10 in Reihe geschaltet sind, ist zu entnehmen,
daß bei gleicher Größe des von der Drosselspule 10 aufgenommenen Stromes Il der
durch die Kapazität C fließende Strom /C in seiner Wirkung auf das Erdschlußrelais aufgehoben
wird. Das Erdschlußrelais wird nur von dem Ohmschen Reststrom, welcher nur wenige
Prozent des Kapazitätsstromes ausmacht und das Relais nicht zum Ansprechen bringen kann,
durchflossen.
Die Drosselspule 10 wirkt also im erdschlußfreien Betrieb ebenso wie eine zwischen den
Generatornullpunkt und Erde geschaltete Löschspule. Im Erdschlußfalle allerdings kompensiert
die Drosselspule die Erdkapazität nicht, da sie ja nur an der Zusatzspannung P liegt
und nicht wie die Kapazität unter dem Einfluß der Nullpunktspannung N steht. Diese
Tatsache ist aber nur als Vorteil zu werten, denn dadurch, daß im Erdschlußfalle der Erdschlußstrom
nicht kompensiert ist, wird der Relaisstrom erhöht, so daß das Relais bei Erdschluß
um so sicherer ansprechen wird. Weiterhin liegt an der Drosselspule sowohl bei Erdschluß
als auch im Normalbetrieb keine höhere Spannung als die Zusatzspannung. Ihre Eigenleistung
verhält sich daher zur eigenen Leistung einer an den Generatornullpunkt angeschlossenen
Löschspule wie das Quadrat der Zusatzspannung zum Quadrat der Phasenspannung. Die Leistung der Drossel 10 wird also wesentlich
geringer sein als die einer Löschspule am Systemnullpunkt. Da für die Zusatzspannung
nur ungefähr io°/0 der Phasenspannung angenommen
zu werden braucht, besitzt die Drossel-. spule 10 nur etwa 1 °/0 der Leistung, welche
eine Löschspule haben müßte.
Im allgemeinen wird die Verwendung reiner Stromrelais ausreichend sein, doch ist es auch
möglich, wattmetrische Relais vorzusehen.
Unter Umständen kann es erforderlich sein, auch den Wattreststrom, der durch die Wirkwiderstände
der Drossel 10 und des Erdungswider-Standes 4 sowie durch den Ableitungswiderstand
der unterspannungsseitigen Anlageteile bedingt ist, in seiner Wirkung auf das Erdschlußrelais
zu kompensieren, um die Empfindlichkeit des Erdschlußrelais noch weiter zu erhöhen.
Dies wird durch Anwendung einer der bekannten 90 "-Schaltungen ermöglicht. In Abb. 3
ist ein Ausführungsbeispiel hierfür gezeigt, wobei die bekannte 90 "-Schaltung von Hummel
verwendet ist. Die Drosselspule 10 ist in zwei Drosselspulen 10' und 10" unterteilt und mit
einem Widerstand 12 so an die Wicklung 5 des Zusatztransformators und den Stromwandler 8
gelegt, daß zwischen Zusatzspannung und Kompensationsstrom bei richtiger Abgleichung eine
Phasenverschiebung erzeugt wird, wobei der dem Wattreststrom entsprechende Winkelbetrag
größer als 90° ist.
Zweckmäßig ist es, in der beschriebenen Schaltungfür den Widerstand 4 einen spannungsabhängigen
Widerstand zu wählen, dessen Ohmwert mit steigender Spannung wächst. Dadurch wird der Maximalerdschlußstrom und damit die
Beanspruchung des Relais auf einen möglichst geringen Wert gehalten. Das Relais kann infolgedessen
sehr empfindlich eingestellt werden. Der Erfindungsgedanke kann natürlich nicht nur dort angewendet werden, wo die Zusatzspannung
wie bei dem gewählten Beispiel durch die Sekundärwicklung eines Einphasentransformators
aufgedrückt wird, welcher in die Erdverbindung des Generatornullpunktes eingeschaltet
ist, sondern auch überall dort, wo zwei Punkte zugänglich sind, die sowohl im Erdschlußfalle
als auch bei erdschlußfreiem Betrieb eine Potentialdifferenz von der Größe der Zusatzspannung aufweisen. In Abb. 4 ist die
Schaltung bei Verwendung einer Nullpunktsdrossel 11 zum Anschluß des Erdungswiderstandes
gezeigt, wobei die Zusatzspannung durch Verlängerung der Wicklung einer Phase erzeugt
wird.
Um die Einstellung einer Drosselspule bequem vornehmen zu können, ist es zweckmäßig, diese
regelbar auszubilden, z. B. als Drehregler oder als Stufenregler mit Anzapfungen oder als
Drosselspule mit einstellbarem Luftspalt. Auch die verwendeten Ohmschen Widerstände werden
zweckmäßig zur besseren Einstellung regulierbar ausgebildet. ·
Claims (5)
- Patentansprüche:i. Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunktserdung versehener Wechselstrommaschinen gegen Erdschluß nach Patent 456 761, gekennzeichnet durch eine in dem Stromkreis der Nullpunktsverbindung liegende, derart bemessene und angeschlossene Induktivität (10), daß sie sowohl im erdschlußfreien als auch im erdschlußbehafteten Betrieb nur den durch die Hilfsspannung (5,6) hervorge-rufenen, durch die Kapazität der angeschlossenen Leitungsteile zur Erde fließenden Strom kompensiert.
- 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (io) parallel zu den Anschlußpunkten der Hilfsspannungsquelle (5, 6) geschaltet ist.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität als regulierbare Drosselspule ausgebildet ist.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer der Induktivität (10', 10") gegebenenfalls regulierbare Ohmsche Widerstände (12) vorgesehen sind, welche den Ohmschen Reststrom in seiner Wirkung auf das Erdschlußrelais kompensieren.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Erdverbindung spannungsabhängige Widerstände (4) angeordnet sind.Hierzu I Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA61952D DE569160C (de) | 1931-05-16 | 1931-05-16 | Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunkterdung versehener Wechselstrommaschinen gegen Erdschluss |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEA61952D DE569160C (de) | 1931-05-16 | 1931-05-16 | Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunkterdung versehener Wechselstrommaschinen gegen Erdschluss |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE569160C true DE569160C (de) | 1933-01-31 |
Family
ID=6942743
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEA61952D Expired DE569160C (de) | 1931-05-16 | 1931-05-16 | Einrichtung zur Sicherung der Wicklung mehrphasiger, mit Nullpunkterdung versehener Wechselstrommaschinen gegen Erdschluss |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE569160C (de) |
-
1931
- 1931-05-16 DE DEA61952D patent/DE569160C/de not_active Expired
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