DE588664C - Schaltung fuer Anzeigevorrichtungen oder Relais zur Erfassung der mit- oder gegenlaeufigen Spannungskomponente eines unsymmetrischen Dreiphasensystems - Google Patents

Description

• Schaltung für Anzeigevorrichtungen oder Relais zur Erfassung der'mit- oder gegenläufigen Spannungskomponente eines unsymmetrischen Dreiphasensystems Es ist bekannt, daß sich ein unsymmetrisches Dreiphasensystem, sei es ein Stromsystem oder ein Spannungssystem, durch gewisse Kunstschaltungen, sogenannte Drehfeldscheider, in zwei gegenläufige symmetrische Systeme, ein rechtsläufiges und ein linksläufiges System, zerlegen läßt. Die bekannten Drehfeldscheider weisen einerseits den Nachteil auf, daß die Sekundärseiten der die Drehfeldscheiderschaltung speisenden Spannungswandler galvanisch miteinander verbunden sind, anderseits ist auch der Leistungsbedarf dieser Drehfeldscheider so groß, daß d_ ie Wandler zu sehr belastet werden.
• Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß von den Sekundärwicklungen der Wandler ein gemeinsamer Stromkreis induktiv beeinflußt wird. Nach der Beseitigung der galvanischen Verbindung der Sekundärwicklungen der Spannungswandler können diese gleichzeitig auch für solche Zwecke (Meßzwecke, Schutzzwecke) verwendet werden, bei denen die galvanische Verbindung der Wandler von Nachteil ist.
• Eine Schaltung,. welche geeignet sein soll, ein unsyrrlmetrisches Drehstromspannungssystem in ein linksläufiges und ein rechtsläufiges System zu zerlegen, hat die Eigenschaft, daß sie bei vollkommen symmetrischem System nur für ein das iechtsläufige System anzeigendes Meßgerät Spannung liefert, während ein das linksläufige Spannungssystem anzeigendes Meßgerät oder Relais spannungslos bleibt. Durch azyklische Vertauschung der Spannungswandleranschlüsse wird aus einer Schaltung zur Erfassung des rechtsläufigen Systems eine solche zur Erfassung des linksläufigen Systems.
• Ausführungsformen der Erfindung werden im nachfolgenden an Hand von Fig. i bis ,4 beschrieben. Die Fig. ia, 3a und q.a sind Vektordiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der einzelnen Schaltungen. Die Spannungen des Drehstromsystems, an welche die Drehfeldscheiderschaltung angeschlossen ist, sind mit U, h, W bezeichnet. Diese Spannungen werden teilweise in durch Indices unterschiedene Komponenten zerlegt. Alle Spannungsgrößen sind vektoriell zu verstehen.
• In Fig. i werden von einem Drehstromnetz zwei Spannungen U, V zur Beeinflussung eines gemeinsamen Stromkreises verwendet, der ein Anzeigegerät oder Relais i enthält. Die Spannung I' ruft dabei induktiv eine mit ihr phasengleiche Spannung in dem gemeinsamen Stromkreis hervor. Die Spannung U wirrt durch die Reihenschaltung einer Induktivität 2 mit einem nicht näher bezeichneten Ohmschen Widerstand in zwei Komponenten UI und U, (vgl. Fig. ia) zerlegt. Die Induktivität 2 besteht aus einem Zwischentransformator, dessen Eisenkreis einen Luftspalt besitzt. Auf diese Weise erhält die Spannung U1 eine Phasenlage, welche, wie aus Fig. ia hervorgeht, in Phasenopposition zur Spannung V steht. An der Sekundärwicklung des Zwischentransformators entsteht eine Spannung von der Größe 2 U, Die Sekundärwindungszahl des Zwischentransformators ist entsprechend gewählt. Aus dem Diagramm (Fig. ia) geht ohne weiteres hervor, daß die Spannung 2 Ui bei symmetrischem Spannungssystem die Größe von V hat, so daß sich also für den gemeinsamen Stromkreis mit dem Gerät i keine resultierende Spannung ergibt. Sobald die drei Spannungen U, V und W nicht mehr gleich groß und um i2o° gegeneinander versetzt sind, weicht auch die Größe oder die Richtung der Spannung 2 U1 von der Größe oder Richtung der Spannung h ab, so daß sich im gemeinsamen. Stromkreis mit dem Gerät i eine resultierende Spannung ergibt, welche durch das Meßgerät oder Relais i erfaßt wird.
• Eine Abwandlung der in Fig. i dargestellten Schaltung zeigt Fig. z. Bei dieser ist der gemeinsame Stromkreis, der wiederum das Meßgerät oder Relais i enthält, mit dem Sekundärkreis des von der Spannung U erregten Spannungswandlers galvanisch verbunden. An Stelle des Zwischentransformators mit Luftspalt (Fig. i) ist eine nicht näher bezeichnete Induktivität ohne Sekundärwicklung getreten, an welcher der Spannungsabfall U1 auftritt. Um die galvanische Verbindung zwischen den Sekundärwicklungen der beiden Spannungswandler für die Spannungen U und L' zu vermeiden, beeinflußt die Spannung V den gemeinsamen Stromkreis über einen die Spannung % V liefernden Zwischenwandler. Damit nämlich bei vollkommener Symmetrie der Netzspannungen in dem gemeinsamen Stromkreis keine resultierende Spannung entsteht, muß der Zwischenwandler die auf diesen übertragene - Spannung V auf den Betrag 1f2 Il vermindern. Aus Fig. ia geht ohne weiteres hervor, daß, _ um das Gleichgewicht zwischen der Spannungskomponente Ui der Spannung U und der Spannung TI herzustellen, an Stelle einer Verdopplung der Spannungskomponente U1 auch eine Verkleinerung der Spannung 1% auf die Hälfte angewendet werden kann. Die den Spannungsabfall U1 liefernde Drosselspule ist mit Anzapfungen versehen, so daß von der Spannungskomponente U, ein entsprechender Betrag in dem gemeinsamen Stromkreis zur Wirkung gebracht werden kann. Dadurch läßt sich der gemeinsame Stromkreis so einstellen, daß auch bei nicht richtig aufeinander abgestimmten Wandlerübersetzungsverhältnissen das Gerät i dennoch einwandfrei zu arbeiten vermag.
• Fig.3 zeigt die Verwendung eines die Spannung U auf den Betrag'[" V herabsetzenden Zwischenwandlers und den Anschluß des gemeinsamen Stromkreises, der das als Kontaktvoltmeter gezeichnete Anzeigegerät i enthält, an den nicht näher bezeichneten und mit Anzapfungen versehenen Ohmschen Widerstand einer Impedanz im Sekundärkreis des von der Spannung L' erregten Spannungswandlers. An dem genannten Ohmschen Widerstand tritt der Spannungsabfall hl auf. Das der Schaltung der Fig. 3 entsprechende Spannungsdiagramm zeigt die Fig. 321, welche ohne weitere Erläuterungen verständlich ist.
• In Fig. 4 sind alle drei 2"; etzspannungen U, Tl und W verwendet. Der gemeinsame Stromkreis mit dem Anzeigegerät oder Relais i wird, wie im Vektordiagramm (Fig.4a) erläutert ist, von der Spannung U und von je einer Komponente h1 bzw. W, der Spannungen I' und W erregt. Die Komponenten V1 und W1 der Spannungen V und W stehen, wie Fig.4a zeigt, in Phasenopposition zur Spannung U. Die Summe der beiden Komponenten V, und W. hat bei vollkommener Symmetrie die gleiche Größe wie die Spannung U, so daß sich dann also für das Anzeigegerät i keine resultierende Spannung ergibt.
• Durch azyklische Vertauschung der zur Erregung des gemeinsamen Stromkreises verwendeten Spannungsverbindungen ändern die dargestellten Schaltungen ihren Charakter insofern, als eine Schaltung zur Messung des rechtsläufigen Systems in eine Schaltung zur Messung des linksläufigen Systems übergeht, und umgekehrt.
• Die beschriebenen Schaltungen beruhen auf der Zerlegung von Spannungen in Komponenten bestimmter gegenseitiger Phasenlage. Dadurch sind diese Schaltungen von der Frequenz der Wechselspannungen abhängig. In den Netzspannungen vorkommende Oberwellen können infolgedessen einen Fehlerstrom über das Gerät i hervorrufen. Es ist aus diesem Grunde zweckmäßig, durch Anwendung von Resonanzschaltungen die dem Drehfeldscheider zugeführten Spannungen vorher von Oberwellen zu reinigen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltung für Anzeigevorrichtungen oder Relais zur Erfassung der mit- oder gegenläufigen Spannungskomponente eines unsymmetrischen Dreiphasensystems, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr dem Drehstromnetz entnommene Spannungen einen die Anzeigevorrichtung oder das Relais enthaltenden Stromkreis derart beeinflussen, daß zusammen mit einer Netzspannung oder einer ihr proportionalen Spannung eine gleichphasige Komponente einer anderen Netzspannung oder die Summe gleichphasiger Komponenten der anderen. Netzspannungen auf das Relais einwirkt. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der einen in voller Größe auf den Anzeige= oder Relaiskreis, einwirkenden Spannung (Tl in Fig. i, .U in Fi.g. q.) eine phasengleiche, aus einer anderen Netzspannung (U in Fig. i) abgeleitete Spannung oder mehrere phasengleiche, aus den anderen Netzspannungen (V und W in Fig. q.) abgeleitete Spannungen entgegengeschaltet werden. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der in voller Größe wirkenden Netzspannung .(V in Fig. i) phasengleiche, aus der anderen Netzspannung (U in Fig. i) abgeleitete Spannung mittels eines Zwischenwandlers (2) gewonnen wird, der in Reihenschaltung mit einem Ohmschen Widerstand liegt und einen Eisenkreis mit Luftspalt enthält. 4.. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Netzspannung (U in Fig.
2. 2, V in Fig. 3) durch die an einem induktiven (Fig..2) bzw. Ohmschen (Fig. 3) Widerstand, der mit einem Ohmschen (Fig.2) bzw. induktiven (Fig.3) Widerstand in Reihe geschaltet ist, auftretende Spannungskomponente auf den gemeinsamen Stromkreis einwirkt, während die zweite Netzspannung (Tl in Fig.2. U in Fig.3) den gemeinsamen Stromkreis über einen Zwischenwandler nur entsprechend ihrer halben Größe in entgegengesetztem Sinn beeinflußt. 5. Schaltung nach Anspruch 4, bei welcher der gemeinsame Stromkreis an zwei Punkte eines induktiven (Fig.2) bzw. Ohmschen (Fig.
3. 3) Widerstandes im Sekundärstromkreis des einen Spannungswandlers angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der induktive bzw. Ohmsche Widerstand Anzapfungen besitzt, mit deren Hilfe die Größe der auf den gemeinsamen Stromkreis einwirkenden Spannungskomponente der von der anderen Netzspannung abgeleiteten, entgegengesetzt gerichteten Spannung angeglichen werden kann.