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Transportables Prüf- und Kontrollgerät für in spannungsführende Anlagen
eingeschaltete Meßeinrichtungen, insbesondere überWandler angeschlossene Zähler,
zur Kontrolle der richtigen Schaltung und Arbeitsweise der Meßeinrichtung # sowie
zur Nacheichung der Meßgeräte Um- Meßeinrichtungen ohne Abschaltung der Anlage prüfen
zu können, bedient man sich sog. Eichzähler, welche an den zu prüfenden Meßsatz
angeschaltet werden. Bei vielen Meßeinrichtungen, insbesondere bei Hochspannungsmeßeinrichtungen,
genügt aber nicht nur die Kontrolle der Meßvorrichtung, z. B. der Zähler, sondern
die Prüfung hat sich auch auf den Zustand der Meßeinrichtung an sich und der zu
ihr gehörenden Hilfseinrichtungen, z. B. Wandler, Relais usw., zu erstrecken. Es
muß insbesöndere festgestellt werden, ob die Wandler und Zähler richtig angeschlossen
sind und ob die Wandler richtig arbeiten. Außerdem ist es ein Vorteil, sofort den
Leistungsfaktor der überwachten Anlage feststellen zu können.
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Zu dem Zweck, den Zustand der Anlage zu untersuchen und etwaige Schaltfehler
oder defekte Wandler usw. aufzudecken, hat man bereits mehrere Vorschläge gemacht.
So verwendet man z. B. bei der Prüfung von Hochspannungsineßanlagen besondere Normalwandler,
welche an Stelle der im. Netz befindlichen Wandler in den Meßsatz eingeschaltet
werden. Eine derartige Anordnung läßt zwar erkennen, daß evtl. bei den Wandlern
ein Fehler vorhanden ist. Welcher Art dieser Fehler ist, kann nicht ohne weiteres
ersehen werden. Außerdem ist auch hier immer noch die Möglichkeit von Fehlschaltungen
gegeben: Bei, einer anderen bekannten Anordnung verwendet man eine umschaltbare
Prüfklemme, die zwar die Art, aber nicht die Größe eines evtl. Fehlers festzustellen
ermöglicht. Eine weitere bekannte Anordnung sieht den Zusammenbau eines Drehfeldrichtungsanzeigers
mit einem Meßgerät vor, wodurch geprüft werden kann, ob die Wandler richtig geschaltet
sind. Alle diese bekannten Anordnungen dienen entweder zur Nacheichung der MeBgeräte
oder zur Feststellung des Zustandes der Anlage, wobei letztere Forderung in keinem
Falle restlos erfüllt wird und evtl. vorkommende Fehler entweder nur in ihrer Art
oder nur in ihrer Größe erkennbar sind bzw. nicht richtig und einwandfrei in ihre
verschiedenen Ursachen zerlegt werden können. Die Erfindung betrifft gegenüber den
bekannten Anordnungen ein Universalinstrument, bei dem erfindungsgemäß neben den
üblichen Kontrolleinrichtungen, wie Kurzschlußsteckern, Umschaltern, Strom-und Spannungsmessern
undDrehfeldrichtung sanzeigern,
als Eichzähler ein als Wirk- und
Blindlastzähler verwendbares Meßgerät vorhanden ist. Es ist mit einem solchen Pr.if-und
Kontrollgerät in einfachster Weise möglich, ohne Betriebsunterbrechung die Schaltung
der gesamten Meßeinrichtung zu prüfen, die beispielsweise aus Zählern, Meßinstrumenten,Wandlern,
Relais usw. bestehen kann. Es kann insbesondere festgestellt werden, ob die ganze
Anlage richtig geschaltet ist, ob die Wandler bzw. Zähler richtig angeschlossen
sind und ob etwa an diesen Störungen vorliegen. Von besonderer Bedeutung ist es
dabei, daß auch die Größe eines Fehlers leicht ermittelt werden kann. Die Einrichtung
ist so getroffen, daß sämtliche Nachprüfungen von einer einzigen Person und in kürzester
Zeit ausgeführt werden können. Zweckmäßig wird das Prüfgerät, mit dein also alle
möglichen Fehler nach Art und Größe feststellbar sind, und zwar sowohl in bezug
auf die Wandler als auch in bezug auf die Wandlerzähler, in einem Traggehäuse untergebracht.
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In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des transportablen
Prüf- und Kontrollgeräts gemäß der Erfindung dargestellt.
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In Abb. i stellt 2 einen Kasten dar, in dem ein Eichzähler 3 und die
Umschalter 4 und 5 angeordnet sind. Ferner sind die Strommesser 6 und 7 sowie ein
Spannungsmesser 8 und ein Drehfeldrichtungsanzeiger g@ zur Bestimmung der Phasenfolge
vorgesehen. Zur Beleuchtung der Skalen der Meßinstrumente dient die Lampe 1o. Zum
Anschluß des Prüfgerätes an die zu prüfende Anlage sind Steckklemmen 11 bis 17 vorgesehen.
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In Abb. z ist die entsprechende Innenschaltung schematisch dargestellt.
Dabei sind für die übereinstimmenden Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Abb.
1 gewählt. Mit 18, 1g, ao, 21 sind schematisch vier Triebsysteme bezeichnet, von
denen die Triebsysteme 18 und 1g als Blindverbrauchssysteme und 2o und 21 als Wirkverbrauchssysteme
geschaltet sind. Die Triebsysteme liegen in bekannter Weise an den Phasen R und
T. Die vier Triebsysteme 18 bis -i arbeiten auf drei Ankerscheiben des Eichzählers,
und zwar so, daß auf die oberste Scheibe ein Wirkverbrauchssystem, auf die mittelste
Scheibe ein Wirk- und ein Blindverbrauchssystem und auf die unterste Scheibe ein
Blindverbrauchssystem einwirken. Anstatt dieser Anordnung kann man einen Eichzähler
mit zwei oder vier Ankerscheiben verwenden und die Verteilung der Triebsysteme entsprechend
wählen.
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Vermittels des Umschalters 4 können wahlweise die Wirkverbrauchssysteme
oder die Blindverbt auchssysteme einggschaltet werden. Der Umschalter 5 hat den
Zweck, die Phasenfolge im Spannungskreis der Zählersysteme zu ändern. Die Strommesser
6 und 7 sind in die Phasen R bzw. T eingeschaltet. Der Spannungsmesser 8 ist an
den Umschalter 5 angeschlossen. An die mit den Phasen R, S, T in Verbindung stehenden
Klemmen 13, 14 und 15 ist vermittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten
Tasters ein Drehfeldrichtungsanzeiger g angeschlossen. Der Anschluß des Gerätes
an den zu prüfenden Zähler bzw. an die zu prüfende Meßeinrichtung erfolgt über die
in dem Gehäuse des Prüfgerätes vorgesehenen Steckklemmen 11 bis 17. Mit 22 ist ein
Schalter bezeichnet, mit dem die Spannungsphasen R und T abgeschaltet werden können.
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An Stelle des in Abb. :2 dargestellten Eichzählers 3 mit getrennten
Wirk- und Blindverbrauchssystemen kann auch ein Eichzähler verwendet werden, bei
dem durch Umschalten der den Systemen zugeleiteten Spannungen in an sich bekannter
Weise wahlweise eine Wirk- oder Blindverbrauchsmessung erfolgt.
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In dem Stromkreis des Prüfgerätes können in den Abbildungen nicht
dargestellte, gewöhnlich durch Laschen kurzgeschlossene Klemmen vorgesehen werden,
die das Einschalten zusätzlicher Überwachungsapparate, beispielsweise eines Dreh-
oder Wechselstromleistungsmessers, gestatten. Der Eichzähler 3 ist in bekannter
Weise mit einer Skala versehen, über die ein Zeiger gleitet. Dieser Zeiger ist vermittels
eines Kegelradgetriebes mit der Ankerachse verbunden. Zur Vermeidung von Transportbeschädigungen
kann der Anker in bekannter Weise mit einer Arretiervorrichtung versehen werden.
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An Stelle des Eichzählers 3 kann auch ein entsprechender Drehstromleistungsmesser
bzw. zwei Einphasenleistungsmesser verwendet werden. Zweckmäßig wird noch ein von
einem selbstlaufenden Synchronmotor angetriebener Kurzzeitmesser vorgesehen, der
an eine der Phasenspannungen angeschlossen wird. Diese Anordnung ist jedoch in den
Abbildungen nicht dargestellt.
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Die äußere Form, in der das Prüfgerät ausgeführt wird, ist für die
Erfindung ohne Bedeutung. Wichtig ist aber, daß ein Prüfgerät geschaffen wird, das
in gleicher Weise zur Kontrolle der Schaltung der ganzen Meßeinrichtung wie auch
zur Prüfung der dazugehörigenZähler, Meßinstrumente, Wandler usw. geeignet ist.
Für die Durchführung der Prüfung ist noch eine Erdleitung vorhanden, die auf der
einen Seite mit Erde verbunden ist und am anderen Ende zweckmäßig mit einer Tastvorrichtung
ausgestattet ist.
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Im folgenden seien verschiedene Anwendungsarten des Prüfgerätes als
Beispiel beschrieben.
Es wird angenommen, daß festgestellt werden
soll, ob die. für eine Drehstromleistungsmessung vorgesehenen Meßwandler richtig
angeschlossen und in Ordnung sind. Zu diesem Zwecke werden die Klemmen der Wandler
bzw. der angeschlossenen Zähler durch ein Prüfkabel mit den Steckklemmen i i bis
17- des Prüfgerätes verbunden. Es wird dann der Drehfeldrichtungsanzeiger 9 eingeschaltet,
um festzustellen, ob der Eichzähler in der richtigen Phasenfolge angeschlossen ist.
Ist dies nicht der Fall, so muß der Anschluß durch Vertauschen der Anschlüsse berichtigt-
werden. Die richtige Phasenfolge ist deshalb notwendig, weil der. Eichzähler die
genauesten Messungen angibt, wenn er mit dem Drehfeld benutzt wird, bei dem er geeicht
wurde.
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Ist das Prüfgerät in der vorgeschriebenen ZVeise angeschlossen, so
werden mit dem einen Ende der Erdungsleitung nacheinander die Steckklemmen 1i, i2,
16 und 17 berührt, die mit den Stromwandlern verbunden sind. Da die i, -Klemmen
der Stromwandler geerdet sein müssen, so dürfen durch Berühren der Klemmen ii und
16 keine Änderungen an den Ausschlägen der Strommesser erfolgen, dagegen müssen
die Zeiger der Strommesser auf Null zurückgehen, wenn die Klemmen i2 und
17 berührt werden, da in diesem Falle die Stromwandler über Erde kurzgeschlossen
sind.
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Falls durch Berühren der Klemmen 12 und 17 kein Zurückgehen der Zeiger
der Strommesser 5 und 6 erfolgt, so sind die Stromwandler entweder falsch geerdet
oder die Leitungen der Wandler vertauscht. Man kann also durch Abtasten der Klemmen
und Beobachtung der Meßinstrumente die Schaltung der verwendeten Stromwandler nachprüfen
und gegebenenfalls berichtigen.
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Falls durch die Erdung der Klemmen sich ergibt, daß der Stromwandlerkreis
ordnungsgemäß geschaltet ist, so wird hiernach der Spannungskreis geprüft. Zu diesem
Zweck wird nach Aufhebung der Ankerarretierung des Zählers der Voltmeterumschalter
5 umgelegt, um festzustellen, ob die Spannungen richtig angeschlossen sind. Wenn
dies der Fall ist, muß der Zähler stehenbleiben oder langsamer gehen als in der
Normalstellung des Umschalters. Würde der Zähler nach der Umschaltung schneller
gehen, so wäre der Spannungsanschluß -falsch. Bei der Umschaltunk wird gleichzeitig
die von dem Spannungsmesser 8 angezeigte Spannung abgelesen, danach wird die ursprüngliche
Schalterstellung wieder hergestellt, wobei nochmals der Ausschlag des Spannungsmessers
8 festgestellt wird. Die beiden Spannungen, d. h. die beiden Ausschläge des Spannungsmessers
8 vor und nach der Umschaltung, müssen annähernd gleich sein. Wenn größere Abweichungen
zwischen den beiden Angaben vorhanden sind, so ist daraus zu schließen, daß entweder
ein Spannungswandler oder eine Sicherung des Spannungskreises schadhaft ist.
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Die Feststellung des Leistungsfaktors der Anlage kann auf verschiedene
Art erfolgen, und zwar einmal aus den von dem Eichzähler angezeigten Wattwerten
- und den aus den Meßinstrumentenangaben errechneten Voltamperewerten. Die Wattwerte
werden in üblicher Weise nach Zeit und Zahl der Umdrehungen des Eichzählers festgestellt.
Die Leistungsfaktorbestimmung kann ferner erfolgen aus der Bestimmung des Wirk-
und des Blindverbrauches nach entsprechender Umschaltung des Zählers vermittels
des Umschalters 4. Ferner kann der Leistungsfaktor nach der sogenannten ZweivVattmetermetl-iode
festgestellt werden, indem abwechselnd eine Seite des Zählers kurzgeschlossen wird.
Die den Zählerangaben entsprechende Leistung ist dabei als Wattmeterausschlag zu
betrachten. Zum Zwecke des Kurzschließens sind die. Klemmen ii und 12 bzw. 16 und
17 so ausgebildet, daß sie vermittels eines Steckers o. dgl. überbrückt werden können.
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Der nach vorstehenden drei Arten festgestellte Leistungsfaktor muß
annähernd gleich sein.
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Falls die vorher erwähnten Prüfungen der Strom- und Spannungskreise
sowie des Leistungsfaktors gut ausgefallen sind, so ist kein Schaltfehler der zu
prüfenden Meßeinrichtung mehr möglich. Die Kontrolle von Strom- und Spannungswandlern
sowie die Schaltung der gesamten Meßeinrichtung j erfolgt, ohne daß die Anlage abgeschaltet
zu werden braucht.
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Die vorher erwähnte Leistungsfaktorbestimmung hält die Prüfung nicht
besonders auf, da es ohnedies bei der Kontrolle der Meßeinrichtung von Wert ist,
die Belastungsverhältnisse der Anlage bestimmen zu können.
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Wenn die Schaltung und die Meßwandler geprüft und in Ordnung gefunden
sind, so i kann die eigentliche Zählerprüfung erfolgen. Es wird dazu zunächst vermittels
des zweipoligen Schalters 22 der Spannungskreis zu dem Prüfgerät unterbrochen. Alsdann
wird der von Hand zu verstellende Zeiger des Eichzählers etwas vor dem Nullpunkt
eingestellt und der Spannungskreis wieder vermittels des Schalters 22 geschlossen.
Sobald der Zeiger genau auf Null steht, wird der Spannungskreis wiederum geöffnet.
Der Zeiger wird deshalb nicht von Hand, sondern vom Zähler selbst auf Null gestellt,
um Ungenauigkeiten
durch toten Gang der Zahnräder bzw. der Schnecke
auf der Zähler-, achse zu vermeiden. Nunmehr sind an dem zu prüfenden Zähler eine
Anzahl Ankerumdrehungen zu bestimmen, die nachher mit den Angaben des Eichzählers
verglichen werden sollen. Bei Beginn der erstem Umdrehung des zu eichenden Zählers
drückt man auf den Knopf des Schalters 2a, schließt damit die Spannungskreise des
Prüfgerätes, und der Eichzähler beginnt zu rotieren. Gleichzeitig setzt sich der
vom Synchronmotor angetriebene Kurzzeitmesser (Stoppuhr) in Bewegung und mißt automatisch
die Zeit, während welcher die Umdrehungen des zu prüfenden Zählers gezählt werden.
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Nachdem der zu eichende Zähler seine letzte vorher bestimmte Umdrehung
beendet hat, wird der Eichzähler 3 durch Öffnung des Spannungskreises vermittels
des Schalters a2 stillgesetzt. Der Schalter a:2 wird also genau wie eine Stoppuhr
benutzt. Aus der Anzahl der Umdrehungen des zu prüfenden Zählers wird die Zahl der
registrierten Wattstunden errechnet. Die Skala des Eichzählers 3 ist so eingestellt,
daß von ihr die Wattstunden direkt abgelesen werden können. Außerdem kann das Zifferblatt
auch noch eine zweite Skala erhalten, von welcher die Umdrehungen abgelesen werden
können, welche der Eichzähler gemacht hat. Es sind die Angaben beider Zähler unter
Berücksichtigung der dem Eichzähler beigegebenen Korrektionstabellen zu vergleichen,
und danach ist der Fehler festzustellen.
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Die Konstante des Eichzählers 3 kann den Verhältnissen der zu prüfenden
Zähler in beliebiger Weise angepaßt werden, so daß die Bestimmung des Fehlerwertes
leicht und mühelos erfolgt.
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Bei Prüfung von Wirkverbrauchszählern ist der Umschalter 4 so umzulegen,
daß die Wirkverbrauchssysteme angeschlossen sind, während bei Prüfung von Blindverbrauchszählern
die Blindverbrauchssysteme angeschlossen werden.