DE717347C

DE717347C - Elektrischer Gleichgewichtsanzeiger zur Anzeige der Lage eines Verkettungspunktes in einem drei- oder mehrphasigen Wechselstromnetz

Info

Publication number: DE717347C
Application number: DEL98993D
Authority: DE
Inventors: Alexander Von Schaubert
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1939-09-07
Filing date: 1939-09-07
Publication date: 1942-02-21

Description

Elektrischer Gleichgewichtsanzeiger zur Anzeige der Lage eines Verkettungspunktes in einem drei- oder mehrphasigen Wechselstromnetz Durdl die Erfindung werden die bekannten und bisher vorgeschlagenen elektrischen Gleichgewichtsanzeiger zur Anzeige der Lage eines Verkettungspunktes in einem Drei- oder Mehrphasenwechselstromnetz verbessert in bezug auf Genauigkeit und beliebige Erweiterung des Meßbereiches.
Die bekannten Gleichgewichtsanzeiger, auch Asymmeter genannt, besitzen mehrere durch Fäden oder Bänder verbundene Triebwerke, deren Wellen senkrecht zum Zifferblatt angeordnet sind. Die auf diesen Wellen angeordneten Padenrollen liegen dann am Rande des Zifferblattes in einer Ebene dicht davor. Die häufigste Anwendung eines bekannten Gleichgewichtsanzeigers geschieht zur Anzeige der Tage des Erdpunktes O im Verhältnis zu dem auf dem Zifferblatt des Gerätes verzeichneten Spannungsdreieck R ST eines Drehstomnetzes, das keinen kurz geerdeten Sternpunkt Mp besitzt. Die Erfindung wird daher auch vornehmlich an Hand von Beispielen für die Erdpunktanzeige inDrehstromnetzen beschrieben, sie ist aber dadurch keineswegs auf diesesAnwendungsgebiet beschränkt.
Die bisherigen Gleichgewichtsanzeiger für die drei Leiter-Erdspannungen UOR, UOS, UOT eines Drehstromnetzes R S T müssen derart geeicht werden, daß im Erdschlußfalle eines Leiters, z. B. R, das sekundäre Verhältnis der für den erdgeschlossenen Leiter wiedergegebenen Leiterspannungen, z.B. uor, gegen Erde zur sekundären Sternspannung ump r, ump s oder ump t oder eine andere vorhandene primäre oder sekundäre Spannung, z. B. eine Dreieckspannung, zu Null wird. Dies entspricht nämlich den primären Verhältnissen, da die Spannung des erdgeschlossenen Leiters z. 13.
R, gegen Erde, abgesehen von dem Einfluß etwa vorbandener Übergangswiderständ@ und ähnlichem in der Nähe der Fehlerstelle zu Null wird. Der Faden des bekannten Anzeigegerätes, welcher die Spannung des erdgeschlossenen Leiters über dem Zifferblatt der Phasenlage und Größe nach wiedergibt, wird daher auch vollständig von dem zugehörigen Triebwerk aufgerollt, und die Äblaufstellen der Fäden von den Triebwerksrollen müssen, wenn primär und seliundär angenähert übereinstimmende proportionale Spannungsverhältnisse und dementsprechende Anzeige hergestellt werden sollen, im Gleichgewichtszustand mit den Eckpunkten R, S oder T des Spannungsdreiecks auf dem Zifferblatt zusammenfallen.
Die bei einem Leiter-Erdschluß eintretende Verlagerung des Erdpunktes O wird als Vollerlagerung bezeichnet und verglichen mit einer Sternspannung des Netzes auf 100 v. H. beziffert. Allgemein bedeutet dies eine Gleichgewichtsstörung von 100 v. H.; die geringeren Verlagerungen des elektrischen Punktes werden als Teilverlagerungen und die darüber hinausgehenden als Überlagerungen bezeichnet, welche aber durch die bekannten Gleichgewichtsanzeiger nicht wiedergegeben werden können. Bei der Anzeige eines vom Gleichgewicht abweichenden Zustandes verschieben sich die Ablaufstellen der Fäden von den Rollen, so das dadurch bei den bekannten Gleichgewichtsanzeigern die bestehenden Ungenauiglieiten aus anderen Gründen vermehrt werden.
Die Zahl der Triebwerke beziffert sich bei den bekannten Gleichgewichtsanzeigern ebenso hoch wie die Zahl der Aul?enleiter des Netzes.
Zur Verbesserung dieser Geräte wurde daher für Drehstromnetze schon vorgeschlagen, die doppelte Zahl von Triebwerken anzuordnen. d.h. vielecks-Gleichgewichtsanzeiger mit mindestens sechs Triebwerken zu verwenden, denen noch Gleichrichter vorgeschaltet sind und welche an Doppelsternspannungswandlern liegen. Auch diese Geräte können aber Gleichgewichtsstörungen, die ein gewisses Maß, etwa 100 v. H., überschreiten, nicht anzeigen.
Allgemein stützt sich die Erfindung auf die Erkenntnis, daß die von den Triebwerken der bekannten Gleichgewichtsanzeiger verursachte Anzeige um so ungenauer wird, je geringer die von den Triebwerken noch nicht aufgerollten Fadenlängen, d. h. je größer die R erlagerungen sind. Infolge der Ungenauigkeit der bekannten Gleichgewichtsanzeiger verliert weniger deren Anzeige der Lage des Verkettungspunktes, z. B. des Erdpunktes O, zum Mittelpunkt MP des Spannungs- oder Strombildes, vielmehr deren Eigenschaft, daß die den punktförmigen Zeiger steuernden Fäden die Spannungen oder Ströme des elektrischen Punktes wiedergeben sollen, an Wert Ohne Nachteil zeigen daher bei den Gleichgewichtsanzeigern nach der Erfindung die den Zei -steuernden Teile nicht mehr die Spannunge oder Ströme des Verkettungspunktes z. B. ge @enüber den Leitern des Netzes der Größe und Phase nach ail. Die Ablesung dieser Spannungen oder Ströme kann aber ohne weiteres aus der Stellung des Zeigers vor dem Schaubild des Zifferblattes erfolgen.
Durch die Erfindung wird die geschilderte Aufgabe der Verbesserung mechanisch und elektrisch gelöst. Die Mittelachsen der Triebwerkswellen des Gleichgewichtsanzeigers bilden erfindungsgemäß Eckpunkte eines Vielecks, das viel größer ist als das von den Triebwerken bei der Anzeige bestrichene ähnliche Vieleck der Spannungen und Ströme auf dem Zifferblatt. Der Äfittelpunlt beider Vielecke ist der gleiche.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen bei spielsweise veranschaulicht.
Bei der Ausführung nach Abb. 1 besteht die Verbesserung des Gleichgewichtsanzeigers 7, welcher mit an sich bekannten Induktionsmeßwerken 31, 32, 33, 41, 42 und 43 ausgerostet sein mag. zunächst darin. das die Ätittelachsen der Triebwerkswellen 11, 12, 13, 21, 22 und 23 Eckpunkte eines wesentlich größeren ähnlichen Vielecks 18 bilden, als das von den Triebwerken 31. 32. 33. 41. 42 und 43 bei der Anzeige bestrichene Vieleck 8 der Spannungen und Ströme auf dem Zifferblatt 27 mit gleichem Mittelpunkt MP ist. Hierbei stimmen die drei Eckpunkte R. S und 7 des Spannungsdreiecks mit der Hälfte der Eckpunkte des Vielecks 8, das noch die dazwischenlieenden Eckpunkte R', S' und T' primär gedachter Leiter besitzt, überein. Außerdem deckt sich der Zeiger O des Gleichgewichts anzeigers 7 in Abb. r mit dem Eckpunkt i. da in diesem Beispiel ein Erdschluß an le; Sammelschiene T bzw. an einem unmittelbar damit galvanisch zusammenhängenden Leiter vorausgesetzt werden soll.
Die gezeigte mechanische Vergrößerung der abstände der Triebwerke 3r. 32, 33. 41.
42 und 43 und damit der freien Fadenlänger des gesteuerten Zeigers 0 könnten allein keine Verbesserung mit sich bringen. unter der Voraussetzung des bisher bekannten elektrischen Anschlusses wäre nämlich dann bei jedem Triebwerke Iieine Proportionalität mehr zwischen dem Zeigerabstand von der Triebwerksrolle mit der Welle 11, 12, 13, 21, 22. oder 23 bzw. zwischen der freien Faden länge und der an die Klemmen gelegte Leiterspannung vorhanden.
Um diese Proportionalität angenähert wieder herzustellen, werden bei der Ausführung der Erfindung nach Abb. 1 den Triebwerken 3I, 32, 33, 4I, 42 und 43 elektrisch höhere Spannungen, als sie der unverändert bleibenden Verlagerung entsprechen. zugeführt. Beispielsweise möge nach Abb. l ein Gleichgewichtsanzeiger der Erfindung an Spannungen des Vielecks 28 mit den Eckpunkten 5I, 52, 53, 6I, 62 und 63 statt des Vielecks 8 mit den hauptsächlichsten Eckpunkten R, S und T angeschlossen gedacht werden. Nach der Erfindung ist es insbesondere zweckmäßig, das elektrisch gegenüber diesem VieleckS für die Spannungszeiger auf dem Zifferblatt vorgetäuschte größere Spannungsvieleck 28 mit den Eckpunkten 5I, 52, 53, 6I, 62 und 63 in der Größe etwa dem Vieleck IS der mechanischen Anordnung der Triebwerke 3I, 32, 33, 41, 42 und 43 entsprechend herzustellen. Diese Ausführungsform wird daher für die weitere Beschreibung der Erfindung vorausgesetzt.
Die Spannungsvergrößerung geschieht nach Abb. 1 vermittels eines dreiphasigen verketteten Zwischenspannungswandlers 14, dessen Speisung in Sparschaltung außerdem durch.den bekannten Hauptspannungswandler 15 an den Klemmen u1, v1, w1 und mp stattfindet. Durch den Hauptwandler 15 werden dem Zwischenwandler 14 die Sternspannungen, also vom Erdschluß nicht beeinflußte Spannungen, zugeführt. Der Zwischenspannungswandler 14 ändert also zwischen seinen zehn Klemmen u, v, w, u1, v1, w1, u', v', w' und mit die Spannungen im Erdschlußfalle nicht. Er gibt daher mit den sekundären Klemmen 14 t', w, u', V' und w' die Spannungen eines Vielecks wieder, das im Vergleich mit dem Vieleck 8 des Zifferblattes 27 dem Vieleck in entspricht, welches im Beispiel der Abb. 1 etwa dreifach größere Spannungen aufweist. Entsprechend sind auch etwa die Windungsverhältnisse des -Wandlers 14 gezeichnet.
Zur engeren Verkettung und zwecks gleichbleibender Wiedergabe der Spannungen trägt der dreiphasige Zwischenspannungswandler 14 auch noch in an sich bekannter Weise eine geschlossene Dreieckwicklung 19. Im Zusammenwirken vergrößern aber die Wandler 14 und I5 im allgemeinen sekundär die dem Gleichgewichtsanzeiger 7 nach der Erfindung zugeführten Leiter-Erdspannungen, welche einerseits zwischen den Klemmen lt, V, r,, w, u', lt v' und w' des Hilfswandlers 14 und andererseits an der Klemme o des bekannten Hauptwandlers I5 auftreten. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abb. I bleibt sekundär der Grad der Verlagerung des Verkettungspunktes bzw. des Erdpunktes o infolge des weiterbestehenden Anschlusses des Gleichgewichtsanzeigers 7 an der Klemme o des Spannungswandlers I5 unverändert. Die mit kleinen Buchstabe durchgeführte Bezeichnung der Klemmen r, s, t, r', s'> t' und o des Gleichgewichtsanzeigers 7 entspricht den bereits erwähnten primären Leitern R, S, T, R', S', T' und 0, deren Bezeichnung mit diesen großen Buchstaben üblich ist. Jedem Induktionstriebwerk 3I, 32, 33, 41, 42 und 43 wird sekundär eine vergrößerte verkettete Dreieckspannung und eine Lei ter-Erdspannung, welche bei Gleichgewicht in an sich bekannter Weise aufeinander senkrecht stehen, zugeführt. So erhält z.H. das Triebwerk 31 die sekundär vergrößerten Spannungen uST und uRO zugeführt.
Bei einem Leiter-Erdschluß, z.B. an dem Leiter T, ergibt sich dann für den Gleichgewichtsanzeiger 7 nach der Erfindung ein sehr günstiges Spannungsverhältnis im Vergleich mit den in bekannter Weise hergestellten und angeschlossenen Gleichgewichtsanzeigern.
Es ist bekannt, daß für den angenommenen Erdschlußfall am Leiter T der Abb. 1 die Klemme w an dem Hauptwandler 15 auf gleichem Potential steht wie der sekundäre Erdpunkt o, da primär die Wicklungen zwischen der Klemme W und 0 durch den Erdschluß praktisch kurzgeschlossen ist. Die künstliche Leiter-Erdspannung zwischen der Klemme des Wandlers 14 und der Klemme o des Wandlers 15 entspricht daher der unverändert gebliebenen Spannung zwischen den Klemmen w und w1 des Wandlers 14. Diese Leiter-Erdspannung wird aber auch dem Triebwerk 33 zugeführt, das infolgedessen seine freie Fadenlänge derart einstellen muß. daß sie dem Abstand der Ablaufstelle 3 von dem Eckpunkt T des Spannungsdreieclçs auf dem Zifferblatt 27 entspricht. Die freie Fadenlänge des gegenüberliegenden Triebwerks 43 ist bei dem angenommenen Erdschlußfalle- an T in demselben Maße vergrößert wie die Spannung zwischen der Klemme w' des Wandlers 14 und dem sekundären Erdpunkt o, d. h. auch, daß der abgerollte Faden die Spannung zwischen w' und w1 am Zwischenwandler 14 wiedergibt. Die iibrigen freien Fadenlängen der Triebwerke 3I, 32, 41 oder 42 entsprechen sinngemäß Spannungen am Wandler 14, z.E. stellt das Triebwerk 31 seinen Faden entsprechend der Spannung zwischen den Klemmen u und w1 des Wandlers 14 und damit auf den Abstand zwischen I und T- am Gleichgewichtsanzeiger 7 ein.
Bei dem Meßgerät 7 nach der Erfindung kann es im Falle von Gleichgewichtsstörungen, welche in der Größe dem Zifferblatt 27 entsprochen, also unter etwa 125 v. H. Verlagerung des Verkettungspunktes bleiben, zu keiner erheblichen Ungenauigkeit der Anzeige kommen. Dies liegt darin begründet, daß bei dem Beispiel eines Gleichgewichtsanzeigers 7 für die Leiter-Erdspannungen nach Abb. 1 die sekundär von den Spannungswandlern 14 und I5 wiedergegebenen Leiter-Erdspannur.-gen immer einen beträchtlichen Wert behalten und daß daher die freien Fadenlängen beträchtlich bleiben. Nach der Erfindung behält für den Fall des praktisch widerstandslosen Erdschlusses an einem Leiter, z. 13. an T das sekundär von den Spannungswandlern 14 und 15 wiedergegebene Verhältnis der Leiter-Erdspannung des gestörten Leiters, z. B. T, also der Spannung uto zwischen den I(lemmen t und o des Gleichgewichtsanzeigers 7, und der Leiter-Sternspannung ut mp zwischen den Klemmen t des Gleichgewichtsanzeigers 7 und mp der Wandler 14 und 15 einen endlichen Wert. Praktisch sinkt das Spannungsverhältnis uto : ut mp nicht unter etwa 0,5.
Dies bedeutet. daß der Abstand der Triebwerke II, 12, I3. 2I, 22 und 23 bei gleicher Größe des bestrichenen Zifferblattes 27 bei dem Gleichgewichtsanzeiger 7 nach der Erfindung mindestens etwa doppelt so groß gemacht werden kann als bei den bekannten und angegebenen \'ielecks-Gleichgewichtsanzeigern. Im Beispiel der Abb. 1 ist mechanisch und elektrisch eine dreifache Vergrößerung angedeutet.
Im Falle einfacher Leiter-Erdschlüsse an R oder S ist die Wirkungsweise der Schaltung und Anordnung nach Abb. 1 grundsätzlich ebenso wie hei dem geschilderten Erdschluß am Leiter T. Auch bei jeder anderen Art Gleichgewichtsstörung bzw. Erdpunktverlagerung im Bereich des Zifferblattes 27 ist die Wirkungsweise hiermit geklärt.
In der vorstehenden Beschreibung ist gezeigt, daß es beim Verwirklichen der Erfindung mit auf die Herstellung eines geeigneten Verhältnisses zwischen jeder Leiter-Erdspannung und jeder Leiter-Sternspannung, z.C. ttto :ut mp. ankommt. Die Ausführung nach Abb. 7 ist durch Abändern des Hauptspannungswandlers 24 gegenüber der bekannten Herstellung erreicht, während der verwendete dreiphasige Zwischenspannungswandler 9 einem Wandler entspricht. wie er auch schon für die erwähnten angegebenen Vielecks-Gleichgewichtsanzeiger zur Nachbildung primär nicht vorhandener Leiter R', S' und T' vorgeschlagen ist. Der dreiphasige Wandler 9 besitzt zwischen den Klemmen it, v, w, w, u', it und w' einerseits und dem künstlich gebildeten Sternpunkt mp andererseits sechs gleichartige Sternwicklungen. von denen je zwei mit gleichen Buchstaben bezeichnet auf ein und demselben Schenkel liegen. In Abb. 2 kann die Ziffer 7 wieder einen Gleichgewichtsanzeiger nach Abb. I bedeuten. Es ist darin deswegen nur die äußere Klemmleiste mit den Klemmen r, t', s, r', t, s' und o angedeutet, aber der neuartige Außenanschluß des Gleichgewichtsanzeigers 7 vollständig dargestellt. Im Beispiel der Abb. 2 möge weiterhin ein Erdschluß an der Stelle 20 einer Wicklung zwischen den Klemmen u und @ eines Drehstromumspanners 29 angenommen werden.
Die für diesen Fall zutreffenden Spannungsverhältnisse macht dann das Schaubild in Abb. 3 deutlich, dessen Vieleck 8, Dreieck RST und Mittelpunkt sie auch auf dem ange deuteten Zifferblatt 27 des Gleichgewichtsanzeigers 7 verzeichnet sein kann. Die im Punkte bzw. Zeiger, zusammenlaufende Linien I o1, zo, und 3 o, können Leiter-Erdspannungen oder aber auch freie Padenlängen von Triebwerken des Gleichgewichtsanzeigers7 nach Abb. I oder 2 bedeuten.
Die für die Ausführung der Erfindung nach Abb. 2 wesentliche Abänderung de Spannungswandlers 24 gegenüber bekannten Wandlern, also z.R. auch gegenüber dem Wandler 15 nach Abb. I, besteht darin, daß er die Erdschlußspannung durch die in offenem Dreieck geschalteten Sekundärwicklungen zwischen den Klemmen o und o1 in noch kleinerem Maße wiedergibt, als zur Bildung eines Sternpunktes mp erforderlich wäre. Die zwischen jeder seiner Klemmen u, v oder @ einerseits und der neuen Klemme o, andererseits auftretende künstliche sekundäre Leiter-Erdspannung behält daher in beliebig erweitertem Anzeigebereich des Gleichgewichtsanzeigers 7 ; wie er z. B. durch die Größe des Zifferblattes 27 in Abb. 3 dargestellt wird, stets einen endlichen Wert. Das Verhältnis einer dem Gleichgewichtsanzeiger 7 zugeführten Leiter-Erd spannung zur Sternspannung kann daher aucl wieder nicht Null werden, sondern behält immer eine beträchtliche Höhe.
Im Beispiel der Abb. 2 und 3 beträgt die von der offenen Dreieckwicklung des Rande lers 24 mit den Klemmen o, 26, 25 und oi gelieferte Erdschlußspannung etwa nur zwei Drittel der Sternpunkt-Erdspannung uo mp Jede Verlagerung des sekundären Punktes oi macht sich also gegenüber der wahren Nachbildung des primären Erdpunktes 0 in der Klemme o nur zu einem weniger zwei Drittel = ein Drittel bemerkbar. Für den angenommenen Erdschlußfall an der Stelle 20 in der Wicklung zwischen R und T gibt das Schaubild der Abb. 3 die Potentiale der Klemmen o, 26, 25 und o1 mit gleicher Bezeichnung wieder: Der Zeiger eines Gleichgewichtsanzeigers 7, der nach Abb. 2 angeschlossen ist, kann auch, wie an Hand der Abb. 1 grundsätzlich beschrieben, die Bezeichnung o1 wie die Klemme des Wandlers 24 tragen. Die Entfernung des Zeigers o1 vom Mittelpunkt Mp des Zifferblattes 27 entspricht im übrigen stets der sekundären Spannung u01 mp, welche zwischen der Klemme oi des Hauptwandlers 24 und dem sekundären Mittelpunkte, z. B. der Klemme des Zwischenwandlers 9, zu messen ware.
In Abb. 2 kann der Gleichgewichtsanzeiger 7 auch mit Triebwerken versehen sein. welche über Trockengleichrichter von den künstlichen Leiter-Erdspannungen gespeist werden. Bei solchen Vielecks-Gleichgewichtsanzeigern ist es bereits vorgeschlagen worden, die Erdschlußspannungu, mp durch ein weiteres Triebwerk in der Mitte hinter dem Zifferblatt messen zu lassen, wobei der Faden dieses Meßwerks durch ein Röhrchen, welches das Zifferblatt im Mittelpunktlllp senkrecht durchdringt, zum Zeiger geführt ist. Auch Gleichgewichtsmesser nach der Erfindung können zusätzlich mit einem Triebwerk für die Anzeige des Grades der Gleichgewichtsstörung ausgerüstet werden. Dieses zusätztische Triebwerk wäre im Beispiel der Abb. 2 aber an die verkleinerte Erdschlußspannung ?ol mp anzuschließen.
Die bekannten Gleidigewichtsanzeiger werden mit Bändern und Fäden, die naturgemäß nur Zugkräfte ausüben können, zur Zeigerlenkung ausgeführt. Durch das Auseinanderrücken der Triebwerke begünstigt die Erfindung der bekannten Ausführungsform gegenüber, wie die Abb. 4 zeigt, die Herstellung von Gleichgewichtsanzeigern I7, bei denen der gemeinsame Zeiger 0 vermittels Zug- und Druckkräfte ausübender mechanischer Verbindungen 35, 36 und 37 von Triebwerken 81, 82 und 83 gesteuert wird. In Abb. 4 können die Verbindungen 35 bis 37 dünne, leichte Stahlröhrchen sein, welche einerseits an den geschlitzten Zahnstangen 91, 92 und 93 befestigt und andererseits am Zeiger 0, der gerade infolge des Erdschlusses an dem Leiter S über dem Eckpunkt S des Zifferblattes 27 stehen möge, angelenkt sein.
Nach der Erfindung sind die Achsen der Triebwerkswellen 7I, 72 und 73 des Gleichgewichtsanzeigers 17 wesentlich von dem Rande des Zifferblattes 27 radial weggerückt, so daß Platz für jede beliebige Ausbildung der mechanischen Teile 44, 45 und 46 der Triebwerke 81, 82 und 83 vorhanden ist. Eine wesentliche Wirkung der Erfindung besteht darin, daß die mechanischen Verbindungen 35, 36 und 37 stets einen kleinsten Winkel beträchtlich unter I800 einzuschließen brauchen, daß sie also bei der Anzeige über dem Zifferblatt 27 nicht durchzuknicken brauchen, wie es der Fall wäre, wenn die Triebwerkswellen 7I, 72 und 73 wie bei den bekannten Gleichgewichtsanzeigern am Rande des Zifferblattes 27 sitzen müßten.
Der Triebwerksteil 45 ist für den Fall des Gleichgewichtszustandes in Abb. 5 vergrößert und durch Andeutung der Zahnräder 30 und 40 vollständiger herausgezeichnet. Aus dieser Abb. 5 geht auch beispielsweise hervor, daß sich die Zahnstangen 9I, 92 und 93 der Abb. 4 um die Wellen 7I, 72 und 73 drehen können.
Die einzelne Drehbewegung wird nicht durch das betreffende Triebwerk 81, 82 oder 83 selbst, sondern über die Verbindung am Zeiger 0 durch die anderen beiden Triebwerke bewirkt. Aus Abb. 5 ist zu erkennen, daß sich z. B. das auf die Zahnstange 92 von den Triebwerken SI und 83 der Abb. 4 ausgeübte Drehmoment auf die im Schlitz der Zahnstange 92 befindlichen Führungsrollen 50 überträgt. Die Rollen 50 sitzen auf Zapfen, welche in dem Gehäuse 55 eingenietet sind. Die Gehäuse 54, 55, 56 der Abb. 4 bzw. 5 sind drehbar um die Achsen der Wellen 7I, 72 und 73 gelagert, so daß sie einem in einer zum Zifferblatt 27 par allelen Ebene ausgeübten Drehmoment ohne weiteres Folge leisten können. Dies ist insbesondere aus der Stellung der Gehäuse 54 uiid 56 in Abb. 4 für den angenommenen Erdschlußfall zu erkennen. Die Zahnstangen 91, 92 und 93 sind, wie Abb. 5 deutlich macht, noch zwischen Rollen 39 geführt, welche in den Gehäuseböcken 6o gelagert sind und daher die Drehbewegung der Gehäuse 54, 55 und 56 mitmachen.
Den Triebwerken 81, 82, 83 der Abb. 4 werden über die Klemmen r', s', t' und o grundsätzlich ebenso wie in Abb. 2 künstliche Leiter-Erdspannungen zugeführt. Der Hauptspannungswandler 16 möge jedoch ein bekannter Fünfschenkelwandler sein, der nicht nur die Erdspannungen, sondern an der Klemme mp einen Schwerpunkt mp des Dreht stromnetzes RST nachbildet und außerdem an den Klemmen e und n die sekundäre Erdschlußspannung in der üblichen Größe von etwa 100 Volt bei Leitererdschluß wiedergibt.
Die Erdschlußspannung it'o in, zwischen den Klemmen 0 und mp des Hauptwandlers 16 entspricht der radialen Entfernung der Triebwerkswellen 7I, 72 und 73 von dem Mittel punkteiZIp des Zifferblattes 27 des Gleichgewichtsanzeigers I7 nach der Erfindung. Diese Erdschlußspannung uo mp wird einem einphasigen Zwischenspannungswandler 34 zugeführt, welcher Sparschaltung besitzt und für den Anschluß der Klemme o des Meßgerätes I7 die anzapfungen o1, o2 und 03 trägt, von denen die mittlere °2 gerade benutzt sein möge. Die Wirkungsweise der Herabsetzung der Erdschlußspannung UQ mp durch den Wandler 34 ist dann die gleiche, wie an Hand der Abb. 3 erläutert. Durch die Anwendung des Zwischenwandlers 34 mit mehreren Anzapfunjgen ot, o2 und 03 ist nur noch die Innehaltung und die genaue Abgleichung der aus mechanischen Gründen erforderlichen Spannungsverhältnisse am Gleichgewichtsanzeiger 17 erleichtert. Die Spannung uo2 mp entspricht in dem angenommenen Falle des Leiter-Erdschlusses an S der Sternspannung uMp S auf dem Zifferblatt 27.
Die Klemmen o1, o2 und o3 an dem Wandler 34 können auch zweckmäßig durch einen Regelwiderstand überbrückt sein, um den Anschluß der Klemme 0 stufenlos dazwischen hin und her zu regeln und damit Spannungsschwankungen des Netzes R S T auszugleichen. Die nach der Erfindung hergestellten sekundären Leiter-Erdspannungen von primär nicht vorhandenen Leitern R', S' und T' des Drehstromnetzes R S T werden, wie in Abb. 2, durch einen Zwischenspannungswandler 9 gebildet.
Der Gleichgewichtsanzeiger 17 nach Abb. 4 enthält in den Triebwerken 81, 82 und 83 die Drehspulmeßwerke 47, 48 und 49, welche über Gleichrichter in bekannter Graetz-Schaltung von den Leiter-Erdspannungen gespeist werden. Die Meßwerke liefern daher die für die Verwirklichung der Erfindung mit erforderlichen proportionalen Ausschläge. Die Bewegungen der Drehspulen zwischen den Magnetpolen der Meßwerke 47, 48 und 49 werden z. B. durch nicht weiter angedeutete Zahnsegmente und Räder auf die Triebwellen 71, 72 und 73 übertragen und nach Abb. 5 macht weiterhin z. B. das Zahnrad 30 auf der Welle 72 deren Drehung mit Das um den Gehäusebolzen 38 drehbare Zahnrad 40 greift sowohl in das Rad 30 als auch in die Zahnstange 92 ein. Die Bewegung der Drehspule des Meßwerkes 48 äußert sich nach Abb. 4 in einer Hinundherbewegung des Gestänges 36 in dessen Längsrichtung auf den Anzeiger O zu.
Infolge der Fähigkeit der mechanischen Verbindungen 35 bis 37 nach Abb. 4 auch Druckkräfte zu übertragen, ist die Anwendung von nur so vielen Triebwerken 81, 82 und 83 notwendig, als Außenleiter R, S und T im Netze vorhanden sind. Trotzdem hat der mechanische Gleichgewichtsanzeiger nach Abb. 4 alle Eigenschaften der mit Bändern und Fäden ausgerüsteten Vielecks-Gleichgewichtsanzeiger nach der Erfindung, z. B. desjenigen in Abb. 1. Es kommt auch jede Ungenauigkeit durch Veränderung der Ablaufstellen der Fäden von den Rollen in Fortfall.
Bei senkrechter Befestigung des Gleichgewichtsanzeigers 17 nach Abb. 4 kann das Gewicht des Zeigers O und der Verbindungen 35, 36 und 37 nebst den Zahnstangen 91, 92 und 93 zweckmäßig durch einen doppelarmigen Hebel mit Gegengewicht an einem Ende ausgeglichen werden. Der Hebel greift dann mit dem anderen Arm zweckmäßig an der senkrecht stehenden Verbindung 36 mit Zahnstange 92 an.
Bei den Gleichgewichtsanzeigern nach der Erfindung können die Triebwerke, wenn es @weckmäßig erscheint, im Verhältnis zum bestrichenen Zifferblatt sehr weit auseinandergerückt sein. Es kann dann vorteilhaft sein, die Triebwerke und das Zifferblatt für sich in einzelnen Gehäuse einzubauen und diese Gehäuse nur mit schmalen, trichterförmigen Blechansätzen zu versehen, welche die Verbindungen untereinander herstellen und in denen die Fäden bzw. die Rohre für die Steuerung des anzeigenden Punktes geschützt verlaufen. Die Ausnutzung der Schalttafe@ auf denen Anzeigegeräte nach der Erfindung unterzubringen wären, könnte dadurch vorteilhafter sein. Durch das Auseinanderrücken der Triebwerke bei den Gleichgewichtsanzeigern nach der Erfindung werden zum Teil die gleichen Wirkungen erzielt wie bei den für Drehstromnetze bereits angegebenen Vielecks-Gleichgewichtsanzeigern, bei denen aber die sechs Fadenrollen am Rande des Zifferblattes liegen müssen. Es kann daher bei Gleichgewichtsanzeigern nach der Erfindung, welche mit Fäden ausgerüstet sind, auch zweckmäßig sein, bei geringen Ansprüchen an die Meßgenauigkeit auch nur so viele Triebwerke zu verwenden, als Außenleiter im Netz vorhanden sind.
In der Abb. 1 ist die Wirkung der Erfin dung mit durch einen dreiphasigen Zwischenspannungswandler 14 erzielt worden, welcher die sekundären Sternspannungen erhöht, während in Abb. 4 zu gleichem Zwecke ein einphasiger Zwischenspannungswandler 34 verwendet ist, der die sekundären Sternpunkts-Erdspannungen herabsetzt. Nach der Erfindung können beide Mittel mit aufgeteilter Wirkung zur Herstellung der Spannungsver hältnisse auch gleichzeitig angewendet werden. Eine solche Ausführungsform kann insbesondere für Vielecks-Gleichgewichtsanzeiger wie in Abb. 1 mit bekannten Induktionsmeßwerken in Frage kommen, da hierbei nicht nur die Leiter-Erdspannungen, sondern auch die Dreiecksspannungen wirksam sind.

Claims

P A T E N T A S N P R Ü C H E : 1. Elektrischer Gleichgewichtsanzeiger zur Anzeige der Lage eines Verkettungspunktes in einem drei- oder mehrphasigen Wechselstromnetz, mit senkrecht zum Zifferblatt angeordneten Triebwerkswellen und mit einer gleich oder doppelt so großen Anzahl von Triebwerken, wie Außenleiter vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der Triebwerkswellen (11, 12, 13 und 21, 22, 23) des Gleichgewichtsanzeigers (7) Eckpunkte eines wesentlich größeren ähnlichen Vielecks (18) bilden, als das von den Triebwerken (31, 32, 33, 41, 42, und 43) bei der Anzeige bestrichene Vieleck (8) auf dem Zifferblatt (27) mit gleichem Mittelpunkte (Mp) ist.
2. Gleichgewichtsanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Triebwerken (31, 32, 33, 41, 42 und 43) Spannungen oder Ströme eines größeren Spannungs- oder Strombildes (28) als die des Vielecks (8) auf dem Zifferblatt (27) bei zusammenfallenden Mittelpunkten (Mp) vermittels Spannungswandler (14 bzw. 24) elektrisch zugeführt werden.
3. Gleichgewichtsanzeiger nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch gegenüber dem Vieleck (S) der Spannungen und Ströme (mit Eckpunkten R, S und T auf dem Zifferblatt 2 7) vorgetäuschte größere Spannungs-oder Stromvieleck (28, mit Eckpunkten 51, 52, 53, 61, 62, 63) in der Größe etwa dem Vieleck (18) entspricht, das durch die Mittelachsen der Triebwerkswellen (11, 12, I3, 21. 22 und 23) gebildet wird.
4. Gleichgewichtsanzeiger nach den Ansprüchen I oder den folgenden. dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall des praktisch widerstandslosen Erdschlusses an einem Leiter (z. B. 7') das sekundäre, von Spannungswandlern (14, 15) wiedergegebene Verhältnis der Leiter-Erdspannungen (z. B. uto), welche zwischen einer dem erdgeschlossenen Leiter (z. 13. T zugeordneten Klemme (t) und einer den primären Erdpunkt (0) nachbildenden sekundären Klemme (o) auftritt, und der Leitersternspannung (z. B. ut mp), z. B. durch geeignete Übersetzung der Leiter-Erdspannungen oder ihre vektorielle Zusammensetzung mit einem Teil der polaren Sternpunkts-Erdspannung (o, o) einen endlichen Wert behält Gkbb. I bzm. 3).
5. Gleichgewichtsanzeiger nach den Ansprüchen I oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Zeiger (0) vermittels Zug- und Druckkräfte ausübender mechanischer Verbindungen (35 bis 37) von den Triebwerken (81, 82 und 83) gesteuert wird (Abb. 4 und 5).
6. Gleichgewichtsanzeiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet. daß jede mechanische Verbindung (35, 36 oder 37) durch eine Zahnstange (91, 92 oder 93) gelenkt wird, welche in Richtung auf den Zeiger (0) in einer zum Zifferblatt (27) parallelen Ebene durch das zuge hörige Triebwerk (81, 82 oder 83) hin -und her verschiebbar und um die senlirecht zu dieser Ebene stehende Triebwerkswelle (71, 72 oder 73) drehbar ist.
7. Gleichgewichtsanzeiger nach Anspruch 1 oder den folgenden, gekennzeichnet durch Gleichrichtung der Meßspannungen und Meßströme vor den Meßwerden.