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Verfahren zur Ermittlung der für eine Strornentnahrnestelle in Hinsicht
auf den Schutz gegen Berührungsspannung durch Erdung oder Nullung zulässigen Sicherungsgröße
Die Sicherheit im Betrieb elektrischer Einrichtungen gegen Gefährdung durch Berührungsspannungen
macht es erforderlich, nicht nur die unter Spannung stehenden Anlage-oder Geräteteile
zu isolieren oder in sonstiger Weise gegen zufällige Berührung zu schützen, sondern
auch dafür zu sorgen, daß solche Metallteile elektrischer Einrichtungen, die an
sich zwar betriebsmäßig nicht spannungführend sind. infolge einer Beschädigung der
Isolation spannungführender Teile o dgl. aber zufällig unter Spannung kommen können,
trotzdem keine Gefährdung der sie berührenden Personen herl)eizuführen ve rmö,gen.
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Die einfachsten Schutzmaßnahmen hierfür sind je nach den besonderen
N.etzverhältnissen vorzugsweise Erdung oder Nullanig oder auch eine Kombination
von beiden und bestehen darin, daß die zu schützenden Metallteile an eine besondere
Leitung, Schutzleitung genannt, angeschlossen werden.
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Diese wird entweder, z. B. durch Verbindung mit der Wasserleitung,
unmittelbar oder durch Verbindung mit einem besonderen Nulleiter des Netzes, der
an einer oder meh reren Stellen geerdet ist, mittelbar geerdet.
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Dam.it den betreffenden Nietallteilen dauernd ein ungefährliches Potential
aufgezwungen wird, ist erforderlich, daß das im ungestörten Betrieb an ihnen liegende
Erdpotential bei einer Beschädigung der Isolation 0. dgl. nicht dadurch gefälscht
wird, daß an der Erdungsstelle, in der Schutzleitung oder im Nulleiter infolge des
Fehlerstromes ein unzulässig hoher Potential.anstieg hervorgerufen wird, der einerseits
mit der Größe des im Störungsfall von dem span.nungführenden Netzleiter über die
Flehlerstelle und die Schutzleitung zur Erde bzw. über den Nulleiter fließenden
Stromes zunimmt, andererseits im wesentlichen von dem Verhältnis der im Fehlerstromkreis
liegenden Widerstände, insbesondere von den Erdüb.ergangswiderständen bzw. dem Nulleiterwiderstand,
abhängt.
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Nach den Sicherheitsvorschriften des VDE darf der Potentialanstieg
an dem zu schfitzenden Anlag.e- oder Geräteteil keinen höheren Wert als 65 Volt
erreichen, sofern nicht eine Abschaltung des fehlerbehafteten Teiles durch Abscbmelzen
der nächsten vorgeschalteten Sicherung in kurzer Zeit erreicht werden kann. Um letzteres
sicherzustellen, ist
es erforderlich, einen möglichst hohen Fehlerstrom
zu erzwingen, der nach den genannten Vorschriften mindestens das 2,5fach des Sicherungsnennstromes
betragen soll.
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Die Einhaltung dieser Bedingung setzt verhältnismäßig kleine Widerstände
im Fehlerstromkreis voraus. Da man nicht immer eine so hochwertige Erdung mit einem
derart kleinen Erdübergangswiderstand erreichen kann, um einerseits den hei dem
Eintritt des Fehlerstromes in die Erde auftretenden Potential anstieg innerhalb
zulässiger Grenzen zu halten und andererseits einen für die Abschaltung in kurzer
Zeit alusreichend großen Fehlerkurzschlußstrom zu währleisten, so macht man da,
wo es die Xetzverhältnisse gestatten, besser von ,der Sullung Gebrauch. Bei dieser
ist es nämlich im allgemeinen ohne weiteres möglich, den Widerstand des Nulleiters,
der an die Stelle der Erdübergangswidlerställde bei der Erdung tritt. wesentlich
kleiner zu halten und so zwar nicht unbedingt und unter allen Umständen den Potentialanstieg
an dem zuschützenden Sletallteil unmittelbar zu begrenzen, aber mit Sicherheit das
Auftreten so hoher Fehlerkurzschlußströme zu erzwingen, daß bei richtiger Auswahl
der Sicherungen das beschädigte Gerät 0. dgl. stets, und zwar in kurzer Zeit, abgeschaltet
wird.
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Wie die vorstehenden Ausfithrungen zeigen, ist die zulässige Größe
der mit Rücksicht auf die Abschaltung in kurzer Zeit im Störungsfall noch verwendbaren
Sicherung eine Frage des im Falle der Erdung-über die Erde und im Falle der Nullung
über den Nulleiter fließenden Fehleflurzschlußstromes, der bei einer Beschädigung
der Anlage oder des Gerätes zustande kommt. Er steigt bei gegebenen Widerständen
der gesamten Stromkreisbahn mit der Spannung und ist bei gegebener Netzspannung
uln so größer, je geringer der Widerstand bzw. der spezifische Spannungsabfall der
Zuleitungen ist.
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Außerdem ist bei Wechselstrom .auch noch die Phasenlage, die durch
den Phasemwinkel der einzelnen Widerstände bestimmt wird, von Einfluß.
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Die Erfindung betrifft die Ermittlung bzw.
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Nachprüfung der für eine Stromentnahmestelle in Hinsicht auf den Schutz
gegen Belührungsspannung durch Erdung oder Sullung zulässigen Sicherungsgröße mittels
eines Gerätes, das unter Berücksichtigung der erwähnten Zusammenhänge und insbesondere
auf Grund der zwischen Spannung und Strom bestehenden Gesetzmäßigkeiten in einfacher
Weise und ohne Gefährdung von Personen diejenige größte Sicherungsgröße angibt,
die von dem im Störungsfall auftretenden Fehl erkurzschluß strom noch mit Sicherheit
in kurzer Zeit abgeschaltet werden kann. Umgekehrt gestattet es auch nachzuprüfen,
ob eine bestimmte Sicherungsgroße im Hinblick auf die Wirksamkeit der Erdung oder
Nullung in kurzer Zeit noch zulässig ist.
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Die bisher vom VDE in den Sicherheitsvorschriften empfohlene Methode
der Nachprüfung der Wirksamkeit der Nullung, die sinngemäß auch für die der Erdung
in betriebsmäßig geerdeten Netzen angewendet wird, besteht darin, daß durch einen
absichtlichen Kurzschlußfehler zwischen einem Betriebsspannung führenden Pol und
der Schutzleitung bzw. dem Nulleiter die Wirksamkeit in bezug auf die Abschaltung
der Sicherung in kurzer Zeit praktisch erprobt wird. Diese Methode ist aber höchst
gefährlich, weil im Falle des fichtansprechens der Sicherung an dem zu schützenden
Gerät oder Anlageteil ein viel zu hoher Potentialanstieg auftritt. Er beträgt bei
der Nullung im allgemeinen etwa die Hälfte desjenigen Spannungsbetrages, der im
ungestörten Betrieb zwischen dem Nulleiter und dem die Betriebsspannung führenden
Leiter herrscht, und setzt sämtliche an den Nulleiter zu Schutzzwecken angeschlossenen
Metallteile unter Spannung. Durch den von dem Kurzschlußfehlerstrom bewirkten Potentialanstieg
des Nulleiters entstehen daher Gefahren für die Benutzer sämtlicher an den Netznulleiter
angeschlossenen Geräte. Ähnliches gilt auch bei der Erdung beispielsweise für die
Erdungsstelle, in deren Umgebung Schrittspannungen vorübergehende Dritte gefährden.
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Auch die vom VDE sonst noch vorgeschriebene Methode der Nachprüfung
des Erdungswiderstandes, aus dessen experimentell bestimmtem Wert rechnerisch der
Fehlerkurzschlußstrom an sich ermittelt werden kann, bietet gleiche Gefahren, wenn
an der Erdungsstelle ein sogenannter Spannungstrichter auftritt, durch den wiederum
Personen oder Tiere Schaden nehmen können. Außerdem ergeben sich hierbei sowohl
in einem betriebsmäßig geerdeten als auch vorzugsweise in einem an sich zwar betriebsmäßig
nicht geerdeten, jedoch nicht völlig erdschlußreinen Netz durch die vom VDE empfohlene
Niethode auch Potentialverlagerungen an den übrigen Schutzleitungen, die unter Umständen,
ähnlich wie bei der Nullung, sogar an von der Störungsstelle weit entfernten Stellen
des Netzes plötzlich unerwartete und unerkläfliche Berührungsspannungen in an sich
ordnungsgemäß ausgeführten Anlageteilen hervorrufen und so ebenfalls Gefahren für
völlig unbeteiligte Dritte herbeiführen.
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Die Methode der rechnerischen Ermittlung des Fehlerkurzschlußstromes
aus dem experimentell
bestimmten Wert des Erdübergangswiderstandes
ist ferner unzuverlässig, da der Fehlerkurzschlußstrom nicht nur vom Erdübergangswiderstand
als solchem, sondern auch von einer Reihe von Nebenfaktoren abhängt, die bei der
experimentellen Bestimmung bzw. bei der rechnerischen Ermittlung nach einer der
vorgenannten Methoden unberüclEsichti,gt bleiben. Beispielsweise ändert sich infolge
des Leitungswiderstandes die Netz- bzw. Meß-Spannung stets mehr oder weniger mit
dem Prüfstrom für die Bestimmung des Erdübergangswiderstandes. D.a der E rdübergangswiderstand
aber nur aus einer Teilspannung bestimmt wird, für die es im einzelnen nicht auf
den zugehörigen Wert der Netz- bzw.
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Mefispannung ankommt, während die Wirksamkeit der Abschaltung der
Sicherung in kurzer Zeit wesentlich hierdurch bedingt wird, so ergeben sich sehr
leicht aus der Messung Trugschlüsse, und zwar insofern, als der Erdungswiderstand
als ausreichend angesehen wird, während er in Wirklichkeit unter Berücksichtigung
des tatsächlichen Netzspannungsabfalles im Störungsfalle zu hoch ist.
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Es ist ferner auch eine Einrichtung be kannt, bei der der Erdübergangswiderstand
aus der Änderung eines Instrumentenausschlages bei Einschaltung eines Widerstandes
bestimmt wird Ihr liegt das bereits im vorstehenden erwähnte Prinzip zugrunde, auf
dem die vom VDE empfohlenen Messungen des Erdübergangswiderstandes mittels Strom-und
Spannungsmessers beruhen. Sie hat daher außer dem Nachteil der Gefährlichkeit der
Messung auch bezüglich der weiteren Verwendung des Meßwertes den bereits im vorstehenden
erörterten grundsätzlichen Übelstand in bezug auf die Vernachlässigung der Zustandsänderungen
des Netzes bei dem. Meßergebnis, die infolge der Leitungswiderstände u. dgl. beim
Ein- und Ausschalten des Widerstandes auftreten, da die Eichung des Instrumentes
selbst auf einen ganz bestimmten Spanllungswert bezogen ist.
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Erfindungsgemäß wird demgegenüber die für die Wirksamkeit der Schutzmaßnahme
zulässige Sicherungsgröße unmittelbar dadurch ermittelt, daß ein Belastungswiderstand
zwischen einen spannungsfiihrenden Pol der Stromentnahmestelle und die Schutzleitung
bzw. den Nulleiter geschaltet wird und daß die durch Ein- oder Ausschalten des Be-1
astungswiderstandes hervorgerufene elektrische Zustandsänderung des Netzes an dieser
Stelle, die ein Maß für den dort auftretenden Kurzschlußstrom ist, auf dem Ausschlagshereich
eines zweckmäßig in Sicherungsnennstromstärken geeichten Anzeigeinstrumentes derart
abgebildet w.ird, daß der jeweilige Ausschlag bzw. dessen Anderung als Maß der zulässigen
Sicherungsgröße dient. Man kann dabei als zu messende Größe sowohl den Strom als
auch die Spannung heranziehen.
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Zunächst soll die zuletzt genannte Möglichkeit erörtert werden. Ein
für diese Methode aufgebautes Gerät besteht in seiner einfachsten. Form aus einem
Spannungsmesser in Verbindung mit einem abschaltb.aren, parallel zum Spannungsmesser
liegenden Wiederstand.
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Wenn man z. B. zwischen den spannun,gführenden Pol einer Stromentnahmestelle
mit einer Spannung gegen Erde von 220 Volt und einer Schutzleitung bzw. einem Nulleiter
den Spannungsmesser eines solchen Meßgerätes schaltet, d.ann wird bei nichtgeschlossenem
Paralleiwiderstand der Spannungsmesser die volle Spannung von 220 Volt anzeigen.
Wird nunmehr z. B. mit Hilfe eines Druckknopfes der Parallelwiderstand eingeschaltet,
dann sinkt die von dem Meßinstrument angezeigte Spannung um einen Betrag, der bedingt
ist erstens durch die konstante Größe des Parallelwiderstandes und zweitens durch
den Gesamtwiderstand der in dem Stromkreis liegenden Netzteile, d. h. spannungführenden
Leitungen einschließlich Schutzleitung und Erde bzw. Nulleiter. Von dieser Spannungsänderung
läßt sich unmittelbar auf die Größe des Fehlerkurzschlußstromes schließen, d. h.
desjen.igen Stromes, der über eine Fehlerstelle mit dem Widerstand Null fließen
würde.
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Die Spannungsänderung an der Meßstelle wird nämlich, weil im Fehler-
oder Kurzschluß falle die Spannungsdifferenz an der Fehlersteile Null wird gleich
der Spannung, die vor Anschaltung des Parallelwiderstandes gemessen wurde. Entsprechend
dieser Überlegung kann die Skala des Meßinstrumentes unmittelbar in Kurzschlußstromstärken
geeicht werden.
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Bedeutet U0 die Spannung des Spannung gegen Erde führenden Betriebsleiters
gegen den Schutzleiter, Up die Spannung am Prüfwiderstand Rp beim Prüfstrom Jp,
Jk den Fehlerkurzschlußstrom im Störungsfall, J5 den höchstzulässigen Sicherungsnennstrom,
R1 den Widerstand des Betriebsleiters.
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R2 den Widerstand des Schutzleiters, so gilt Uo R1 + + R2 wobei U0
- Up Rl +Rt=Rp Up ,
und da gemäß den 07DE - Bestimmungen Js( 2,5
sein soll, so ergibt sich 1 w I Up UO 2,5 Rp Q-Up' d. h. die zulässige Sicherungsnennstromstärke
läßt sich durch Nilessung der Spannungen UO und Up bei dem als bekannt zu betrachtenden
Widerstand R ermitteln.
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Zur möglichst universellen Anwendbarkeit des Gerätes wird zweckmäßig
ein Meßinstrument benutzt, das sowohl für Gleichstrom als auch für Wechselstrom
brauchbar ist. Alaun kann also beispielsweise ein Gleichstrommeßgerät mit vorgeschaltetem
Gleichrichter verwenden. Man kann aher auch ein Dreheisenmeßgerät benutzen. das
bei dem heute zur Verfügung stehenden Niaterial für die Eisenkerne eine in der Praxis
völlig ausreichende Meßgenauilglçeit aufweist. Weiterhin wird man zweckmäßig mehrere
Vorwiderstände für verschiedene Neun spannungen und auch mehrere Belastungswiderstände
für die verschia denen Nennspannungen anordnen und diese zweckmäßig so bemessen,
daß stets bei der Nennspannung ein Strom bestimmter Stärke, z. B. von 5 Ampere,
fließt. Da die tatsächlichen Netzspannungen an der Entnahrnestelle gewisse Abweichungen
von der jeweiligen Nennspannung unvermeidlich zeigen werden, wird auch der über
den Parallelwiderstand fließende Strom entsprechend von dem gewünschen Normalwert
abweichen. Diese Abweichungen betragen im allgemeinen nur wenige Prozent. Vorsichtshalber
wird man die Eichung des Meßinstrumentes so ausführen, daß der von dem Instrument
angezeigte Wert des Fehlerkurzschlußstromes keinesfalls höher als der bei Berücksichtigung
der Abweichungen der Netzspannung von ihrem Sollwert sein kann.
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Die zur Anpassung an die verschiedenen vorkommenden Nennspannungen
erforderlichen Vor- und Nebenwiderstände werden zweckmäßig soweit als möglich an
gemeinsame Anschlußklemmen geführt. Zur Vereinfachung der Ablesung ist es vorteilhaft,
das Aleßinstrument möglichst mit einer Iooteiligen Skala zu versehen. Ordnet man
ferner einen kleinen regelbaren Vorschaltwiderstand an, so ist man in der Lage,
trotz der üblichen Abweichungen der Netzspannung an eine Anschluß stelle von der
Nennspannung bei der Spannungsmessung das Meßinstrument stets auf denselben Skalenwert,
zweckmäßig auf Endausschlag, einzustellen. Bei dem Anlegen des Parallelwiderstandes
kann dann unmittelbar der prozentuale Spannungsabfall abgelesen werden, der bei
Entnahme der durch den Paralleiwiderstand zum Instrument gegebenen Stromstärke in
dem die Entnahmestelle enthaltenden Netzteil einschließlich Schutzleitung bzw. Nulleiter
plus Erde hervorgerufen wird.
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Ist der Ausschlagsbereich gemäß der oben angeführten Beziehung zwischen
dem nach den VDE Bestimmungen zulässigen Sicherungsnennstrom und dem Spannungsabfall
in Sicherungsnennstromstärken geeicht, dann kann auf diese Weise das Gerät gleichzeitig
auch dazu benutzt werden, um in einfachster Weise zu prüfen. ob an vorhandene Entnahmestellen
mit einer bestimmten Sidierungsstrom stärke gewünschte Stromverbraucher angeschlossen
werden können, sobald die Stromentnahme dieser Stromverbraucher bekannt ist.
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Da man in der Regel bei einer Stromstärke von 5 Ampere nur wenige
Prozent Spannungsabfall haben wird, kann zur Erzielung einer möglichst genauen Ablesung
entweder der Nullpunkt des Spannungsmessers unterdrückt sein, oder man kann einen
Spannungsmsser mit einer geeigneten Charakteristik benutzen.
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Zur Vereinfachung des Gerätes, das seiner Zweckbestimmung nach von
einer die Prüfung vornehm enden Person mitgetragen werden soll, ist es vorteilhaft,
den Parallelwiderstand, dessen elektrischer Wert von der Größe des Prüfstromes bestimmt
ist und im Hinblick auf die Meßgenauigkeit deshalb möO-lichst klein gemacht wird,
auch baulich so klein als möglich zu bemessen. Man wird daher den Widerstand n.icht
für Dauerbelastung. sondern lediglich für kurzzeitige Belastung dimensionieren.
Wenn sein Anschluß über einen von Hand niederzuhaltenden Druckkontakt erfolgt, dann
ist die Gefahr einer unzulässig langen Beanspruchung an sich bereits sehr gering.
Um ganz sicher zu gehen. kann man indessen noch einen besonderen Temperaturschutz
vorsehen, der nach zur Ablesung hinreichender Zeit selbsttätig den Widerstandsstromkreis
unterbricht, wenn er nicht zuvor bereits von Hand geöffnet worden ist.
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In den Fig. I und 2 der Zeichnung ist zunächst einmal der Anschluß
des Gerätes bei Erdung und bei Nullung dargestellt. In der Fig. 1 sind mit Plus
und Null die beiden Leiter eines Gleichstromnetzes bezeichnet, das aus einem Generator
N gespeist wird. Der mit Null bezeichnete Leiter (Nulleiter) ist iii der Zentrale
geerdet. Mit G ist ein an die Stromentnahmestelle anzuschließendes stromverbrauchendes
Gerät bezeichnet, dessen metallisches Gehäuse der Berührung ausgesetzt ist. Zum
Schutz der berührenden Person ist das Gehäuse durch eine Schutzleitung L an eine
geeignete Erde, z. R. die Wasserleitung,
angeschlossen. T ist der
zwischen Gerät und Netz liegende Treanschalter, -und S sind die Sicherungen, deren
zulässige Höhe gemessen werden soll. Das mit P bezeichnete Prüfgerät wird, wie aus
der Zeichnung ersichtlich, bei geöffnetem Schalter T zwischen die Plusklemme des
Netzes und die Anschlußstelle des Erdleiters an das Gehäuse des Gerätes G geschaltet.
Sodann wird mit Hilfe des Widerstandes R, zunächst der Zeiger des Meßgerätes auf
den Endwert der-Skala eingestellt und nunmehr durch Niederdrücken eines Kontaktknopfes
K der Belastungswiderstand Rp parallel zum Meßinstrument geschaltet. Von dem Instrument
wird hierbei jetzt der Spannungsabfall in dem Widerstand Rp angezeigt. Die Differenz
zwischen der eingangs gemessenen Netzspannung UO und diesem Spannungsabfall Up ist
der Spannungsabfall in dem N.etzleitersystem einschließlich Schutzleitung plus Erde.
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Unter der Voraussetzung, daß über den Widerstand Rp ein Strom bestimmter
Stärke fließt, ergibt sich eine einfache Beziehung zwischen Ausschlag des Meßgerätes
bei eingeschaltetem Widerstand Rp und Widerstand des über den Netzleiter, Schutzleitung
plus Erde verlaufenden Stromkreises bzw. der in diesem Stromkreise auftretenden
Stromgröße nach Kurzschließen des QViderstan,des R,, d. h. also bei einem Zustand,
wie er auftritt, wenn ein spannungführender Leiter im Gerät G mit dessen Mantel
in leitende Verb in dung kommt. Nach den Vorschriften des VDE muß die so ermittelte
Stromstärke mit 0,4 multipliziert werden, um den höchst zulässigen Wert der Sicherung
festzustellen.
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Man kann natürlich die Skala des Instrumentes auch gleich in Werten
der zulässigen Sicherungsstromstärke eichen, so daß jede nachträgliche Rechnung
überflüssig wird, um den bei Kurzschließen des Widerstandes R,, d. h. also bei Berührung
des spannungführenden Leiters im Gerät 0 mit (dem Mantel, fließen den Strom unmittelbar
ablesen zu können.
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Die Eichung des Instrumentes setzt voraus, daß über den Widerstand
R, ein Strom bestimmter Stärke fließt. Diese Voraussetzung ist bei der Messung insofern
nicht streng erfüllt, weil die tatsächliche, an der Enmalunestelle vorhandene Spannung
in der Regel von der Nennspannung abweicht und der Widerstand Rp zweckmäßig für
die Neunspannung bemessen ist. Um nun unter ungünstigen Umständen nicht eine unzulässig
große Sicherungsstromstärke bei der Messung zu ermitteln, kann man entweder den
Widerstand Rp so bemessen, daß bei der praktisch vorkommenden größten Abweichung
der Netzspannung von der Nennspannung nach unten 5 Ampere durch den Widerstand fließen,
oder man kann auch das Instrument mit Spannungen eichen, die um einen zweckmäßig
gewählten Betrag unterhalb der jeweiligen Nennspannung liegen.
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In der Fig. 2 ist ein gleiches Meßgerät im Anschluß an ein zur Nullung
geeignetes Netz dargestellt. Der wiederum an der Zentrale geerdete Nulleiter ist
gleichfalls mit 0 bezeichnet; G ist wieder ein beliebiges stromverbrauchendes Gerät
mit Metallmantel, der durch einen Leiter L mit dem Nulleiter des Netzes verbunden
ist. T ist der zum Anschluß des Verbrauchers dienende Trend schalter, und S sind
die Sicherungen. Die Messung erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem zuvor beschriebenen
Anwendungsfall. Der wesentliche Unterschied gegenüber diesem besteht lediglich darin,
daß an die Stelle der Erde bzw. der Übergangswiderstände der Erdungen an der Zentrale
und an der Entnahmestelle der Nulleiter getreten ist.
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In der Fig. 3 ist das Meßgerät mit seiner Schaltung gesondert dargestellt,
um die Möglichkeit der Anpassung an die verschiedenen Nennstromstärken zu zeigen.
Das Meßgerät enthält zunächst ein Dreheiseninstrument D mit den festen Vorwiderständen
Rt, Ro und dem veränderbaren Vorwiderstand R3. Zur Belastung dienen zwei untereinander
gleich große Widerstände R4 und R5. Ein Doppelkontakt K, der mit Hilfe einer Drucktastei4
vorübergehend geschlossen werden kann, dient zum Einschalten der Belastungswiderstände
R4 und R5. Zum Anschluß des Meßgerätes dienen fünf Klemmen, die mit 260, I30, 65,
O und Pr bezeichnet sind. Soll das Gerät in der in den Fig. I und 2 dargestellten
Weise benutzt werden, dann werden zum Anschluß die Klemmens, und I30 bzw. Pr und
260 benutzt, je nachdem, ob die Nennspannung des Netzes IIO oder I25 bzw. 220 Volt
lieträgt. Die daneben noch vorhandenen Klemmen 0 und 65 haben den Zweck, das Gerät
neben dem vorzugsweise vorgesehenen Anwendungszweck auch noch als Spannungsmesser
verwenden zu können, so daß drei Spannungsmeßbereiche zur Verfügung stehen.
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Die Verwendung eines einzigen Druckkontaktes, der zur Belastung des
zu prüfenden Nennstromkreises unabhängig von der j eweiligen Nennspannung geschlossen
wird, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, hat den Nachteil, daß während der
Belastung ein Zwischenpunkt des Vorwiderstandes in leitende Verbindung mit einem
Zwischenpunkt des Belastungswiderstandes gebracht wird, so daß diesem Punkt des
X oruriderstandes praktisch das Potential des Zwischenpunktes des Belastungswiderstandes
aufgezwungen wird. Dadurch wird die Genauigkeit der Messung unter Umständen beeinträchtigt,
wenn nämlich dcr zur Justierunt, des Instrumentenzeigers
auf einen
gewünschten Wert, zweckmäßig den Endwert, dienende Schiebewiderstand R3 in der Größenordnung
der Widerstände R1 und R2 liegt. Nur in solchen Fällen also, wo der größte Wert
des Widerstandes R noch verhältnismäßig klein gegelliiber den Widerständen Rl bzw.
R2 ist, wird man den in der Zeichnung dargestellten Doppelkontakt verwenden können.
In anderen Fällen wird man zweckmäßig an, Stelle dieses Kontaktes eine Kontaktanordnung
benutzen, die entweder durch zwei getrennte Handhaben betätigt wird oder durch eine
Handhabe mit zwei verschiedenen Einschaltstellungen. In der einen Stellung muß nämlich
das freie Ende des Widerstandes R5 mit der Klemme I30 verbunden werden, während
in der anderen Stellung beide freien Enden der Widerstände R4 und R5 in Verbindung
kommen müssen. Man kann zu diesem Zweck beispielsweise einen Hebelschalter anordnen,
der aus einer z. B. durch eine Feder herbeigeführte NIittelstellung in entgegengesetzter
Richtung liegenden Endlage gebracht und dort während der Ablesung von Hand festgehalten
werden kann.
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Bei der Handhabung des Gerätes wird man zweckmäßig berücksichtigen,
daß die SIessunlg auf dem Vergleich zweier Spannungen beruht, die zeitlich nacheinander
abgelesen werden, so daß an sich die blöglichkeit besteht, daß der zunächst an das
Meßgerät gelegte Spannungswert dementsprechend der Zeiger des Instrumentes auf einen
Normalausschlag einjustiert wurde, sich bereits geändert hat in dem Augenblick,
wo die zweite Ablesung vorgenommen wird. Man kann sich vor in dieser Zeit entstehenden
Irrtümern leicht schützen, indem man nach erfolgter Ablesung mit parallel geschaltetein
Belastungswiderstand nochmals kontrolliert, ob der Zeiger bei Abschalten des Belastungswiderstandes
auf den Normaiwert zurückkehrt. Ist das der Fall, dann wird man mit großer Sicherheit
voraussetzen können, daß wesentliche Spannungsschwankungen inzwischen nicht stattgefunden
haben.
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Im anderen Fall ist die Messung zu wiederholen.
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Die an Hand der Zeichnung beschriebene Spannungsmeßmethotde ist nur
eine der zahlreichen Ausführungsformen des Erfindungsgedankens. LIan kann z. B.
eine SpanPungsmessung auch unter Verwendung mehrerer Belastungswiderstände vornehmen,
indem z. B. zunächst einBelastungswiderstandein,geschaltet wird, der einen Strom
von I Ampere autnimmt und bei dieser Belastung der Spannungsabfall in diesem Widerstand
bzw. in einem Teil von ihm gemessen oder das Instrument auf einen vorher festgelegten
Normalausschlag eingestellt wird. Schaltet man nun einen weiteren Belastungswiderstand
hinzu, der beispielsweise 4 Ampere aufnimmt, dann kann ebenso wie bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel aus der Änderung des Instrmnentenauschlages die Fehler- bzw.
Kurzschlußstromstärke und damit die zulässige Sicherungsgröße ermittelt werden.
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An die Stelle einer Spannungsmessung kann ebensogut auch eine Strommessung
treten.
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Dabei kann man die notwendige Anpassung an die jeweilige Netzspannung
vornehmen, indem man mit Hilfe eines veränderlichen Parallelwiderstandes, der nur
eine verhältnismäßig kleine Stromstärke aufnimmt, zunächst das Strommeßinstrument
auf einen gewünschten Normalwert einstellen und dann einen Parallelwiderstand erheblich
größerer Stromentnahme zuschalten kann.
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Nian kann auch eine kombinierte Stromspannungsmessung verwenden,
indem man zunächst einmal die Netzspannung und dann den über einen Bel.astungswiderstand
konstanter Größe fließenden Strom ermittelt. Diese Art der Messung hat den Vorteil,
daß Differenzen zwischen Netzspannung und Nennspannung ohne weiteres in dem Meßergebnis
berücksichtigt sind. Dabei kann dasselbe Meßinstrument sowohl zur Strom- als auch
zur Spannungsmessung herangezogen werden.
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Da für die Messung gemäß der Erfindung ein normales Meßinstrument,
z. B. ein Dreheiseninstrument, benutzt werden kann, ist es in vielen Fällen vorteilhaft,
den oder die Belastungwiderstände nebst Zubehör, wie Schalter und unter Umständen
Thermostat, in einem Zusatzgerät unterzubringen, daß zweckmäßig mit einer einen
bequemen Anschluß an das Meßinstrument ermöglichenden Steckervorrichtung versehen
ist. Dabei können die Vorwiderstände eines Spannungsmessers unmittelbar in das Meßinstrument
eingebaut sein und an dem Zusatzgerät Anschlüsse für alle für die erfindungsgemäße
Verwendung benötigte Klemmen des Spannungsmessers vorgcs'ehrr: werden.