DE868474C

DE868474C - Arrangement for locating faults in the event of earth faults or short circuits with the aid of a resistance measuring device assigned to the selective protective device

Info

Publication number: DE868474C
Application number: DES16063D
Authority: DE
Inventors: Otto Dr-Ing Kickert; Hermann Dipl-Ing Neugebauer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-10-31
Filing date: 1940-10-31
Publication date: 1953-02-26

Description

Anordnung zur Fehlerortung bei Erd- oder Kurzschlüssen mit Hilfe einer der Selektiv-Schutzeinrichtung zugeordneten Widerstanuds-Meßeinrichtung Es istberei, bekannt, bei Selektiy-Schutzeinrichtungen ein Widerstands-Meßgerät zusätzlich vorzusehen, mit Hilfe dessen der Ort der Fehlerstelle ruder betreffenden Netzstrecke, an der ein End-oder Kurzschluß aufgetreten ist, ermittelt werden kann. Diesem Widerstands-Meßgerät werden z. der Kurzschluß strom und die Kurzschluß spannung zugeführt und der Quotient aus beiden Meßgrößen läßt einen Rückschluß auf den Fehlerort zu. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, bei derartigen Widerstands-Meßgeräten die Anzeigevorrichtung nach einer vorbestimmmten Zeit stillzusetzen, um eine möglichst genaue Anzeige zu gewährleisten.Arrangement for locating faults in the event of earth faults or short circuits using a Resistance measuring device assigned to the selective protection device It is ready known to additionally provide a resistance measuring device for selection protection devices, with the help of the location of the fault location rudder relevant network route on the an end or short circuit has occurred can be determined. This resistance meter are z. the short-circuit current and the short-circuit voltage are supplied and the quotient A conclusion about the fault location can be drawn from both measured variables. It is already has been proposed in such resistance measuring devices, the display device shut down after a predetermined time in order to obtain the most accurate display possible guarantee.

Diese Maßnahme hlat im wesentlichen ihren Grund darin, daß der Lichtbogen an der Stelle des Kurzschlusses nach einiger Zeit ausflattern kann, wodurch das Meßergebnis ein anderes werden würde.This measure is essentially due to the fact that the arc can flutter at the point of the short circuit after a while, which means that the Measurement result would be different.

Außerdem treten auch nach kurzer Zeit die Leistungsschalter, die die schadhafte Netz strecke stromlos machen, in Tätigkeit, und es muß dafür gesorgt werden, daß in diesem Angenblick die Messung beendet bzw. das Meßgerät bereits in seiner Anzeige festgelegt ist.In addition, the circuit breakers that operate the De-energize the defective network section, and it must be taken care of be that at this point the measurement ends or the measuring device is already in its display is fixed.

Die für die Messung zur Verfügung stehende Zeit ist aus den eben erläuterten Gründen verhältnismäßig kurz und beträgt etwa IOO ms, was bei einem so-Hz-Netz etwa fünf Perioden entspricht. An das Meßgerät muß nun die Forderung gestellt werden, daß es innerhalb dieser 100 ms seinen Endausschlag erreicht hat. The time available for the measurement is just from the reasons explained relatively short and is about 100 ms, which is a so-Hz network corresponds to about five periods. The demand must now be made on the measuring device, that it has reached its final deflection within this 100 ms.

Verwendet man beispielsweise ein Kreuzspulmeßwerk normaler Ausführung als Widerstandsmeßgerät, so beträgt dessen Einstellzeit gewöhnlich einige Sekurrden. Im vorliegenden Fall, wo nur 100 ms zur Verfügung stehen, müßte also bei gleichem Trägheitsmoment der beweglichen Teile das Drehmoment ein Vielhundertfaches des normalen sein, d. h. Haupt- un'd Richtrabmenstrom müßten etwa statt einiger Milliampere einige Ampere betragen. Damit tritt die Frage der thermischen Festigkeit des Geräts in den Vordergrund. If, for example, a cross-coil measuring mechanism of normal design is used as an ohmmeter, its response time is usually a few seconds. In the present case, where only 100 ms are available, would have to do the same Moment of inertia of moving parts makes the torque several hundred times normal be, d. H. The main and straightening currents should have a few milliamperes instead of a few Amps. This raises the question of the device's thermal stability the foreground.

Hier setzt nun dile Erfindung ein und schafft dadurch grundsätzlich Abhilfe, daß die von der Selektiv-Schutzeinrichtung ausgewählten, der Abschaltung der fehlerhaften Leitungsstrecke dienen den Ströme und Spannungen bzw. ein Teil davon der Wi ds-Meßeinrichtung für eine vorzugsweise wählbare Zeit, unabhängig von der Zeit, die bis zum Abschalten der fehlerhaften Leitungsstrecke vergeht, zugeführt sind. Diese Anord- -nungsweise hat nichts zu tun mit jener bekannten Widerstands-Meßeinrichtung, die nach bestimmter Zeit festgelegt wird, da dort die MeB-größen unabhängig von dem Zeitpunkt Idier Arretierung der Anzeigevorrichtung bis zum Abschalten der fehlerhaften Leitungsstrecke in das Meßgerãt . gelangen. Die Erfindung lehrt demgegenüber, die Meßgrößen nur während einer Zeit zuzuführen, die mindestens gleich der Einstellzeit des Meßgeräts, jedoch nicht wesentlich größer ist, so daß eine gefährliche Überlastung nicht eintreten kann. Die Zuführung der Meßgröße kann in an sich bekannter Weise über Gleichrichter erfolgen, die ebenso wie das Gerät und die Eingangswandler so gewählt sind, -daß sie kurzzeitig überlastbar sind. Gleich zeitig bemißt man die Gleichrichter, die beispielsweise Kupferoxydulgleichrichter sein kõnnens im Verhältnis zu den Kupferwicklungen des Meßgeräts so, daß eine Temperaturkompensation erreicht wird und damit eine, auch bei Temperaturerhöhung durch Uberlastung, richtige Anzeige erfolgt. This is where the invention comes in and thereby creates fundamentally Remedy that the selected by the selective protective device, the shutdown the faulty line section is used by the currents and voltages or a part thereof the Wi ds measuring device for a preferably selectable time, regardless of the time that elapses before the faulty line section is switched off are. This arrangement has nothing to do with that known resistance measuring device, which is determined after a certain time, since there the measurement variables are independent of the time the display device is locked until the faulty one is switched off Line section in the measuring device. reach. In contrast, the invention teaches that To supply measured variables only during a time which is at least equal to the response time of the measuring device, however, is not significantly larger, so that a dangerous overload cannot occur. The measured variable can be supplied in a manner known per se done via rectifiers, which as well as the device and the input converter so are selected -that they can be overloaded for a short time. At the same time you measure them Rectifiers, which can be, for example, copper oxide rectifiers in proportion to the copper windings of the measuring device in such a way that temperature compensation is achieved and thus a correct display, even if the temperature increases due to overload he follows.

Da die, Meßgröße nach vorbestimmter Zeit abgeschaltet wird, ist dafür zu sorgen, daß das Gerät bzw. die Anzeigevorrichtung in dem erreichten Endausschlag verharrt. hierzu ist das Instrument einerseits richtkraftlos auszubilden, und andererseits kann man eine aperiodische oder nahezu aperiodische Dämpfung vorsehen. Gegebenenfalls ist es auch möglich, das Gerät mit einer Reibungsbremse zu versehen.'Einfac'her ist jedoch, das Meßwerk mit, Zapfenlagern auszurüsten, die an sich eine, gewisse Reibung gewährleisten und damit besonder Dämpfungsmaßnahmen überflüssig machen. Since the measured variable is switched off after a predetermined time, this is in favor to ensure that the device or the display device is in the final deflection reached persists. for this purpose, the instrument has to be designed without directional force on the one hand, and on the other hand aperiodic or almost aperiodic damping can be provided. Possibly it is also possible to equip the device with a friction brake is, however, to equip the measuring mechanism with journal bearings, which in itself have a certain Guarantee friction and thus make special damping measures superfluous.

Das richtkraftlose, eventuelle mit Reibung versehene Meßwerk muß nach Beendigung der Messung für ein neues Ansprechen wieder auf Null-zurückgeführt werden, was entweder von Haus aus biW. durch mechanische oder elektrische Mittel erfolgen kann. Die Eichung des Geräts erfolgt entweder in Kilometerzahlen der Leitungslänge oder in Prozenten der Leitungslänge, wobei dann zusätzliche Mittel zur nachträglichen Anpassung der Empfindlichkeit an verschiedene Leitungslängen vorgesehen sein können. The measuring mechanism without directional force, possibly provided with friction, must after the end of the measurement, returned to zero for a new response be what either inherently biW. by mechanical or electrical means can be done. The device is calibrated either in kilometers of the cable length or as a percentage of the line length, with additional funds for subsequent Adjustment of the sensitivity to different line lengths can be provided.

Neben der unmittelbaren Anzeige kann natürlich auch eine Aufzeichnung der Werte erfolgen, wozu ein an sich bekannter mechanischer oder fotografischer Schreiber verwendbar ist. Zweckmäßig wttrd dieser Schreiber nach Art der bekannten Störungsschreiber im Augenblick des Eintritts des Kurz-oder Erdschlusses in Tätigkeit gesetzt, wobei die Selektiv'Schutzeinrichtung die Auslöse- bzw. In addition to the immediate display, a recording can of course also be made the values take place, including a known mechanical or photographic Writer is usable. Appropriately, this scribe would be like the known ones Fault recorder at the moment the short circuit or earth fault occurred set, whereby the selective protection device controls the triggering resp.

Steuergröße liefern kann. Control variable can deliver.

In der Figur ist ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Selektiv-Schutzeinrichtung I werden über die Leitungen 2 und 3 Strom und Spannung zugeführt. Eine Reihe weiterer Klemmen 4 dient z. B. zum Anschluß der Leitungen, die die Abschalteinrichtungen usw. steuern. Über das Kiemmenpaar 5 werden nun beispielsweise der zur Widerstandsmessung dienende Strom und über das Klemmenpaar 6 die entsprechende Splannung,, die vom Selektivschutzgerät ausgewählt sind, entnommen. Strom und Spannungen sind über Wandler 7 und 8 sowie Gleichrichterschaltungen 9 und 10 einem Quotientenmeßgeräß 11 zugeführt. Letzteres kann in an sich bekannter Weise als Kreuzspul-, Kreuzfeld- oder Kreuzelsenmeßgerät ausführbar sein, wobei nicht unerwähnt bleiben soll, daß seine Anzeige z. B. In the figure is a schematic embodiment of the invention shown. The selective protection device I is connected via lines 2 and 3 Current and voltage supplied. A number of other terminals 4 are used, for. B. for connection the lines that control the defeat devices, etc. About the pair of gills 5, for example, the current used to measure the resistance and via the Terminal pair 6 the corresponding voltage, selected by the selective protection device are taken. Current and voltages are via converters 7 and 8 as well as rectifier circuits 9 and 10 are fed to a quotient measuring device 11. The latter can be known in and of itself Way as a Kreuzspul-, Kreuzfeld- or Kreuzelsenmeßgerät be executed, with should not go unmentioned that his display z. B.

Wirk-, B ; oder Scheinwiderstand sein kann. Active, B; or impedance can be.

Um nun die erfindungsgemäße Abschaltung des Meßgerätes zur Verhinderung seiner Überlastung vorzunehmen, dienen Kontakte 12 und 13 in den Zuführungsleitungen zu den Primärwicklungen der Wandler 7 und 8. Diese Kontakte werden von einem mit Verzögerung arbeitenden Relais 14 ausgelöst, dessen Verzögerungsmittel, z. B. der Wilderstand 15 und der Kondensator I6, so abgeglichen sind, daß die Verzögerungszeit der für die Messung höchstzulässigen Zeit entspricht. Die Widerstands-Meßeinrichtung liegt also dauernd an den Strom-und Spannungsklemmen 5 und 6 wird daher auch sofort bei Eintritt der - Störung wirksam gemacht. Die Glieder 15 und 16 kann man auch regelbar ausgestalten, so daß die Verzögerungszeit des Relais 14 den gegebenen Verhältnissen angepaßt werden kann. In order to prevent the disconnection of the measuring device according to the invention To make its overload, contacts 12 and 13 in the supply lines are used to the primary windings of the transducers 7 and 8. These contacts are connected to a Delay working relay 14 triggered, the delay means, z. B. the Wilderstand 15 and the capacitor I6 are balanced so that the delay time corresponds to the maximum time allowed for the measurement. The resistance measuring device is therefore permanently on the current and voltage terminals 5 and 6 is therefore also immediately made effective when the fault occurs. Links 15 and 16 can also be used adjustable so that the delay time of the relay 14 the given conditions can be customized.

Neben der unmittelbaren Zuführung der Meßgrößen an die Widerstands-Meßeinrichtung ist es auch möglich, eine Zwischenspeicherung vorzunehmen, wozu beispielsweise an sich bekannte Kondensatoranordnungen verwendet werden können. In addition to the direct supply of the measured variables to the resistance measuring device it is also possible to temporarily store, for example at known capacitor arrangements can be used.

Die Anordnung ist dann so zu treffen, daß die von der Selektiv-Schutzeinrichtung ausgewählten Ströme und Spannungen zunächst die Speicher einrichtung aufladen, worauf dann willkürlich oder unwillkürlich die Meßeinrichtung an diese Speåcherglieder angeschlossen wird und die Messung erfolgt. Diese Anordnungsweise hat einerseits den Vorteil, daß sie einen guten Schutz der Meßeinrichtung vor unzulässiger Überlastung ermöglicht und andererseits, daß mit einer einzigen Widerstands-Meßeinrichtung eine Reihe von Selektiv-Schutzeinrichtungen erfaßt werden kann, da nämlich eine Umschalteinrichtung vorgesehen werden kann, mit Hilfe derer sdie Widerstands-Meßeinrichtung nacheinander an mehrere Speichereinrichtungen zwecks Abfragung angeschlossen werden kann. The arrangement is then to be made in such a way that the selective protection device The selected currents and voltages first charge the storage device, whereupon then arbitrarily or involuntarily the measuring device to these Speåcherglieder is connected and the measurement is carried out. This arrangement has on the one hand the advantage that they provide a good protection of the measuring device against inadmissible overload enables and on the other hand that with a single resistance measuring device a number of selective protection devices can be detected, namely one Switching device can be provided with the help of which s the resistance measuring device successively connected to several storage devices for the purpose of querying can.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for locating faults in the event of earth faults or short circuits with the help of a resistance ES measuring device assigned to the selective protection device, characterized in that the selected by the selective protection device, Currents and voltages used to shut down the faulty line or a part thereof of the resistance measuring device for a preferably selectable Time, regardless of the time it takes for the faulty line to be switched off passes, are fed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the selected Currents and voltages are only fed to the measuring device for a period of time dile at least equal to the response time of the measuring device, but not significantly greater is.

3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that that the resistance measuring device is fed with a rectifier, preferably via a rectifier Quotient meter is provided, which can be highly overloaded for a short period of time and is expediently temperature-compensated is.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that that the measuring device retains its position when the measured variable is switched off or with aperiodic or almost aperiodic damping is provided and, if applicable has a friction brake.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the measuring device is provided in a known manner with journal bearings.

6. Arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that that means are provided that an automatic or by hand or electrically enable actuated resetting of the pointer of the measuring device to the zero position.

7. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized in that that the resistance measuring device is a mechanical or photographic recorder is assigned, which may be controlled by the selective protection device is.

8. Arrangement according to claims 1 to 6, characterized in that that the meter's scale in kilometer line length or as a percentage of the line length is enough and means for subsequent adjustment against sensitivity to different Line lengths are provided.

9. Modification of the arrangement according to claim 1 or one or more the following, characterized in that the measured variables are not immediate, but automatically or via a memory device of the resistance measuring device Queries are forwarded.

IO. Arrangement according to Claim 9, characterized in that a resistance measuring device can be switched to several storage devices.