CH236418A - Einrichtung zum Messen des Erdwiderstandes eines Erders. - Google Patents

Description

  



  Einrichtung zum   Hessen    des Erdwiderstandes eines Erders.



   Wenn der   Erdwidersta.ndeinesErders    mittels eines einerseits mit dem Erder und anderseits über einen Wechselstromerzeuger mit einem   Hilfserder    verbundenen, mit einem  ber einen Nullanzeiger an eine Sonde ange  schlossenen Abgriffkonta. kt versehenen    Spannungsteilerwiderstandes gemessen werden soll und der zu messende Erder über die Erde mit andern Erdern der   gleichen Leitungs-    anlage leitend verbunden ist, so muss   man d ! ie    Verbindung mit den andern Erdern bei der Messung losen.

   Dies kam dadurch vermieden   werdenn dass der zur Widerstandsmessung    dienende Strom der   Erdzuleitung'durcheinen    Transformator zugeführt wird, dessen   Eisen-    kern aufteilbar ist und um die   Erdleitung    herumgelegt wird, so dass ¯ diese die   Sekundär-    wicklung des Transformators bildet.



   Diese bekannte Einrichtung hat aber den   Naehteil, daB sie einen in    der Praxis zu   o, ro-    ssen Aufwand und   insbesomdere bei tragbarer    Anordnung ein zu grosses Gewicht erfordert.



  Um diese Nachteile zu vermeiden, kann man durch Verändern von Widerständen den den Spannungsteilerwiderstand durchfliessenden Strom auf den gleichen Wert bringen wie der im Erder fliessende Strom oder auf einen ihm proportionalen Wert. Dabei wird die   Erfül-    lung dieser Voraussetzung durch   einen weite-    ren Anlegetransformator   nachgeprüft, dessen    Eisenkern wie der des ersten um die Zulei  tung    zu dem zu messenden Erder   herumge-    legt wird, wobei aber ausserdem der Kompensationsstromkreis hindurchgeführt wird, und zwar in solchem Sinne, dass Erderstrom und   Eompensationsstrom entgegengesetzte    ma  gnetische    Wirkungen auf den Eisenkern aus üben.

   Eine auf dem Eisenkern angeordnete   Wicklung isti    an ein Me¯gerÏt angeschlossen, und die WiderstÏnde im Kompensationskreis werden so geregelt, dass das Messgerät Null zeigt. Dann kann der Erdwiderstand in der üblichen Weise durch Verschieben des Abgriffkontaktes auf dem Spannungsteilerwi   derstand gemessen werden.    Die   beiden Trans-    formatoren   tragen also ausser den Primär-    wicklungen noch besondere Hilfswicklungen. die miteinander verbunden sind. Im übrigen n wird auch bei dieser   bebannten      Anordi11    der Aufwand und das Gewicht der   Transfor-    matoren verhÏltnismϯig gro¯, was insbesondere bei tragbaren GerÏten unerw nscht ist.



   Dieser Nachteil kann bei einer Einrich  tung'zum Messen    des   Erdwiderstande.-. eines      Eiders      tuber    Sonde und Hilfserder gemäss   der    Erfindung dadurch vermieden werden, da¯ der Strom in dem   Leiterstüek    des Leiters. dessen Erdung zu messen   ist. das von der Zu-       führungsstelle des Messstromes nach der dem   
Erder abgewandten Richtung liegt, ganz oder nahezu kompensiert wird.

   Dadurch wird   or-    reicht, dass der Messstrom nur  ber den zu messenden Erder fliesst, so dass zum Beispiel   beim    Messen des Erdwiderstandes eines Masterders das den betreffenden Mast mit den  brigen Masten verbindende Erdseil nicht abgehoben zu werden braucht.   Dabei wird    der   zur Isom-       pensation dienende Stromkreis vorzugsweise    von der den 3Tessstrom   erzeugenden Wchsel-       ptromquelle über einen Regler gespeist. Ge- gebenenfalls können noch besondere phasen- verschiebende Mittel vorgesehen sein. die so    eingestellt werden, da¯ eine Kompensation nach Grosse und Phase erreicht   wird.

   Vor-    zugsweise wird dem Leiter, dessen Erdung zu messen ist, au¯erhalb der zwischen der    Zuführungsstelle des Messstromes und der    Erde liegenden Strecke ein Kompensalionsstrom zugef hrt und dieser so geregelt. da¯ die zwischen den beiden Zuf hrungsstellen liegende Leiterstrecke ganz oder nahezu stromlos wird. Dabei kann der Kompensa  tionsstrom    dem   Leiter,-dessen Erdung zu    messen ist, durch eine Leitung zugef hrt werden. die von einem veränderbaren Teil    veines    von dem Wechselstromerzeuger gespeisten Widerstandes abgezweigt ist.



   Die Kompensation   kau. n aber auch auf    induktivem Wege erfolgen. Zu diesem Zweck wird der in dem Leiter, dessen Erdung zu messen ist. von der Zuf hrungsstelle des Messstromes nach der dem   Erder abgewand-      ten Rich@ung flie¯ende Strom vorzugsweise    mittels eines den Leiter umgebenden. von einer Hilfsstromquelle gespeisten Anlegetransformators kompensiert.



   Zum Erkennen der vollzogenen Kompensation kann man einen an sich bekannten Nullanzeiger benutzen. wohei zum Beispiel    der Spannungsabfall an einer entspre@henden    Strecke des Leiters, dessen Erdung zu messen ist,   mittels des Nullanzeigers h@o@achtet    wird. der vorzugsweise  ber einen Zwischenwandler angeschlossen ist. Der Nullanzeiger kann aber auch an die SekundÏrwicklung    eines Anlegetran@formators angeschlossen    werden, dessen Eisenkern den Leiter umfa¯t.



   Wenn der Strom dem Mast durch Transformatoren zugef hrt und au¯erdem der Nullanzeiger  ber Transformatoren angeschlossen wird, so ist allerdings das Gewicht des GerÏtes im wesentlichen das gleiche wie bei der bekannten Anordnung. Jedoch hat die Einrichtung gemϯ der Erfindung demgegen    ber noch den Vo@teil gr¯¯erer Einfachheit.    da beide Transformatoren nur je eine Wicklung tragen.



   Bei Benutzung eines Nullanzeigers zur    Beo@achtung der Kompensation mu¯ dies@    von Hand eingeregelt werden. Eine selbsttÏtige Kompensation erreicht man durch Benutzung eines VerstÏrkers dessen einen Kompensationsstrom erzeugender Ausgang einerseits an einen Hilfserder und anderseits an    den Leiter, dessen Erdung gemessen werden @oll und dessen Eingang an zwei zwischen    der Zuf hrungsstelle des Kompensationsstromes und der Zuf hrungsstelle des Me¯stromes liegende Punkte des Leiters ange schlossen ist.



   In der Zeichnung sind einige Ausf h  rungs@eispiele    einer Einrichtung gemϯ der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei ist angenommen, da¯ der Widerstand der Erdung eines Leitungsmastes l zu messen ist. der  ber ein Erdseil 2 mit andern, nicht gezeichneten geerdeten Masten der gleichen Leitungsanlage in Verbindung steht.



   Zum Messen des Erdwiderstandes dient ein Erdungsme¯gerÏt 3 ( Fig. 3) der  blichen   Art, das ats Wechselstromerzeuger    4 einen Induktor enthält, sowie einen sogenannten   Umkehrwandler    5, der in an sich   bekannter    Weise die Phase des Stromes in einem an   seine Seltundärwieklung angesehlossenent    mit einem einstellbaren   Abgriffkontakt    6 versehenen Vergleichswiderstand, um die richtige Phasenlage für die Kompensation zu erhalten, um 180  dreht, wie es in   Fig. l durch    die Kreuzung der Zuleitungen angedeutet ist.



  In Fig. 2 ist die gleiche Anordnung schematisch in vereinfachter Weise dargestellt.



     Mit dem Abgriffkontakt    6 ist ein Nullanzeiger 7 verbunden, der anderseits an eine Sonde   8    angeschlossen ist. Ausserdem ist der Wechselstromerzeuger 4 mit einem Hilfserder 9 verbunden. Die Messung geht dann in an sich bekannter Weise so vor sich, dlss man WÏhrend, der Drehung an der Induktorkurbel 4'die Skala 7'des Nullanzeigers be  obachtet    und den   Abgriffkontakt    6 mittels eines Drehknopfes 6'so lange verschiebt, bis der Zeiger auf der Skala 7'in der Nullage steht. Dann kann man an einer Skala des Drehknopfes 6' den Betrag des zu messenden Erdwiderstandes ablesen, vorausgesetzt, da¯ das Erdseil vorher abgenommen ist.



   Um dies unn¯tig zu machen, wird bei der in Fig.   1    dargestellten Einrichtung dem Mast   I    an einer um eine Strecke   l    oberhalb der Zuf hrungsstelle 10 des   Messstromes Jn    lie  genden Stelle    11 durch eine Leitung 12 ein   Kompensationsstrom Jp zugeführt.    Dieser wird ebenfalls dem Wechselstromerzeuger 4 entnommen, wobei die Leitung 12 an einen   NI    bgriffkontakt 13 angeschlossen ist, der auf einem von dem   Weehselstromerzeuger    4 ge  speisten Widerstand    14 verschiebbar ist.



   Innerhalb der   Strecke sind    nun in der Nähe der Zuf hrungsstellen 10 bezw. 11 Ab  griff kontakte    15 und 16 angeordnet, die über einen als   Einleitertransformator    gezeichneten Zwisehenwandler 17 an einen Nullanzeiger 18 angeschlossen sind.



     Der Abgriff kontakt 13 wird    nun so eing dass der Nulla. nzeiger 18 stromlos wird. Dann ist auch der Mast auf der Strecke     stromlos, wobei    der   Kompensationsstrom      JIS über    das Erdseil 2 und die Erde geschlossen ist. Der   Messstrom Jn fliesst. lediglich    über den zu messenden Erder, so dass dier Erdwiderstand in der üblichen Weise gemessen werden kann, ohne Rücksicht auf die durch das Erdseil gegebenen parallelen Erdverbin  dungen.

   Gegebenenfalls können    in die Kom  pensationsleitung    12 phasenversehiebende   Mitteleingeschaltetwerden,    die unter Benutzung eines an sich bekannten phasenabhÏngigen Nullanzeigers so abgeglichen werden, dass der Strom in dem Mast auf die Strecke l nach Grösse und Phase kompensiert wird.



   Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist an den von dem Abgriffkontakt 13 begrenzten Teil des von dem Induktor 4 ge  speisten Widerstandes    14 die nur durch eine 'Windung angedeutete PrimÏrwicklung 19 eines   Anlegetransformators angeschlossen,      dessein    aufteilbarer Eisenkern 20 den Mast 1 umgibt, so dass dieser   als Sekundärleiter    wirkt. Der   Abgriffkontakt      13    wird nun so verschoben, dass der Mast oberhalb der Zuf hrungsstelle 10 des Me¯stromes JM stromlos wird.



     ) in    dies   zuerkennen,könnteebensowie    bei dem   Ausftihrun ! gsbeispiel naeh    Fig. 1 ein Nullanzeiger 18 vorgesehen sein, der  ber einen Zwischenwandler 17 an zwei an dem   Mast. angeordnete Abgriff konta. kte    15 und 16 angeschlossen ist. Statt dessen wird in Fig. 2 ein zweiter   Anlegetransformator be-    nutzt, dessen Eisenkern 21 ebenfalls den Mast 1 umgibt und eine nur durch eine Windung angedeutete SekundÏrwicklung 22   trägt, an die der Nullanzeiger    18 angeschlossen ist. Wenn der, Strom in dem Nullanzeiger 18   versehwindet, so    ist dies ein Zeichen daf r. dass der Mast stromlos ist und die Messung des Erdwiderstandes in der üblichen Weise vorgenommen werden kann.



   Bei der in Fig. 3   dargestellten Einrich-       tung ist angenommen, daB es sich um einen      Gittermast oder dergleichen handelt,    wobei mehrere Leiter, zum Beispiel in Gestalt, von   vier Eckstreben, vorhanden sind,    die in der Zeichnung der Einfachheit halber als nur zwei parallele Leiter dargestellt sind, die   e am    Fusse gemeinsam geerdet und an der Spitze durch das Erdseil   2    miteinander verbunden sind.



   Oberhalb der Erdung wird an zwei gleich weit von der Erde entfernten Punkten 10 der Me¯strom JM durch eine Leitung 23 zuge führt, die mit der mit E bezeichneten Klemme des Erdungsmessgerätes 3 verbunden ist. An die mit S bezeichnete Klemme ist die Sonde 8 und an die mit H bezeichnete der   Hilfserder    9   angesehlosgen. An Stelle des Nullanzeigers    ist nun ein   Verstärker 24 vorgesehen. Der      Ausgang d'es Verstärkers    ist einerseits mit dem   Hilfserder    9 verbunden und anderseits über je einen   Widerstand 35 bezw. 2R    an die beiden Leiter des   Siestes 1    angeschlossen.   und    zwar an Stellen 11, von denen aus die    Leiterwiderstände bis zur Erde gleich gross    sind.

   Die Beträge der WiderstÏnde 25 und 26 sind gleich und gross im Verhältnis zu den zu erwartenden Übergangswiderständen an an den   Zuführungsstellen, so dass Verände-    rungen der Übergangswiderstände keinen Einfluss auf die Messung haben.   Luie yin      gangsklemmen des Verstärkers 24 sind    in der   Nä.      he der Zuführungsstellen    10 bezw. 11 an je zwei Abgriffkontakte 15 bezw. 16   inner-    halb der Strecke l angeschlossen. die durch die   Entfernung der Zuführungsstellen 10 für    den Me¯strom JM und 11 für den aus dem    Verstärker 24 entnommenen'Kompensations-      strom'/K gegeben    ist.



   Wenn der Verstärker 24 so bemessen ist. da ¯ der Ausgangsstrom JK durch. eine   Ein-    gangsspannung erzeugt wird. die einem sehr kleinen Differezstrom JD = JM-JK in dem Mast auf der Strecke I entsprieht so wird die Kompensation selbsttätig so geregelt, dass die Messung des Erdwiderstandes mit. hinreichender Genauigkeit mittels des   Erdungs-    messers 3 in der  blichen Weise bestimmt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Einrichtung zum Messen des Erdwider- sta. ndes eines Erders, dem andere Erdverbin- lungen während der Messung parallelliegen, mittels Sonde und Hilfserder, dadurch ge kennzeichnet. dass der Strom in dem Leitersitick des Leiters (1), dessen Erdung zu messen ist. das von der Zuführungsstelle (10) des Me¯stromes (JM) nach der dem Erder abgewandten Richtung liegt, mindestens nahezu kompensiert wird.

   FXTERAXSPRCCHE : 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass der zur Kompen sation dienende Stromkreis von der den Me¯strom < -7.-M)erzeugendenWechselstromqueih' (4) ber einen Regler (13, 14) abge zweigt ist.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1. ge- kennzeichnet durch phasenverschiebende Mittel, die so eingestellt werden, da¯ eine Kompensation nach Grösse und Phase erreiebt wird.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeiehnet. da¯ der Kompensa tisons, rom (JK) dem Leiter (1). dessen Erdung zu messen ist, durch eine Leitung (12) zugef hrt wird. die von einem veränderbaren Teil eines von dem Wechselstromerzeuger (4) gespeisten Widerstandes (14) abgezweigt ist.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch, da- durch gekennzeichnet, dass der in dem Leiter (1). dessen Erdung zu messen ist. von der Zuf hrungsstelle (10) des Me¯stromes (JM) nach der dem Erder abgewandten Richtung fliessendeStrommittelseinesdenLeiterum- gebenden. von ei@er Hilfsstromquelle (4) ge- speisten Anlegetransformators (19, 20) kom pensieri wird.

   5. Einrichtung nach Patentanspruch. dadurch gekennzeichnet, da¯ die Kompensation des Leiterstromes durch den Spannungsabfall an n einer entsprechenden Leiterstrecke (l) mittels eines ber einen Zwischenwandler (17) angeschlossenen NuHanzeigers (18) beobach- let wird.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kompensation des Leiterstromes mittels eines Nunanzeigers (18) beobachtet wird. der an die Sekundär wicklung (22) eines An'Iegetransformators angeschlossen ist, dessen Eisenkern (21) den Leiter (l) umfasst.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzei, chnet durch einen VerstÏrker (24), dessen Eingang durch den Spannungsabfall an einer f r die Kompensation in Betracht kommenden Leiterstrecke (l) gesteuert wird und dessen Ausgang die Kompensation bewirkt.

   8. Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da. ss der einen Kom pensationsstrom (Jn) erzeugende Ausgang des Verstärkers (24) einerseits an einen Hilfserder (9) und anderseits an den Leiter (1), dessen Erdung zu messen ist, und der Eingang des VerstÏrkers an zwei zwischen der Zuführungsstelle (11) des Kompensations- stromes (JK) und der Zuführungsstelle (10) des Messstromes (JM) liegende Punkte (15, 16) des Leiters angeschlossen ist.

   9. Einrichtung nach Unteranspruch 3, zum Mes, sen des Erdwiderstandes mehrerer par- allel gef hrter Leiter, insbesondere der Eckstreben eines Gittermastes, dadurch gekennzeichnet, da¯ der Kompensationsstrom (JK) den einzelnen parallel geführten Leitern an Stellen' (11), von denen aus die Leiterwiderstand bis zur Erde gleich gro¯ sind, über unter sich gleiche, im Verhältnis zu den zu erwartenden Übergangswiderständen grosse ZusatzwiderstÏnde (25, 26) zugeführt wird.

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