CH422150A - Gerät zur Überwachung der Spannung an einer Wechselstromleitung - Google Patents

Description

  Gerät     zur    Überwachung der     Spannung    an einer     Wechselstromleitung       Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Überwa  chung der Spannung an einer Wechselstromleitung.  



  Bei der     Überwachung    einer     Hochspannungs-          Übertragungsleitung    ist häufig die Verwendung einer  die Spannung anzeigenden Einrichtung, die einen  Spannungswandler oder einen an die Übertragungs  leitung     angeschlossenen    Kopplungskondensator er  hält; angebracht. Derartige Einrichtungen können  beispielsweise in unbesetzten Unterstationen einge  setzt werden oder zur automatischen Anregung zum  Umschalten, zur Spannungsüberwachung während  Instandsetzungszeiten bzw. zur Gewinnung einer Be  tätigungsspannung für einen Aufzeichnungsoszillo  graphen verwendet werden.

   Bei diesen Anwendungs  fällen wird der     Hochspannungs-Übertragungsleitung     keine nennenswerte Leistung entzogen, so dass diese  Einrichtung keine Belastung für die     Übertragungslei-          tung    bilden.  



  Es ist bekannt, ein empfindliches Relais zu ver  wenden, das mittels eines Kondensators an eine       Übertragungsleitung    gekoppelt ist, um eine Spannung  ohne nennenswerte Leistungsentnahme aus der  Übertragungsleitung zu gewinnen. Diese Spannung  dient     zur    Betätigung des Relais, damit dieses eine  Anzeige gibt, wenn ihm eine einem bestimmten Pro  zentsatz der     Leitungsnennspannung,    beispielsweise       40        %,        entsprechende        Spannung        zugeführt        wird.        Ein     Absinken der Leitungsspannung bis auf einen niedri  geren,

   vorbestimmten Prozentsatz ihres Nennwertes,       beispielsweise        10        %,        lässt        sich        durch        eine        entspre-          chende    Spannung ebenfalls mittels des Relais anzei  gen.

   Dieses Relais ist üblicherweise parallel zu einem       Erdungsschalter    sowie zu einer für Schutzzwecke  vorgesehenen Spitzenfunkenstrecke geschaltet; das  Relais kann ferner parallel zu einer Röhre     mit    vorbe-         stimmter    Durchschlagsspannung angeordnet sein, um  es vor sehr hohen Spannungsanstiegen, beispielsweise  vor hohen Spitzenspannungen infolge von Schaltstös  sen, zu schützen.  



  Grundsätzlich kann ein derartiger bekannter  Relaiskreis ein Relais dann erregen, wenn ihm bei  spielsweise 40 0/0 der     Leitungsnennspannung    entspre  chende Spannungen zugeführt werden, und das  Relais zwecks Anzeige eines Spannungsabfalls dann       aberregen,    wenn die Leitungsspannung auf     angenä-          hert        10        %        ihres        Nennwertes        absinkt.        Es        ist        aber        in     manchen     Anwendungsfällen    wünschenswert,

   eine       Einrichtung    zu haben, die bei gegebenen Leitungs  spannungen mit einer Genauigkeit von weniger als  10 0/0 anspricht und     abfällt,    und die ein     Verhältnis     von Abfallen zu Ansprechen von 67 0/a oder höher  hat. Dieses Verhältnis und die gewünschte Genau  igkeit können nur durch Verwendung einer Gleich  stromquelle erhalten werden.  



  Es ist vorgeschlagen worden, einen Gleichrichter  kreis zwischen die Wicklung des Relais und den       Koppel-Kondensatorkreis    zu schalten, aber die Er  fahrung hat gezeigt,     dass    dann Gegenspannungen mit  sehr hohen Spitzenwerten infolge von Schaltstössen       auftreten,    und es ist unwirtschaftlich, Gleichrichter zu  verwenden, die den hohen Spitzenwerten der Gegen  spannungen widerstehen können.  



  Die Erfindung vermeidet diese und andere Nach  teile des Standes der Technik. Sie ist dadurch ge  kennzeichnet, dass erfindungsgemäss mit der Wech  selstromleitung ein Filternetzwerk elektrisch verbun  den ist, dass     derart    bemessen ist, dass es Änderungen  der     nennfrequenten    Komponente der Spannung an  der Leitung überträgt, aber     höherfrequente    Kompo  nenten dieser Spannung     mindestens    teilweise unter-           drückt,        dass    an den Ausgang des Filternetzwerkes  gleichrichtende Elemente angeschlossen sind,

   und  dass die von diesen Elementen abgegebene gleichge  richtete     Spannung    einer     Relaiseinrichtung        zugeführt     ist, die bei einem vorgegebenen     Wert    der Spannung  an der Leitung zwecks Abgabe eines     Signals    an  spricht und bei einer unterhalb     dieses        Wertes    liegen  den Spannung     zwecks    Beendigung der     Signalgabe     abfällt.  



       Die        Erfindung    wird     im    folgenden anhand der  Zeichnung, die schematisch eine Ausführungsform  des     erfindungsgemässen    Gerätes zeigt, erläutert.  



  Die     Übertragungsleitung    10     für    hohe Wechsel  spannungen ist mit dem einen Anschluss der Koppel  kondensatoranordnung 11 verbunden, deren unterer       Anschluss        mittels    des Leiters 12 mit dem einen An  schluss des     Abgriffskondensators    13 verbunden ist,       während    dessen anderer     Anschluss        mittels    des Leiters  14 an Erde 15 gelegt ist.

   Wenn auch der     Kondensator     11     zwecks        Vereinfachung    der Zeichnung als einzel  ner Kondensator dargestellt ist, kann er verständli  cherweise - und das     wird    üblicherweise der Fall sein  - als Anordnung von in Serie geschalteten Konden  satoren     ausgeführt    sein, um auch grössere Spannun  gen an der Hochspannungsleitung 10 erfassen zu  können, ohne dass ein Durchbruch an der     Kondensa-          toranordnung        erfolgt.     



  Über die Leiter 12 und 14 sind die Spitzen 16  und 17 einer Funkenstrecke     für    Schutzzwecke ange  schlossen, und     ebenfalls    über die Leiter 12 und 14 ist  der einpolige     Erdungsschalter    18 angeschlossen.

   Eine       Funkenstreckenröhre    19, beispielsweise die im Han  del unter der Typenbezeichnung     KX-642        bekannte     Röhre, ist über die     Leiter    12 und 14     an    den     Abgriffs-          kondensator    13 gelegt;

   über die Leiter 12 und 14       sind    ferner die     Induktivität    21, der Leiter 22 und der  Kondensator 23 angeschlossen.     Induktivität    21 und  Kondensator 23 bilden     ein        frequenzabhängiges    und       frequenzempfindliches        Spannungsteiler-    oder     Tief-          passfilter-Netzwerk.    Für eine Leitungsfrequenz von  beispielsweise 60     Hz    stellt die     Induktivität    21 eine  sehr     kleine    Recktanz dar, und der überwiegende Teil  der Spannung lieb an dem Kondensator 23,

   der bei       Nennfrequenz    einen sehr hohen     Reaktanzwert    hat;       andererseits        besitzt    die     Induktivität    21 bei hohen  Frequenzen, beispielsweise bei Schaltstössen,     einen     hohen     Reaktanzwert,    und der grössere Teil des Span  nungsabfalls     lieb    an der     Induktivität    21,     während     nur ein relativ kleiner Teil der     Spannung    zwischen  den Leitern 22 und 14 erscheint.

   Der Regelwider  stand 25 mit dem veränderbaren     Abgriff    26 ist zur       Regulierung    der Spannung an dem     allgemein        mit    27  bezeichneten     Zweiweggleichrichter    vorgesehen, des  sen Eingangsklemmen 28 und 29     mit    den Leitern 22  und 14 verbunden sind und dessen Ausgangsklem  men 31 und 32     mit    der Wicklung 33 des allgemein       mit    34 bezeichneten Relais in Verbindung stehen.

    Wie ersichtlich, besitzt das Relais 34 ein Paar von  Kontakten 36 und 37 zwecks Überwachung von       Nutzstromkreisen,    die Indikationen des Vorhanden-         seins    einer     Leitungsspannung    am Leiter 10     zumindest     von einem vorgegebenen Prozentsatz der normalen  Höhe und ebenfalls Indikationen dann verursachen,       wenn    das Relais infolge einer     fehlerhaften    Leitungs  spannung abfällt.  



  Es sei als Beispiel     angenommen,    dass im Betrieb  des in der Figur dargestellten Gerätes der Leitung 10  eine     normale,    im wesentlichen     sinusförmige     60     Hz-Welle        zugeführt    ist.

   Diese Spannung     verteilt     sich über die Kondensatoren 11 und 13 umgekehrt  proportional zu deren     Kapazitätswerten,    und die an  dem     Abgriffskondensator    13 stehende Wechselspan  nung wird ferner über das     frequenzempfindliche          Spannungsteilernetzwerk    mit der     Induktivität    21 und  dem Kondensator 23 in von der Frequenz abhängiger  Weise aufgeteilt.

   Der     mit    ansteigender Frequenz klei  ner werdende, an dem Kondensator 23 stehende Teil  der     Abgriffsspannung    wird im Gleichrichter 27  gleichgerichtet, und der Gleichstromausgang an den       Klemmen    31 und 32 ist mit der Wicklung 33 des  Relais 34 verbunden.

   In der     Praxis    hat es sich ge  zeigt, dass das Relais 34 bei einer vorgegebenen Lei  tungsspannung     mit    einer Genauigkeit von     weniger    als       10        %        ansprechen        und        abfallen        wird,        und        dass        es        ein          Verhältnis    von Abfallen zu Ansprechen von 67     0/0     oder mehr besitzt.

   Es hat sich ferner in der Praxis  gezeigt, dass der Kreis     hinlänglich    gegen     hochfre-          quente    Spannungsanstiege geschützt ist, die durch  Schaltvorgänge oder andere     Einschwingvorgänge    er  zeugt werden. Beim Testen des Kreises wurde festge  stellt, dass sogar bei gerade unterhalb der Durch  schlagsspannung des Koppelkondensators liegenden       Spannungen    die     maximale    Spannung an dem Gleich  richter 27 weniger als 100 Volt beträgt.  



  Gleichrichter, die eine     derartige    Spannung aushal  ten, sind     ohne    weiteres zu vertretbaren Preisen er  hältlich.  



  Demgemäss ist eine zur Lösung der obenerwähn  ten Aufgaben     gut    geeignetes Gerät geschaffen wor  den, wobei diese Aufgaben in der     Schaffung    einer  empfindlichen und genauen Relaisanordnung für die  Gewinnung einer Anzeige des Vorhandenseins einer  Spannung an einer     Übertragungsleitung    sowie in der  Erzielung einer Anzeige beim Abfall der Spannung  an der     Übertragungsleitung    auf einen     vorbestimmten     minimalen     Wert    oder darunter bestehen.  



  Zusätzlich zur Regulierung der     Amplitude    des  dem Gleichrichter     zugeführten    Signals kann die Ein  stellung des Wertes des veränderbaren Widerstandes  25 die     Filtereigenschaften    des     Tiefpassfilters    ändern,  da dieser Widerstand den Teil einer Impedanz des       L-C-Spannungsteilers    bildet.  



  Der veränderbare     Bürdenwiderstand    25 stellt fer  ner ein Mittel zur Kompensation von Variationen der       Werte    der einzelnen Komponenten innerhalb zulässi  ger Toleranzen dar.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Gerät zur Überwachung der Spannung an einer Wechselstromleitung, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Wechselstromleitung ein Filternetzwerk elek trisch verbunden ist, das derart bemessen ist, dass es Änderungen der nennfrequenten Komponente der Spannung an der Leitung überträgt, aber höherfre- quente Komponenten dieser Spannung mindestens teilweise unterdrückt, dass an den Ausgang des Fil ternetzwerkes gleichrichtende Elemente angeschlos sen sind, und dass die von diesen Elementen abgege bene gleichgerichtete Spannung einer Relaiseinrich tung zugeführt ist,

   die bei einem vorgegebenen Wert der Spannung an der Leitung zwecks Abgabe eines Signals anspricht und bei einer unterhalb dieses Wer tes liegenden Spannung zwecks Beendigung der Si gnalabgabe abfällt. UNTERANSPRÜCHE 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Filternetzwerk eine in Reihe mit den gleichrichtenden Elementen liegende Induktivität und einen dem Eingang der gleichrichtenden Ele mente parallelgeschalteten Kondensator enthält. 2.

   Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass dem Filternetzwerk ausgangsseitig ein veränderbarer Widerstand zur Änderung der Filterei genschaften parallel geschaltet ist. 3. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Filternetzwerk mit der Wechsel stromleitung durch einen kapazitiven Spannungsteiler verbunden ist. 4. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass dem Filternetzwerk eingangsseitig beim Auftreten einer bestimmten Spannungsamplitude nie, derohmig werdende Schaltungselemente, wie Fun kenstrecken, parallelgeschaltet sind. 5. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Relaiseinrichtung einen Indikator für die Spannung an der Wechselstromleitung betä tigt.