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DE1051970B - Procedure for the localization of a grounded power supply unit without operational interruption in an alternating or three-phase high-voltage cable network with a non-rigidly grounded zero point - Google Patents

Procedure for the localization of a grounded power supply unit without operational interruption in an alternating or three-phase high-voltage cable network with a non-rigidly grounded zero point

Info

Publication number
DE1051970B
DE1051970B DEW19849A DEW0019849A DE1051970B DE 1051970 B DE1051970 B DE 1051970B DE W19849 A DEW19849 A DE W19849A DE W0019849 A DEW0019849 A DE W0019849A DE 1051970 B DE1051970 B DE 1051970B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
earth
power supply
fault
current
cable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEW19849A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Ing Heinz Wurz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEINZ WURZ DIPL ING
Original Assignee
HEINZ WURZ DIPL ING
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEINZ WURZ DIPL ING filed Critical HEINZ WURZ DIPL ING
Priority to DEW19849A priority Critical patent/DE1051970B/en
Publication of DE1051970B publication Critical patent/DE1051970B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Description

DEUTSCHESGERMAN

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Lokalisierung eines erdgeschlossenen Netzteiles ohne Betriebsunterbrechung in Wechsel- bzw. Drehstrom-Hochspannungs-Kabelnetzen mit nicht starr geerdetem Nullpunkt.The invention relates to a method for locating a grounded power supply unit without Business interruption in alternating or three-phase high-voltage cable networks with not solidly earthed zero point.

Drehstrom-Hochspannungsnetze werden vielfach mit nicht starr geerdetem Systemmittelpunkt (Sternpunkt) betrieben. Diese Betriebsweise erfolgt mit dem Ziel, den Betrieb auch dann fortsetzen zu können, wenn ein Außenstrang des Netzes Erdschluß bekommt. Bei starrer Mittelpunkterdung wäre der Betrieb nicht aufrechtzuerhalten, da der Erdschluß eines Stranges einen einphasigen Kurzschluß darstellt.Three-phase high-voltage networks are often used with a system center point that is not rigidly earthed (star point) operated. This mode of operation is carried out with the aim of being able to continue operation if an outer branch of the network gets a ground fault. The operation would be with rigid center point grounding cannot be maintained because the earth fault of a string represents a single-phase short circuit.

Es ist erwünscht, im Erdschlußfall den Betrieb fortzusetzen und die Energieversorgung sowohl zeitlich als auch dem Umfang nach möglichst wenig einzuschränken, während man bestrebt ist, in kurzer Zeit den Erdschlußort zu ermitteln und die Schadenstelle zu beseitigen. Die Suche des Erdschlußortes muß aus drei Gründen möglichst schnell vonstatten gehen. Die Isolation der nicht erdgeschlossenen Stränge wird mit l/F-facher Spannungshöhe gegenüber dem Normalfall beansprucht, und die Gefahr eines Doppelerdschlusses reift heran. Die einpoligen, gegen Erde geschalteten Spanungswandler des Netzes sind mit y3 -fächer Spannung erregt, wofür sie zeitlich nicht unbegrenzt geeignet sind. Bei lichtbogen- und widerstandsbehafteten Erdschlüssen besteht die Gefahr, daß sich diese Erdschlüsse in geraumer Zeit zu Kurzschlüssen entwickeln.In the event of a ground fault, it is desirable to continue operation and the energy supply both in terms of time and to restrict the scope as little as possible, while striving to be short Time to determine the location of the earth fault and to remove the damaged area. The search for the location of the earth fault must be done as quickly as possible for three reasons. The isolation of the non-earthed strings is l / F times the voltage level compared to the Normally stressed, and the risk of a double earth fault matures. The unipolar ones, against earth switched voltage transformers of the network are excited with y3 -fold voltage, for which they do not temporally are unlimitedly suitable. In the case of arcing and resistance earth faults, there is a risk that these earth faults develop into short circuits in a long time.

Die Größe des Erdschlußstromes hängt bekanntlich von der Ausdehnung (Erdkapazität) des galvanisch zusammenhängenden Netzes und der Betriebsspannung ab. Wenn nicht besondere Erdschlußsucheinrichtungen vorgesehen sind, erfolgt die Suche nach dem Erdschlußort in der Weise, daß die vermutlich erdschlußbetroffenen Netzteile nacheinander vom restlichen Netz galvanisch getrennt und über »Isoliertransformatoren« gespeist werden. Diese Methode ist aber zeitraubend und birgt die Gefahren von Fehl schaltungen mit Kurzschlüssen in sich.As is well known, the size of the earth fault current depends on the expansion (earth capacitance) of the galvanic related network and the operating voltage. If not special earth fault detection devices are provided, the search for the earth fault location is carried out in such a way that those who are suspected of being affected by the earth fault are found Power supply units, one after the other, galvanically isolated from the rest of the network and via »isolating transformers« be fed. However, this method is time-consuming and carries the risk of incorrect switching Short circuits in themselves.

Es sind Verfahren zum Aufsuchen erdschlußbehafteter Kabel oder Kabelgruppen vorgeschlagen worden, die Hochspannungsumschaltungen vermeiden oder weitgehend einschränken.Methods are proposed for locating cables or groups of cables subject to earth faults avoid or largely limit high-voltage switchovers.

So ist z. B. ein Suchverfahren bekannt, nach dem die Kabel eines Netzes nacheinander automatisch durch eine Abfragevorrichtung kurzzeitig vom Netz abgetrennt und wieder zugeschaltet werden. Dieses Abfragespiel wird so lange fortgeführt, bis das erdschlußbehaftete Kabel durch Ansprechen eines erdschlußstrom- oder erdschlußspannungsabhängigen Gliedes gefunden ist. Eine Erdschlußsuche dieser Art hat zwangläufig unerwünschte Unterbrechungen derSo is z. B. a search method is known, according to which the cables of a network one after the other automatically briefly disconnected from the network by an interrogation device and then reconnected. This The interrogation game is continued until the earth-faulty cable is triggered by an earth-fault current or earth fault voltage dependent element is found. An earth fault search of this kind inevitably has unwanted interruptions in the

Verfahren zur Lokalisierung
eines erdgeschlossenen Netzteiles
Method of localization
a grounded power supply unit

ohne Betriebsunterbrechung
in einem Wechsel- bzw. Drehstrom-
without business interruption
in an alternating or three-phase

Hochspannungs-Kabelnetz
mit nicht starr geerdetem Nullpunkt
High voltage cable network
with not solidly earthed zero point

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Heinz Würz,
Berlin-Reinickendorf, Huttwiler Weg 10
Dipl.-Ing. Heinz Würz,
Berlin-Reinickendorf, Huttwiler Weg 10

Dipl.-Ing. Heinz Würz, Berlin-Reinickendorf,
ist als Erfinder genannt worden
Dipl.-Ing. Heinz Würz, Berlin-Reinickendorf,
has been named as the inventor

Stromversorgung des jeweils abgefragten Kabels zur Folge und ist aus diesem Grunde für eine Verwendung in Großstadt- und Industrienetzen erfahrungsgemäß ungeeignet.Power supply of the respectively queried cable results and is for this reason for one use Experience has shown that it is unsuitable in urban and industrial networks.

Bei einem anderen, weniger bekannten Verfahren werden die bei Erdschluß in den Leitungssträngen eines Kabels fließenden Ströme mittels Stromwandler summiert und die gebildeten Stromsummen nacheinander über einen handbetätigten Wahlschalter auf ein zentral in der Schaltanlage befindliches wattmetrisches Erdschluß relais geschaltet. Die Ortung des erdgeschlossenen Kabels erfolgt durch Ansprechen des Erdschlußrelais.In another, less well-known method, if there is a ground fault in the cable strands The currents flowing in a cable are summed up by means of a current transformer and the current sums formed one after the other via a manually operated selector switch to a wattmetric located centrally in the switchgear Earth fault relay switched. The earth-connected cable is located by addressing it of the earth fault relay.

Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem vorigen Verfahren ist eine Erdschluß suche ohne Stromlieferungsunterbrechung. Jedoch ergeben sich erhebliche Schwierigkeiten in den Fällen, in denen durch Netzumschaltung im Sinne von Netzverkleinerungen zwangläufig das Auftreten verringerter Erdschlußströme bedingt wird, die unterhalb des fest eingestellten Ansprechwertes des Erdschluß relais liegen und eine sichere Erdschlußortung unmöglich machen.The advantage of this method compared to the previous method is a search for an earth fault without Power supply interruption. However, there are significant difficulties in those cases where through network switching in the sense of network reductions inevitably the occurrence of reduced earth fault currents which are below the permanently set response value of the earth fault relay and make reliable earth fault location impossible.

Ein weiteres bekanntes Verfahren verzichtet auf eine zentrale Abfragevorrichtung und auf die Messung der Strangströme. Es beruht darauf, daß einerseits das erdschlußbehaftete Kabel den größten Strom führt und daß andererseits dieser Strom in praktisch voller Höhe auch dem Bleimantel des betroffenen Kabels und nur zu einem unbedeutenden Anteil über Erde fließt.Another known method dispenses with a central interrogation device and the Measurement of the string currents. It is based on the fact that, on the one hand, the earth-faulty cable is the largest Current leads and that on the other hand this current in practically the full amount also the lead jacket of the affected Cable and only an insignificant proportion flows via earth.

Um diesen Umstand auszunutzen, wird die Erdung des Kabelmantels in der speisenden oder in der zuIn order to take advantage of this fact, the cable jacket is grounded in the feeding or in the to

809 768/243809 768/243

3 43 4

speisenden Station in der Weise durchgeführt, daß eine Erdschlußsuche nicht nur bei vollem Erdschlußdas Kabelende (Kabelendverschluß) von der Erde strom, sondern auch bei verringertem Erdschlußstrom, isoliert aufgehängt wird und mittels eines besonderen vor allem auch dann, wenn ohne Wissen des Suchen-Leiters (z. B. Erdungsbandeisen) über eine Strom- den-Netzauftrennungen während der Dauer des Suchfallklappe an die Stationssammelerde angeschlossen 5 Vorganges erfolgen.feeding station in such a way that an earth fault search is not only carried out in the event of a full earth fault Cable end (cable termination) from the earth current, but also with reduced earth fault current, Is hung in isolation and by means of a special, especially if the search manager does not know (e.g. earthing strap) via a Stromden network separation for the duration of the search trap flap connected to the station common ground 5 process.

wird. Der Ansprechwert dieser Stromfallklappen ist Die Anwendungsmöglichkeit dieses neuen Ver-will. The response value of these current drop flaps is The possible application of this new

so hoch bemessen, daß er zwischen dem Gesamt- fahrens ist besonders dann gegeben, wenn mehreredimensioned so high that it is given between the total driving, especially when several

erdschlußstrom des galvanisch verbundenen Netzes Kabelgruppen gleichzeitig überwacht werden müssen,earth fault current of the galvanically connected network cable groups must be monitored at the same time,

und dem Teilerdschlußstrom des in Frage stehenden wie es in verzweigten Netzen erforderlich ist.and the partial earth fault current of the question as required in branched networks.

Kabels bzw. Teilnetzes liegt. io Die Erfindung besteht nun darin, daß aus denCable or subnet is located. io The invention consists in that from the

Diese Erdschlußfallklappen haben aber in mancher Mantelströmen aller in Richtung auf einen möglichen Hinsicht die in sie gesetzten Erwartungen nicht er- Erdschlußort speisenden, jeweils eine Kabelgruppe füllt. Die Fallklappen können durch Nullausgleich- bildenden Kabel die die Stromrichtung berücksichströme, die bei Lastschaltungen auftreten, ansprechen, tigende Stromsumme gebildet wird, indem die von ohne daß Erdschluß vorhanden war. Sie können auch 15 den einzelnen Mantelströmen der Einzelkabel an diesen an nicht betroffenen Kabeln zum Ansprechen kommen, zugeordneten Shunts hervorgerufenen Spannungswenn aussetzende und Lichtbogenerdschlüsse auf- abfalle Primärwicklungen von isolierenden Spannungstreten. Sie sprechen auch dann nicht mehr an, wenn wandlern zugeführt werden, deren Sekundärwickdurch Auftrennen des Netzes der Gesamterdschluß- lungen untereinander in Reihe geschaltet sind, und strom verringert wird. Ferner erfordern die zum Teil 20 daß bei dem Vergleich der den Summenströmen proörtlich weit voneinander entfernten Einbauorte ein portionalen Spannungen der einzelnen Kabelgruppen häufigeres, zeitraubendes Begehen der Anlage, um als Kriterium für die den erdschlußfreien Netzteil durch wiederholtes Zurückstellen falsch ausgelöster versorgenden Kabelgruppen ein nur kleiner, ihrer Fallklappen ihre Betriebsbereitschaft zu gewährleisten. eigenen Erdkapazität entsprechender Summenmantel-Schließlich ist bei parallel in Richtung Erdschluß- 25 strom und für die den erdschlußbehafteten Netzteil ort speisenden Kabeln ein Richtungsentscheid und versorgenden Kabelgruppen dagegen ein wesentlich auch ein Ansprechen unwahrscheinlich, so daß die größerer, der Erdkapazität des Gesamtnetzes ent-Anwendungsmöglichkeit solcher Erdschlußfallklappen sprechender Summenmantelstrom dient,
für verzweigte und vermaschte Netze fragwürdig ist. Das Kriterium für ein »erdschlußfreies« Netzteil Der zuletzt genannte Nachteil grenzt den Anwen- 30 bzw. für ein »erdgeschlossenes« Netzteil ist:
dungsbereich der Stromfallklappen auf einfachste Ein Netzteil wird dann eindeutig als »erdschluß-Netzgebilde (Strahlennetze) ein. frei« bewertet, wenn die für diesen Netzteil gebildete
In some sheath currents, however, these earth-fault trap flaps all in the direction of one possible respect do not meet the expectations placed on them. The drop flaps can be generated by means of cables that create zero balance and that take account of the currents that occur during load switching, in that the from was present without an earth fault. They can also respond to the individual sheath currents of the individual cables on unaffected cables, associated shunts caused voltage when intermittent and arc earth faults dropping primary windings of insulating voltage. They also no longer respond if transformers are supplied whose secondary windings are connected in series with one another by disconnecting the network of total earth faults and the current is reduced. In addition, when comparing the installation locations that are far apart from each other for the total currents, proportional voltages of the individual cable groups require frequent, time-consuming access to the system in order to only use a small, their drop flaps to ensure their operational readiness. own earth capacitance corresponding total sheath-Finally, with parallel in the direction of earth-fault current and for the cables feeding the earth-faulty power pack, a directional decision and supplying cable groups, on the other hand, a response is also significantly unlikely, so that the larger ones, the earth capacitance of the entire network, can be used Earth-fault flaps speaking total sheath current is used,
is questionable for branched and meshed networks. The criterion for a "ground fault" power supply unit The last-mentioned disadvantage limits the user or for a "grounded" power supply unit is:
A power supply unit is then clearly defined as a »earth fault network structure (radial networks). free «rated if the one formed for this power supply

Da sich die Arbeitsweise der Meldeeinrichtungen Stromsumme nur ebenso groß wie der der Erdkapader oben beschriebenen Art wechselnden Netzverhält- zität proportionale Erdschluß strom dieses Netzteiles nissen (Netzumschaltungen) von Fall zu Fall nicht 35 selbst ist.Since the mode of operation of the reporting devices is only as large as that of the Erdkapader above-described type of changing network ratio proportional earth fault current of this power supply unit nissen (network transfers) is not 35 itself on a case-by-case basis.

ohne weiteres anpassen läßt, haben trotz des be- Der »erdgeschlossene« Netzteil dagegen weist sichcan be adjusted without further ado, despite the fact that the "grounded" power supply unit proves itself

stehenden dringenden Bedürfnisses diese Einrich- dadurch aus, daß die für dieses Netzteil ermitteltethere is an urgent need for this facility in that the determined for this power supply unit

tungen nur in sehr beschränktem Umfang Eingang in Stromsumme der Erdkapazität des Gesamtnetzes ent-input only to a very limited extent.

die Verteilungsnetze gefunden. spricht und ebenso groß wie die Summe der Erd-found the distribution networks. speaks and is as large as the sum of the earth

Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein Verfahren zur 40 schlußströme aller erdschlußfreien Netzteile ist. Da-Experience has shown that a method of 40 short-circuit currents for all non-earthed power supplies. There-

Erdschlußortung in den meisten Fällen nur dann er- bei ist es für die Arbeitsweise nach dem VerfahrenEarth fault location in most cases only then is it for the method of operation according to the procedure

folgversprechend in der Praxis anwendbar ist, wenn gemäß der Erfindung gleichgültig, ob ein Netzteil voncan be used promisingly in practice if, according to the invention, it does not matter whether a power supply unit of

nachstehenden, sich aus der Praxis ergebenden For- mehreren Kabeln, d. h. einer Kabelgruppe, oder einemthe following for several cables resulting from practice, d. H. a cable group, or a

derungen weitgehend Rechnung getragen wird: Einzelkabel gebildet wird.changes are largely taken into account: single cable is formed.

a) Die Erdschluß suche muß ohne besondere Um- 45 Der Entscheid wird also nach der Festlegung geschaltungen im Netz oder in einer Verteilerstation troffen, daß dem »erdgeschlossenen« Netzteil der jeerfolgen. weils höchste Strom aus der Vielzahl der gemessenena) The earth fault search must be carried out without any particular changes in the network or in a distribution station that the "grounded" power supply unit will ever succeed. because it is the highest current of the multitude of measurements

b) Es soll eine unterbrechungsfreie Energieversor- Ströme zugeordnet ist, wobei die absolute Stromhöhe gung im Netz während der Dauer des Suchvor- keinen Einfluß auf diesen Entscheid nimmt. So ist ganges gewährleistet sein. 50 eine sichere Ortung auch dann noch möglich, wennb) An uninterruptible energy supply is to be assigned to currents, with the absolute current level in the network during the duration of the search does not have any influence on this decision. So is ganges can be guaranteed. 50 secure location is still possible even if

c) Die eindeutige Lokalisierung des erdgeschlossenen während des Suchvorgangs Netzumschaltungen zum Netzteils soll nicht nur an Einzelkabeln, sondern Zwecke von Netzauftrennungen erfolgen müssen und auch an mehreren das gleiche Netzteil parallel die absolute Stromhöhe des Gesamterdschluß Stroms speisenden Kabeln und vor allem auch in teil- sich um ein Vielfaches verringert.c) The unambiguous localization of the earth-connected during the search process Power supply should not only have to be done on single cables, but also for the purpose of network separation the absolute current level of the total earth fault current even on several of the same power supply unit in parallel feeding cables and, above all, in some of them are reduced many times over.

vermaschten oder verzweigten Netzen möglich 55 Der Vergleich der stromsummenproportionalenmeshed or branched networks possible 55 The comparison of the current sum proportional

sein. Spannungen der verschiedenen Kabelgruppen wirdbe. Tensions of the various cable groups

d) Eitfe sichere Lokalisierung des erdgeschlossenen mittels eines handbetätigten, mehrstufigen Wahlschal-Netzteils muß auch bei verringertem Erdschluß- ters bei Verwendung nur eines Spannungsmeßinstrustrom, z. B. nach Netzauftrennungen, durchführ- ments vorgenommen. Das Spannungsmeßinstrument bar sein. 60 wird über die jeweiligen Stufen des Wahlschalters and) Eitfe safe localization of the earth-closed by means of a manually operated, multi-stage selector switch power supply must also with reduced earth fault when using only one voltage measuring current, z. B. carried out after network disconnections. The tension meter be cash. 60 is switched on via the respective level of the selector switch

Das erfindungsgemäße Verfahren löst die Aufgabe die gebildeten einzelnen Kabelgruppen geschaltet,The inventive method solves the problem of switching the individual cable groups formed,

der Lokalisierung eines erdgeschlossenen Netzteils Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrensthe localization of a grounded power supply unit To explain the method according to the invention

ohne Betriebsunterbrechung in Wechsel- bzw. Dreh- dienen die Zeichnungen, an Hand derer die MessungThe drawings on the basis of which the measurement is carried out are used without interrupting operations in alternating or turning

strom-Hochspannungs-Kabelnetzen mit nicht starr des Mantelstroms (Fig. 1 a, 1 b), die Summierungcurrent-high-voltage cable networks with non-rigid of the sheath current (Fig. 1 a, 1 b), the summation

geerdetem Nullpunkt bei weitgehender Erfüllung der 65 mehrerer Mantelströme (Fig. 2) und der Suchanlageearthed zero point with extensive fulfillment of the multiple sheath currents (Fig. 2) and the search system

obengenannten Forderungen des praktischen Be- eines teilvermaschten Netzes (Fig. 3) beschriebenThe above-mentioned requirements of the practical use of a partially meshed network (FIG. 3) are described

triebes. Es bietet als wesentlichsten Vorteil gegen- werden.instinct. It offers to be countered as the main advantage.

über den bekannten Verfahren die Möglichkeit einer Eine Möglichkeit der Messung des MantelstromsThe possibility of measuring the sheath current via the known method

eindeutigen Erdschlußlokalisierung auch in verzweig- besteht beispielsweise darin, den im Erdschlußfallunambiguous earth fault localization also in branching consists, for example, in the case of an earth fault

ten und teilvermaschten Netzen. Es erlaubt weiterhin 70 über den Bleimantel des Kabels fließenden Strom anand partially meshed networks. It also allows current to flow through the lead sheath of the cable

Claims (3)

einem niederohmigen Shunt 1 zu messen und den Spannungsabfall an diesem als Maß für den Mantelstrom zu verwenden. Die Größen des Shunts I (etwa 1 MOhm) ist so gewählt, daß durch das Einschleifen dieses zusätzlichen Widerstandes die Erdungsverhältnisse des Kabels nicht merklich verändert werden. Eine sehr einfache Methode der Strommessung mit Shunt 1 besteht, wie in Fig. 1 a gezeigt, darin, eine geeignete Länge des Kabelmantels 2 (bei Bleimänteln etwa 2 bis 3 m) als Shunt 1 selbst zu verwenden. Es ist auch möglich, nach Fig. Ib, in Verbindung zwischen Kabelmantel 2 und Stationssammelerde 3 einen Shunt4 entsprechender Größe (z.B. Erdungsbandeisen) einzuschleifen, wenn der Kabelmantel 2 als Meßwiderstand nicht verwendbar ist. In diesem Falle ist es jedoch notwendig, die Endverschlüsse der Kabel in der üblichen Weise gegen Erde isoliert aufzuhängen. Die auf diese Weise an dem zu den Netzteilen I, II und III hinführenden Kabel gewonnenen, den Mantelströmen proportionalen Spannungen werden, wie in Fig. 2 dargestellt, über die Summierungsübertrager 10 bis 14 der Abfrageeinrichtung 6, bestehend aus einem handbetätigten, mehrstufigen Wahlschalter und einem Spannungsmeßgerät, zugeführt. Dabei kann das Übersetzungsverhältnis der Isolierübertrager so gewählt werden, daß sie für das Instrument hochohmige Anpassung bedeuten und damit die Möglichkeit bieten, die Abfragevorrichtung an einem vom Shunt entfernten Meßort (ζ. B. der Warte in der Verteilerstation) anzuordnen, ohne daß die Instrumentenzuleitungswiderstände einen störenden Einfluß auf die Meßgenauigkeit nehmen. Ein- entscheidender Vorteil der elektrischen Summierung der den Einzelmantelströmen proportionalen Spannungen liegt darin, daß besonders in teilvermaschten Netzen eine sichere Erdschlußlokalisierung möglich ist. In derartigen Netzgebilden fließt, wie in Fig. 3 dargestellt, aus einem »erdschlußfreien« Netzteil, z. B. Netzteil I, der Erdschluß strom dieses Netzteiles (22 A), aufgeteilt in Teilströme, entweder direkt, z. B. 4 A, oder über die Speisekabel anderer erdschlußfreier Netzteile, z.B. 18A, über Netzteil II, zum erdgeschlossenen Netzteil, z. B. Netzteil III, hin. Wenn, was im allgemeinen der Fall ist, der Erdschlußort und der tatsächliche Erdschlußstrom unbekannt sind, ist nicht erkennbar, ob die Beträge 18 und 46 A zu addieren oder sinngemäß zu subtrahieren wären. Die Entscheidung hierüber wird dem Messenden durch die elektrische Summierung in der Weise abgenommen, daß nach dem Erfindungsgedanken die Meßschaltung der beschriebenen Art zwischen zu addierenden und subtrahierenden Teilströmen der Kabel unterscheidet und für »erdschlußfreie« Netzteile den Erdschlußstrom dieses Netzteiles allein als Meßwert herstellt; für das »erdgeschlossene« Teilnetz wird dagegen die Summe der Erdschlußströme aller erdschlußfreien Teilnetze gemessen. Die Meßschaltung unterscheidet im Sinne der Erdschlußstromrichtung nach positiven und negativen Beträgen. In dem angeführten Beispiel ergeben sich dann, wie in Fig. 3b dargestellt: für die Kabel zum Teilnetzl 6A +12A + 4A = 22A Teilnetz II .... 46 A-18 A =28 A Teilnetz III .... 10 A +50 A +8 A = 68 A Teilnetz IV .... 14 A+ 4 A =18 A Der größte Summenstrom ist in den Speisekabeln für Netzteil III meßbar. Damit ist Netzteil III als erdschlußbehaftet ausgewiesen. Für die Netzteile I, II, IV werden Summenströme gemessen, die ihrem Betrage nach dem Erdschlußstrom des jeweiligen erdschlußfreien Netzteiles entsprechen. Das Ziel, den Zeitverzug zwischen Erdschlußeintritt und Abtrennung des betroffenen Teilnetzes auf ein Minimum zu beschränken, kann durch eine automatisch arbeitende Abfragevorrichtung erreicht werden. Diese automatische Abfragevorrichtung besteht aus einem Schrittschaltwerk, das mit einem Wählschalter gekuppelt ist und ein Meßrelais nacheinander auf die einzelnen Meßstellen schaltet. Der Anwurf des Schrittschaltwerkes erfolgt durch die beim Erdschluß auftretende Spannung des Netzsystem-Nullpunktes gegen Erde, und das Schrittschaltwerk wird von dem Meßrelais an der Meßstelle gestoppt, an der ein voreingestellter Ansprechwert überschritten wird. Wird der voreingestellte Meßwert nicht überschritten, läuft das Schrittschaltwerk durch. Nach vollzogenem vollständigem Durchlauf wird der Ansprechwert des Relais stufenweise bei jedem weiteren Durchlauf herabgesetzt. Wird an einer abgefragten Meßstelle der auf diese Weise schrittweise reduzierte Ansprechwert des Relais überschritten, stoppt das Schrittschaltwerk, und eine der Meßstelle zugeordnete Meldeeinrichtung (Fallklappe od. dgl.) meldet das zugehörige Kabel oder die Kabelgruppe als erdschlußbetroffen. Nach Verschwinden des Erdschlusses und damit Verschwinden der Spannung des Systemnullpunktes gegen Erde läuft die automatische Abfragevorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurück und ist für einen neuerlich auftretenden Erdschluß suchbereit. Patentansprüche:to measure a low-resistance shunt 1 and to use the voltage drop across it as a measure of the sheath current. The size of the shunt I (approx. 1 MOhm) is chosen so that the grounding conditions of the cable are not noticeably changed by looping in this additional resistor. A very simple method of measuring current with shunt 1, as shown in FIG. 1 a, consists in using a suitable length of cable sheath 2 (about 2 to 3 m in the case of lead sheaths) as shunt 1 itself. It is also possible, as shown in Fig. 1b, to loop in a shunt 4 of the appropriate size (e.g. earthing strap) in connection between the cable jacket 2 and the station common ground 3, if the cable jacket 2 cannot be used as a measuring resistor. In this case, however, it is necessary to suspend the cable terminations in the usual way, insulated from earth. As shown in Voltmeter, supplied. The transmission ratio of the isolating transformers can be selected so that they mean high-resistance adaptation for the instrument and thus offer the possibility of arranging the interrogation device at a measuring location remote from the shunt (e.g. the control room in the distribution station) without the instrument lead resistances interfering have a disruptive influence on the measurement accuracy. A decisive advantage of the electrical summation of the voltages proportional to the individual sheath currents is that reliable earth fault localization is possible, especially in partially meshed networks. In such network structures, as shown in FIG. B. power supply I, the earth fault current of this power supply (22 A), divided into partial currents, either directly, z. B. 4 A, or via the supply cables of other non-earthed power supplies, e.g. 18A, via power supply II, to the earthed power supply, e.g. B. Power supply III out. If, which is generally the case, the earth fault location and the actual earth fault current are unknown, it is not possible to determine whether the amounts 18 and 46 A should be added or subtracted accordingly. The decision about this is taken from the person measuring by the electrical summation in such a way that, according to the inventive concept, the measuring circuit of the type described distinguishes between partial currents to be added and subtracted and produces the earth-fault current of this power supply unit as a measured value for "earth-fault-free" power supplies; for the “earth-closed” sub-network, on the other hand, the sum of the earth-fault currents of all earth-fault-free sub-networks is measured. The measuring circuit differentiates between positive and negative amounts in terms of the direction of the earth fault current. In the example given, as shown in Fig. 3b: for the cables to sub-network 6A + 12A + 4A = 22A sub-network II .... 46 A-18 A = 28 A sub-network III .... 10 A + 50 A +8 A = 68 A sub-network IV .... 14 A + 4 A = 18 A The largest total current can be measured in the supply cables for power pack III. Power supply III is thus shown as subject to a ground fault. For the power supply units I, II, IV, total currents are measured which correspond to the amount of the earth-fault current of the respective earth-fault-free power supply unit. The aim of reducing the time delay between the occurrence of the earth fault and the disconnection of the affected sub-network to a minimum can be achieved by an automatically operating interrogation device. This automatic interrogation device consists of a stepping mechanism, which is coupled with a selector switch and a measuring relay switches one after the other to the individual measuring points. The step switch mechanism is started by the voltage of the mains system zero point to earth occurring in the event of a ground fault, and the step switch mechanism is stopped by the measuring relay at the measuring point at which a preset response value is exceeded. If the preset measured value is not exceeded, the stepping mechanism runs through. After a complete cycle, the response value of the relay is gradually reduced with each subsequent cycle. If the response value of the relay, which is gradually reduced in this way, is exceeded at a polled measuring point, the step-by-step switching mechanism stops and a signaling device assigned to the measuring point (drop flap or the like) reports the associated cable or cable group as a ground fault. After the earth fault has disappeared and the voltage of the system zero point to earth has disappeared, the automatic interrogation device returns to its starting position and is ready to search for a new earth fault. Patent claims: 1. Verfahren zur Lokalisierung eines erdgeschlossenen Netzteils ohne Betriebsunterbrechung in einem Wechsel- bzw. Drehstrom-Hochspannungs-Kabelnetz mit nicht starr geerdetem Nullpunkt, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Mantelströmen aller in Richtung auf einen möglichen Erdschlüßort speisenden, jeweils eine Kabelgruppe bildenden Kabel die die Stromrichtung berücksichtigende Stromsumme gebildet wird, indem die von den einzelnen Mantelströmen der Einzelkabel an diesen zugeordneten Shunts hervorgerufenen Spannungsabfälle Primärwicklungen von isolierenden Spannungswandlern zugeführt werden, deren Sekundärwicklungen untereinander in Reihe geschaltet sind, und daß bei dem Vergleich der den Summenströmen proportionalen Spannungen der einzelnen Kabelgruppen als Kriterium für die den erdschlußfreien Netzteil versorgenden Kabelgruppen ein nur kleiner, ihrer eigenen Erdkapazität entsprechender Summenmantelstrom und für die den erdschlußbehafteten Netzteil versorgenden Kabelgruppen dagegen ein wesentlich größerer, der Erdkapazität des Gesamtnetzes entsprechender Summenmantel strom dient.1. Procedure for locating a grounded power supply unit without interrupting operation in an alternating or three-phase high-voltage cable network with not rigidly earthed zero point, characterized in that all of the sheath currents in the direction of one possible Cables feeding the ground fault location, each forming a cable group, which takes into account the direction of the current Current sum is formed by dividing the individual sheath currents from the individual cables Voltage drops caused at these assigned shunts are supplied to primary windings from isolating voltage transformers whose secondary windings are connected in series with one another, and that in the comparison the voltages of the individual cable groups proportional to the total currents as a criterion for the cable groups supplying the ground fault free power supply unit only one small one, theirs own earth capacitance corresponding total sheath current and for those with earth faults Cable groups supplying the power supply unit, on the other hand, have a significantly larger earth capacity of the entire network corresponding total jacket current is used. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der stromsummenproportionalen Spannungen den verschiedenen Kabelgruppen mittels eines handbetätigten mehrstufigen Wahlschalters durch nur-ein Spannungsmeßinstrument vorgenommen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the comparison of the current sum proportional Tensions the different cable groups by means of a manually operated multi-stage Selector switch by one-voltage meter only is made. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen mehrmaligen Stromvergleich eine Wahlschalterautomatik mit Schritt-3. The method according to claim 1, characterized in that for a multiple current comparison an automatic selector switch with step
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1113985B (en) * 1959-01-06 1961-09-21 Verbundnetz Ost Veb Method and measuring device for section-by-section determination of a line or cable section with a permanent earth fault or earth fault transient and for locating the earth connection point in compensated or unremoved AC networks

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DE685798C (en) * 1938-07-21 1939-12-23 Hans Weber Arrangement for the selective detection of earth faults in non-solidly earthed alternating current high-voltage networks

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