DE1073621B - Verfahren zur Messung des Netzinnenwiderstandes - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung des Netzinnenwiderstandes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung des Netzinnenwiderstandes (Scheinwiderstand und Phasenwinkel) für die Netzfrequenz mit einer Meßspannung höherer Frequenz und einer künstlichen Belastung, die in einer bei Geräten zur Bestimmung der Kurzschluß stärke bekannten Weise an die Netzklemmen mit einer der Frequenz der Netzspannung gleichen Häufigkeit angeschaltet wird.
• Gemäß der Erfindung ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsstrom eine aus einem Variometer mit umschaltbarem Ubersetzungsverhältnis und einem ohmschen Widerstand bestehende Kompensationseinrichtung durchfließt, von der eine Summenspannung abgenommen wird, deren eine Komponente mit dem Belastungsstrom in Phase ist und deren andere Komponente dem Belastungsstrom in der Phase um 900 voreilt sowie in der Größe durch das Variometer einstellbar ist, und daß diese Summenspannung einer aus der Netzspannung abgeleiteten Spannung entgegengeschaltet wird, worauf durch Einstellung des Variometers und eines auf der Seite der künstlichen Belastung angeordneten Potentiometers mit Hilfe eines über einen die Meßfrequenz durchlassenden Bandpaß zwischen den gegeneinandergeschalteten Spannungen liegenden Instrumentes ein Nullabgleich durchgeführt wird, derart, daß am Variometer der Phasenwinkel und nach Umschaltung des Variometers auf ein größeres Übersetzungsverhältnis sowie Umschaltung des Instrumentes zur Messung der am Potentiometer abgegriffenen Spannung am Instrument der Scheinwiderstand oder der Kurzschlußstrom für Nennt spannung bei Netzfrequenz ablesbar ist.
• An sich ist es, wie aus vorstehendem hervorgeht, bei Geräten zur Bestimmung der Kurzschlußstrom stärke bekannt, eine künstliche Belastung mit einer der Frequenz der Netzspannung gleichen Häufigkeit an die Netzklemmen anzuschalten. Bei einem solchen Gerät sind zur Bestimmung des Innenwiderstandes zwei Messungen erforderlich, nämlich das eine Mal mit ohmscher Belastung und das zweite Mal mit rein induktiver Belastung, da man durch die erste Messung nur den Spannungsabfall an dem Wirkanteil und durch die zweite Messung nur den Spannungsabfall an dem Blindanteil des Widerstandes erhält.
• Beide Meßwerte sind dann quadratisch zu addieren, um den tatsächlichen gesamten Spannungsabfall am Innenwiderstand zu gewinnen. Bei der Meßanordnung gemäß der Erfindung kann man ohne Rechnung Scheinwiderstand und Phasenwinkel ablesen.
• Soweit eine andere Anordnung zur Messung des Wirk- und Blindanteiles eines Scheinwiderstandes bekannt ist, ist nur eine einzige Frequenz, nämlich die verwendete Meßfrequenz, vorhanden. Außerdem weicht die Schaltung gemäß der Erfindung insofern wesentlich von dieser bekannten Schaltung ab, als bei der Schaltung gemäß der Erfindung die Wirkkomponente unveränderbar und nur die Blindkomponente einstellbar ist; als zweite Stellgröße dient das Potentiometer, mit dem die Größe beider Komponenten gleichmäßig verändert werden kann.
• In dem gezeigten Schaltungsbeispiel stellt Zi den zu messenden Innenwiderstand mit ohmschem und induktivem Anteil dar. Zur Messung dient eine Spannung mit einer Frequenz von vorzugsweise 100 Hz, während die Netzspannung eine Frequenz von 50 Hz hat, für die der Scheinwiderstand und der Phasenwinkel des Netzinnenwiderstandes Zi zu ermitteln ist. Die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erforderliche Meßschaltung wird an die Netzanschlußklemmen K1 und K2 angeschlossen. Durch einen mit einer Häufigkeit von 50 Hz betätigten Schalter, der in dem Ausführungsbeispiel der Sperrschichtgleichrichter Cl ist, wird an das Netz während der positiven oder negativen Spannungshalbwellen künstlich eine Belastung angelegt.
• Der demzufolge fließende Belastungsstromi, der die Harmonischen 100, 200, 300... Hz enthält, verläuft über den Sperrschichtgleichrichter Cl, den Belastungswiderstand rb sowie eine aus dem Variometer M (z. B. eisengeschlossenes Dynamometer) und dem konstanten Widerstand rO bestehende Kompensationseinrichtung bzw. das Potentiometer P. An dem Potentiometer liegt somit eine Spannung, die dem Strom i proportional ist. Sie setzt sich aus zwei Komponenten zusammen, nämlich aus einer Spannungskomponente, die infolge des ohmschen Widerstandes r0 mit dem Strom i in Phase ist, und einer Spannungskomponente, die infolge des Variometers M dem Strom um 900 vorauseilt; durch Verstellung des VariometersiM ist die dem Strom i vorauseilende Spannungskomponente von dem Wert Null aus einstellbar.
• Die Spannung an dem Potentiometer P entspricht fréquenzgetreu der an dem Netzinnenwiderstand Zi abfallenden Spannung.
• Außerdem gehört zur Meßschaltung noch der Schalter S mit den beiden Schaltarmen S1 und S2, von denen der SchaltarmS, in der Stellunga die linke Variometerwicklung mit der Windungszahl n und in der Stellung b die rechte Variometerwicklung mit der Windungszahl 2 n einschaltet, während der Schaltarm S2 in der Stellung a das in Ohm geeichte Instrument 24 über den Bandpaß für 100 Hz an das Potentiometer P und in der Stellung b das InstrumentA zwischen denAbgriff amPotentiometerP und das eine Ende der Sekundärwicklung des Wandlers W legt, Zur Durchführung der Messung werden die SchaltarmeS, und S2 des Schalters S zuerst in die Stellung b gebracht. Das Variometer M und das Potentiometer P werden dann so lange verstellt, bis das InstrumentA den Ausschlag Null anzeigt. An dem in Phasenwinkel geeichten Variometer M kann dann der Phasenwinkel ;P für 50 Hz von Zi abgelesen werden. Nunmehr werden die Schaltarme S1 und S2 des Schalters in die Stellunga gebracht. Das Instrument A zeigt jetzt durch seinen Ausschlag den Scheinwiderstand von Zi an, und zwar für die Netzfrequenz von 50 Hz, weil durch die Umschaltung am Variometer M von der Windungszahl2n (Stellung b) auf die Windungszahl 7 (Stellung a) die Übersetzung des Variometers M in Stellung a des Schaltarmes St doppelt so groß wie in Stellung b des Schaltarmes Sl ist. Durch Windungszahlumschaltung wird somit der Scheinwiderstand Zi (oder der Zi umgekehrt proportionale Kurzschlußstrom bei Nennspannung) für 50 Hz richtig angezeigt, obwohl mit einer Meßspannung von 100 Hz gemessen worden ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Messung des Netzinnenwiderstandes (Scheinwiderstand und Phasenwinkel) für die Netzfrequenz mit einer Meßspannung höherer Frequenz und einer künstlichen Belastung, die in einer bei Geräten zur Bestimmung der Kurzschlußstromstärke bekannten Weise an die Netzklemmen mit einer der Frequenz der Netzspannung gleichen Häufigkeit angeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungsstrom eine aus einem Variometer mit umschaltbarem Übersetzungsverhältnis und einem ohmschen Widerstand bestehende Kompensationseinrichtung durchfließt, von der eine Summenspannung abgenommen wird, deren eine Komponente mit dem Belastungsstrom in Phase ist und deren andere Komponente dem Belastungsstrom in der Phase um 900 voreilt sowie in der Größe durch das Variometer einstellbar ist, und daß diese Summenspannung einer aus der Netzspannung abgeleiteten Spannung entgegengeschaltet wird, worauf durch Einstellung des Variometers und eines auf der Seite der künstlichen Belastung angeordneten Potentiometers mit Hilfe eines über einen die Meßfrequenz durchlassenden Bandpasses zwischen den gegeneinandergeschalteten Spannungen liegenden Instrumentes ein Nullabgleich durchgeführt wird, derart, daß am Variometer der Phasenwinkel und nach Umschaltung des Variometers auf ein größeres lDbersetzungsverhältnis sowie Umschaltung des Instrumentes zur Messung der am Potentiometer abgegriffenen Spannung am Instrument der Scheinwiderstand oder der Kurzschlußstrom für Nennspannung bei Netzfrequenz ablesbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 756 262; deutsche Auslegeschrift Nr. 1035 760.