DE1287211B

DE1287211B - Circuit for measuring the internal resistance of an alternating current network

Info

Publication number: DE1287211B
Application number: DE1967L0055728
Authority: DE
Original assignee: FRIEDRICH DIPL ING; LAUERER
Current assignee: FRIEDRICH DIPL ING; LAUERER
Priority date: 1967-02-13
Filing date: 1967-02-13
Publication date: 1969-01-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Messen des Innenwiderstandes eines Wechselstromnetzes, beruhend auf der Bestimmung einer durch einen Meßbelastungswiderstand bewirkten, durch eine Spannungsmeßeinrichtung angezeigten Spannungsabsenkung, mit Mitteln zum Vermeiden eines durch eine Netzsollspannungs-Abweichung bedingten Meßfehlers. The invention relates to a circuit for measuring the internal resistance an AC network based on the determination of one by a test load resistor caused, by a voltage measuring device indicated voltage drop, with Means for avoiding a measurement error caused by a system target voltage deviation.

Bei den meisten bekannten Schaltungen ist das Meßergebnis von der an der Meßstelle gegebenen unbelasteten Netzspannung abhängig und kann mehr oder weniger falsch sein, wenn die Höhe dieser Spannung nicht berücksichtigt wird. Grundsätzlich können zwei Arten von Meßfehlern auftreten: Der eine tritt auf, wenn die Netztransformator-Klemmenspannung von der Bezugsspannung des Meßgerätes abweicht. Die Bezugsspannung ist jene Spannung, die der Widerstandsskala des Meßgerätes zugrunde gelegt ist. Als Bezugsspannung wird meist die höchstmögliche Transformator-Klemmenspannung (z. B. 240 V) verwendet. Der auf diese Weise auftretende Meßfehler wird bei den bekannten Meßgeräten durch eine entsprechende Änderung des Spannungsmesser-Innenwiderstandes ausgeglichen, was durch Änderung eines Regeiwiderstandes von Hand geschieht. Diese vor der Hinzuschaltung des Meßbelastungswiderstandes erfolgende Widerstandseinstellung wird beispielsweise so vorgenommen, daß der Meßzeiger auf die Bezugsspannungsmarkierung zeigt. In most of the known circuits, the measurement result is of the Unloaded mains voltage given at the measuring point and can be more or be less wrong if the level of this tension is not taken into account. Basically Two types of measurement errors can occur: One occurs when the mains transformer terminal voltage differs from the reference voltage of the measuring device. The reference voltage is that voltage which is based on the resistance scale of the measuring device. As a reference voltage the highest possible transformer terminal voltage (e.g. 240 V) is usually used. The measurement error occurring in this way is caused by the known measuring devices a corresponding change in the voltmeter internal resistance is compensated, what happens by changing a rain resistance by hand. This before the connection Resistance setting of the test load resistor is, for example made so that the pointer points to the reference voltage mark.

Der andere Meßfehler tritt auf, wenn die an der Meßstelle anstehende Netzspannung von der Transformator-Klemmenspannung abweicht. Diese Abweichung wrid durch die Netzlast, d. h. durch die Gesamtheit aller im Netz angeschlossenen Verbraucher, verursacht. The other measurement error occurs when the one pending at the measurement point Mains voltage deviates from the transformer terminal voltage. This deviation is by the network load, d. H. through the entirety of all consumers connected in the network, caused.

Dieser Meßfehler ist am größten und prozentual ausgedrückt gleich der durch die Netzlast verursachten prozentualen Netzspannungsabsenkung, wenn die Netzlast an der Meßstelle oder bei einer nach der Meßstelle liegenden Leitungsstelle angeschlossen ist. This measurement error is greatest and, expressed as a percentage, is the same the percentage network voltage drop caused by the network load, if the Network load at the measuring point or at a line point downstream of the measuring point connected.

Der Meßfehler wird dagegen entsprechend geringer, je mehr die Netzlast von der Meßstelle in Richtung der Stromquelle entfernt liegt. In der Praxis ist die Netzlast im allgemeinen nicht an einer bestimmten Leitungsstelle konzentriert, sondern auf die ganze Leitungsstrecke verteilt. Bei der exakten Ermittlung des prozentualen Meßfehlers müßte daher diese Verteilung ermittelt und bei der Berechnung berücksichtigt werden.The measurement error, on the other hand, is correspondingly smaller, the more the network load increases away from the measuring point in the direction of the power source. In practice it is the network load is generally not concentrated at a specific line point, but distributed over the entire line. When determining the exact percentage Measurement error would therefore have to determine this distribution and take it into account in the calculation will.

Berechnungen und praktische Meßergebnisse zeigen, daß in den meisten Fällen der durch die Netzlast verursachte Meßfehler im Bereich zwischen etwa 70 und 100 O/o der durch die Netzlast verursachten Spannungsabsenkung liegt. Für die praktische Meßtechnik ist es daher zweckmäßig, diesen Meßfehler im obigen Sinne mit 100 O/o anzusetzen, d. h. den prozentualen Meßfehler gleich der prozentualen Spannungsabsenkung zu setzen. Auf diese Weise wird in jedem Meßfalle ein Ergebnis, das größere Sicherheit vortäuscht, vermieden, ohne daß im Einzelfalle ein nennenswerter Meßfehler in Kauf genommen werden muß. Calculations and practical measurement results show that in most Cases of the measurement error caused by the network load in the range between about 70 and 100% of the voltage drop caused by the network load. For the practical measuring technique, it is therefore appropriate to this measuring error in the above sense to be set at 100%, d. H. the percentage measurement error is equal to the percentage To set voltage reduction. In this way a result is obtained in each measurement case, which pretends to be more secure, avoided without any notable one in individual cases Measurement errors must be accepted.

Die Frage, ob eine gegebene Netzspannungsabweichung auf die veränderte Transformator-Klemmenspannung, auf die Netzlast oder auf beide Ursachen zurückzuführen ist, kann im allgemeinen nicht beantwortet werden, da der Netztransformator und damit auch seine Anschlußklemmen meist unzugänglich oder meßtechnisch schwer erreichbar sind. The question of whether a given mains voltage deviation has changed on the Transformer terminal voltage, due to the network load or to both causes is, can not be answered in general, because the mains transformer and so that its connection terminals are usually inaccessible or difficult to reach in terms of measurement technology are.

Es ist eine Meßschaltung bekannt, bei der der durch die Netzlast verursachte Meßfehler ausgeglichen wird. Der Nachteil dieser Schaltung besteht in einem relativ großen Bedienungsaufwand. A measuring circuit is known in which the network load measurement errors caused is compensated. The disadvantage of this circuit is a relatively large operating effort.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den beim Abweichen der Netzspannung von der Bezugsspannung auftretenden Meßfehler ohne großen Bedienungsaufwand auszugleichen. The invention has the task of changing the Mains voltage from the reference voltage occurring measurement errors without great effort balance.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Schaltung der eingangs näher bezeichneten Art, erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Der Anspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Schaltung nach Anspruch 1. Based on a circuit, this task is described in greater detail in the introduction designated type, according to the invention by the characterizing part of the claim 1 resolved. Claim 2 relates to an advantageous embodiment the circuit of claim 1.

Die spannungsabhängige Widerstandscharakteristik hat zur Folge, daß, z. B. bei abgesenkter Netzspannung, das Spannungsgerät einen entsprechend veränderten Innenwiderstand besitzt und auf diese Weise die Differenzspannung und damit der gesuchte Netz-Innenwiderstand richtig angezeigt wird. The voltage-dependent resistance characteristic has the consequence that z. B. with reduced line voltage, the voltage device changed accordingly Has internal resistance and in this way the differential voltage and thus the The system internal resistance sought is displayed correctly.

Es ist zwar eine Schaltung zur Netz-Innenwiderstandsmessung, die ohne Fremdspannungsquelle und mit einem Meßbelastungswiderstand arbeitet, bekannt, bei der die Spannungsmeßanordnung ebenfalls einen spannungsabhängigen Widerstand besitzt, doch hat bei dieser Schaltung der spannungsabhängige Widerstand die Funktion eines Brückengliedes innerhalb einer Brückenschaltung und dient lediglich zur Skalendehnung, d. h. zur Erhöhung der Anzeigegenauigkeit. Im Gegensatz dazu dient der spannungsabhängige Widerstand bei der erfindungsgemäßen Schaltung ausschließlich zur Beseitigung des obenerwähnten Meßfehlers. Although it is a circuit for measuring the internal resistance of the network, the works without an external voltage source and with a test load resistor, known, in which the voltage measuring arrangement also has a voltage-dependent resistor has, but in this circuit the voltage-dependent resistor has the function of a bridge link within a bridge circuit and is only used for scale expansion, d. H. to increase the display accuracy. In contrast, the voltage-dependent one is used Resistance in the circuit according to the invention exclusively to eliminate the above-mentioned measurement error.

Eine beispielsweise Ausgestaltung der Schaltung nach der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Die bekannte Spannungsmeßschaltung, nämlich die Reihenschaltung aus Meßwerk 1, festem Widerstand 2 und einstellbarem Widerstand 3 ist gemäß der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung durch einen spannungsabhängigen Widerstand 4 ergänzt. Er ist mit dem einen Ende am Abgriff (Schleifkontakt) des einstellbaren Potentiometers und mit dem anderen Ende an einem Außenanschluß desselben angeschlossen. Die vier Widerstände besitzen bestimmte Werte. Wenn das Netz völlig unbelastet ist (RNL = oo) und an der Meßstelle die Meßgerät-Bezugsspannung gegeben ist, dann wird der Regelwiderstand 3 so eingestellt, daß sein voller Wert in Reihe liegt. In dieser Stellung ist der spannungs abhängige Widerstand 4 kurzgeschlossen, und die Meßanordnung ist mit der bekannten Schaltung identisch. Der gesuchte Netz-Innenwiderstand wird richtig angezeigt. An example embodiment of the circuit according to the invention is shown in the drawing. The known voltage measuring circuit, namely the series connection of measuring mechanism 1, fixed resistor 2 and adjustable resistor 3 is according to the invention specified in the claims by a voltage-dependent Resistance 4 added. One end of it is at the tap (sliding contact) of the adjustable potentiometer and the other end to an external connection of the same connected. The four resistors have certain values. When the network is totally is unloaded (RNL = oo) and the measuring device reference voltage is given at the measuring point is, then the variable resistor 3 is set so that its full value in series lies. In this position, the voltage-dependent resistor 4 is short-circuited, and the measuring arrangement is identical to the known circuit. The network internal resistance you are looking for is displayed correctly.

Ist dagegen die Netzspannung an der Meßstelle kleiner als die Meßgerät-Bezugsspannung, was im allgemeinen auf eine vorhandene Netzlast (RNL <oo) zurückzuführen ist, so wird der Schleifkontakt des Widerstandes 3 so eingestellt, daß auch jetzt der Meßzeiger von 1 zur Bezugsspannungsmarkierung zeigt. If, on the other hand, the mains voltage at the measuring point is lower than the measuring device reference voltage, which is generally due to an existing network load (RNL <oo), so the sliding contact of the resistor 3 is set so that now the 1 shows the reference voltage marking.

Auf diese Weise wird der spannungsabhängige Widerstand 4 zu einem Teil des Potentiometers 3 parallel geschaltet. Je mehr die Netzspannung von der Bezugsspannung nach unten abweicht, um so größer wird der Grad der Spannungsabhängigkeit des Spannungsmesser-Innenwiderstandes und um so größer wird der angezeigte Wert der Spannungsdifferenz bzw. des Netz-Innenwiderstandes. Gegenüber der bekannten Meßschaltung wird auf diese Weise der sonst auftretende Meßfehler ausgeglichen, wenn nach der Hinzuschaltung des Belastungswiderstandes Rg, mit Hilfe des Schalters 5, der gesuchte Wert RNI angezeigt wird.In this way, the voltage dependent resistor 4 becomes one Part of the potentiometer 3 connected in parallel. The more the line voltage of the Reference voltage deviates downwards, the greater the degree of voltage dependency the voltmeter internal resistance and the greater the displayed value the voltage difference or the internal network resistance. Compared to the known In this way, the measuring circuit is compensated for the otherwise occurring measuring error, if after the Connection of the load resistor Rg, with With the help of switch 5, the searched value RNI is displayed.

Claims

Claims: 1. Circuit for measuring the internal resistance of a AC network, based on the determination of a by a test load resistor caused, by a voltage measuring device indicated voltage drop, with Means for avoiding a measurement error caused by a system setpoint voltage deviation, characterized in that the voltage measuring device (1 to 4) or one in one Parallel path to the measuring load resistance (soot) lying, connected to the voltage measuring device Resistance has such a dimensioned voltage-dependent internal resistance that the displayed voltage in the sense of avoiding that caused by the network target voltage deviation conditional measurement error is changed.

2. A circuit according to claim 1, wherein the voltage measuring device consists of a measuring instrument with a series resistor, characterized in that the Series resistor (3) is a potentiometer whose adjustable tap is via a voltage-dependent resistor (4) with one of the other two potentiometer connections connected is.