DE1763861A1

DE1763861A1 - Device for monitoring capacitor banks

Info

Publication number: DE1763861A1
Application number: DE19681763861
Authority: DE
Inventors: Gerhard Appel; Stefan Piecha
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-08-24
Filing date: 1968-08-24
Publication date: 1971-12-30

Description

Einrichtung zur Überwachung von Kondensatorbatterien.Device for monitoring capacitor banks.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung von Kondensatorbatterien durch Erfassung der in den Kondensatoren fließenden Ströme.The invention relates to a device for monitoring Capacitor batteries by detecting the currents flowing in the capacitors.

Kondensatorbatterien werden in elektrischen Netzen eingesetzt, um beispielsweise zur Verbesserung des beizutragen oder als Saugkreis zu dienen. Hierbei treten Forderungen auf, die eine genaue Abstimmung der Kapazität erforderlich machen, so daß jeder Fehler innerhalb der Kondensatorbatterie sich störend auf das Netz auswirkt. Es ist damit .zwingend, diese Batterien auf innere Fehler zu überwachen. Fehlerhafte Kondensatoren müssen eliminiert werden, um Folgeschäden zu vermeiden. Die bekannten Überwachungseinrichtungen haben alle den Nachteil, daß sie nicht anzeigen, welcher der Kondensatoren schadhaft ist.Capacitor batteries are used in electrical networks, for example to improve the to contribute or to serve as a suction circuit. In this case, requirements arise that make a precise adjustment of the capacitance necessary, so that every fault within the capacitor bank has a disruptive effect on the network. It is therefore imperative to monitor these batteries for internal faults. Defective capacitors must be eliminated in order to avoid consequential damage. The known monitoring devices all have the disadvantage that they do not indicate which of the capacitors is defective.

So ist es bekannt, Strom und Spannung der Kondensatorbatterie zu messen und Änderungen zur Anzeige zu bringen. Je nach Aufteilung der Batterie lassen sich hier Fehler nur in ganzen Strängen oder gar in ganzen Batterieabschnitten erkennen.It is known to measure the current and voltage of the capacitor bank and to bring changes to the display. Depending on the division of the battery, Detect faults here only in entire strings or even in entire battery sections.

Es ist ferner bekannt, zwischen'.den einzelnen Teilsträngen einen Spannungsvergleich vorzunehmen, wodurch jedoch auch nur ein Fehler in einem Strang erkennbar ist.It is also known to have a Make a voltage comparison, which, however, only results in one fault in one strand is recognizable.

Die vorliegende Erfindung sieht eine Verbesserung dieser Einrichtungen vor und gestattet eine selektive Fehlererfassung. Erfindungsgemäß geschieht das dadurch, daß die Kondensatoren paarweise zusammengeschaltet sind und daß in einem Verbindungsstrang eine vom Differenzstrom durchflossene Spule angeordnet ist, in deren Magnetfeld ein Schaltorgan liegt, das bei Stromänderung in eine von zwei möglichen Stellungen kippt.The present invention seeks an improvement in these devices and allows selective fault detection. This happens according to the invention in that the capacitors are connected in pairs and that in one Connecting strand a coil through which the differential current flows is arranged, in whose magnetic field is a switching element that changes into one of two possible when the current changes Positions tilts.

Zu den Zeichnungen ist anhand von Beispielen die Erfindung näher erläutert: In Figur 1 ist die Schutzeinrichtung für einphasige Bausteinkondensatoren in Parallelschaltung dargestellt. An einem gemeinsamen Strang 1 sind mehrere mit je einer Schutzeinrichtung versehene Kondensatorgruppen 8 angeschlossen. Die Kondensatoren 4 und 5 sind jeweils paarweise einander zugeordnet und liegen an den Teilsträngen 2 und 3. Diese beiden Teilstränge 2 und 3 sind über eine Spule 9 zusammengeschlossen. Diese Spule 9 ist so ausgeführt, daß sie bei fehlerfreien Kondensatoren von den Strömen I cl und I c2 gegensinnig durchflossen wird, so daß sich ihr Magnetfeld aufhebt. Im Magnetfeld dieser Spule liegt ein auf die magnetischen Kraftlinien ansprechendes Organ 6, in diesem Falle ein Magnet, der auf ein Schaltglied 7 einwirkt. Wird einer der beiden Kondensatoren gestört, beispielsweise der Kondensator 4, so überwiegt der Strom I cl und es bildet sich in der Spule 9 ein Differenzstrom, der ein ausreichendes Magnetfeld im Kern 6 erzeugt, so daß das Schaltglied 7 in eine von zwei möglichen Stellungen kippt. Für die Erfassung der magnetischen Änderungen in der Spule 9 eignet sich ein Hufeisenmagnet, wie er in Figur 2 näher dargestellt ist. Dieser Hufeisenmagnet 11 besitzt eine Trommel 12, die drehbar zwischen seinen beiden Polen gelagert ist. Diese Trommel 12 kann darüber hinaus noch mit einem Schwenkarm 13 versehen sein, der der reinen Anzeige dient. Durch den Magneten 11 führen zwei stromdurchflossene Leiter 14 und 15, deren Ströme im fehlerfreien Zustand entgegengesetzt gerichtet sind. Sobald einer der beiden Ströme überwiegt, wird das Gleichgewicht gestört und das Magnetfeld des Magneten 11 so beeinflußt, daß die Trommel 12 in Drehung kommt. Damit wird der Schwenkarm 13 angehoben und zugleich auf der Trommel eine andersfarbige Fläche sichtbar, die die Störung kenntlich macht. Vorteilhaft läßt sich auch statt des Magneten, ein sogenannter Riedkontakt in den Stromkreis einführen. Dieses ist näher in Figur 3 erläutert. Die Kondensatoren 4 und 5 liegen wieder in zwei parallelen Strängen 2 und 3, die über eine gemeinsame Stromspule 9 verbunden sind. In dieser Stromspule 9 ist ein Riedkontakt 16 angeordnet, der bei Differenzstrom in der Spule 9 einen Kontakt schließt, der im Innern eines Glasröhrchens untergebracht ist. Dieser Riedkontakt kann nun auf nachgeschaltete Organe, wie beiapielsweise Relais und ähnliche Glieder einwirken. Diese dienen dann wiederum zur Anzeige bzw. können mit weiteren Schaltorganen in Verbindung stehen. Gewöhnlich liegen Kondensatorbatterien auf hohem Potential und es bereitet Schwierigkeiten dieses hohe Potential zu Überbrücken. Solange es sich nur um eine reine Fehleranzeige handelt, wie beispielsweise mit Hilfe des Magneten 11 gemäß Figur 2, spielt die Potentialüberbrückung keine Rolle. Schwieriger wird das Problem, wenn man Alarmanlagen ausrüsten will oder gar Abschaltungen einleiten will, sofern ein Fehler in den Kondensatorbatterien auftritt. Hier bietet sich für die erfindungsgemäße Anordnung eine Möglichkeit, die es ohne Schwierigkeiten gestattet, den Potentialunterschied zu Überwinden. Wird z.B. der Trommel 12 oder dem Hebel 13 ein Spiegel zugeordnet, der von einer Lichtquelle, die auf Erdpotential liegt, beaufschlagt wird, so können die Änderungen bei Ansprechen dieses Gliedes über eine Fotozellenanordnung abgenommen und für weitere Schaltzwecke ausgenutzt werden. Das gleiche ist möglich bei Verwendung des Riedkontaktes 16 gemäß Figur 3, wenn die nachgeschalteten Kippglieder ebenfalls mit einem Spiegel versehen sind.The invention is explained in more detail with reference to the drawings using examples: In Figure 1 is the protective device for single-phase modular capacitors in parallel shown. On a common line 1 there are several, each with a protective device provided capacitor groups 8 connected. The capacitors 4 and 5 are respectively assigned to each other in pairs and are located on the strands 2 and 3. These two Partial strands 2 and 3 are connected via a coil 9. This coil 9 is designed so that with fault-free capacitors from the currents I cl and I. c2 is traversed in opposite directions, so that its magnetic field is canceled. In the magnetic field this coil is a responsive to the magnetic lines of force organ 6, in in this case a magnet which acts on a switching element 7. Will be one of the two Capacitors disturbed, for example capacitor 4, the current predominates I cl and it forms in the coil 9 a differential current, which is a sufficient Magnetic field generated in the core 6, so that the switching element 7 in one of two possible Positions tilts. Suitable for detecting the magnetic changes in the coil 9 a horseshoe magnet, as shown in more detail in FIG. This horseshoe magnet 11 has a drum 12 which is rotatably mounted between its two poles. This drum 12 can also be provided with a swivel arm 13, which is used for pure display. Two lead through the magnet 11 Current-carrying conductors 14 and 15, the currents of which are opposite in the error-free state are directed. As soon as one of the two currents prevails, the equilibrium is established disturbed and the magnetic field of the magnet 11 influenced so that the drum 12 in Rotation is coming. So that the pivot arm 13 is raised and at the same time on the drum a differently colored surface is visible, which makes the fault recognizable. Advantageous Instead of the magnet, a so-called reed contact can also be added to the circuit introduce. This is explained in more detail in FIG. The capacitors 4 and 5 are again in two parallel strands 2 and 3, which have a common current coil 9 are connected. In this current coil 9, a reed contact 16 is arranged, the in the event of a differential current in the coil 9, a contact closes which is inside a glass tube is housed. This reed contact can now be applied to downstream organs, as shown in the example Acting relays and similar elements. These in turn are used to display or can be connected to other switching devices. Usually there are capacitor banks at high potential and it is difficult to bridge this high potential. As long as it is only a pure error display, such as with With the help of the magnet 11 according to FIG. 2, the potential bridging does not play a role. More difficult becomes the problem when you want to equip alarm systems or even initiate shutdowns wants if a fault occurs in the capacitor banks. Here lends itself to the arrangement according to the invention a possibility that allows without difficulty to overcome the potential difference. Is e.g. the drum 12 or the lever 13 is assigned a mirror, which is from a light source that is at ground potential, is applied, the changes can be made when this element is addressed via a Photocell arrangement can be removed and used for further switching purposes. That the same is possible when using the reed contact 16 according to Figure 3, if the downstream flip-flops are also provided with a mirror.

Auch für eine mechanische Weitergabe des Signals ist die erfindungsgemäße Anordnung geeignet. Dieses kann z.B. mittels einer Kunststoffschnur erfolgen, die infolge der Kippwirkung des Schaltorganes diese Bewegung auf ein Schaltglied überträgt, das sich auf Erdpotential befindet.The invention is also suitable for mechanical transmission of the signal Arrangement suitable. This can be done, for example, by means of a plastic cord that transfers this movement to a switching element due to the tilting action of the switching element, that is at earth potential.

Die Figur 4 zeigt nun ein Beispiel für eine Kondensatoranlage in Serienschaltung. Es sind hier die gleichen Bezeichnungen verwendet worden, wie in Figur 1 und in Abwandlung der dortigen Ausführung sind die mit der Schutzeinrichtung versehenen Kondensatorgruppen8 zu mehreren hintereinander geschaltet. Diese Schutzeinrichtung läBt sich auch bei Drehstromkondensatoren und Gruppen verwenden, wobei dann ei_nß Überwachung aller Phasen oder eine Überwachung in Sparschaltung mit einer oder zweier Phasen ausführbar ist. Ein solches Anwendungsbeispiel ist in Figur 5 näher dargestellt, wobei die Figur 5 a die Ausführungsform mit der Überwachung in allen Phasen zeigt und die Figur 5 b eine Ausführungsform mit der Überwachung in nur einer Phase.FIG. 4 now shows an example of a capacitor system connected in series. The same designations have been used here as in FIG. 1 and in Modifications of the version there are those provided with the protective device Capacitor groups 8 connected in series to several. These Protective device can also be used with three-phase capacitors and groups, then ei_nß monitoring of all phases or a monitoring in economy circuit can be carried out with one or two phases. One such application example is shown in more detail in FIG. 5, FIG. 5 a showing the embodiment with the monitoring shows in all phases and FIG. 5b an embodiment with the monitoring in just one phase.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Device for monitoring capacitor banks by recording the currents flowing in the capacitors d a d u r c h g e k e It is noted that the capacitors are connected in pairs and that a coil through which the differential current flows is arranged in a connecting strand is, in whose magnetic field there is a switching element which, when the current changes, changes into one of two possible positions tilts.

2. Device according to claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the current coil acts on a magnet, in whose magnetic field is rotatably mounted on a viewing window.

3. Device according to claim 1 dadurchgekenn -ze * ichnet that the current coil acts on a reed contact, the contacts of which are connected to other downstream organs.

4. Device according to claim 1 to 3 d a d u r c h It is noted that a mirror is assigned to the flip-flop element. is the acted upon by a light source on a photocell works.

5. Set up after Claim 1 d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that mechanically by means of a Plastic cord the tilting effect of the switching element on a ground potential Switching element is transferable.