DE411459C - Verfahren zur Messung von Erdungswiderstaenden durch Abgleichung der beiden Spannungsabfaelle an dem Erdungswiderstand und in einem Regelwiderstand - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung von Erdungswiderständen durch Abgleichung der beiden Spannungsabfälle an dem Erdungswiderstand und in einem Regelwiderstand. Es sind Einrichtungen bekannt, um mit einer einzigen Messung einen Erdungs- oder Ausbreitungswiderstand zu bestimmen. Die Messung beruht auf dem Vergleich des bei einem beliebigen Strom zwischen Erdung und einer in passender Entfernung in die Fr4e gesteckten Sonde bestehenden Spannungsabfalles finit dein Spannungsabfall, den derselbe Strom in einem bekannten regelbaren Widerstand hervorruft. Die Leiter, in denen die beiden zu vergleichenden Spannungsabf1le stattfinden, sollen an dein einen Ende derart verbunden sein, daß durch einen zwischen den beiden anderen Enden angeschlossenen Spannungsanzeiger der Unterschied der Spannungsabfälle unmittelbar angezeigt wird. Die Methode ist als Nullmethode ausgearbeitet. Der bekannte Widerstand wird so lange geregelt, bis der Spannungsanzeiger auf Null steht, wobei der Regehviderstand dein gesuchten gleich wird.
• Um die zwei Spannungsabfälle so zu richten, daß zwischen zweien ihrer Enden die Differenz der beiden gemessen werden konnte, mußte man darauf verzichten, den Regelwiderstand unmittelbar im Stromkreis des Erdungswiderstandes mit diesem in Serie geschaltet anzuordnen, da dann an den nicht gemeinsamen Enden der beiden Widerstände nicht die Differenz, sondern die Summe der Spannungsabfälle vorhanden ist. Infolgedessen ist bei der bekannten Einrichtung der Regelwiderstand nicht unmittelbar in den Meßstromkreis gelegt, sondern über einen Stromtransformator an diesen angeschlossen, wobei der eine Pol des Regelwiderstandes mit dem einen Pol des Erdungswiderstandes verbunden ist. Man kann diesen Transformator als Umkehrtransformator bezeichnen, da seine Aufgabe darin besteht, der Spannung am kegelwiderstand gegenüber der am Erdungswiderstand eine andere Richtung zu geben, als sie ohne Transformator bestanden hätte. Die: Anwendung dieses Umkehrtransforrnators bringt aber den Nachteil mit sich, daß auch bei gleichem Spannungsabfall in den beiden Widerständen die Spannungsdifferenz ain Anzeigeinstrument nicht gleich o wird, vc)rausgesetzt, daß das Übersetzungsverhältnis des Umkehrtransformators genau stimmt, «-as sich praktisch leicht erreichen läßt. In dein Transformator findet nämlich eine Phasenverschiebung statt, infolge der die Differenz der Spannungsabfälle nie gleich o werden kann. Diese Phasenverschiebung wird um so größer sein, je kleiner der Transformator ist, wobei zu bedenken ist, daß gerade auf Kleinheit des Transformators Gewicht gelegt werden muß, da doch in der praktischen Verwendung dieser Schaltung im allgemeinen der Transformator einen Bestandteil eines transportablen Gerätes bildet.
• Dieser Phasenverschiebungsfehler wird gemäß der Erfindung durch eine Anordnung vermieden, die auch auf dem Vergleich des Spannungsabfalles im Erdungswiderstand mit dem Abfall in einem mit ihm in Serie geschalteten Regelwiderstande beruht. Es bleiben dabei die beiden Widerstände in einfacher Serienschaltung ohne Transformation, wie es dem Grundgedanken der Meßmethode entspricht. Die Spannungsabfälle an beiden Widerständen werden verglichen mit Hilfe eines in bezug auf beide Widerstände gleichmäßig angeordneten Differentialspannungsanzeigers. Als solcher kann ein Differentialvoltmeter beliebiger Art gebraucht werden, beispielsweise ein Gerät, das zwei gegeneinander wirkende Systeme enthält.
• Indessen ist im Interesse der Empfindlichkeit eine Anordnung folgender Art vorzuziehen: Ein Differentialspannungswandler, der zwei magnetisch gleichartig, z. B. symmetrisch angeordnete Primärwicklungen enthält, von denen jede einem der Widerstände parallel g r schaltet ist, und eine Sekundärwicklung, e die von der Differenz der beiden Primärströme beeinflußt wird und auf das Anzeigegerät wirkt. In demselben -Maße, in dem bei der Regelung die Spannungen an beiden Prii1iiii-wicklun gen gleich werden, wird entweder die primäre Gesamtamperewindungszahl gleich o oder, je nach der Anordnung werden auch die Phasenfehler bei der üTbersetzung für beide Primärwicklungen die gleichen, und die Sekundärspannung ist o.
• Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Schaltung gemäß der Erfindung. Der Induktor z liefert einen Strom, der über einen regelbaren Widerstand 2 und den zwischen der zu prüfenden Erdung ,3 und einer Hilfserde _1 liegenden Widerstand fließt. Zur PrVifung der Erdung 3 wird der Spannungsabfall zwischen dieser Erdung und einer Sonde 5 11einessen, die zwischen dein Erdungswiderstand und der Rückleitung des Stromes zum Induktor durch die Hilfserde d. in geeigneter Entfernung von der Erde 3 in den Erdboden eingesteckt ist. An die Erdung 3 und die Sonde 5 ist die eine Primärspule 6 eines Differential:spannungswandlers j, dessen Umrisse durch die punktierte Linie angedeutet sind, gelegt. An den der Erdung zugewandten, mittels eines Schleifkontaktes 8 regelbaren Teil cl des Widerstandes -2 ist eine -zweite Primä rwicklung io des Wandlers 7 gelegt, die so angeschlossen ist, daß ihr Strom dem der Wicklung 6 entgegenwirkt. An der Selzun-(lä rwicklung t i liegt die Anzeigevorrichtung. Als solche kann ein bei sonstigen Nullinethoden gebräuchliches, empfindliches Wechselstronigerät, T elephon oder Vibrations-Galvanonieter verwendet werden. Indessen ist die Verwendung des Telephons bei Untersuchungen im Freien nicht zu empfehlen wegen der Störungen durch allerhand Geräusche, die vom Wind oder mechanischen Getrieben hervorgerufen werden können. Auch ,.wird inan einen so feinen Apparat wie das Vibrations-Galvanoineter in transportablen Meßeinrichtungen nicht verwenden. Es wird also zweckmäßig ein Gleichstromgerät 12 zur Anzeige benutzt, das zu gleicher Zeit den Vorzug vor Wechselstromgeräten hat, die Richtung, in der die Regelung des Widerstandes vor sich gehen muß, erkennen zu lassen. Die Umwandlung des Wechselstromes in gleichgerichteten Strom oder Ausschaltung der einen Richtung des Wechselstromes geschieht in bekannter Weise durch einen Unterbrecher 13, zweckmäßig bestehend in einer Verbindung von Druckkontakten mit einer Exzenterscheibe, die von der stromliefernden Maschine, in dem Beispiel dem Induktor z, beeinflußt wird. Damit man mit einem einzigen Regelwiderstand sehr verschieden große Erdungs- oder Ausbreitungswiderstände anessen kann, also zur Herstellung mehrerer 'XZeßbereiche unter Benutzung desselben Widerstandes 2, kann man die eine der Primärspulen finit verschiedenen Anzapfungen zur Herstellung verschiedener T'l)ersetzung,;verhältnisse versehen, wie dies an Spule io durch die Anzapfung 1d. und den Umschalter 15 angedeutet ist.

Claims (3)

1. PATEN T-ANsPRücIIE: r: Verfahren zur 1Iessung von Erdungsw iderständen durch Abgleichung der beiden Spannungsabfälle an dein Erdungswiderstand und in einem Regelwiderstand, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung zur Anzeige der Differenz der beiden in Reihe geschalteten Widerstände, vorzugsweise eines Differ entialspannungswandlers, dessen eine Primärspule an den gesuchten und dessen andere Primärspule an den Regelwiderstand so angeschlossen wird, daß die Ströme beider Primärspulen entgegengesetzt wirken, und an dessen Sekundärspule ein Spannungsanzeiger derart angeschlossen wird, daß der Regelwiderstand auf Verschwinden der Spannung an der Sekundärwicklung des Spannungswandlers eingeregelt wird.
2. 2. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch t, bestehend aus einem Wechselstromerzeuger, vorzugsweise Induktor, einer Hilfserde, einer Sonde, einem Regelwiderstand und einem Differentialspannungswandler sowie einem Gerät zur Anzeige der Spannung.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Spannung eine an sich bekannte Verbindung eines Gleichstromgerätes mit einem von der Wechselstromquelle beeinflußten Unterbrecher benutzt ist. d.. Einrichtung nach Anspruch :2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungswandler mit mehreren Meßbereichen vorgesehen ist.