DE822558C

DE822558C - Arrangement for monitoring the insulation condition of the high-voltage system on electric vehicles isolated from earth

Info

Publication number: DE822558C
Application number: DES21A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Rambold
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1949-10-05
Filing date: 1949-10-05
Publication date: 1951-11-26

Description

Um bei elektrischen Fahrzeugen, die gegen Erde isoliert sind, das unbemerkte Auftreten schädlicher Berührungsspannungen zu vermeiden, hat man Anordnungen geschaffen, die den Isolationszustand im Betrieb fortlaufend überwachen. Bei diesen bekannten Anordnungen wird ein künstlicher Nullpunkt hergestellt, mit Hilfe dessen in einer Vergleichsschaltung das Auftreten gefährlicher Spannungen zwischen diesem Punkt und den der Berührung zugänglichen Teilen des Fahrzeugs festgestellt werden 'kann. Nachteilig ist dabei, daß im Falle des Versagens der Überwachungseinrichtung durch die Vergleichsschaltung gefährliche Spannungen an die Berührungsstellen gebracht werden. Es besteht daher die Gefahr, daß unter Umständen bei gesundem Isolationszustand der Starkstromanlage des Fahrzeugs eine schädliche Berührungsspannung auftritt.In order to use the There are arrangements to avoid unnoticed occurrence of harmful touch voltages created that continuously monitor the insulation status during operation. With these known arrangements an artificial zero point is established with the help of it the occurrence of dangerous voltages between them in a comparison circuit Point and the parts of the vehicle accessible to contact are determined 'can. The disadvantage here is that in the event of failure of the monitoring device The comparison circuit brought dangerous voltages to the contact points will. There is therefore a risk that, under certain circumstances, if the state of isolation is healthy a harmful touch voltage occurs in the vehicle's high voltage system.

Dieser Nachteil wird durch die Erfindung vermieden. Ihr Kennzeichen besteht darin, daß die der Erde zugekehrte Unterseite des Fahrzeugs mit einem gegen die Fahrzeugmasse isolierten Kondensatorbelag versehen oder als solcher ausgebildet ist und daß zwischen Belag und Masse ein auf Fehlerstrom ansprechender Indikator geschaltet ist.This disadvantage is avoided by the invention. Your registration number consists in the fact that the underside of the vehicle facing the earth with a counter the vehicle ground insulated capacitor coating provided or designed as such and that between the coating and the ground there is an indicator that responds to fault current is switched.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert. i und 2 sind die Fahrleitungen, die von dem Transformator 3 eines Unterwerks mit Wechselstrom gespeist werden. 4 ist das Fahrzeug, 5 ein an dessen Unterseite angeordneter, gegen die Masse 6 des übrigen Fahrzeugs isolierter Kondensatorbelag, 7 ein Indikator. Tritt nun zwischen einem betriebsmäßig Spannung führenden Teil 8 des Fahrzeugs 4 und der Fahrzeugmasse 6 ein Isolationsfehler auf, wie er beispielsweise durch den Pfeil 9 veranschaulicht sein mag, so entsteht an den der Berührung zugänglichen Teilen, die mit der Masse 6 leitend verbunden sind, eine Berührungsspannung. Auch an dem Kondensatorbelag 5 liegt eine Spannung, da dieser über den Indikator 7 mit der Masse des Fahrzeugs verbunden ist. Es kann infolgedessen über die Kapazität zwischen dem Belag 5 und der Erde io ein Strom fließen. Nach der Erfindung sind Belag und Indikator so ausgebildet und angeordnet, daß beim Auftreten eines solchen Stromes der Indikator anspricht. Dieser kann beispielsweise elektromagnetisch wirken, also etwa durch ein Relais dargestellt werden. Das Relais kann eine Anzeigevorrichtung oder einen Schaltvorgang steuern. Ferner kann der Indikator durch eine Glimmröhre oder ein sonstiges Beleuchtungsorgan gebildet werden. Auch kann der Fehlerstrom ein Schauzeichen oder eine andere optische oder eine akustische Meldevorrichtung in Betrieb setzen. Da der Größe der beim Erfindungsgegenstand auszunutzenden Kapazität zm'ischen dem Belag und Erde Grenzen gesetzt sind, empfiehlt es sich unter Umständen, nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dem Indikator eine solche Bemessung zu geben, daß er auf eine in der Fahrdrahtspannung enthaltene höhere Harmonische bevorzugt anspricht, da diese in der Kapazität zwischen Belag und Erde einen geringeren Wechselstromwiderstand vorfindet als die Grundfrequenz der Fahrdrahtspannung.In the following the invention is based on an embodiment, which is shown in the drawing, explained. i and 2 are the contact lines, which are fed by the transformer 3 of a substation with alternating current. 4th is the vehicle, 5 a arranged on its underside, against the mass 6 of the Capacitor layer insulated from the rest of the vehicle, 7 an indicator. Now step between an operationally live part 8 of the vehicle 4 and the vehicle ground 6 shows an insulation fault, as illustrated by arrow 9, for example may be, it arises in the parts accessible to contact that with the mass 6 are conductively connected, a contact voltage. Also on the capacitor plate 5 there is a voltage, since this is connected to the mass of the vehicle via the indicator 7 connected is. As a result, there can be over the capacity between the covering 5 and the earth io a river flow. According to the invention, the coating and the indicator are designed in this way and arranged that the indicator responds when such a current occurs. This can, for example, have an electromagnetic effect, for example by means of a relay being represented. The relay can be a display device or a switching process steer. Furthermore, the indicator can be provided by a glow tube or some other lighting device are formed. The fault current can also be an indicator or some other visual one or activate an acoustic signaling device. Because of the size of the subject matter of the invention The capacity to be used between the surface and the earth is limited it may be the indicator according to a further proposal of the invention to give such a rating that it is based on a voltage contained in the contact wire Higher harmonics preferentially responds as this is in the capacitance between the pads and earth finds an AC resistance less than the fundamental frequency the contact wire voltage.

Weiterhin kann man ]in Unterwerk der Fahrdrahtspannung zusätzlich eine Wechselspannung höherer Frequenz überlagern, die auf dem Fahrzeug der Fehlerstromindikation dient, und den Indikator entsprechend bemessen. Dieser Vorschlag läßt sich auch bei Anlagen, die mit Gleichstrom betrieben werden, anwenden.Furthermore one can] in the substation the contact wire voltage additionally an alternating voltage of higher frequency superimpose the fault current indication on the vehicle and measure the indicator accordingly. This suggestion can also be apply to systems that are operated with direct current.

Im übrigen ist es nach einem weiteren Vorschlag möglich, den Indikator so auszubilden und zu bemessen, daß er auf den Ladestromstoß anspricht, der beim Entstehen eines Isolationsfehlers auftritt.Furthermore, according to a further suggestion, it is possible to use the indicator to be trained and dimensioned so that it responds to the charging current surge that occurs during If an insulation fault occurs.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement for monitoring the insulation condition the high-voltage system on electric vehicles isolated from earth, thereby characterized in that the underside of the vehicle facing the earth with a counter the vehicle ground insulated capacitor coating provided or designed as such and that between the coating and the ground there is an indicator that responds to fault current is switched.

2. Arrangement according to claim i, characterized by such a training and dimensioning the indicator that it is based on a voltage contained in the contact wire addresses higher harmonics.

3. Arrangement according to claim i, characterized by such a design and dimensioning of the capacitor that it is based on one of the contact wire voltage additionally superimposed alternating voltage responds.

4. Arrangement according to claim i, characterized by such a training and dimensioning of the indicator that he responds to the charging current surge that occurs when an insulation fault occurs.

5. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that an indicator Electromagnetic coil, such as the coil of a relay, is used.

6. Arrangement according to claims i to 3, characterized in that the indicator is a lighting element is used.