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Als Anlegezange ausgebildeter Meßwandler Bekanntlich ist es erforderlich,
für als Anlegezangen ausgebildete Meßwandler teilbare Kerne zu verwenden, um den
Primärleiter, meist in Gestalt einer Sammelschiene, umfassen zu können. Zu diesem
Zweck wurden C-förmige Stanzbleche in runder oder eckiger Form sowie gewickelte
Bandkerne aus kornorientiertem Blech mit zwei Schnittstellen verwendet, die dann
aneinandergesetzt den geschlossenen magnetischen Kreis bilden. Der Nachteil dieser
Ausfüh rungen besteht im wesentlichen in den in diesem Fall unvermeidlichen beiden
Trennfugen, die selbstverständlich einen Luftspalteinfluß auf da: gesamte Verhalten
derartiger Wandler haben. Dadurch ergibt sich ein großer Magnetisierungsstroni und
ebenfalls ein größerer Fehler. Da die beiden Trennfugen bei einem Zangenwandler
keine eindeutig definierten Luftspalte infolge des betriebsmäßigen Auf- und Zuklappens
darstellen, so ergibt sich auch hierdurch eine Meßunsicherheit. Herstellungstechnisch
ergibt sich der Nachteil, daß vier Schnittflächen bearbeitet werden müssen, die
möglichst plan paarweise aufeinanderliegen sollen. Hierzu ist ein erheblicher und
umständlicher Arbeitsaufwand notwendig, da der Luftspalteinflull so gering wie möglich
seinsoll. Außerdem ergibt sich für die Führung der Zange die Schwierigkeit, die
beiden Schnittstellen möglichst parallel verlaufen zu lassen, da sonst beim Schließen
der Zange durch das Verkanten einer oder gar beider Schnittstellen wiederum ein
unerwünschter Luftspalteinfluß auftritt. Bei der Fertigung muß deshalb schon von
vornherein auf die Parallelität der Schnittstellen geachtet werden. Alle diese Faktoren
beeinträchtigen die Meßgenauigkeit. so daß die Messung letzten Endes mit einem Unsicherheitsfaktor
behaftet ist, der zu einem großen Teil von einer genauen, zuverlässigen und deshalb
aufwendigen Fertigung abhängt.
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Zwar sind schon magnetische Kreise bekannt, die aus Bandringkernen
mit kornorientiertem Blech bestehen und nur an einer Stelle aufgetrennt sind zum
Zweck des Einbringens der Wicklung. Solche nur an einer Stelle aufgeschnittenen
Bandringkerne aus kornorientiertem Blech für Zangenwandler, die im Betrieb fortgesetzt
auf- und zugeklappt werden, zu verwenden. wurde in der Fachwelt offenbar bisher
als nicht ausführbar angesehen. Die Verschechterung der magnetischenEigenschaften
desBandringkernes durch mechanische Verformung, in diesem Fall durch das ständige
Verbiegen bei einem Zangenwandler. dessen Kern nur an einer Stelle aufgeschnitten
ist, wurde wohl für so erheblich erachtet, daß des#en Anwendung für einen Zangenwandler
infolge der sich in kürzester Zeit einstellenden Verschlechterung der inagnetischen
Eigenschaften nicht möglich erschien.
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Demgegenüber wird bei einem als Anlegezange ausgebildeten Meßwandler
mit einem vorzugsweise aus kornorientierten Blech bestehenden Schnittbandkern erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß der Schnittbandkern in an sich bekannterWeise mit nur einerSchnittstelle
versehen ist, durch die der die -Nfeßgröße führende Leiter in das Fenster des Kernes
unter Au@-biegen desselben einfuhrbar ist, und daß Mittel vorgesehen sind, die ein
Öffnen der Zange nur so weit gestatten, daß die magnetischen Eigenschaften des Schnittbandkerne:
nicht über ein die Meßgenauigkeit des Wandlers verschlechterndes Maß ändern.
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Es ergab sich durch lange Reihenuntersuchungen, bei denen ein solcher
Bandkern mehrere tausendmal aufgebogen wurde, daß sich die magnetischen Eigenschaften
eines solchen Kernes nur unwesentlich ändern. wenn man die Verbiegung nicht zu weit
treibt.
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Damit wurde aber der Nachweis für die Verwertbarkeit einseitig aufgeschnittener
Bandkerne bei Zangenwandlern erbracht. Nunmehr ist es also möglich, die hervorragenden
magnetischen Eigenschaften kornorientierter Bleche zusammen mit dem magnetisch hochwertigen
Bandkern in weit höherem Maße für Zangenwandler nutzbar zu machen, als dies bisher
möglich war, zumal nur noch eine einzige Trennstelle mit einem geringen Luftspalt
vorhanden ist. Somit sind die von den Trennstellen herrührenden Fehlermöglichkeiten
auf die Hälfte reduziert, so daß sie sich im praktischen Betrieb kaum mehr auswirken.
Außer-(lern zentriert sich der einseitig aufgeschnittene Bandkern beim Schließen.
durch die zwangläufige Führung selbst, wobei letztere kurz vor dem Schließen, gemäß
einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens, noch durch eine Zentrierhülse verbessert
werden kann. Zur Umfassung des Primärleiters wird nun der Kern des Wandlers einfach
an der Trennstelle aufgebogen und über den Primärleiter geschoben. Damit dieses
Aufbiegen nicht durch die Kernverfestigung, wie sie allgemein
im
Wandler- und Kleintransformatorenbau üblich ist, behindert wird, erfolgt die Kernverfestigung,
die im allgemeinen durch Verkleben der einzelnen Blechlagen vorgenommen wird, gemäß
einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens, zweckmäßig nur in den der Schnittstelle
benachbarten Teilen, keinesfalls jedoch in dem der Schnittstelle gegenüberliegenden
Teil.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Der Kern 1 trägt die Wicklungen 2 an seinen Längsseiten, da er eine
Rechteckform besitzt. Als Kernmaterial wird man zweckmäßigerweise kaltgewalztes
Blech oder Nickel-Eisen-Blech verwenden, um die guten magnetischen Eigenschaften
dieser Bleche ausnutzen zu können. Dieser Kern ist nun an der Stelle 3 aufgeschnitten,
so daß er hier durch Aufbiegen geöffnet werden kann. Da in fast allen Fällen ein
solcher Zangenwandler zur Umfassung von rechteckigen Sammelschienen mit großem Kantenverhältnis
dient, so genügt eine relativ kleine Aufbiegung, um die Schmalseite einer Sammelschiene
4 hindurchschieben zu können. Diese geringe Aufbiegung verändert dabei keineswegs
die magnetischen Eigenschaften eines vorzugsgerichteten Bleches, das bekanntlich
gegenüber mechanischen Verformungen in bezug auf seine magnetischen Eigenschaften
empfindlich ist, weil keine dauernde mechanische Verformung auftritt und die vorübergehende
Verformung weit innerhalb der Elastizitätsgrenze bleibt. Wicklung und Kern sind
beispielsweise mit einer Gießharzhülle 5 versehen, die beide miteinander mechanisch
verbindet. Zum Schutz gegen magnetische Streuflüsse und gegen thermische Einflüsse
ist noch ein Mittel 6 vorgesehen, das vorzugsweise aus einem magnetischen
Material mit einer hohen Permeabilitätskonstanten, beispielsweise Mu-Metall, besteht.
Der gesamte Kern ist nun in einer der üblichen und bekannten Zangenkonstruktion
gehalten, die mit einer Öffnungssperre versehen ist, um auf alle Fälle ein zu weites
Öffnen und damit ein zu starkes Verbiegen des Kernes zu vermeiden. Damit die Zange
in geschlossenem Zustand stets denselben Schließdruck und damit einen möglichst
genau definierten Luftspalteinfluß an der Trennstelle besitzt, kann sie entweder
durch eine vorgespannte Feder geschlossen oder durch eine Rasterung in geschlossenem
Zustand gehalten werden, so daß sich eine definierte Schließkraft ergibt.
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Wird der Zangenwandler als Gleichstromwandler ausgebildet, wozu zwei
Kerne und eine Hilfswechselspannung benötigt werden, so kann mit Hilfe einer an
dem Wandler angebrachten Kontakteinrichtung erreicht werden, daß diese Hilfswechselspannung
nur in geschlossenem Zustand der Zange an den Wandler angelegt werden kann. Damit
wird eine unnötige Wandlerbelastung oder gar ein unbeabsichtigtes Daueranschließen
der Wechselspannung an den nicht meßbereiten Wandler verhindert.
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Der Wandler nach der Erfindung eignet sich besonders als Gleichstromwandler,
da bei einem solchen bekanntlich der Meßfehler auch bei schwankender Hilfswechselspannung
nur dann klein bleibt, wenn derLuftspalteinfluß klein gehalten wird. Durch die Erfindung
gelingt es, den Stoßfugeneinfluß von Zangenwandlern ganz wesentlich herabzusetzen
und Bandkerne aus kornorientierten Blechen für diese Zwecke in weit höherem Maße
bezüglich ihrer vorteilhaften Eigenschaften auszunutzen, als es bisher möglich war,
da dann deren Vorzüge wegen des Vorhandenseins nur einer Trennstelle wesentlich
in Erscheinung treten.