DE4138579A1 - Measuring appts. insensitive to excessive voltage - contg. inner conductor, first sensor for measuring electric field, and second sensor for measuring magnetic field - Google Patents
Measuring appts. insensitive to excessive voltage - contg. inner conductor, first sensor for measuring electric field, and second sensor for measuring magnetic fieldInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Meßeinrichtung für eine me tallgekapselte Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a measuring device for a me tall encapsulated system according to the preamble of claim 1.
Aus dem Beitrag zur 5th Pulsed Power Conference, Arlington, Virginia, 1985 von A. Küchler, J. Dams, Th. Dunz und A.J. Schwab mit dem Titel: Combined E- and H-Field Probe for Tra veling Wave Analysis in Pulse Power Generators, sind kombi nierte E- und H-Feld Sensoren bekannt. Diese Sensoren sind speziell ausgelegt für die Untersuchung von Wanderwellen und sind deshalb für eine Meßeinrichtung, die in einer metall gekapselten Anlage im Betrieb für die Messung von Strom und Spannung an den Aktivteilen eingesetzt wird, nur bedingt ge eignet.From the contribution to the 5th Pulsed Power Conference, Arlington, Virginia, 1985 by A. Küchler, J. Dams, Th. Dunz and A.J. Schwab with the title: Combined E- and H-Field Probe for Tra veling Wave Analysis in Pulse Power Generators are combined nated E and H field sensors known. These sensors are specially designed for the investigation of traveling waves and are therefore for a measuring device in a metal encapsulated system in operation for the measurement of electricity and Voltage on the active parts is used, only to a limited extent is suitable.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie im unabhängigen Anspruch gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Meßeinrichtung für eine metallgekapselte An lage zu schaffen, die hinreichend genau arbeitet, um die Pa rameter für den Anlagenschutz liefern zu können. The invention seeks to remedy this. The invention how it is characterized in the independent claim, solves the Task, a measuring device for a metal-enclosed to create a position that works sufficiently precisely to to be able to supply parameters for system protection.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentli chen darin zu sehen, daß die Meßeinrichtung sehr unempfind lich gegen Überspannungen und Störlichtbogenauswirkungen ist, so daß der Anlagenschutz auch im Störfall korrekte Meß daten erhält, wodurch dessen einwandfreies Funktionieren stets sichergestellt ist. Besonders vorteilhaft wirkt es sich aus, daß durch eine sinnvolle Formgebung der Meßeinrichtung eine Kompensation eingestreuter Fehler erreicht werden kann, so daß auch Fremdbeeinflussung das Meßergebnis nicht ver fälschen kann.The advantages achieved by the invention are essentially Chen to see that the measuring device is very insensitive against overvoltages and arcing effects is, so that the system protection correct measurement even in the event of a fault receives data, which makes it work properly is always ensured. It is particularly advantageous from that through a sensible shaping of the measuring device Compensation for interspersed errors can be achieved so that external influence does not ver the measurement result can fake.
Die weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.The further refinements of the invention are objects of the dependent claims.
Die Erfindung, ihre Weiterbildung und die damit erzielbaren Vorteile werden nachstehend anhand der Zeichnung, welche lediglich einen möglichen Ausführungsweg darstellt, näher er läutert.The invention, its further development and the achievable with it Advantages are shown below using the drawing, which represents only one possible way of execution, he closer purifies.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 1 shows a first embodiment of the invention,
Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 2 shows a second embodiment of the invention,
Fig. 3 ein erstes Ersatzschaltbild, und Fig. 3 shows a first equivalent circuit diagram, and
Fig. 4 ein zweites Ersatzschaltbild. Fig. 4 shows a second equivalent circuit diagram.
Bei allen Figuren sind gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In all figures, elements with the same effect are the same Provide reference numerals.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Meßeinrichtung 1, die in einer metallgekapselten Anlage eingesetzt ist. Von der Anlage ist eine geerdete Kapselung 2 angedeutet und ein in der zylinder förmig ausgebildeten Kapselung 2 zentral angeordneter Leiter 3. Die Kapselung 2 müßte an der gezeigten Stelle eine Flanschverbindung samt den zugehörigen Dichtungen aufweisen, um die Meßeinrichtung 1 montieren zu können, auf deren Dar stellung wurde der besseren Übersichtlichkeit halber ver zichtet. Zwischen dem Leiter 3 und der Kapselung 2 ist in der Regel ein mit Isoliergas gefüllter Raum 4 vorgesehen, es ist jedoch auch möglich, eine isolierende Flüssigkeit in diesen Raum 4 einzubringen. Fig. 1 shows a schematic representation of a section through a measuring device 1 according to the invention, which is used in a metal-encapsulated system. An earthed encapsulation 2 is indicated by the system and a conductor 3 arranged centrally in the cylindrical encapsulation 2 . The encapsulation 2 would have to have a flange connection together with the associated seals at the point shown, in order to be able to mount the measuring device 1 , the position of which was omitted for the sake of clarity. A space 4 filled with insulating gas is generally provided between the conductor 3 and the encapsulation 2 , but it is also possible to introduce an insulating liquid into this space 4 .
Die Meßeinrichtung 1 ist als Ring ausgebildet, der in einer entsprechenden Aussparung der Kapselung 2 angeordnet ist. Es ist auch möglich, statt des Ringes einzelne Ringsegmente ein zubauen. Die Ringsegmente werden vorteilhaft gleichmäßig am Umfang verteilt. Die Meßeinrichtung 1 weist eine Schutzhülle 5 aus Epoxydharz auf. Im Innern der Schutzhülle 5 ist eine leitende torusförmig ausgebildete erste Schicht 6 vorgesehen, die dem Leiter 3 zu als halbkreisförmige Kalotte ausgebildet ist, wobei sich dem Halbkreis noch auf der dem Leiter 3 ab gewandten Seite ein gerades Stück anschließt. Eine strich punktierte Linie 7 deutet eine Symmetrieebene senkrecht zum Leiter 3 an, welche die Meßeinrichtung 1 in zwei zueinander symmetrisch aufgebaute Hälften teilt. Der Scheitel 8 des Halbkreises der ersten Schicht 6 liegt in dieser Symmetrie ebene. In diesem Scheitel 8 ist eine einzige Anschlußleitung 9 mit der Schicht 6 leitend verbunden, welche zu einer Klemme 10 herausgeführt ist.The measuring device 1 is designed as a ring which is arranged in a corresponding recess in the encapsulation 2 . It is also possible to install individual ring segments instead of the ring. The ring segments are advantageously distributed evenly over the circumference. The measuring device 1 has a protective cover 5 made of epoxy resin. Inside the protective sheath 5 , a conductive, toroidal first layer 6 is provided, which is designed as a semicircular dome for the conductor 3 , the semicircle still being followed by a straight piece on the side facing the conductor 3 . A dash-dotted line 7 indicates a plane of symmetry perpendicular to the conductor 3 , which divides the measuring device 1 into two halves constructed symmetrically to one another. The apex 8 of the semicircle of the first layer 6 lies in this plane of symmetry. In this apex 8 , a single connecting line 9 is conductively connected to the layer 6 , which leads out to a terminal 10 .
Parallel zur Schicht 6 ist eine zweite leitende Schicht 11 angeordnet. Diese zweite leitende Schicht 11 ist auf der vom Leiter 3 abgewandten Seite der Schicht 6 vorgesehen. Die zweite leitende Schicht 11 ist als torusförmiges Gebilde an zusehen, welches von der ersten Schicht 6 umgeben ist. An einer Stelle dieses Torus ist, wie in Fig. 1 gezeigt, jeweils der Rand 12, 13 des geraden Stücks der Schicht 11 mit jeweils einer Anschlußleitung 14, 15 elektrisch leitend verbunden. Die Ränder 12, 13 liegen symmetrisch zur Symmetrieebene. Die Anschlußleitungen 14, 15 sind ebenfalls symmetrisch zur Sym metrieebene angeordnet und führen durch Bohrungen zu Klemmen 16, 17. Der Scheitel 18 des Halbkreises der zweiten Schicht 11 wird an einer Stelle durch die Anschlußleitung 9 durchstoßen, und zwar liegt diese Stelle in der gleichen Ebene wie die Kontaktierungen der Anschlußleitungen 14, 15 mit dem Rand 12, 13. Die zweite Schicht 11 ist im Scheitel 18 des Halbkreises mit einem Metallrohr 19 elektrisch leitend ver bunden. Das Metallrohr 19 verbindet den Scheitel 18 der Schicht 11 elektrisch leitend mit der geerdeten Kapselung 2. Das Metallrohr 19 nimmt im Innern gleichzeitig die Anschluß leitung 9 auf. Die elektrisch isolierenden, druckdichten Durchführungen für die Anschlußleitungen 9, 14, 15 durch die Kapselung 2 gehören zum Stand der Technik und sind hier nicht näher dargestellt.A second conductive layer 11 is arranged parallel to layer 6 . This second conductive layer 11 is provided on the side of the layer 6 facing away from the conductor 3 . The second conductive layer 11 can be seen as a toroidal structure which is surrounded by the first layer 6 . At one point of this torus, as shown in FIG. 1, the edge 12 , 13 of the straight piece of the layer 11 is electrically conductively connected to a respective connecting line 14 , 15 . The edges 12 , 13 lie symmetrically to the plane of symmetry. The connecting lines 14 , 15 are also arranged symmetrically to the symmetry level and lead through holes to terminals 16 , 17th The apex 18 of the semicircle of the second layer 11 is pierced at one point by the connecting line 9 , and this point lies in the same plane as the contacts of the connecting lines 14 , 15 with the edge 12 , 13th The second layer 11 is ver in the apex 18 of the semicircle with a metal tube 19 electrically connected. The metal tube 19 connects the apex 18 of the layer 11 to the grounded encapsulation 2 in an electrically conductive manner. The metal tube 19 receives the connection line 9 inside at the same time. The electrically insulating, pressure-tight bushings for the connecting lines 9 , 14 , 15 through the encapsulation 2 belong to the prior art and are not shown here.
Das torusförmige Volumen 20 zwischen den leitenden Schichten 6 und 11 ist durch ein homogenes Material mit einer hohen Dielektrizitätszahl εr1 aufgefüllt. Vorzugsweise wird hier ein Epoxydharz mit einem dielektrisch wirksamen Füllmaterial wie TiO2 eingesetzt, damit ist eine Dielektrizitätszahl von etwa 30 erreichbar. Das von der zweiten Schicht 11 einge schlossene Volumen 21 ist durch ein Material mit einer hohen Permeabilitätszahl µr2 aufgefüllt. Vorzugsweise wird hier ein Epoxydharz mit einem ferromagnetisch wirksamen Füllmaterial eingesetzt. Die leitenden Schichten 6, 11 werden ebenfalls aus Epoxydharz aufgebaut, welchem ein leitfähiges Füllmate rial, vorzugsweise leitfähig beschichtetes Al2O3 oder Graphit oder metallisches Pulver beigegeben wird. Die leitenden Schichten 6, 11 wirken als Elektroden der Meßeinrichtung 1.The toroidal volume 20 between the conductive layers 6 and 11 is filled by a homogeneous material with a high dielectric constant ε r1 . An epoxy resin with a dielectrically active filling material such as TiO 2 is preferably used here, so that a dielectric constant of about 30 can be achieved. The volume 21 enclosed by the second layer 11 is filled up by a material with a high permeability number μ r2 . An epoxy resin with a ferromagnetic filling material is preferably used here. The conductive layers 6 , 11 are also made of epoxy resin, to which a conductive filler material, preferably conductive coated Al 2 O 3 or graphite or metallic powder is added. The conductive layers 6 , 11 act as electrodes of the measuring device 1 .
Die Meßeinrichtung 1 ist als torusförmiger, monolithischer Sensorblock mit einem mittleren Radius r ausgebildet. Die Schutzhülle 5, die erste und die zweite leitende Schicht 6, 11 und die Füllungen der Volumina 20 und 21 enthalten als Ba sismaterial Epoxydharz, dem jeweils entsprechende Füllstoffe zugesetzt sind, so daß sich durch den ganzen Sensorblock eine Epoxydharzmatrix erstreckt, welche diesen Block zusammenhält. Die verschiedenen Schichten und Füllungen werden nacheinander so hergestellt, daß sich diese Epoxydharzmatrix ausbilden kann.The measuring device 1 is designed as a toroidal, monolithic sensor block with an average radius r. The protective cover 5 , the first and second conductive layers 6 , 11 and the fillings of the volumes 20 and 21 contain as base material epoxy resin, to which the appropriate fillers are added, so that an epoxy resin matrix extends through the entire sensor block, which holds this block together . The various layers and fillings are manufactured in succession so that this epoxy resin matrix can form.
Der Sensorblock in Form eines den Leiter 3 konzentrisch um gebenden Ringes kann auch in Form eines oder mehrerer Ring segmente realisiert werden. Jedes dieser Segmente muß dann mit den entsprechenden Anschlußleitungen 9, 14, 15 versehen werden. Die Anschlußleitungen 9, 14, 15 werden dann in eine nicht dargestellte Auswertungseinheit geführt, wo die Wei terverarbeitung der Meßsignale erfolgt.The sensor block in the form of a ring concentrically around the conductor 3 can also be realized in the form of one or more ring segments. Each of these segments must then be provided with the corresponding connecting lines 9 , 14 , 15 . The connecting lines 9 , 14 , 15 are then guided into an evaluation unit, not shown, where the processing of the measurement signals takes place.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungs gemäßen Meßeinrichtung 1 dargestellt. Hier ist die Meß einrichtung 1 platzsparend direkt in einen tellerförmig aus gebildeten, den Leiter 3 tragenden Stützer 22 aus Epoxydharz eingegossen. Die Fig. 2 ist stark vereinfacht und ohne die Stützerarmaturen ausgeführt. Der sonstige Aufbau der Meß einrichtung ist gleich wie in Fig. 1 dargestellt.In Fig. 2 a further embodiment of the measuring device 1 according to the Invention is shown. Here, the measuring device 1 is space-saving cast directly into a plate-shaped support 22 carrying the conductor 3 made of epoxy resin. FIG. 2 is greatly simplified and carried out without the supporters fittings. The other structure of the measuring device is the same as shown in Fig. 1.
Die dielektrisch günstige Halbkreisform der leitenden Schichten 6 und 11 kann auch, je nach Anwendungsgebiet für welches die Meßeinrichtung vorgesehen ist, durch andere For men ersetzt werden, jedoch ist bei jeder Ausführung darauf zu achten, daß eine geometrische Form gewählt wird, die streng symmetrisch zur Symmetrieebene ist. Bei Nichtbeachtung dieser Symmetriebedingung wird die Meßeinrichtung vergleichsweise ungenau, zudem ist eine Kompensation von eingestreuten, fal schen Signalen nicht mehr möglich. The dielectrically favorable semicircular shape of the conductive layers 6 and 11 can also, depending on the field of application for which the measuring device is intended, be replaced by other shapes, but care must be taken with each design that a geometric shape is chosen that is strictly symmetrical to the Plane of symmetry. If this symmetry condition is not observed, the measuring device becomes comparatively inaccurate, and compensation of interspersed, false signals is no longer possible.
Zwischen dem wechselspannungsbeaufschlagten Leiter 3 und der leitenden Schicht 6 liegt, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Kapazität C1, die anlagebedingt ist und die als Oberspan nungskapazität eines kapazitiven Spannungsteilers angesehen werden kann. Als Unterspannungskapazität C2 dieses Spannungs teilers wird die Kapazität zwischen der leitenden Schicht 6 und der leitenden Schicht 11 angesehen. Die Unterspannungs kapazität C2 ist wegen der leitenden Verbindung der leitenden Schicht 11 mit der geerdeten Kapselung 2 als die Kapazität der leitenden Schicht 6 gegen Erde anzusehen. Wegen des sym metrisch zur durch die Linie 7 angedeuteten Symmetrieebene erfolgten Aufbaus des Sensorblocks, kann die Unterspannungs kapazität C2 in zwei gleich große Kapazitäten C2/2 aufge teilt werden. Der in Fig. 3 dargestellte kapazitive Span nungsteiler dient zur Messung der am Leiter 3 anliegenden Spannung. In dem Volumen 20 treten jedoch auch Magnetfelder auf, welche einen Fehlerstrom induzieren. Jeder Kapazität C2/2 ist deshalb eine Spannungsquelle 23 vorgeschaltet, wel che jeweils den links bzw. rechts der Symmetrieebene erzeugten Fehlerstrom induziert. Die beiden Fehlerströme fließen, wie die Pfeile 24 andeuten, in die gleiche Richtung. Dieser Strom verursacht sowohl in der linken Kapazität C2/2 als auch in der rechten Kapazität C2/2 einen Spannungsabfall. Diese bei den Spannungsabfälle sind genau gleich groß, weisen jedoch eine einander entgegengesetzte Polarität auf. Über der Unterspannungskapazität C2, also zwischen der Klemme 10 und einer Endklemme 25, wird demnach eine Spannung um abgegrif fen, die direkt proportional zu der am Leiter 3 anliegenden Spannung ist. Die störenden parasitären Einflüsse durch elek tromagnetische Felder werden hier vorteilhaft kompensiert, so daß die abgegriffene Spannung um frei von störenden Ein flüssen bleibt.Between the AC voltage-applied conductor 3 and the conductive layer 6 is, as shown in Fig. 3, a capacitance C 1 , which is system-related and which can be regarded as the voltage capacitance of a capacitive voltage divider. As the undervoltage capacitance C 2 of this voltage divider, the capacitance between the conductive layer 6 and the conductive layer 11 is considered. The undervoltage capacitance C 2 can be seen as the capacitance of the conductive layer 6 to earth because of the conductive connection of the conductive layer 11 to the grounded encapsulation 2 . Because of sym metric made to indicated by the line 7 symmetry plane construction of the sensor pad, the under voltage can be capacitance C 2 in two equal capacitances C2 / 2-divisionally. The capacitive voltage divider shown in Fig. 3 is used to measure the voltage applied to the conductor 3 . However, magnetic fields also occur in the volume 20 , which induce a fault current. Each capacitor C2 / 2 is therefore preceded by a voltage source 23 , which induces the fault current generated on the left and right of the plane of symmetry. As the arrows 24 indicate, the two fault currents flow in the same direction. This current causes a voltage drop in both the left capacitance C2 / 2 and in the right capacitance C2 / 2. The voltage drops are exactly the same size, but have opposite polarities. Via the undervoltage capacitance C 2 , that is to say between the terminal 10 and an end terminal 25 , a voltage u m is accordingly tapped which is directly proportional to the voltage present on the conductor 3 . The disruptive parasitic influences by elec tromagnetic fields are advantageously compensated here, so that the tapped voltage u m remains free from interfering influences.
Fig. 4 zeigt ein Ersatzschaltbild, welches erläutern soll, wie die Strommessung in diesem Sensorblock erfolgt. Zwei Spannungsquellen 26 symbolisieren die durch die magnetischen Felder im Volumen 21 induzierten Spannungen, deren Richtung durch Pfeile 27 angedeutet wird. Auch hier wird durch die Induktion in jeder Hälfte des Sensorblocks der gleiche Strom erzeugt. Durch die Anschlußleitungen 14 und 15 wird der Strom des Meßkreises aus dem Sensorblock herausgeführt. Diese Anschlußleitungen 14 und 15 weisen jeweils eine Eigeninduktivität 28, 29 auf, wie in Fig. 4 dargestellt. Die beiden Klemmen 16 und 17 am jeweiligen Ende der Anschluß leitungen 14 und 15 werden über eine Meßvorrichtung 30 verbunden, womit der Stromkreis geschlossen ist. In der Meßvorrichtung 30 werden die Stromwerte in Meßsignale umgesetzt und zur Weiterverarbeitung aufbereitet. In diesem für die Messung von Strömen, die proportional zu im Leiter 3 fließenden Strömen sind, benutzten Bereich des Sensorblockes werden auch Verschiebungsströme durch die stets vorhandenen elektrischen Felder eingekoppelt. Zwei Stromquellen 31, je weils eine in jeder Hälfte des Sensorblocks, erzeugen jeweils einen Verschiebungsstrom iv. Die beiden Verschiebungsströme iv überlagern sich in dem leitenden Metallrohr 19. Wegen des symmetrischen Aufbaus des Sensorblocks sind beide Verschie bungsströme iv gleich groß. Der Einfluß von elektrischen Störfeldern auf den magnetischen Meßkreis wird auf diese Art vorteilhaft kompensiert, und der in der Meßvorrichtung 30 gemessene Strom ist somit frei von durch elektrische Felder hervorgerufenen Verfälschungen. Fig. 4 shows an equivalent circuit diagram which is intended to illustrate, takes place as the current measuring sensor in this block. Two voltage sources 26 symbolize the voltages induced by the magnetic fields in the volume 21 , the direction of which is indicated by arrows 27 . Here too, the same current is generated by induction in each half of the sensor block. The current of the measuring circuit is led out of the sensor block through the connecting lines 14 and 15 . These connecting lines 14 and 15 each have a self-inductance 28 , 29 , as shown in FIG. 4. The two terminals 16 and 17 at the respective end of the connecting lines 14 and 15 are connected via a measuring device 30 , whereby the circuit is closed. In the measuring device 30 , the current values are converted into measuring signals and processed for further processing. In this area of the sensor block used for the measurement of currents which are proportional to the currents flowing in the conductor 3 , displacement currents are also injected by the electric fields which are always present. Two current sources 31 , one each in each half of the sensor block, each generate a displacement current i v . The two displacement currents i v overlap in the conductive metal tube 19 . Because of the symmetrical structure of the sensor block, both displacement currents i v are equal. The influence of electrical interference fields on the magnetic measuring circuit is advantageously compensated in this way, and the current measured in the measuring device 30 is thus free from falsifications caused by electrical fields.
Die zwischen der Klemme 10 und der Erdklemme 25 abgegriffene Spannung um läßt sich nach folgender Formel berechnen:The voltage tapped between terminal 10 and earth terminal 25 can be calculated using the following formula:
Dabei ist: u die am Leiter 3 anliegende Spannung, F1 ein Formfaktor, der die exakte Geometrie des Sensorblocks berück sichtigt, b ist ein Maß für die Breite des Sensorblocks, d. h. für dessen axiale Erstreckung, h ein Maß für die Dicke des Sensorblocks in radialer Richtung, l₁ ein Maß für den Abstand der Schichten 6 und 11, εr1 die Dielektrizitätszahl des Materials im Volumen 20, und r der mittlere Radius des ringförmigen Sensorblocks.Here: u is the voltage applied to conductor 3 , F 1 is a form factor that takes into account the exact geometry of the sensor block, b is a measure of the width of the sensor block, ie of its axial extension, h is a measure of the thickness of the sensor block in radial direction, l₁ a measure of the distance between the layers 6 and 11 , ε r1 the dielectric constant of the material in the volume 20 , and r the mean radius of the annular sensor block.
Der zwischen den Klemmen 16 und 17 fließende Strom im läßt sich nach folgender Formel berechnen:The current i m flowing between terminals 16 and 17 can be calculated using the following formula:
dabei ist: i der im Leiter 3 fließende Strom, F2 ein Form faktor, der die exakte Geometrie des Sensorblocks berücksich tigt, l2 ein Maß für die Länge des Sensorblocksegmentes, bei einem geschlossenen Ring wäre dies der mittlere Umfang dieses Rings, und r der mittlere Radius des ringförmigen Sensor blocks.where: i is the current flowing in conductor 3 , F 2 is a form factor which takes into account the exact geometry of the sensor block, l 2 is a measure of the length of the sensor block segment, for a closed ring this would be the middle circumference of this ring, and r the average radius of the ring-shaped sensor block.
Claims (10)
- - daß der mindestens eine erste Sensor zwischen dem mindestens einen zweiten Sensor und dem Leiter (3) angeordnet ist,
- - daß der mindestens eine erste Sensor den mindestens einen zweiten Sensor zumindest teilweise umgibt, und
- - daß die beiden Sensoren zu einem monolithischen Sensorblock verbunden sind.
- - That the at least one first sensor is arranged between the at least one second sensor and the conductor ( 3 ),
- - That the at least one first sensor at least partially surrounds the at least one second sensor, and
- - That the two sensors are connected to a monolithic sensor block.
- - daß die dem Leiter (3) zugewandte Fläche des ersten Sensors mit einer als Elektrode wirkenden leitenden ersten Schicht (6) versehen ist,
- - daß die dem ersten Sensor zugewandte Fläche des zweiten Sensors mit einer als Elektrode wirkenden zweiten Schicht (11) versehen ist, und
- - daß die erste leitende Schicht (6) mit mindestens einer (9) und die zweite leitende Schicht (11) mit mindestens zwei elektrischen Anschlußleitungen (14, 15) verbunden ist.
- - That the surface of the first sensor facing the conductor ( 3 ) is provided with a conductive first layer ( 6 ) acting as an electrode,
- - That the surface of the second sensor facing the first sensor is provided with a second layer ( 11 ) acting as an electrode, and
- - That the first conductive layer ( 6 ) with at least one ( 9 ) and the second conductive layer ( 11 ) with at least two electrical connecting lines ( 14 , 15 ) is connected.
- - daß zwischen der ersten (6) und zweiten leitenden Schicht (11) ein homogenes erstes Material mit einer hohen Dielektrizitätszahl εr1 vorgesehen ist,
- - daß innerhalb der zweiten leitenden Schicht (11) ein homogenes zweites Material mit einer hohen Permeabili tätszahl µr2 vorgesehen ist.
- - that between the first ( 6 ) and second conductive layer ( 11 ) a homogeneous first material with a high dielectric constant ε r1 is provided,
- - That within the second conductive layer ( 11 ) a homogeneous second material with a high Permeabili tätzahl u r2 is provided.
- - daß als erstes Material Epoxydharz mit einem dielek trisch wirksamen Füllmaterial, vorzugsweise TiO2, vor gesehen ist,
- - daß als zweites Material Epoxydharz mit einem ferro magnetisch wirksamen Füllmaterial vorgesehen ist, und
- - daß die leitende erste und zweite Schicht (6, 11) Epoxydharz mit einem leitfähigen Füllmaterial, vor zugsweise leitfähig beschichtetes Al2O3 oder Graphit oder metallisches Pulver, aufweist.
- - That is seen as the first material epoxy resin with a dielectrically effective filling material, preferably TiO 2 ,
- - That is provided as a second material epoxy resin with a ferro-magnetically active filler, and
- - That the conductive first and second layers ( 6 , 11 ) epoxy resin with a conductive filler, preferably before coated Al 2 O 3 or graphite or metallic powder.
- - daß der Sensorblock in Form eines den Leiter (3) kon zentrisch umgebenden Ringes ausgebildet ist oder in Form mindestens eines entsprechenden Ringsegments.
- - That the sensor block in the form of a conductor ( 3 ) is formed concentrically surrounding ring or in the form of at least one corresponding ring segment.
- - daß der Sensorblock eine Symmetrieebene aufweist, zu welcher eine Achse des Leiters (3) orthogonal angeord net ist.
- - That the sensor block has a plane of symmetry, to which an axis of the conductor ( 3 ) is orthogonally angeord net.
- - daß die dem Leiter (3) zugewandte erste Schicht (6) halbkreisförmig ausgebildet ist,
- - daß die zweite Schicht (11) parallel zur ersten Schicht (6) verläuft,
- - daß die erste leitende Schicht (6) in der Symmetrie ebene mit einer Anschlußleitung (9) verbunden ist, die durch den Sensorblock nach außen zu einer Klemme (10) geführt ist, und
- - daß die beiden Ränder (12, 13) der zweiten leitenden Schicht (11) mit jeweils einer Anschlußleitung (14, 15) verbunden sind, die zu jeweils einer Klemme (16, 17) geführt ist.
- - That the first layer ( 6 ) facing the conductor ( 3 ) is semicircular,
- - That the second layer ( 11 ) runs parallel to the first layer ( 6 ),
- - That the first conductive layer ( 6 ) in the plane of symmetry is connected to a connecting line ( 9 ) which is guided through the sensor block to the outside to a terminal ( 10 ), and
- - That the two edges ( 12 , 13 ) of the second conductive layer ( 11 ) are each connected to a connecting line ( 14 , 15 ) which is guided to a respective terminal ( 16 , 17 ).
- - daß der Sensorblock fest mit einem tellerförmig aus gebildeten, den Leiter (3) tragenden Stützer verbunden ist.
- - That the sensor block is firmly connected to a plate-shaped, the conductor ( 3 ) supporting support.
- - daß der Sensorblock in einen den Leiter (3) tragenden Stützer (20) aus Epoxydharz eingegossen ist.
- - That the sensor block is cast into an epoxy resin support ( 20 ) supporting the conductor ( 3 ).
- - daß aus dem gemessenen elektrischen Feld eine der Spannung des Leiters (3) proportionale Spannung abge leitet wird,
- - daß aus dem gemessenen magnetischen Feld ein dem Strom im Leiter (3) proportionaler Strom abgegriffen wird, und
- - daß sowohl die proportionale Spannung als auch der proportionale Strom frei von Störungen erfaßt werden.
- - That a voltage proportional to the voltage of the conductor ( 3 ) is derived from the measured electrical field,
- - That a current proportional to the current in the conductor ( 3 ) is tapped from the measured magnetic field, and
- - That both the proportional voltage and the proportional current are detected free of interference.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914138579 DE4138579A1 (en) | 1991-11-23 | 1991-11-23 | Measuring appts. insensitive to excessive voltage - contg. inner conductor, first sensor for measuring electric field, and second sensor for measuring magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914138579 DE4138579A1 (en) | 1991-11-23 | 1991-11-23 | Measuring appts. insensitive to excessive voltage - contg. inner conductor, first sensor for measuring electric field, and second sensor for measuring magnetic field |
Publications (1)
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| DE4138579A1 true DE4138579A1 (en) | 1993-05-27 |
Family
ID=6445449
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19914138579 Withdrawn DE4138579A1 (en) | 1991-11-23 | 1991-11-23 | Measuring appts. insensitive to excessive voltage - contg. inner conductor, first sensor for measuring electric field, and second sensor for measuring magnetic field |
Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE4138579A1 (en) |
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- 1991-11-23 DE DE19914138579 patent/DE4138579A1/en not_active Withdrawn
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