DE756295C - Messwandleranordnung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 17. NOVEMBER 1952

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 756 KLASSE 21 d 2 GRUPPE

K 150710 VIII df 2i <P

Eduard Welter, Dresden

ist als Erfinder genannt worden

Koch & Sterzel A. G._r Düsseldorf

Meßwandleranordnung

Patentiert im Deutschen Reich, vom 24. Mai 1938 an Patenterteilung bekanntgemacht am 5. Oktober 1944

Es ist bekannt, Strom- und Spannungswandler in einem gemeinsamen Gefäß unterzubringen. Bei solchen kombinierten Strom- und Spannungswandllern treten insofern Schwierigkeiten! auf, als es nicht immer gelingt, die magnetischen' Haupt- und Streufelder genau senkrecht aufeinanderzustelfen. In diesem Falle findet eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Wandler statt, die insbesondere bei Teillasten und großer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Präzisionsmessungen erschweren. Zudem ergeben sich bei hohen. Spannungen verhältnismäßig verwikkelteKonstruktionen, die-die Ausführung stark verteuern. Diese Nachteile lassen sich vermei-■den, wenn man einen magnetisch arbeitenden' Stromwandler mit einem elektrostatisch arbeitenden Spannungswandler kombiniert. Der letztere hat in der Regel noch einen Anpassungswandler, der auf magnetische Weise arbeitet und an eine passende Teilspannung des Kondensatorspannungswandlers (Kondtensatorteilers) angeschlossen wird.

Die Erfindung betrifft eine solche Meßwandleranordnung, bestehend aus einem mit Induktionswirkung arbeitenden Stromwandler und einem elektrostatisch arbeitenden Spannungswandler, die beide in einem gemeinsamen

Behälter untergebracht sind, wobei der elektrostatisch arbeitende Spannungswandler aus einem oder mehreren in Reihe geschalteten , Kondensatoren besteht, die zwischen den auf dem Hochspannungspotential befindlichen Dekkel· und den auf Erdpotential befindlichen Boden: des einen Isoliermantel aufweisenden Gefäßes geschaltet sind. Erfindungsgemäß ist der Stromwandler im Innern des Isoliergefäßes, der Spannungswandler dagegen im dessen¹ Wandung untergebracht. Dadurch wird gegenüber den bekannten kombinierten Spannungs- und Strom wandlern der Vorteil erzielt, daß man trotz eines gemeinsamen Isoliergefäßes für beide Wandler und des dadurch erzielten geringen Raumbedarfes jeden der beiden! Wandler mit dem für ihn am besten geeigneten Isoliermantel isolieren kann. So kann man beispielsweise die Beläge des elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlers ins der Isoliergefäß wand selbst unterbringen und den Stromwandler in üblicher Weise unter öl betreiben. Andererseits kann man, wenn die Kondemsatorbeläge nicht in der Wand des Isoliergefäßes untergebracht werden, für die Isolierung des elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlerseine andere Isolierflüssigkeit oder Isoliermasse verwenden als für den Stromwandler. In. beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn der elektrostatische Spannungswandler in der Wandung des den Stromwandler enthaltenden Isoliergefäßes untergebracht . ist. Der mit Imduktionsiwirkumg arbeitende Stromwandler kann aus mehreren in Kaskade geschalteten Teilwandlern bestehen, wobei ein oder mehrere Teilpotentiale des Kaskadenstromwandlers mittels elektrischer Potential·-- verbindungen zu den elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlern auf passender Spannungslage gehalten werden können.

In den Abbildungen sind drei Ausführungsbeispiele für Meßwandleranordnungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Der mit 11 bezeichnete, mit Induktionswirkung arbeitende Stromwandler ist bei dem in der Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Isolierzylinder 14 untergebracht, der durch einen Metallboden und einen Metalldeckel abgeschlossen ist. Der Deckel befindet sich auf dem Hochspannungspotential, während der Boden des Gefäßes Erdpotential hat. Der elektrostatisch arbeitende Spannungswandler besteht aus einer Mehrzahl von Kondensatorbelägen 19, die in der Wandung des Isolierzylinders 14 selbst untergebracht sind. Der den Stromwandler Ii enthaltende Teil des Gefäßes ist in üblicher Weise mit einem Isoliermittel·, z. B. mit. Isolieröl, Preßluft oder einer Isoliermasse, gefüllt. Ein Anpassungstransformator 18, der an eine Teilspannung des zwischen Deckel· und Boden geschalteten Kondensatorteilers 19 angeschlossen ist, befindet sich im Innern des Isolierzylinders 14, so- daß zusätzliche Verbindungsleitungen nach außen, die immerhin Hochspannung führen wurden, in Wegfall kommen. Die Kondensatorbeläge 19 steuern gleichzeitig die Spannungsverteilung im Isolierzylinder, wodurch eine sehr gedrängte Bauart möglich ist. Reicht die Kapazität dieser Beläge für die etwa geforderte Genauigkeit und Belastbarkeit nicht aus, so können zusätzlich noch weitere Kondensatoren entweder in der Gefäßwand selbst oder in deren Hohlraum (vgl. Abb. 2) vorgesehen werden. Dabei können verschiedene Dielektrika verwendet werden, um gegebenenfalls einen temperaturunabhängigen Meßkondensator zu erhalten.

Bei: dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel· ist der den Stromwandler 11 enthaltende Isolierzylinder von einem weiteren Isolierzylinder 20 umgeben; in dem zwischen diesen beiden gewisisermaßen eine hohle Wandung dies Gefäßes bildenden. Isolierzylindern befindlichen Raum ist der elek- trostatischarbeitendeSpannungswandler(Kondensatorteiler) 12 untergebracht. Dieser Raum kann mit einem anderen Isoliermittel als der den Stromwandler enthaltende Isolierzylinder 14 gefüllt sein. Der Anpassungswandler 18 kann, wie gezeichnet, außerhalb des die Meßwandleranordnung enthaltenden Gefäßes oder aber auch in seinem Innern Platz finden.

Die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Abb. 1 dar- gestellten dadurch, daß der Stromwandler aus zwei in Kaskade geschalteten Gliedern 11-11 besteht. Der Zwischenkreis 21 der beiden Stromwandlerglieder wird in seiner Potentiallage von dem in der Wandung des Isolier-Zylinders untergebrachten Kondensatorteiler 19 gesteuert,. wodurch die elektrische Sicherheit des Stromwandlers erhöht wird. Der Anpassungswandler 18 ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Abb. 1, im Innern des Isolierzylinders untergebracht.

Wie üblich kann ein Überspannungsschutz, bestehend z. B. aus einem Uberbrückungswiderstand, Kathodenfallableiter, Uberbrükkungskondensator od. dgl., zwischen den Hochspannung führenden, Anschlußklemmen des Strom wandler» vorgesehen sein.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ι . Meßwandleranordnung, bestehend aus einem mit Induktionswirkung arbeitenden Stromwandler und einem elektrostatisch arbeitenden Spannungswandler, die beide in einem gemeinsamen Behälter untergebracht sind¹, wobei der elektrostatisch arbeitende Spannungswandler aus einem oder mehreren in Reihe geschalteten Konden-

   satoren besteht, die zwischen den auf diem Hochspannungspotential befindlichen Dekkel und den auf Erdpotential befindlichen Boden des einen Isoliermantel aufweisenden Gefäßes geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandler im Innern dies. Isoliergefäßes·, der Spannungswandler dagegen in dessen Wandung untergebracht ist.

   ίο 2. Meßwandleranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßwandung aus zwei konaxialen Isolierstoff zylinder η besteht, zwischen denen der elektrostatische Spannungswandlef untergebracht ist (Abb. 2).

   3. Meß wandleranordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge dies elektrostatischen Spannungswandlersi ganz oder teilweise in der Isoliergefäß wand.untergebracht sind (Abb. 1 und 3).

   4. Meßwandleranordnung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß' der Raum zwischen den beiden konaxialen Isol'ierstoffzylindern, also der Wandungshohlraum, mit einem anderen Isoliermittel· gefüllt ist als der den Stromwandler enthaltende Gefäßhohlraum.'

   5. Meßwandleranordnung nach Anspruch ι oder den folgenden Ansprüchen, dadurch, gekennzeichnet, 'daß der mit Induktionswirkung arbeitende Stromwandler aus mehreren in Kaskade geschalteten Teilwandlern besteht und daß ein oder mehrere Teilpotentiale des Kaskadenstromwand¹-lers mittels elektrischer Potentialverbindungen zu dem elektrostatischen Spannungswandler auf passender Spannungslage gehalten werden.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschrift Nr. 416770;

   schweizerische Patentschriften Nr. 175 716, 161605;

   französische Patentschrift Nr. 736990;

   USA.-Patentschriften Nr. 1868605,
   2079071.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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