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Anordnung für durch Strom beeinflusste Geräte, die an Eondensatorschaltungen angelegt sind.
Zur Messung der Spannung in Leitungen ist es bekannt, strombeeinflusste Messgeräte an eine Teilkapazität einer Reihenschaltung von Kapazitäten anzuschliessen, die mit den Leitungen in Verbindung stehen. Meist enthält dabei das Messgerät einen Stromwandler, um die Stromstärke auf die erforderliche Hohe zu bringen. Die Messung kennzeichnet sich dann als eine Strommessung. Der Widerstand der Messanordnung ist aber so klein gegenüber dem Widerstand der Teilkapazität, dass fast der gesamte, die Reihenschaltung der Kapazitäten durchfliessende. Strom von der Messanordnung aufgenommen wird, während nur ein kleiner Teil des Stromes durch die Teilkapazität fliesst.
Das Verhältnis, in dem sich der Gesamtstrom auf die Messanordnung und die Teilkapazität verteilt, ist aber von der Frequenz der Leitungströme stark abhängig, da für höhere Frequenz der Widerstand der Teilkapazität entsprechend geringer wird, während er für die Messanordnung wächst.
Gemäss der Erfindung wird diese Abhängigkeit dadurch vermindert, dass Widerstände, u. zw. zweckmässig solche mit kleinem Temperaturkoeffizienten auf der Sekundärseite oder bei entsprechend dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses geänderter Grösse mit gleicher Wirkung vor die Primärwicklung des Wandlers geschaltet werden.
In Fig. 1 ist die neue Schaltung dargestellt. Die Kapazitäten Cl'C2 sind in Reihe zwischen eine Hochspannungsleitung und Erde e geschaltet. Parallel zu der Teilkapazität c2 liegt die Primärwicklung des Messwandlers t. An die Sekundärwicklung des Wandlers ist das Messgerät m angeschlossen und in Reihe mit ihm der Widerstand -mit kleinen Temperaturkoeffizienten. Statt des Widerstandes r im Sekundärkreis kann in den Primärkreis, wie gestrichelt angedeutet, ein Widerstand R eingeschaltet werden.
Bei der neuen Anordnung wird demgemäss entweder die Tätigkeit des Wandlers durch die Ein- schaltung eines hinreichend hohen Widerstandes in den Sekundärkreis derart abgeändert, dass er nach Art eines Spannungswandlers arbeitet, oder es wird bei Vorschaltung eines Widerstandes in dem Primärkreis die Anordnung zu der einer Spannungsmessung an der Teilkapazität. Da das Verhältnis der Spannung an der Teilkapazität zu der Spannung an der Reihenschaltung der Kapazitäten von der Frequenz so lange unabhängig ist, als die Messanordnung nicht angelegt ist, so wird die Unabhängigkeit von der Spannung um so besser gewahrt, je grösser der Widerstand der Messanordnung gegenüber dem der Teilkapazität ist.
Es hat sich gezeigt, dass je nach den Betriebsverhältnissen die Grösse des Vorsehaltwider- standes zwischen Werten von etwa 60 Ohm bis zu einigen Tausend Ohm liegen kann. Durch eine zu starke Vergrösserung des Widerstandes würde der Strom in der Messanordnung zu sehr herabgedrückt werden. Zur Erzielung einer grösstmöglichen Leistung wird zweckmässig der Wirkwiderstand der Messanordnung dem Scheinwiderstand der Teilkapazität ganz oder annähernd gleich gemacht.
Um eine Steigerung der Leistung für das Messgerät zu erzielen, kann man bekanntlich das Messgerät in eine auf die Grundfrequenz abgestimmte Resonanzschaltung bringen.
Dabei wird aber der Strom im Resonanzkreis stark von den Temperaturfehlern der Ohmschen Widerstände im Resonanzkreis abhängig. Würde man anderseits die Resonanz in den Bereich der höheren Harmonischen legen, würde also die Anordnung sehr empfindlich auf Oberwellen sein, so würden sich wieder erhebliche Fehler durch die dabei auftretende starke Kurvenverzerrung ergeben.
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Die Erfindung bezweckt nun, bei Erzielung einer möglichst grossen Leistung gleichzeitig auch die Fehler der Angaben, die sich einerseits durch die Temperaturempfindlichkeit des Ohmschen Widerstandes, anderseits infolge der Kurvenverzerrung durch die Kapazität ergeben, nach Möglichkeit herabzusetzen.
Daher wird die Induktivität der Messanordnung gemäss der Erfindung so gewählt, dass sich die Resonanz mit der Teilkapazität bei einer mittleren Frequenz ergibt. Durch Versuche hat sich herausgestellt, dass etwa die doppelte Frequenz der Grundwelle eine geeignete Frequenz ist, um einerseits eine erhebliche Leistung zu erzielen, anderseits die Messfehler zu beschränken.
Um in einfacher Weise grössere Beträge der Induktivität zu erhalten, legt man zweckmässig eine zusätzliche Induktivität in den Sekundärkreis des Transformators, wie Fig. 2 zeigt, in der die zusätzliche Induktivität mit i bezeichnet ist. Die übrigen Bezeichnungen haben die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1. Der gestrichelt gezeichnete Kondensator C wird dann zur Teilkapazität c2 parallel gelegt, wenn die Kapazität c für die nötige Abstimmung mit der Induktivität der Messanordnung ungünstig klein ist. Die Wirkung der Induktivität im Sekundärkreis ist dann bekanntlich dieselbe wie die einer im Quadrat des Übersetzungsverhältnisses grösseren Induktivität im Primärkreis.
Die neue Anordnung kann in gleicher Weise wie bei Schaltungen zur Spannungsmessung auch bei anderen Schaltungen verwendet werden, in denen eine Spule eines Messgerätes durch die Netzspannung beeinflusst wird, wie bei Leistungsmessung u. dgl. Auch kann die spannungsbeeinflusste Spule ein Relais für eine Schaltvorrichtung oder ein Signalgerät steuern.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anordnung für durch Strom beeinflusste Geräte, die an Kondensatorschaltungen angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand der Messanordnung so gross ist, dass die Anordnung zwar gegen Frequenzschwankungen unempfindlich, jedoch für die Messung genügend spannungsempfindlieh ist.