CH414008A - Zusatzgerät zu kapazitivem Spannungsteiler - Google Patents

Description

  Zusatzgerät zu     kapazitivem        Spannungsteiler       Um die an einem     kapazitiven    Spannungsteiler ab  gegriffene Spannung unter Einhaltung der notwen  digen Genauigkeit auf eine für Messzwecke geeignete  Spannung zu übersetzen, sind Zusatzgeräte bekannt  und zwar bestehen die bekannten, allgemein verwen  deten Zusatzgeräte aus einem     Mittelspannungs-Trans-          formator,    einer Resonanzdrosselspule und Schaltglie  dern zur Dämpfung von unerwünschten Schwingun  gen. Die Verwendung einer separaten Resonanzdros  selspule hat den Nachteil, dass zusätzlicher Raum  beansprucht wird.

   Weitere Nachteile solcher bekann  ter Zusatzgeräte bestehen darin, dass die Anfertigung  von Resonanzdrosselspulen, insbesondere für     Span-          nungsteiler    mit verhältnismässig kleinen Kapazitäten,  Schwierigkeiten bietet und dass bei grossen Sekun  därleistungen sich die Anpassung an hohe Genauig  keit wegen des nicht eindeutig definierten Streuflus  ses schwierig gestaltet.  



  Durch das Zusatzgerät zu     kapazitivem        Spannungs-          teiler    nach vorliegender Erfindung werden die er  wähnten Nachteile vermieden. Es besteht aus einem       Mittelspannungs-Transformator    mit wenigstens zwei  Schenkeln und wenigstens einem Streujoch und nicht  linearen Schaltgliedern zur Dämpfung von Schwin  gungen im Resonanzkreis, und ist dadurch gekenn  zeichnet, dass die Sekundärwicklung des Transforma  tors zur Grobeinstellung der     Resonanzinduktivität    auf  die Schenkel des     Mittelspannungs-Transformators    auf  geteilt ist,

   und dass der Luftspalt zwischen dem     Streu-          joch    und dem     Mittelspannungs-Transformatorkern    zur  Feineinstellung der     Resonanzinduktivität    regulierbar  ist. Es kann bei einem solchen Zusatzgerät somit eine  gewünschte     Resonanzinduktivität    mit hoher Genauig  keit eingestellt werden und das Gerät ist infolge des  Wegfallens einer separaten Resonanzdrosselspule von  einfachem Aufbau.  



  Die     Erfindung    wird im folgenden anhand eines    in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels  näher beschrieben.  



       Fig.    1 zeigt das elektrische Schema des Zusatzge  rätes zu einem     kapazitiven    Spannungsteiler;       Fig.    2 ist ein senkrechter Schnitt eines in einem  Metallgehäuse untergebrachten Zusatzgerätes; und       Fig.    3 ist ein Grundriss zu     Fig.    2.  



  In dem Schema der     Fig.    1 weist ein     kapazitiver     Spannungsteiler zwei Kapazitäten     Cl    und     C2    und  Anschlüsse U und X auf. Der     Mittelspannungs-Trans-          formator    besitzt einen Eisenkern 1, welcher aus zwei  gleichen     Mantelkernhälften    zusammengesetzt ist, so  dass der mittlere Schenkel einen doppelt so grossen  Querschnitt wie die beiden äusseren Schenkel hat. Auf  den Eisenkern 1 sind zwei Streujoche 2, 2' aufgesetzt.

    Auf dem mittleren Schenkel des Eisenkerns 1 befin  det sich eine strichliniert gezeichnete Primär- oder       Mittelspannungswicklung    3, die an die Klemmen Z  und X, bzw. an die Kapazität     C2    des     kapazitiven     Spannungsteilers angeschlossen ist. Die Sekundär  wicklung ist in drei Teilwicklungen aufgeteilt. Die  erste Teilwicklung 4 ist auf dem mittleren Schenkel  und die beiden gleich grossen Teilwicklungen 5 und  5' sind auf den beiden äusseren Schenkeln des Eisen  kerns 1 angebracht.  



  Die Teilwicklung 4 auf dem mittleren Schenkel  des Eisenkerns 1 besitzt und die Teilwick  lungen 5 und 5' auf den
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   äusseren Schenkeln von hal  bem Querschnitt haben je Windungen. Dabei  bedeutet     n.    die sich aus
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   dem gewünschten Überset  zungsverhältnis ergebende Anzahl Sekundärwicklun  gen und der Wicklungsfaktor k eine im wesentlichen  durch die gewünschte     Resonanzinduktivität    und die  geometrischen Abmessungen des Mittelspannungs-      Transformators bedingte Zahl, die einen beliebigen  positiven Wert annehmen kann. Wenn k > 1 ist,  sind die     Sekundärwicklungsteile    4, 5 und 5' in Serie,  und wenn k  <  1 ist, sind sie gegeneinander geschal  tet. Wenn k = 1 ist, wird die ganze Sekundärwick  lung auf die beiden Seitenschenkel gewickelt.

   Diese  Aufteilung der Sekundärwicklung ermöglicht eine gro  be Einstellung der     Streuinduktivität    und zwar ist die  Grobeinstellung eine Funktion des Wicklungsfaktors k.  



  An den     Sekundärwicklungsteil    4 ist ein nichtline  ares Schaltglied angeschlossen, welches aus der Sätti  gungsdrossel 6 und dem     ohmschen    Widerstand 7  besteht. Ferner ist ein     ohmscher    Widerstand 8 an die  Sekundärklemmen u und x angeschlossen. Diese Glie  der dienen zur Dämpfung der unter bestimmten Be  triebsbedingungen auftretenden Schwingungen.  



  Die     Fig.    2 und 3 zeigen den Aufbau des Zusatz  gerätes. Dabei sind der     übersichtlichkeithalber    die in       Fig.    1 gezeigten     Dämpfungsglieder    6, 7 und 8, die  man sich oberhalb des     Mittelspannungswandlers    den  ken kann, sowie die elektrischen Verbindungen und  Anschlussklemmen weggelassen.

   In dem mit Isolieröl  oder einem isolierenden Gas gefüllten Metallgehäuse  1 befindet sich der aus zwei     Mantelkernhälften    zu  sammengesetzte Eisenkern 1, auf dessen äusseren  Schenkeln, die     Sekundärwicklungsteile    5 und 5' an  geordnet sind, während auf dem mittleren, den dop  pelten Querschnitt aufweisenden Schenkel die Primär  wicklung 3 und der     Sekundärwicklungsteil    4 ange  bracht sind. Der Eisenkern 1 ist beiderseits der Wick  lungen mittels Holzbalken 13 auf dem Gehäuseboden  abgestützt.

   Quer über den Eisenkern 1 verlaufen die  zwei U-förmigen Streujoche 2, 2', über welche je ein       U-Träger    14 gelegt ist, der durch am Gehäuseboden  verankerte Bolzen 15 und Muttern 16 gegen das     Streu-          joch    2, bzw. 2' gedrückt wird und dieses dadurch  gegen den Eisenkern 1 drückt. Zwischen den Enden  der Streujoche 2, 2' und dem Eisenkern 1 sind Luft  spalte 10 und 10' gebildet, diese durch eine Isolierstoff  platte ausgefüllt sind, diese können gegen dickere oder  dünnere Platten ausgewechselt werden, oder es können  zusätzlich zu denselben noch ein oder mehrere Pa  pierstreifen eingefügt werden, um die Luftspalten 10  und 10' auf die gewünschten Werte genau einzustel  len und dadurch die     Streuinduktivität    genau abzuglei  chen.

   Diese Feineinstellung ist für den Ausgleich der  Toleranzen der Kapazitäten des     kapazitiven        Span-          nungsteilers    und der durch die Fabrikation bedingten  Abweichungen des     Mittelspannungs-Transformators     notwendig.  



  Bei einem Gehäuse 9 aus Metall würden die durch  den Streufluss insbesondere im Boden und den Sei  tenwänden des Gehäuses erzeugten     Wirbelstromver-          luste    einen vom Strom im     Mittelspannungs-Transfor-          mator    abhängigen Charakter haben und eine hohe    Belastbarkeit und hohe Genauigkeit des     kapazitiven     Spannungsteilers verunmöglichen. Um diese Wirbel  stromverluste auf ein die Genauigkeit nicht mehr be  einträchtigendes Mass zu reduzieren, sind     Transfor-          matorblechstreifen    11 und 12 auf der Innenseite der  Seitenwände und des Bodens des Gehäuses ange  bracht.

   In der Regel werden hierbei mehrere Lagen  vom     Transformatorblechstreifen    angewendet.  



  Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Aus  führungsbeispiel beschränkt. Man könnte z. B. auch  auf einem Eisenkern mit zwei Schenkeln von glei  chem Querschnitt, der mit nur einem Streujoch ver  sehen ist, die Sekundärwicklung entsprechend auf die  beiden Schenkel verteilen. Es ist auch ohne weiteres  möglich, solche     Mittelspannungs-Transformatoren    mit  einer zweiten, gleichartig aufgeteilten Sekundärwick  lung zu versehen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Zusatzgerät zu kapazitivem Spannungsteiler, beste hend aus einem Mittelspannungs-Transformator mit einem Eisenkern mit wenigstens zwei Schenkeln und wenigstens einem Streujoch und nichtlinearen Schalt gliedern zur Dämpfung von Schwingungen im Re sonanzkreis, dadurch gekennzeichnet, dass die Se kundärwicklung des Mittelspannungs-Transformators zur Grobeinstellung der Resonanzinduktivität auf die Schenkel des Mittelspannungs-Transformators aufge teilt ist, und dass der Luftspalt zwischen dem Streu- joch u.

   dem Mittelspannungs-Transformatorkern zur Feineinstellung der Resonanzinduktivität regulierbar ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Zusatzgerät nach Patentanspruch, mit Metall gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verminde rung der durch den Streufluss im Metallgehäuse er zeugten Wirbelstromverluste Transformatorblechstrei- fen auf der Innenseite der Wandungen und des Bodens des Metallgehäuses verlegt sind. 2.

   Zusatzgerät nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sekundärwicklung des Mittel- spannungs-Transformators in drei Teile aufgeteilt ist, wobei jede Teilwicklung auf einen Schenkel des Eisenkerns des Transformators aufgebracht ist. 3. Zusatzgerät nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Sättigungsdrossel und ein Wi derstand des nichtlinearen, zur Dämpfung von Schwin gungen im Resonanzkreis dienenden Schaltgliedes an eine sekundäre Teilwicklung und ein ohmscher Wi derstand an die Sekundärklemmen angeschlossen sind.