CH419329A

CH419329A - Kombinierter Strom- und Spannungswandler

Info

Publication number: CH419329A
Application number: CH317465A
Authority: CH
Inventors: Gericke Gerhard
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1964-04-06
Filing date: 1965-03-08
Publication date: 1966-08-31
Also published as: DE1248154B

Description


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    Kombinierter      Strom-   und Spannungswandler Die Erfindung betrifft einen    kombinierten      Strom-      und      Spannungswandler,   bei .dem der Stromwandler oberhalb .des    Spannungswandlers   .angeordnet ist. 



  Zur Speisung sehr    schneller   elektronischer Schutzschaltungen sind der induktive    Spannungs-      wandler   und der eisenlose oder ,nur schwach eisenbehaftete    Stromwandler   besonders gut geeignet. Aufgabe der Erfindung ist es, .einen    kombinierten   Stromund    Spannungswandler   zu schaffen, der zwei zur Speisung    elektronischer   Schutzschaltungen .geeignete Wandler in kostensparender Weise vereinigt. 



  Der kombinierte Strom- und Spannungswandler    gemäss   der Erfindung ist    dadurch   gekennzeichnet,    dass   der    Stromwandler   durch eine .aus :einer oder mehreren Windungen bestehende Leiterschleife erregt wird, und    dass   :die Leiterschleife das Fenster    dies   die    Sekundärwicklung   des    Stromwandlers      tragenden   Eisenkernes, ohne denselben    zu   umschlingen, durchsetzt. 



  In der    Fig.   1 ist ein Ausführungsbeispiel des    er-      findungsgemässen   Strom- und    Spannungswandlers   dargestellt, der aus dem Topf 1, dem Durchführungsisolator 2 und dem Kopf 3 besteht. Im Topf 1 ist in waagerechter Lage der als Mantelkern ausgebildete Eisenkern 4 des    Spannungswandlers   angeordnet. Auf dem Mittelschenkel 5 :des Eisenkernes 4 ist die Sekundärwicklung 6 des    Spannungswandlers   aufgebracht, die durch eine Isolation 7 von der    ebenfalls   auf dem Mittelschenkel 5 des Eisenkernes 4 .angeordneten Primärwicklung 8 .des    Spannungswandlers   galvanisch getrennt wird.

   Die    Primärwicklung   8 des Spannungswandlers ist von dem Strahlungsring 9 umgeben, an den sich das Rohr 10 aus    urmagneti-      schem   Material möglichst geringer elektrischer Leitfähigkeit anschliesst.    Primärwicklung   8 und Strahlungsring 9 sind von oder Hochspannungsbandage 11 umgeben, die .in die    Hochspannungsdurchführung   12 übergeht, in der die    hochspannungsseitige   Zuleitung 13 des    Spannungswandlers   geführt ist. Zur Potentialsteuerung trägt die    Hochspannungsdurchführung   12 leitende Beläge 14, 15    und   16.

   Konzentrisch um die    Hochspannungsdurchführung   12 herum, innerhalb ,des Durchführungsisolators 2 ist der die    Sekundär-      wicklung   17 des    Stromwandlers   tragende    Eisenkern   18 angeordnet.

   Der    Stromwandler   wird durch .eine .aus einer Windung    bestehende   Leiterschleife 19 erregt, die wie    :die      hochspannungsseitige   Zuleitung 13 des    Spannungswandlers   innerhalb der    Hochspan-      nungsdurchführung   12 des    Spannungswandlers   geführt ist    und   somit das Fenster 20 des die Sekundärwicklung 17 des Stromwandlers tragenden    Eisenker-      nes   18 durchsetzt. 



  In der    Fig.   2 ist nur der Stromwandler des kombinierter    Wandlers   gezeigt, um eine genaue    Darstel-      lung   seiner Wirkungsweise    geben   zu können. Auf den aus Eden beiden Teilen 21 und 22 bestehenden,    als      Ringkern   ausgebildeten Eisenkern ist die aus den beiden    hintereinander      .geschalteten,      gegensinnig      ge-      wickelten      Teilwicklungen   23 und 24 bestehende    Sekundärwicklung      toroidförmig      ,aufgebracht.   An die Enden 2,5 und 26 :

  der    Teilwicklungen   23 und 24 ist die Bürde 27 des    Stromwandlers   angeschlossen. Innerhalb des    Eisenkernes   und des Rohres 10 ist die aus    ,dem      Hinleiter   28 und dem Rückleiter 29 gebildete Leiterschleife angeordnet, und    zwar   vorzugsweise    senkrecht      zu   der Trennfläche 30    der   beiden Teilwicklungen 23 und 24.

   Die    ebenfalls   das Fenster 20    des   Eisenkernes durchsetzende    hochspannungs-      seitige      Zuleitung   13 des    Spannungswandlers   ist in beliebiger Lage, jedoch von der Leiterschleife isoliert, innerhalb des Rohres 10    .angeordnet.   Um eine    Beeinflussung      der      Sekundärwicklung   des Strom- 

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    wandlers   durch den die    hochspannungsseitige   Zuleitung 13 des    Spannungswandlers      durchfliessenden   Leerlauf- bzw.

      Laststrom   zu vermeiden, ist auf dien aus den    Teilen   21    und   22 bestehenden    Eisenkern   des Stromwandlers    eine   weitere Sekundärwicklung 31 aufgebracht,    die   aus einer    gleichmässig   !den Eisenkern überdeckenden,    gleichsinnig      gewickelten   Wicklung oder aus mehreren gleichsinnig gewickelten,    hintereinander   ;geschalteten    Teilwicklungen   besteht. Die    Anschlussenden   32 und 33 der weiteren Sekundärwicklung    sind      kurzgeschlossen.   



  Wird die aus dem Hinleiter 28 und dem Rückleiter 29    gebildete      Leiterschleife   vom    Primärstrom      durchflossen,   dann    durchsetzt   ihr Magnetfeld den    Eisenkern      in   der .in der Figur    gezeigten   Weise und induziert in die beiden Teilwicklungen 23 und 24 je eine    EMK.   Beide    EMKs   addieren sich    infolge   des gewählten    Wicklungsaufbaues   der    Sekundärwicklung   des    Stromwandlers   und treiben einen Strom J durch die Bürde 27 des Stromwandlers, der in weiten Bereichen des    Primärstromes      diesem      proportional   ist.

   Daher ist der erfindungsgemässe Wandler    ausserordent-      lich   gut    zur      Speisung   von    Schutzschaltungen   geeignet. 



  Die Wirkung des durch die    hochspannungsseitige   Zuführung 13 des    Spannungswandlers   fliessenden    Leerlauf-   bzw.    Laststromes   auf das    übertragungsver-      halten   des    erfindungsgemässen      Stromwandlers      wind   weitgehend durch die kurzgeschlossene, weitere    Sekundärwicklung   31    eingeschränkt.   



  Es ist also    mittels      ides   beschriebenen kombinierten Strom-    und      Spannungswandlers   möglich, vorzugsweise    elektronischen      Schutzschaltungen      Mess-      grössen      zuzuführen,   die ein    getreues   Abbild d er Primärvorgänge darstellen.

   Gegenüber der Verwendung eines    reinen      Luftkernes   für den Stromwandler bringt der    erfindungsgemässe   Aufbau des    kombinierten      Wandlers   aus    einem      induktiven   Spannungswandler    und   einem    mit   einem    Eisenkern      ausgerüsteten   Stromwandler den Vorteil mit sich, dass der magnetische Kreis des so    gebildeten   Stromwandlers schwach mit Eisen    ,behaftet   ist, wodurch die magnetische Kopplung verbessert    wird.      Ausserdem      besitzt   der Sekundärkreis eines solchen Stromwandlers    eine   höhere    Induktivität,

     die    seine      Zeitkonstante      vergrössert.   Dadurch    kommt   man den    Bedürfnissen   der elektronischen Schutztechnik sehr    entgegen.

Claims

PATENTANSPRUCH Kombinierter Strom- und; Spannungswandler, bei dem der Stromwandler oberhalb des Spannungs- wandlers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass .der Stromwandler durch eine aius einer oder mehreren Windungen bestehende Leiterschleife erregt wird, und dass .die Leiterschleife :das Fenster :des die Sekundärwicklung des Stromwandlers tragenden Eisenkernes, ohne denselben zu umschlingen, durchsetzt. UNTERANSPRÜCHE 1.

Kombinierter Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung des Spannungswandlers durch das Fenster des die Sekundärwicklung des Stromwandlers tragenden Eisenker- nesgeführt ist. 2. Kombinierter Wandler nach Patentanspruch, ,dadurch gekennzeichnet, dass der ,die Sekundärwick- lung des Stromwandlers tragende Eisenkern inner- halb des Durchführungsisolators angeordnet ist. 3.

Kombinierter Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschleife und die Zuleitung des Spannungswandlers innerhalb des Rohres der Hochspannungsdurchführung untergebracht sind. 4.

Kombinierter Wandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ass :die Sekundärwicklung des Stromwandlers aus zwei hintereinandergeschal- teten, gegensinnig gewickelten Teilwicklungen besteht. 5. Kombinierter Wandler nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilwicklungen to- roidförmig auf den als Ringkern ausgebildeten Eisenkern des Stromwandlers aufgebracht sind. 6.

Kombinierter Wandler mach Patentanspruch und -den Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass idie Leiterschleife senkrecht zu der Trennfläche der Teilwicklungen angeordnet ist. 7. Kombinierter Wandler nach Patentanspruch, .dadurch gekennzeichnet, dass eine den Eisenkern :des Stromwandlers ,gleichmässig überdeckende, weitere Sekundärwicklung vorhanden ist, deren Enden kurzgeschlossen sind.