CH619542A5

CH619542A5 - Current measuring device

Info

Publication number: CH619542A5
Application number: CH1369877A
Authority: CH
Inventors: Bruno Dr Mueller; Ulrich Baumgaertl; Werner Kohler; Hans-Guenther Rojahn
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1977-11-10
Publication date: 1980-09-30
Also published as: SE7800844L; JPS53116184A; NL7712578A; BE864930A; FR2384265B1; DE2712064B2; DE2712064A1; IT7821082A0; FR2384265A1; SE421837B; DE2712064C3; IT1094273B

Description

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PATENTANSPRÜCHE grund ihrer Anordnung in der Anzeigeeinrichtung und der

1. Strommesseinrichtung mit mindestens einer den zu mes- entsprechenden Ansteuerung über den Analog-Digital-Umset-senden Strom führenden Leiter umfassenden Wicklung als zer optisch eine Anzeige für den zu messenden Strom. Die Messfühler für den Strom und mit einer einen Sättigungsstrom- erfindungsgemässe Strommesseinrichtung ist daher sehr einfach wandler bildenden Einrichtung mit einem den Leiter umgeben- 5 aufgebaut und gibt zu Störungen wenig Anlass ; sie zeichnet sich den Eisenkern mit aufgebrachter Sekundärwicklung sowie mit also durch eine besonders hohe Zuverlässigkeit aus.

einem an den Messfühler angeschlossenen Analog-Digital- Die Zusammenfassung der einzelnen Bestandteile der erfin-

Umsetzer, an den Licht emittierende Dioden angeschlossen dungsgemässen Strommesseinrichtung zu einer Baueinheit kann sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden unterschiedlich erfolgen. So kann es zweckmässig sein, die

Dioden die Anzeigeelemente einer Anzeigeeinrichtung (11) für |„ einzelnen Bestandteile in einem Gehäuse unterzubringen, das den Strom bilden und dass die Anzeigeeinrichtung (11) mit dem von dem den zu messenden Strom führenden Leiter durchsetzt

Messfühler (2), dem Sättigungsstromwandler (6) und dem Ana- wird. Zur Erzielung einer besonders kostengünstig herzustellen-

log-Digital-Umsetzer (10) zu einer Baueinheit (12) zusammen- den Strommesseinrichtung erscheint es jedoch vorteilhafter,

gefasst ist, die dem den zu messenden Strom (J) führenden wenn die Baueinheit aus einem Giessharzblock besteht. In

Leiter (1) unmittelbar zugeordnet ist (Fig. 1). is diesem Giessharzblock können alle Bestandteile der erfindungs-

2. Strommesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gemässen Strommesseinrichtung eingebettet sein, wobei die gekennzeichnet,dass die einzelnen Bestandteile der Baueinheit Einbettung der Anzeigeeinrichtung selbstverständlich so vorzu-in einem die Baueinheit bildenden Giessharzblock (20) einge- nehmen ist, dass sie noch ablesbar ist.

bettet sind (Fig. 2). Der Giessharzblock kann einen Mittendurchgang aufwei-

3. Strommesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch sen, um den den zu messenden Strom führenden Leiter hingekennzeichnet, dass den Licht emittierenden Dioden Lichtlei- durchführen zu können ; es kann aber unter Umständen auch ter (30) zugeordnet sind, welche die Anzeige an eine von der zweckmässig sein, den den zu messenden Strom führenden Baueinheit (32) entfernte Stelle übertragen (Fig. 3). Leiter fest in den Giessharzblock mit einzubetten und nur

äussere Anschlussklemmen vorzusehen.

Wenn aus verschiedenen denkbaren Gründen die Anzeigeeinrichtung der erfindungsgemässen Strommesseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Strommesseinrichtung einen der Ablesung abträglichen Abstand zu einer ablesenden mit mindestens einer den zu messenden Strom führenden Leiter Person aufweist, dann ist es gemäss einer Weiterbildung der umfassenden Wicklung als Messfühler für den Strom und mit Erfindung vorteilhaft, den Licht emittierenden Dioden Lichtlei-einer einen Sättigungsstromwandler bildenden Einrichtung mit io ter zuzuordnen, welche die Anzeige an eine von der Baueinheit einem den Leiter umgebenden Eisenkern mit aufgebrachter entfernte Stelle übertragen. Die Verwendung einer solchen Sekundärwicklung sowie mit einem an den Messfühler ange- Strommesseinrichtung kann beispielsweise dann erforderlich schlossenen Analog-Digital-Umsetzer, an den Licht emittie- werden, wenn der Strom in einem auf sehr hoher Spannung rende Dioden angeschlossen sind. liegendem Leiter gemessen werden soll.

Bei einer bekannten Strommesseinrichtung dieser Art 35 Hier bietet die erfindungsgemässe Strommesseinrichtung im («Electrical Times», 3. April 1969, Seite 13) handelt es sich um Vergleich zu der eingangs beschriebenen, bekannten Anord-eine Einrichtung zur Messung des Stromes in einem Hochspan- nung den Vorteil, dass zur Anzeige auf Niederspannungspo-nungsleiter. Der Messfühler und der Sättigunsgstromwandler tential keine Umsetzer und Vorverstärker und damit auch keine sowie ein Modulator mit nachgeordneten Licht emittierenden zusätzliche Betriebsenergiequelle erforderlich ist. Auch bei Dioden befinden sich daher in einem Gehäuse auf Hochspan- 40 einer Anzeige auf Niederspannungspotential reicht zum Betrieb nungspotential, das auf einen Isolator aufgesetzt ist. Der Isola- der erfindungsgemässen Strommesseinrichtung also die tor seinerseits steht auf einem Fussteil auf Niederspannungspo- Betriebsenergie aus, die von dem Sättigungsstromwandler auf tential. Zur Gewinnung eines Strommesswertes auf Niederspan- Hochspannungspotential zur Verfügung gestellt wird, nungspotential sind an die Licht emittierenden Dioden im auf Zur Erläuterung der Erfindung ist in Figur 1 ein Block-Hochspannungspotential befindlichen Kopfgehäuse Lichtleiter 45 Schaltbild als Beispiel der erfindungsgemässen Strommessein-angeschlossen, die innerhalb des Isolators zum Fussgehäuse richtung dargestellt. In Figur 2 ist eine konstruktive Ausfüh-geführt sind. Am niederspannungsseitigen Ende der Lichtleiter rungsform der erfindungsgemässen Strommesseinrichtung wiesind Lichtempfänger, Umsetzer und Vorverstärker angeschlos- dergegeben und in Figur 3 ist eine Ausführung dargestellt, bei sen, so dass niederspannungsseitig eine Messgrösse gewinnbar der die Anzeige über Lichtleiter übertragen wird.

ist, die ein Abbild des Stromes im Hochspannungsleiter dar- 50 Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zeigt einen den zu stellt. messenden Strom J führenden Leiterl, der von einer Wicklung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strommess- 2 als Messfühler für den Strom J umfasst ist ; der Messfühler 2 ist einrichtung vorzuschlagen, die vergleichsweise einfach aufge- jm dargestellten Ausführungsbeispiel als eisenkernlose Wickbaut und daher mit geringem Aufwand herstellbar ist. jung nacjj ^rt einer Rogowskispule ausgeführt. Es ist aber

Zur Lösung dieser Aufgabe bilden bei einer Strommessein- 55 mögHch, als Messfühler eine auf einen Ringkern aufgebrachte richtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss die Sekundärwicklung zu verwenden, wobei dann der Eisenkern mit

Licht emittierenden Dioden die Anzeigeelemente einer Anzei- Sekundärwicklung zusammen mit dem Leiter 1 einen an sich geeinrichtung für den Strom, und die Anzeigeeinrichtung mit bekannten Einleiterstromwandler bildet.

dem Messfühler, dem Sättigungsstromwandler und dem Ana- Der Hochspannungsleiter 1 ist ferner von einem Eisenkern log-Digital-Umsetzer ist zu einer Baueinheit zusammengefasst, 60 3 umgeben, auf den zwei Sekundärwicklungen 4 und 5 aufge-

die dem den zu messenden Strom führenden Leiter unmittelbar bracht sind. Eisenkern 3 und Sekundärwicklungen 4 und 5 sind zugeordnet ist. so bemessen, dass sie zusammen mit dem Leiter leinen Sätti-

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Strom- gungsstromwandler 6 bilden. An die Sekundärwicklungen 4 und messeinrichtun besteht darin, dass die Licht emittierenden Dio- 5 sind Gleichrichter 7 und 8 angeschlossen.

den zugleich die Anzeigeelemente einer Anzeigeeinrichtung für 6J An den Messfühler 2 ist ein Verstärker 9 angeschlossen, den Strom bilden, so dass besondere Lichtleiter und diesen dessen Betriebsspannung von der Sekundärwicklung 5 über den nachgeordnete Lichtempfänger, Umsetzer und Vorverstärker Gleichrichter 8 geliefert wird. Dem Verstärker 9 ist ein Analogentfallen können. Die Licht emittierenden Dioden geben auf- Digital-Umsetzer 10 zugeordnet, an den eine Anzeigeeinricli-

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tung 11 angeschlossen ist. Die Anzeigeeinrichtung 11 enthält in an sich bekannter Weise Licht emittierende Dioden, die bei entsprechender Ansteuerung durch den Analog-Digital-Umsetzer 10 den zu messenden Strom J in digitaler Form anzeigen.

Zur Betriebsspannungsversorgung des Analog-Digital-Umsetzers 10 dient der Gleichricher 7, der an die Sekundärwicklung 4 des Sättigungsstromwandlers 6 angeschlossen ist.

Aufgrund der zur Verfügung stehenden elektronischen Bauteile wird man der Verwendung einer Anordnung den Vorzug geben, bei der der Anaîog-Digital-Umsetzer und die Licht emittierenden Dioden eine Baueinheit bilden.

Der Messfühler 2, der Sättigungsstromwandler 6 mit den Gleichrichtern 7 und 8 und der Analog-Digital-Umsetzer 10 mit nachgeordneter Anzeigeeinrichtung 11 sind zu einer Baueinheit 12 zusammengefasst, die dem den zu messenden Strom führenden Leiter 1 unmittelbar zugeordnet, beispielsweise an ihm befestigt ist.

Die erfindungsgemässe Strommesseinrichtung nach Figur 1 arbeitet in der Weise, dass der von dem Messfühler 2 erfasste Strom J in der Anzeigeeinrichtung 11 in digitaler Form zur Anzeige gebracht wird, wobei eine externe Betriebsspannungsquelle nicht erforderlich ist, weil von dem zu messenden Strom J selbst über den Sättigungsstromwandler 6 die Betriebsspannung für die elektronischen Baueinheiten zur Verfügung gestellt wird.

Bei der konstruktiven Ausführung der erfindungsgemässen Strommesseinrichtung nach Figur 2 sind die einzelenen Bestandteile in einem Giessharzblock 20 eingebettet, in dem s auch der den zu messenden Strom führende Leiter 21 gehalten ist. Aus dem Giessharzblock 20 schauen daher nur die Anschlussklemmen 22 und 23 zu beiden Seiten heraus. Auch die Anzeigeeinrichtung 24 ist in dem Giessharzblock eingebettet und zwar so, dass sie gut betrachtet werden kann.

i » Muss die erfindungsgemässe Strommesseinrichtung beispielsweise an einem nicht einsehbaren Ort angeordnet werden, dann kann die von ihr gelieferte Anzeige - wie Figur 3 zeigt -über Lichtleiter 30 um Ecken und Winkel herum dorthin übertragen werden, wo sie gut ablesbar ist. Der von der Anzeigeein-i s richtung 31 wiedergegebene Messwert wird dann über die Lichtleiter 30 an einer anderen von der Baueinheit 32 entfernten Stelle 33 zur Anzeige gebracht.

Unter Verwendung der Lichtleiter 30 kann die erfindungsgemässe Strommesseinrichtung auch dann eingesetzt werden, 2» wenn sich die Baueinheit 32 hoch über der Erde befindet, weil die Ströme in hochgespannten Leitern erfasst werden sollen.

Mit der Erfindung wird eine Strommesseinrichtung vorgeschlagen, mittels der in einfacher und damit kostengünstigerweise der Strom in einem Leiter angezeigt werden kann und zwar unabhängig davon, ob dieser Leiter auf Niederspannungsoder Hochspannungspotential liegt.

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1 Blatt Zeichnungen