CH645191A5

CH645191A5 - Capacitive ac voltage divider.

Info

Publication number: CH645191A5
Application number: CH1099078A
Authority: CH
Inventors: Maarten Groenenboom
Original assignee: Hazemeijer Bv
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1984-09-14
Also published as: DE2846285C2; GB2007048B; NL179684C; GB2007048A; NL179684B; NL7802969A; FR2406828A1; IT1108256B; IT7869437A0; DE2846285A1; FR2406828B1

Description

645 191 2 645 191 2

PATENTANSPRÜCHE spräche, dadurch gekennzeichnet, dass das Glied veränderba- PATENT CLAIMS, characterized in that the limb can be changed.

1. Kapazitiver Wechselspannungsteiler, insbesondere für rer Impedanz ein aktives Bauelement steuerbarer Impedanz mittlere und hohe Spannungen, mit einer an eine zwischen ei- enthält. 1. Capacitive AC voltage divider, especially for rer impedance an active component controllable impedance medium and high voltages, with one to one between contains.

nem Leiter und einem Bezugspunkt hegenden Primärspan- 10. Spannungsteiler nach Anspruch 9, dadurch gekenn- 10. A voltage divider according to claim 9, characterized

nung schaltbaren Reihenschaltung aus mindestens zwei Kon- 5 zeichnet, dass das aktive Bauelement ein Halbleiterbauele- Switchable series circuit consisting of at least two 5 that the active component is a semiconductor component.

densatoren, von denen mindestens einer als Messkondensator ment ist. capacitors, at least one of which is used as a measuring capacitor.

dient und ein Messignal liefert, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Spannungsteiler nach Anspruch 9, dadurch gekenn- serves and provides a measurement signal, characterized in that 11. Voltage divider according to claim 9,

der Messkondensator (C2) zur Ableitung einer Gleichspan- zeichnet, dass das aktive Bauelement eine Elektronenröhre nung mit einem Glied (Sh RL) veränderbarer Impedanz ge- ist. the measuring capacitor (C2) for deriving a DC voltage indicates that the active component is an electron tube opening with a variable impedance (Sh RL) element.

koppelt ist, und dass eine Steuervorrichtung (Fj, D, BL) vor- 10 12. Spannungsteiler nach einem der vorangehenden Angesehen ist, die ständig auf das Vorhandensein einer Gleich- spräche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung spannungskomponente in dem Messignal anspricht und die (F, D, B) so ausgebildet ist, dass sie eine Bezugsspannung (V) Impedanz des erwähnten Gliedes beim Vorhandensein einer für das Glied veränderbarer Impedanz erzeugt und den Be-solchen Gleichspannungskomponente herabsetzt bzw. die trag als auch die Polarität der Bezugsspannung bestimmt. Impedanz beim Fehlen der Gleichspannungskomponente 15 13. Spannungsteiler nach Anspruch 12, dadurch gekenn-heraufsetzt. zeichnet, dass die Bezugsspannung für das Glied veränderba- is coupled, and that a control device (Fj, D, BL) is before 10 12. voltage divider according to one of the preceding, which is constantly on the presence of a similar, characterized in that the control device responds voltage component in the measurement signal and the (F, D, B) is designed in such a way that it generates a reference voltage (V) impedance of the mentioned element in the presence of an impedance that is variable for the element and reduces the DC component of this type or determines the load as well as the polarity of the reference voltage. Impedance in the absence of the direct voltage component 15 13. Voltage divider according to claim 12, characterized-increased. indicates that the reference voltage for the link is variable

2. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- rer Impedanz durch eine logische Entscheidungsschaltung zeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Vergleichsschaltung (BL) der Steuervorrichtung gesteuert und immer kleiner ist als (D) enthält, deren einem Eingang ein über ein Gleichspan- das vollständige Signal, wenn letzteres grösser ist als das reine nung sperrendes Filter (F1) aus dem Messignal gewonnenes 20 Wechselspannungssignal, bzw. immer grösser ist als das vollreines Wechselspannungssignal und deren anderem Eingang ständige Signal, wenn das letztere kleiner ist als das reine ein dem Messignal entsprechendes vollständiges Signal zuge- Wechselspannungssignal. 2. Voltage divider according to claim 1, characterized in that the impedance is characterized by a logic decision circuit in that the control device controls a comparison circuit (BL) of the control device and is always smaller than (D), one input of which is a complete signal via a DC voltage , if the latter is larger than the pure voltage blocking filter (F1) 20 AC voltage signal obtained from the measurement signal, or is always larger than the fully pure AC voltage signal and its other input permanent signal if the latter is smaller than the pure one corresponding to the measurement signal Signal assigned AC voltage signal.

führt sind, und dass das Ausgangssignal der Steuervorrich- 14. Spannungsteiler nach Anspruch 13, dadurch gekenn- leads, and that the output signal of the control device. 14. Voltage divider according to claim 13,

tung die veränderbare Impedanz steuert (Fig. 1). zeichnet, dass die genannte Bezugsspannung das reine Wech- tion controls the variable impedance (Fig. 1). shows that the specified reference voltage is the pure alternating

3. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 selspannungssignal ist. 3. A voltage divider according to claim 1, characterized in that the voltage signal is 25.

zeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Vergleichsschaltung 15. Spannungsteiler nach Anspruch 1, bei welchem die (D) enthält, deren einem Eingang eine Gleichspannung, die Reihenschaltung einen an die Primärspannung angeschlosse-aus der Gleichspannungskomponente in dem Messignal nen Hochspannungskondensator enthält (CO, dadurch ge-durch ein Gleichspannung übertragendes Filter (E), ein kennzeichnet, dass die Reihenschaltung den Hochspannungs-Bandsperrfïlter (H) und eine Addiervorrichtung (+) gewon- 30 kondensator (CO und zwei Messkondensatoren (C2, C3) ent-nen ist, und deren anderem Eingang ein dem Messignal ent- hält, welcher zweite (C3) ein zweites Messignal liefert, aus der sprechendes vollständiges Signal (B) zugeführt ist; dass das ein schmalbandiges Grundschwingungssignal gewonnen vollständige Signal ferner auch der Addiervorrichtung (+) wird; dass der erste Messkondensator (C2) zur Erzeugung des zugeführt ist und dass das Ausgangssignal (S) der Steuervor- vollständigen Messignals vorgesehen ist; dass die Steuervorrichtung das Glied (Sb RL) veränderbarer Impedanz steuert 35 richtung eine Vergleichsanordnung enthält, deren einem (Fig. 6). Eingang das schmalbandige Grundwellensignal als Steuer- The control device has a comparison circuit 15. A voltage divider according to claim 1, in which the (D) contains one input of which contains a DC voltage, the series circuit contains a high-voltage capacitor (CO, thereby ge -by a filter transmitting DC voltage (E), which indicates that the series circuit is the high-voltage bandstop filter (H) and an adder (+) won- capacitor (CO and two measuring capacitors (C2, C3), and their another input contains the measurement signal, which supplies the second (C3) a second measurement signal from which the speaking complete signal (B) is supplied, that the complete signal obtained from a narrow-band fundamental signal is also sent to the adding device (+), that the first Measuring capacitor (C2) for generating the supply and that the output signal (S) is the complete control signal s is provided; that the control device controls the variable impedance link (Sb RL) 35 direction includes a comparison arrangement, one of which (Fig. 6). Input the narrowband fundamental wave signal as a control

4. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn- signal zugeführt ist, während einem anderen Eingang der zeichnet, dass die Steuervorrichtung eine Vergleichsschaltung Vergleichsanordnung das vollständige Messignal als Steuersi-enthält, deren einem Eingang eine aus dem Messignal über gnal zugeführt ist; dass das Ausgangssignal das Glied verän-ein gleichspannungsdurchlässiges Filter gewonnene Gleich- 40 derbarer Impedanz (SRL) steuert, und dass die Kapazität des Spannung und deren anderem Eingang ein Referenzpotential Hochspannungskondensators (CO kleiner ist als die Kapazi-zugeführt sind, und dass das Ausgangssignal der Steuervor- tät der anderen Kondensatoren (C2, C3) in der Reihenschalrichtung das Glied veränderbarer Impedanz steuert. tung (Fig. 9). 4. The voltage divider according to claim 1, characterized in that the signal is supplied, while another input shows that the control device contains a comparison circuit, comparison arrangement, the complete measurement signal as a control signal, one input of which is supplied via the signal from the measurement signal; that the output signal controls the link - a DC-permeable filter obtained equivalent impedance (SRL), and that the capacitance of the voltage and its other input are a reference potential high-voltage capacitor (CO is smaller than the capaci-fed, and that the output signal of the The control of the other capacitors (C2, C3) in the series switching direction controls the variable impedance element (FIG. 9).

5. Spannungsteiler nach einem der vorangehenden An- 16. Spannungsteiler nach Anspruch 15, dadurch gekenn-sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dem einen Ein- 45 zeichnet, dass einer der beiden Messkondensatoren (C2) den gang der Steuervorrichtung zugeführte reine Wechselspan- Messkondensator bildet, der mit dem das Glied veränderba-nungssignal von einer getrennten zweiten, an die Primärspan- rer Impedanz (SRL) verbunden ist. 5. Voltage divider according to one of the preceding claims. 16. Voltage divider according to claim 15, characterized in that the one input shows that one of the two measuring capacitors (C2) supplies the control device with pure AC voltage measuring capacitor forms, which is connected to the link change signal from a separate second to the primary tensioner impedance (SRL).

nung geschalteten Reihenschaltung aus mindestens zwei Kon- 17. Spannungsteiler nach Anspruch 16, dadurch gekenn- voltage-connected series circuit of at least two con- 17. Voltage divider according to claim 16, characterized-

densatoren (C3, C4) abgenommen ist, von denen einer (C4) als zeichnet, dass zwischen die Verbindung des Hochspannungs- capacitors (C3, C4) is removed, one of which (C4) is considered to be that between the connection of the high voltage

zweiter Messkondensator dient (Fig. 7). 50 kondensators (CO mit dem ersten Messkondensator (C2) und second measuring capacitor is used (Fig. 7). 50 capacitor (CO with the first measuring capacitor (C2) and

6. Spannungsteiler nach einem der vorangehenden An- das Glied veränderbarer Impedanz (SRL) ein weiterer Konsprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Glied veränderba- densator (C6) eingeschaltet ist, dessen Wert kleiner ist als der jer Impedanz mindestens einen in einer Reihenschaltung lie- des ersten Messkondensators (Fig. 10). 6. Voltage divider according to one of the preceding claims, the element variable impedance (SRL), characterized in that the element variable capacitor (C6) is switched on, the value of which is smaller than that impedance of at least one in a series circuit. of the first measuring capacitor (Fig. 10).

genden Schalter (SO enthält. 18. Spannungsteiler nach Anspruch 1 oder 2 bei dem die Genden switch (SO contains. 18. Voltage divider according to claim 1 or 2, wherein the

7. Spannungsteiler nach Anspruch 6, gekennzeichnet 55 Reihenschaltung einen mit der Primärspannung verbundenen durch eine Vorrichtung (M), welche das Ausgangssignal der Hochspannungskondensator enthält (CO, dadurch gekenn-Steuervorrichtung in ein impulsförmiges Signal (S) zur Steue- zeichnet, dass dem Hochspannungskondensator (CO zwei pa-rung des Gliedes (Sb RL) veränderbarer Impedanz umsetzt, rallele Zweige (C2, C3; C4, C5) mit mindestens zwei in Reihe wobei das Verhältnis von Impulsdauer zu Pausendauer pro- geschalteten Kondensatoren in Reihe geschaltet sind, von de-portional dem Wert der Gleichspannungskomponente ist 60 nen jeweils einer (C3, C5) einen Messkondensator bildet, von (Fig. 8). denen der eine das Messignal liefert, aus dem ein schmalban- 7. Voltage divider according to claim 6, characterized in series connection 55 connected to the primary voltage by means of a device (M) which contains the output signal of the high-voltage capacitor (CO, thereby characterized control device in a pulse-shaped signal (S) for control- that the high-voltage capacitor (CO two pairing of the link (Sb RL) variable impedance implemented, parallel branches (C2, C3; C4, C5) with at least two capacitors connected in series whereby the ratio of pulse duration to pause duration are connected in series, from de -portional to the value of the DC voltage component is one (C3, C5) each forming a measuring capacitor, of which (Fig. 8), one of which supplies the measuring signal from which a narrow band

8. Spannungsteiler nach einem der vorangehenden An- diges Grundschwingungssignal gewonnen wird, während der spräche, dadurch gekennzeichnet, dass das Glied veränderba- zweite Messkondensator ein vollständiges Messignal liefert, rer Impedanz mehrere Impedanzelemente enthält, von denen dass die Steuervorrichtung einen Vergleicher enthält, dessen jedes mit einem Schalter in Reihe geschaltet ist und dass das 65 einem Eingang das schmalbandige Grundschwingungssignal Steuersignal einen oder mehrere Schalter entsprechend dem als Steuersignal, und dessen anderem Eingang das vollstän-Wert der Gleichspannungskomponente steuert. dige Messignal als Steuersignal zugeführt sind, während das 8. The voltage divider is obtained according to one of the preceding other fundamental signal, during the speech, characterized in that the variable-second measuring capacitor provides a complete measuring signal, the impedance of which contains several impedance elements, of which the control device contains a comparator, each of which is connected in series with a switch and that the one input controls the narrow-band fundamental signal control signal or one or more switches corresponding to the control signal, and the other input controls the full value of the DC component. dige measurement signal are supplied as a control signal, while the

9. Spannungsteiler nach einem der vorangehenden An- Ausgangssignal das Glied veränderbarer Impedanz (S, RL) 9. Voltage divider according to one of the preceding input / output signals, the variable impedance element (S, RL)

3 645 191 3,645,191

steuert, und dass die Kapazität der Steuerkondensatoren ist dem Messkondensator aus diesem Grunde eine Entladeim- controls, and that the capacitance of the control capacitors is the discharge capacitor for this reason a discharge

grösser ist als die Kapazität der anderen Kondensatoren des pedanz parallelgeschaltet, durch die sich Gleichspannungen kapazitiven Spannungsteilers (Fig. 11). mit genügender Schnelligkeit entladen können. is greater than the capacitance of the other capacitors of the pedanz connected in parallel, through which there are direct voltages capacitive voltage divider (Fig. 11). can discharge with sufficient speed.

19. Spannungsteiler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Durch die angeschaltete Leck- oder Entladeimpedanz 19. Voltage divider according to claim 1 or 2, wherein the through the connected leakage or discharge impedance

Reihenschaltung einen Hochspannungskondensator (CO ent- 5 werden tatsächlich unzulässige Verzögerungen des Anspre-hält, der mit der Primärspannung verbunden ist, dadurch ge- chens von Schutzvorrichtungen verhindert, wie sie sonst unter kennzeichnet, dass dem Hochspannungskondensator (CO den oben erwähnten Verhältnissen eintreten könnten. Die Pa-drei parallele Zweige in Reihe geschaltet sind, von denen der rallelimpedanz hat jedoch die unerwünschte Wirkung, dass erste einen Kondensator (C3) und die anderen beiden jeweils zwischen dem Messignal und der primären Wechselspannung mindestens zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren (C4, C5; io Phasenverschiebungen auftreten. Die Folge ist wieder ein ver-C6, C7) enthalten, von denen jeweils einer einen Messkonden- zögertes Ansprechen von Schutzvorrichtungen, z.B. im Falle sator (C5, C7) bildet; dass ein erster der Messkondensatoren eines Kurzschlusses im primären Wechselspannungskreis, ein Messignal liefert, aus dem ein schmalbandiges Grund- Ausser Phasenverschiebungen treten als Folge der Parallelim-schwingungssignal gewonnen wird, während der zweite Mess- pedanz ausserdem auch Einschwingvorgänge im Messignal kondensator das vollständige Messignal liefert; dass die Steu- is auf, die offensichtlich ebenfalls ein einwandfreies Arbeiten ervorrichtung einen Vergleicher enthält, dessen einem Ein- des Schutzsystems für die primäre Wechselspannung stören gang das schmalbandige Grundschwingungssignal als Steuer- können. ~ Series connection of a high-voltage capacitor (CO) actually contains inadmissible delays in the response that is connected to the primary voltage, thereby prevented by protective devices, as otherwise indicates that the high-voltage capacitor (CO could occur under the conditions mentioned above. The Pa-three parallel branches are connected in series, of which the parallel impedance has the undesirable effect that the first one capacitor (C3) and the other two each have at least two capacitors (C4, C5) connected in series between the measurement signal and the primary AC voltage ; io phase shifts occur. The result is again a ver-C6, C7), one of which forms a measurement condenser-delayed response of protective devices, for example in the case of sator (C5, C7), that a first of the measurement capacitors of a short circuit in the primary AC voltage circuit, provides a measurement signal from which a narrow-band basic A Our phase shifts occur as a result of the parallel im vibration signal being obtained, while the second measurement pedance also provides transient processes in the measurement signal capacitor, the complete measurement signal; that the control is on, which obviously also works properly, includes a comparator whose one protection system for the primary AC voltage can disrupt the narrow-band fundamental signal as a control signal. ~

signal und dessen anderem Eingang das vollständige Messi- Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die gnal als Steuersignal zugeführt sind, während das Ausgangs- Aufgabe zugrunde, einen kapazitiven Spannungsteiler der signal das Glied veränderbarer Impedanz steuert (SRL); und 20 eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dass die Kapazität des einzelnen Kondensators (C3) im ersten unerwünschte Verzerrungen des Messignals bzw. der Sekun-Zweig höher ist als die Kapazität des anderen Kondensators därspannung vermieden werden. signal and its other input the complete Messi The present invention is accordingly the gnal are supplied as a control signal, while the output task is based on a capacitive voltage divider which controls the signal variable impedance element (SRL); and 20 of the type mentioned at the outset in such a way that the capacitance of the individual capacitor (C3) in the first undesired distortion of the measurement signal or the second branch is higher than the capacitance of the other capacitor, avoiding the low voltage.

des Wechselspannungsteilers und die Gesamtkapazität der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen kapa- of the AC voltage divider and the total capacity of the device.

beiden in Reihe geschalteten Kondensatoren in den anderen zitiven Wechselspannungsteiler der eingangs genannten Art beiden Parallelzweigen (Fig. 12). 25 mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 ange gebenen Massnahmen gelöst. two capacitors connected in series in the other citative AC voltage divider of the type mentioned above, two parallel branches (FIG. 12). 25 solved with the measures given in the characterizing part of claim 1.

Bei dem Wechselspannungsteiler gemäss der Erfindung ist also der Messkondensator mit einem Glied veränderbarer Im-Die vorliegende Erfindung betrifft einen kapazitiven pedanz verbunden und es ist eine Steuervorrichtung vorgese- In the AC voltage divider according to the invention, the measuring capacitor is therefore connected to a variable element. The present invention relates to a capacitive pedance and a control device is provided.

Wechselspannungsteiler gemäss dem Oberbegriff des An- 3o hen, die auf das Vorhandensein einer Gleichspannungskom-spruchs 1. ponente anspricht und die Impedanz des erwähnten Gliedes AC voltage divider according to the preamble of the 3o hen, which responds to the presence of a DC voltage component 1. component and the impedance of the element mentioned

Ein Spannungsteiler dieser Art ist aus der Veröffen- bei Vorhandensein einer Gleichspannungskomponente her- A voltage divider of this type is derived from the open circuit if a DC voltage component is present.

tlichung «Bulletin Scientifique A.I.M.» Juni 1973, Seiten 154, absetzt und bei Fehlen einer Gleichspannungskomponente 155 bekannt. Bei dem bekannten kapazitiven Spannungsteiler heraufsetzt. Bulletin Scientifique A.I.M. June 1973, pages 154, and known in the absence of a DC component 155. Increases in the known capacitive voltage divider.

ist dem Messkondensator ein Leck- oder Entladewiderstand 35 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass keineswegs parallelgeschaltet, um Gleichspannungen zu entladen, welche in allen Fällen eine Gleichspannungskomponente am Mess-bei bestimmten Verhältnissen am Messkondensator auftreten kondensator auftritt und dass man daher beim Fehlen einer können. Insbesondere wenn das vom Messkondensator abge- solchen Gleichspannung die Parallel- oder Leckimpedanz nommene Signal - im vorliegenden Falle das Messignal - zur weglassen kann, so dass keine Veränderungen des Messignals Überwachung der mit dem Spannungsteiler verbundenen Pri- 40 eintreten können und eine exakte Steuerung von etwa vorhan-märspannung dient, kann die Überwachung durch eine sol- denen Distanzrelais gewährleistet ist. Lediglich bei Vorhan-che Gleichspannung am Messkondensator schwierig oder so- densein einer Gleichspannung wird die Impedanz des mit dem gar unmöglich werden. In Gegenwart einer entsprechenden Messkondensator verbundenen Gliedes in einem solchen Gleichspannung können Distanzrelais gegebenenfalls nicht Ausmass herabgesetzt, dass die Gleichspannung genügend richtig eingreifen oder sie sprechen falsch an. Ferner ist die 45 rasch abfliessen kann und trotzdem keine übermässige Signal-Lokalisierung eines Erd- oder Phasenschlusses schwierig oder Veränderung bzw. Verzögerung der Fernsteuerung eintreten, sogar unmöglich. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann the measuring capacitor is a leakage or discharge resistor 35 The invention is based on the knowledge that there is in no way connected in parallel to discharge direct voltages, which in all cases a direct current component occurs on the measuring capacitor at certain conditions on the measuring capacitor and that one can therefore be present in the absence of one . In particular, if the DC voltage removed from the measuring capacitor can omit the parallel or leakage impedance - in the present case, the measuring signal - so that no changes in the measuring signal can occur, monitoring of the Pri 40 connected to the voltage divider and precise control of approximately existing voltage, the monitoring can be guaranteed by such a distance relay. Only if there is a DC voltage present on the measuring capacitor is difficult or is there a DC voltage will the impedance of this become impossible. In the presence of a corresponding measuring capacitor connected element in such a DC voltage, distance relays may not be able to reduce the extent that the DC voltage intervenes correctly or they respond incorrectly. Furthermore, the 45 can flow away quickly and yet no excessive signal localization of an earth or phase fault is difficult or change or delay of the remote control occur, even impossible. In an advantageous embodiment of the invention

Am Messkondensator kann eine Gleichspannung z.B. als Anordnung, die auf die Gleichspannung anspricht, eine dann auftreten, wenn eine primärseitige Wechselspannungs- Vergleichsschaltung in der Steuervorrichtung vorgesehen leitung in einem Zeitpunkt abgeschaltet wird, in dem die 50 sein, der Filter vorgeschaltet sind, um der Vergleichsschal-Wechselspannung nicht durch Null geht. Wenn die verblei- tung die richtigen Signale zur Steuerung zuzuführen, und der bende Spannung auf der Leitung eine Restladung oder eine logische Entscheidungsschaltung nachgeschaltet ist, die A DC voltage, e.g. as an arrangement responsive to the DC voltage, one occurs when a primary AC voltage comparison circuit provided in the control device is turned off at a time when the 50's are upstream of the filter so that the comparison AC voltage does not go through zero . If the remaining supply the correct signals to the control and the voltage on the line is followed by a residual charge or a logic decision circuit which

Gleichspannungskomponente ergibt, wird dann im Messkon- das Glied veränderbarer Impedanz steuert. Die Filter ermög-densator über den mit der Messpannung verbundenen Kon- liehen es der Vergleichsschaltung eine gewünschte Wechsel-densator eine Gleichspannung erzeugt. Wenn bei Vorhanden- 55 Spannung von anderen Komponenten, wie der Gleichspansein einer solchen Gleichspannung am Kondensator die Pri- nungskomponente, zu unterscheiden. Generell veranlasst die märspannung nach wenigen Perioden wiederkehrt und ein Vergleichsschaltung durch die logische Entscheidungsschal-Kurzschluss unmittelbar danach auftritt, während die Gleich- tung eine Herabsetzung der Leck- oder Parallelimpedanz, Spannung noch nicht genügend abgeleitet ist, tritt ein Null- wenn Spannungskomponenten festgestellt werden, die von durchgang, auf den ein Distanzrelais anspricht, erst nach eini- 60 der gewünschten Wechselspannung verschieden sind. Bei an-gen Perioden auf. Dies bedeutet aber, dass das Relais zu spät deren Ausführungsformen kann man jedoch auch Steuervor-schaltet. richtungen verwenden, bei denen das Vorhandensein einer DC component results, the element of variable impedance is then controlled in the measuring con. The filter enables the desired circuit to generate a DC voltage for the comparator circuit via the voltage connected to the measurement voltage. If there is voltage from other components, such as the DC voltage of such a DC voltage on the capacitor, to distinguish the printed component. Generally the voltage will return after a few periods and a comparison circuit will occur immediately afterwards due to the logic decision circuit short circuit, while the equation a reduction in the leakage or parallel impedance, voltage is not sufficiently derived, a zero occurs if voltage components are found, which differ from continuity to which a distance relay responds only after the desired AC voltage has been reached. For previous periods. However, this means that the relay is too late. However, its embodiments can also be precontrolled. Use directions where the presence of a

Restladungen und Gleichspannungen am Messkondensa- Gleichspannungskomponente dadurch direkt festgestellt tor können auch durch Überspannungen auf der primären wird, dass man diese von der Sekundärspannung über ein Wechselspannungsleitung erzeugt werden. « Gleichspannungstransmissionsfilter abnimmt. Die auf diese Residual charges and DC voltages on the measuring capacitor DC component can be determined directly by overvoltages on the primary, that they are generated by the secondary voltage via an AC voltage line. «DC transmission filter decreases. The on this

Für ein einwandfreies Arbeiten von Distanzrelais ist also Weise gewonnene Gleichspannung kann dann unmittelbar eine unverzerrrte Reproduktion der Änderungen der Primär- zur Steuerung der veränderbaren Impedanz verwendet wer-spannungen wesentlich. Bei dem bekannten Spannungsteiler den, z.B. mit Hilfe von Halbleiterschaltungen. In order for the distance relays to work properly, direct voltage obtained in this way can then be used without undistorted reproduction of the changes in the primary voltages to control the variable impedance. In the known voltage divider, e.g. with the help of semiconductor circuits.

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Eines der Steuereingangssignale der Vergleichsschaltung kann auch von einem getrennten weiteren kapazitiven Wechselspannungsteiler abgenommen werden, der an die Primärspannung geschaltet ist und aus einer Reihenschaltung zweier Kondensatoren besteht. Eine solche Schaltung liefert zwei Steuereingangssignale für die Vergleichsschaltung. One of the control input signals of the comparison circuit can also be taken from a separate further capacitive AC voltage divider, which is connected to the primary voltage and consists of a series connection of two capacitors. Such a circuit provides two control input signals for the comparison circuit.

Da bei einer Schaltung der letztgenannten Art zwei kapazitive Wechselspannungsteiler benötigt werden, sind im Falle von hohen Spannungen jedoch zwei Hochspannungskondensatoren erforderlich, die direkt mit der Hochspannung verbunden sind. Da die Hochspannungskondensatoren von kapazitiven Spannungsteilern für hohe Spannungen im allgemeinen in das Hochspannungsleitersystem integriert sind, kann der zusätzliche zweite Hochspannungskondensator Probleme mit sich bringen. Since two capacitive AC voltage dividers are required in a circuit of the latter type, two high-voltage capacitors which are directly connected to the high voltage are required in the case of high voltages. Since the high voltage capacitors of capacitive voltage dividers for high voltages are generally integrated in the high voltage conductor system, the additional second high voltage capacitor can cause problems.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird daher wieder nur ein einziger mit der Primärspannung verbundener Hochspannungskondensator verwendet und zwischen den Hochspannungskondensator einerseits und die Bezugsspannung andererseits werden eine Reihen- und/oder Parallelschaltung von mehreren Steuerkondensatoren geschaltet, um die Steuereingangssignale für die Vergleichsschaltung in der Steuervorrichtung zu erzeugen. Bei einer solchen Aus-führungsform können die Kondensatoren solche Werte erhalten, dass sich die verschiedenen Messpannungen der Steuerkondensatoren gegenseitig nicht oder nur sehr wenig beeinflussen. Hierdurch werden die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung erheblich erweitert und eine noch genauere und schnellere Arbeitsweise gewährleistet. Einer der Steuerkondensatoren kann gleichzeitig auch den Messkondensator bilden, für diesen kann jedoch ein getrennter Kondensator verwendet werden, wenn eine Überbrückung durch die einstellbare Leckimpedanz vorgesehen ist. In a further embodiment of the invention, therefore, only a single high-voltage capacitor connected to the primary voltage is used again, and a series and / or parallel connection of a plurality of control capacitors is connected between the high-voltage capacitor on the one hand and the reference voltage on the other hand, in order to connect the control input signals for the comparison circuit in the control device produce. In such an embodiment, the capacitors can be given values such that the different measuring voltages of the control capacitors do not influence one another or only very little. As a result, the possible uses of the invention are considerably expanded and an even more precise and faster mode of operation is ensured. One of the control capacitors can also form the measuring capacitor at the same time, but a separate capacitor can be used for this, if a bridging by the adjustable leakage impedance is provided.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Some exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine nach einem ersten Prinzip arbeitende kapazitive Spannungsteilerschaltung gemäss einer Ausführungsform der Erfindung; 1 shows a capacitive voltage divider circuit operating according to a first principle according to an embodiment of the invention;

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines richtigen Wechselspannungssignals und eines Messignals mit einer positiven Gleichspannungskomponente; 2 shows a graphical representation of a correct AC voltage signal and a measurement signal with a positive DC voltage component;

Fig. 3 eine Figur 2 entsprechende Darstellung mit einem Messignal, das eine negative Gleichspannungskomponente enthält; 3 shows a representation corresponding to FIG. 2 with a measurement signal which contains a negative DC voltage component;

Fig. 4 eine zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung gemäss Fig. 1 dienende graphische Darstellung von Signalen, die Eingängen einer Vergleichsschaltung zugeführt werden; FIG. 4 is a graphical representation of signals used to explain the operation of the circuit according to FIG. 1, which are fed to inputs of a comparison circuit; FIG.

Fig. 5 eine graphische Darstellung entsprechend Fig. 4 für die gleichen Signale, jedoch mit einer periodisch herabgesetzten Impedanz eines Gliedes veränderbarer Impedanz; Fig. 5 is a graphical representation corresponding to Fig. 4 for the same signals, but with a periodically reduced impedance of a variable impedance element;

Fig. 6 eine Spannungsteilerschaltung gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; 6 shows a voltage divider circuit according to a second embodiment of the invention;

Fig. 7 eine Spannungsteilerschaltung gemäss einer dritten Ausführungsform der Erfindung, bei der eine zweite Reihenschaltung aus Kondensatoren mit zwei getrennten Steuerkondensatoren verwendet wird; 7 shows a voltage divider circuit according to a third embodiment of the invention, in which a second series circuit of capacitors with two separate control capacitors is used;

Fig. 8 ein Schaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Impedanz impulsartig geschaltet wird; 8 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the invention, in which the impedance is switched in a pulsed manner;

Fig. 9 ein Schaltbild einer fünften Ausführungsform der Erfindung, bei der zwei getrennte, in Reihe geschaltete Steuerkondensatoren und ein Hochspannungskondensator verwendet werden; Fig. 9 is a circuit diagram of a fifth embodiment of the invention in which two separate control capacitors connected in series and a high voltage capacitor are used;

Fig. 10 eine Abwandlung der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 9; FIG. 10 shows a modification of the circuit arrangement according to FIG. 9;

Fig. 11 eine weitere Abwandlung der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 9; und 11 shows a further modification of the circuit arrangement according to FIG. 9; and

Fig. 12 eine Schaltungsanordnung gemäss einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei der ein Hochspan-5 nungskondensator und zwei Steuerkondensatoren, die in parallelen Zweigen liegen, verwendet werden. 12 shows a circuit arrangement according to a sixth exemplary embodiment of the invention, in which a high-voltage capacitor and two control capacitors which are located in parallel branches are used.

Die in Fig. 1 dargestellte Spannungsteilerschaltung enthält einen kapazitiven Spannungsteiler aus einem Kondensator Cj und einem Messkondensator C2, die z.B. zwischen eine 10 Hochspannungsleitung eines Wechselstromnetzes und Erde geschaltet sind. Dem Messkondensator C2 ist ein Glied veränderbarer Impedanz parallelgeschaltet, welches einen Schalter S, und einen Leck- oder Entladewiderstand RL enthält. Ferner sind sowohl der Messkondensator C2 als auch der Entla-i5 dewiderstand RL mit einer Referenzspannung verbunden. Es kann sich hier um dieselbe Referenzspannung handeln oder der Messkondensator C2 und der Entladewiderstand RL können auch an unterschiedliche Referenzspannungen angeschlossen sein. The voltage divider circuit shown in Fig. 1 contains a capacitive voltage divider comprising a capacitor Cj and a measuring capacitor C2, which e.g. are connected between a 10 high-voltage line of an AC network and earth. The measuring capacitor C2 is connected in parallel with a variable impedance element which contains a switch S and a leakage or discharge resistance RL. Furthermore, both the measuring capacitor C2 and the discharge resistor RL are connected to a reference voltage. This can be the same reference voltage or the measuring capacitor C2 and the discharge resistor RL can also be connected to different reference voltages.

20 Der aus den Kondensatoren Q und C2 bestehende Spannungsteiler wirkt als breitbandiger Spannungsteiler, solange der Schalter S] offen ist. Alle Vorgänge, sowohl schnelle Spannungsänderungen als auch Gleichspannungen, werden dem hochohmigen Eingangeines Breitbandverstärkers Vt un-25 verzerrt zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers Wh der hier lediglich als Impedanzwandler oder Spannungsfolgeschaltung, z.B. Emitterverstärkerschaltung, ausgebildet ist, liefert ein gewünschtes Messignal B, das z.B. für Schutzzwecke verwendet werden kann. 20 The voltage divider consisting of capacitors Q and C2 acts as a broadband voltage divider as long as switch S] is open. All processes, both rapid voltage changes and direct voltages, are fed to the high-resistance input of a broadband amplifier Vt un-25 in a distorted manner. The output of the amplifier Wh here only as an impedance converter or voltage follower circuit, e.g. Emitter amplifier circuit, is formed, provides a desired measurement signal B, e.g. can be used for protection purposes.

30 Wenn im Messignal eine Gleichspannungskomponente auftritt, entlädt sich ein Gleichspannung sperrendes Filter F j mit einer gewissen Zeitkonstante, aufgrund derer der Gleichspannungsanteil im Ausgangssignal A dieses Filters rasch abfallt, während die Gleichspannungskomponente am Eingang 35 dieses Filters und damit auch im Messignal B wegen des hohen Eingangswiderstandes des Verstärkers V] zuerst einmal bestehenbleibt. 30 If a DC voltage component occurs in the measurement signal, a DC voltage blocking filter F j discharges with a certain time constant, due to which the DC voltage component in the output signal A of this filter drops rapidly, while the DC voltage component at the input 35 of this filter and thus also in the measurement signal B due to the high Input resistance of the amplifier V] initially remains.

Das Ausgangssignal A des Filters Fi, bei dem es sich hier um ein Bandfilter mit einer Mittenfrequenz, die der Frequenz 40 der Nutzwechselspannung entspricht, handelt, wird also nach einer kurzen Periode ein schmalbandiges Grundschwingungssignal ohne Gleichspannungskomponente sein. The output signal A of the filter Fi, which is a bandpass filter with a center frequency which corresponds to the frequency 40 of the useful AC voltage, will therefore be a narrow-band fundamental signal without a DC component after a short period.

Das Ausgangssignal A des Gleichspannungsfilters Fj wird zusammen mit dem unveränderten Ausgangssignal B 45 des Verstärkers V! als Steuersignal einer Vergleichsschaltung D zugeführt, in der die Steuersignale A und B miteinander verglichen werden. Die Vergleichsschaltung D ist mit einer logischen Entscheidungsschaltung BL gekoppelt. Das Ausgangssignal S der Entscheidungsschaltung schliesst den so Schalter Si bei Vorhandensein einer Gleichspannungskomponente. Dies wird der Fall sein, wenn die Signale A und B verschieden sind. Solange wie B grösser ist als A, sollte die Bezugsspannung V, die dem Glied mit der veränderbaren Impedanz zugeführt wird, kleiner als B sein und wenn B kleiner ist 55 als A, sollte diese Bezugsspannung grösser als B sein. Man betrachte die Figuren 2 und 3: In Fig. 2 ist B infolge einer positiven Gleichspannungskomponente P grösser als A, während in Fig. 3 B wegen einer negativen Gleichspannungskomponente N in dem Messignal kleiner ist als A. The output signal A of the DC voltage filter Fj is combined with the unchanged output signal B 45 of the amplifier V! supplied as a control signal to a comparison circuit D in which the control signals A and B are compared with one another. The comparison circuit D is coupled to a logic decision circuit BL. The output signal S of the decision circuit closes the switch Si in the presence of a DC component. This will be the case if signals A and B are different. As long as B is greater than A, the reference voltage V applied to the variable impedance link should be less than B and if B is less than 55, this reference voltage should be greater than B. Consider FIGS. 2 and 3: In FIG. 2, B is greater than A as a result of a positive DC voltage component P, while in FIG. 3 B is less than A because of a negative DC voltage component N in the measurement signal.

60 Bei einer einfachen, vorteilhaften Ausführungsform sind die Bezugsspannungen für den Messkondensator C2 und für den Entladewiderstand RL beide gleich, z.B. 0 Volt. Der Schalter S] kann dann solange geschlossen werden, wie B grösser ist als Null, wenn B grösser ist als A, oder solange B 65 kleiner ist als Null, wenn B kleiner ist als A. In den Figuren 2 und 3 sind die Perio den, während derer der Schalter S] geschlossen ist, durch dick gezeichnete Teile der horizontalen Zeitachse dargestellt. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass In a simple, advantageous embodiment, the reference voltages for the measuring capacitor C2 and for the discharge resistor RL are both the same, e.g. 0 volts. The switch S] can then be closed as long as B is greater than zero if B is greater than A, or as long as B 65 is less than zero if B is less than A. In FIGS. 2 and 3 the periods are , during which the switch S] is closed, represented by thick parts of the horizontal time axis. It has been shown in practice that

wenn A grösser als Null (mit B kleiner als A), das Schliessen des Schalters S! eine vergleichsweise weniger komplizierte Realisierung der logischen Entscheidungsschaltung BL ermöglicht. if A is greater than zero (with B less than A), the switch S is closed! a comparatively less complicated realization of the logic decision circuit BL enables.

Die Wirkung ist besser bei der Ausführungsform, in der die Bezugsspannung V für die Entladeimpedanz oder den Entladewiderstand derart verändert oder eingestellt wird, z.B. mittels der logischen Entscheidungsschaltung BL, dass die Bezugsspannung V immer kleiner ist als B, solange A ungleich B ist (wenn B grösser ist als A) und grösser als B (wenn B kleiner ist A). Bei dieser letztgenannten Ausführungsform wird V entweder analog oder digital verändert oder eingestellt. Hier kann beispielsweise auch das reine Wechselspannungssignal A als Referenzspannung verwendet werden. The effect is better in the embodiment in which the reference voltage V for the discharge impedance or the discharge resistance is changed or set in such a way, e.g. by means of the logic decision circuit BL that the reference voltage V is always less than B as long as A is not equal to B (if B is greater than A) and greater than B (if B is less than A). In this latter embodiment, V is either changed or set in an analog or digital manner. Here, for example, the pure AC voltage signal A can also be used as the reference voltage.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 erläutert werden. Fig. 4 gilt für den Fall, dass der Schalter Sj auch bei Vorhandensein einer Gleichspannung am Messkondensator geöffnet bleibt. Das Steuersignal A ist das schmalbandige Grundschwingungssignal, das vom Ausgang des Filters Ft stammt, während das Steuersignal B das Wechselspannungssignal mit der Gleichspannungskomponente vom Verstärker V! ist. Wie ersichtlich, ist dieses Signal B infolge einer positiven Gleichspannungskomponente am Messkondensator bezüglich des Nullpotentials nach oben verschoben. Die Nulldurchgänge der ansteigenden und abfallenden Flanken des Steuersignals B sind dementsprechend gegenüber den normalen Nulldurchgängen entsprechend dem Signal A versetzt, was zu den oben erwähnten Steuerfehlern der Distanzrelais führen kann. The mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 1 will now be explained with reference to FIGS. 4 and 5. 4 applies in the event that the switch Sj remains open even when a DC voltage is present at the measuring capacitor. The control signal A is the narrow-band fundamental signal that comes from the output of the filter Ft, while the control signal B is the AC signal with the DC component from the amplifier V! is. As can be seen, this signal B is shifted upward with respect to the zero potential due to a positive DC voltage component at the measuring capacitor. The zero crossings of the rising and falling edges of the control signal B are accordingly offset from the normal zero crossings corresponding to the signal A, which can lead to the control errors of the distance relays mentioned above.

Fig. 5 zeigt den Fall, dass der Schalter Si durch die logische Entscheidungsschaltung BL immer während der positiven Halbwellen von A geschlossen wird, nämlich da dann B grösser als A und V gleich Null ist. Unten in Fig. 1 ist die Stellung des Schalters S! dargestellt, wobei die Ziffer «1» bedeutet, dass der Schalter geschlossen ist, während die Ziffer «0» bedeutet, dass der Schalter geöffnet ist. Wie ersichtlich, klingt bei geschlossenem Schalter die schraffiert gezeichnete Restspannung ab. Während der negativen Halbwellen ist der Schalter geöffnet und die Restspannung bleibt daher gleich. Während der anschliessenden Halbwellen wird der Schalter dann wieder geschlossen und die Restspannung verschwindet vollständig. Hierauf liefert der Verstärker V! dann wieder das richtige Wechselspannungssignal ohne Gleichspannungskomponente. Wenn als Bezugsspannung eine Spannung entsprechend dem Steuersignal A verwendet wird, braucht der Schalter während der negativen Halbwellen nicht geöffnet zu werden. In diesem vorteilhaften Falle klingt die Restladung auch während der negativen Halbwellen ab. 5 shows the case in which the switch Si is always closed by the logic decision circuit BL during the positive half-waves of A, namely since B is then greater than A and V is equal to zero. At the bottom of Fig. 1 is the position of the switch S! shown, where the number "1" means that the switch is closed, while the number "0" means that the switch is open. As can be seen, the hatched residual voltage subsides when the switch is closed. The switch is open during the negative half-waves and the residual voltage therefore remains the same. The switch is then closed again during the subsequent half-waves and the residual voltage disappears completely. Then the amplifier V! then the right AC signal again without DC component. If a voltage corresponding to the control signal A is used as the reference voltage, the switch need not be opened during the negative half-waves. In this advantageous case, the residual charge also decays during the negative half-waves.

Das bei diesem Beispiel verwendete und als Gleichspannungsfilter wirkende Bandfilter kann auch durch ein Hochpassfilter ersetzt werden. Dem Filter kann ein Allpass-Pha-senkorrekturfilter in Reihe geschaltet werden, um den Phasengang des Filters zu korrigieren. The bandpass filter used in this example and acting as a DC voltage filter can also be replaced by a high-pass filter. An all-pass phase correction filter can be connected in series to the filter in order to correct the phase response of the filter.

Fig. 6 zeigt ein typisches Ausführungsbeispiel mit einem Gleichspannungstransmissionsfilter F2, welches aus einem Tiefpassfilter E und einem diesem in Reihe geschalteten Bandsperrefilter H, das auf die Frequenz der Nutzwechselspannung zentriert ist, besteht. Das Ausgangssignal (B-A) des Bandsperrefilters stellt das breitbandige Messignal dar, aus dem u.a. die Nutzwechselspannungskomponente herausgefiltert ist; dieses Signal enthält also mit anderen Worten gesagt alle unerwünschten Komponenten mit Frequenzen, die unterhalb der Frequenz der Nutzwechselspannung hegen. Das Signal (B-A) wird nach Inversion und Summierung mit dem Signal B durch die Vergleichsschaltung D zur Steuerung einer logischen Entscheidungsschaltung BL verwendet, wie Fig. 6 zeigt. Fig. 6 shows a typical embodiment with a DC transmission filter F2, which consists of a low-pass filter E and a band-stop filter H connected in series, which is centered on the frequency of the useful AC voltage. The output signal (B-A) of the band-stop filter represents the broadband measurement signal, from which, among other things, the useful AC voltage component is filtered out; In other words, this signal contains all undesired components with frequencies that are below the frequency of the useful AC voltage. The signal (B-A) is used after inversion and summation with the signal B by the comparison circuit D to control a logic decision circuit BL, as shown in FIG. 6.

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Man kann auf die Inversion und Summierung auch verzichten und das Signal (B-A) direkt dem Eingang 1 der Vergleichsschaltung D als Steuersignal zuführen. Dem Eingang 2 sollte dann ein Bezugspotential, z.B. die Spannung Null, zu-s geführt werden. You can also do without inversion and summation and feed the signal (B-A) directly to input 1 of the comparison circuit D as a control signal. A reference potential, e.g. the voltage zero, to-s.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der eine zweite Reihenschaltung aus Kondensatoren für die Erzeugung eines der Steuereingangssignale der Vergleichsschaltung D verwendet wird. Von einer Verbindung eines Hochspannungskondensa-io tors Ci und eines Messkondensators C2 wird ein Signal abgenommen, welches als Messignal für die Steuerung von Schutzvorrichtungen dienen kann und einem Verstärker V ! zugeführt wird, welcher ein verstärktes Ausgangssignal B liefert, das einem Eingang 2 einer Vergleichsschaltung D als i5 Steuersignal zugeführt wird. Dies entspricht den oben erwähnten Schaltungen. 7 shows an embodiment in which a second series connection of capacitors is used for generating one of the control input signals of the comparison circuit D. A signal is taken from a connection of a high-voltage capacitor Ci and a measuring capacitor C2, which can serve as a measuring signal for the control of protective devices and an amplifier V! is supplied, which supplies an amplified output signal B, which is fed to an input 2 of a comparison circuit D as an i5 control signal. This corresponds to the circuits mentioned above.

Dem kapazitiven Spannungsteiler aus der Reihenschaltung der Kondensatoren Q und C2 ist jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel ein zweiter kapazitiver Spannungsteiler aus 20 einem Hochspannungskondensator C3, dem ein Steuerkondensator C4 in Reihe geschaltet ist, enthält. Von der Verbindung der Kondensatoren C3 und C4 wird ein Signal über ein Gleichspannung sperrendes Filter F! (das in Fig. 7 beispielsweise als Bandfilter dargestellt ist) abgenommen, das bezüg-25 lieh der Frequenz der Nutzwechselspannung zentriert ist. Die Ausgangsspannung des Filters wird einem Eingang 1 einer Vergleichsschaltung D als Steuersignal A zugeführt. Falls erforderlich, kann dem Kondensator C4 ein hochohmiger Entladewiderstand parallelgeschaltet werden, um etwaige Restla-3o düngen auf C4 zu entladen. Für die Funktion des Gleichspannungsfilters ist ein solcher Widerstand jedoch nicht notwendig. In this exemplary embodiment, however, the capacitive voltage divider from the series connection of the capacitors Q and C2 contains a second capacitive voltage divider from a high-voltage capacitor C3, to which a control capacitor C4 is connected in series. From the connection of the capacitors C3 and C4, a signal is generated via a filter F! (which is shown in FIG. 7 as a band filter, for example), which is centered with respect to the frequency of the useful AC voltage. The output voltage of the filter is fed to an input 1 of a comparison circuit D as control signal A. If necessary, a high-resistance discharge resistor can be connected in parallel with the capacitor C4 in order to discharge any remaining fertilizer onto C4. However, such a resistor is not necessary for the function of the DC voltage filter.

Sollte am Messkondensator eine Gleichspannungskomponente oder eine Ladung auftreten, so wird diese wegen des 35 Filters F] nicht zum Eingang 1 der Vergleichsschaltung D übertragen, sie bleibt jedoch fürs erste am hochohmigen Eingang des Verstärkers Vi bestehen, da der Schalter Si noch offen ist. Die Vergleichsschaltung D und die logische Entscheidungsschaltung Bl arbeiten wieder wie bei dem vorangegan-4o genen typischen Beispiel und betätigen den Schalter Sj, wenn in dem Messignal vom ersten Spannungsteiler eine Gleichspannungskomponente auftritt. If a DC component or a charge occurs at the measuring capacitor, this is not transferred to input 1 of the comparison circuit D because of the filter F], but it remains for the time being at the high-resistance input of the amplifier Vi, since the switch Si is still open. The comparison circuit D and the logic decision circuit B1 operate again as in the previous typical example and actuate the switch Sj when a DC component occurs in the measurement signal from the first voltage divider.

Selbstverständlich sind auch hier Abwandlungen, insbesondere bezüglich der Filter möglich, wie es oben in Verbin-45 dung mit dem ersten typischen Ausführungsbeispiel erläutert wurde. So kann man beispielsweise das Ausgangssignal eines Gleichspannung übertragenden Filters für eine direkte Betätigung des Schalters Si verwenden. Of course, modifications are also possible here, in particular with regard to the filters, as was explained above in connection with the first typical exemplary embodiment. For example, the output signal of a filter transmitting DC voltage can be used for direct actuation of the switch Si.

Das Glied veränderbarer Impedanz, das bei den oben be-50 schriebenen typischen Ausführungsbeispielen im wesentlichen aus der Reihenschaltung eines Widerstandes und eines Schalters besteht, lässt sich ebenfalls auf verschiedene Weise realisieren. So kann man z.B. eine Impedanz verwenden, deren Wert vom Ausgangssignal S der logischen Entscheidungs-55 schaltung abhängt, wie ein Halbleiterbauelement oder eine Elektronenröhre. The variable impedance element, which in the typical exemplary embodiments described above essentially consists of the series connection of a resistor and a switch, can also be implemented in various ways. So you can e.g. use an impedance whose value depends on the output signal S of the logic decision circuit, such as a semiconductor device or an electron tube.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform, bei der ein Umsetzer M verwendet wird, der die Gleichspannung (B-A) vom gleichspannungsdurchlässigen Filter F2 in ein im-60 pulsförmiges Signal S umsetzt, dessen Tastverhältnis (Verhältnis von Impulsdauer zu Pausendauer) vom Wert der Gleichspannung abhängt. Das impulsförmige Signal wird dem Schalter Si für den Entladewiderstand RL zugeführt. Wenn also vom Filter F2 eine Gleichspannung übertragen 65 wird, wird also der Schalter geschlossen und geöffnet, bis die Gleichspannung am Kondensator C2 verschwunden ist. 8 shows an example of an embodiment in which a converter M is used which converts the direct voltage (BA) from the direct current-permeable filter F2 into an in-60 pulse-shaped signal S, the pulse duty factor (ratio of pulse duration to pause duration) of the value of the direct voltage depends. The pulse-shaped signal is fed to the switch Si for the discharge resistor RL. If a DC voltage is transmitted 65 by the filter F2, the switch is therefore closed and opened until the DC voltage on the capacitor C2 has disappeared.

Wenn keine Gleichspannung vorhanden ist, bleibt der Schalter Si geöffnet. If there is no DC voltage, the switch Si remains open.

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Anstatt eines einzigen Ableitwiderstandes RL und eines diesem in Reihe geschalteten Schalters S! können auch mehrere Schalter mit entsprechenden Ableitimpedanzen verwendet werden, welche nicht unbedingt alle den gleichen Impedanzwert zu haben brauchen. Mittels eines Analog/Digital-Umsetzers kann der Wert der Gleichspannungskomponente in digitale Ausgangssignale umgewandelt werden, die die Schalter Sj bis SN steuern. Wenn man beispielsweise mit einem digitalen Eins-Aus-N-Code arbeitet, kann man entsprechend dem Wert der Gleichspannungskomponente eine bestimmte Ableitimpedanz über den Schalter SLm entsprechend der Beziehung 1 ^m<N einschalten. Andererseits können die Impedanzen RL1 bis RLN einschliesslich auch untereinander gleiche Werte haben und es werden dann je nach dem Wert der Gleichspannungskomponenten keiner, einer oder mehrere Schalter geschlossen. Instead of a single bleeder resistor RL and a switch S! it is also possible to use several switches with corresponding leakage impedances, which do not necessarily all have to have the same impedance value. By means of an analog / digital converter, the value of the direct voltage component can be converted into digital output signals which control the switches Sj to SN. For example, if you are working with a digital one-off-N code, you can switch on a certain leakage impedance according to the value of the DC voltage component via the switch SLm according to the relationship 1 ^ m <N. On the other hand, the impedances RL1 to RLN, including one another, can have the same values and, depending on the value of the DC voltage components, none, one or more switches are then closed.

Gemäss einer weiteren möglichen Abwandlung werden auch entsprechende Bezugsspannungen für die Ableitimpedanzen durch den A/D-Umsetzer gesteuert. According to a further possible modification, corresponding reference voltages for the leakage impedances are also controlled by the A / D converter.

Wie bereits erwähnt, kann das Glied veränderbarer Impedanz, das bei den obigen Beispielen aus einer oder mehreren Impedanzen und einem oder mehreren, mit den Impedanzen in Reihe geschalteten Schaltern bestand, auch den inneren Widerstand eines Halbleiterbauelements, z.B. eines Feldeffekttransistors, enthalten. Diesem kann dann beispielsweise die Gleichspannung (B-A) vom gleichstromdurchlässigen Filter F2 als Steuerspannung entweder direkt oder über einen Spannungsteiler oder Impedanzwandler zugeführt werden. Die Schaltung soll dann selbstverständlich so ausgeführt sein, dass die Impedanz des Halbleiterbauelementes sinkt, wenn die Gleichspannung (B-A) vom Filter F2 ansteigt. As already mentioned, the variable impedance element, which in the above examples consisted of one or more impedances and one or more switches connected in series with the impedances, can also be the internal resistance of a semiconductor device, e.g. of a field effect transistor included. The DC voltage (B-A) from the DC-permeable filter F2 can then be supplied to the latter as a control voltage either directly or via a voltage divider or impedance converter. The circuit should of course then be designed such that the impedance of the semiconductor component drops when the DC voltage (B-A) from the filter F2 rises.

Im folgenden sollen noch einige Abwandlungen des kapazitiven Wechselspannungsteilers gemäss der Erfindung beschrieben werden, durch die Anwendungsmöglichkeiten ver-grössert werden, bei denen sich, wie bei der Schaltungsordnung gemäss Fig. 7, die beiden Messignale gegenseitig nicht beeinflussen und bei denen ferner eine bessere Stabilität und eine höhere Regel- oder Steuergeschwindigkeit erreicht wird, obwohl nur ein einziger Hochspannungskondensator erforderlich ist. In the following, some modifications of the capacitive AC voltage divider according to the invention are to be described, by means of which the possible uses are increased, in which, as in the circuit arrangement according to FIG. 7, the two measurement signals do not influence one another and in which better stability and a higher regulation or control speed is achieved, although only a single high-voltage capacitor is required.

Diese Ausführungsformen machen von einem an sich bekannten Verfahren Gebrauch, durch das mittels eines kapazitiven Wechselspannungsteilers zwei Messignale gewonnen werden können, die voneinander weitestgehend unabhängig sind. Dieses Verfahren ist z.B. in der Zeitschrift «Proceedings of the I.E.E.E.», Band 121, No. 12, Dezember 1974, Seiten 1557 bis 1566, insbesondere in Verbindung mit Fig. 13, beschrieben. These embodiments make use of a method known per se, by means of which a measurement signal can be obtained by means of a capacitive AC voltage divider, which are largely independent of one another. This method is e.g. in the magazine "Proceedings of the I.E.E.E.", Volume 121, No. 12, December 1974, pages 1557 to 1566, in particular in connection with FIG. 13.

Es wird wieder von einem kapazitiven Wechselspannungsteiler der eingangs genannten Art ausgegangen, der zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren enthält, von denen der eine als Hochspannungskondensator dient, während vom anderen das Messignal über eine Impedanz und einen Transformator abgenommen wird. Der Spannungsteiler enthält hier noch einen dritten Kondensator, der in Reihe zwischen den Messkondensator und die Bezugsspannung geschaltet ist. Der Kapazitätswert dieses dritten Kondensators ist wesentlich höher als die Kapazitätswerte des Hochspannungskondensators und des Messkondensators. A capacitive AC voltage divider of the type mentioned at the outset is again assumed, which contains two capacitors connected in series, one of which serves as a high-voltage capacitor, while the other takes the measurement signal via an impedance and a transformer. The voltage divider also contains a third capacitor, which is connected in series between the measuring capacitor and the reference voltage. The capacitance value of this third capacitor is significantly higher than the capacitance values of the high-voltage capacitor and the measuring capacitor.

Der dritte Kondensator wird daher das dynamische und statische Verhalten der am Messkondensator auftretenden üblichen Ausgangsspannung nicht oder nur geringfügig beeinflussen, während gleichzeitig die Ausgangsspannung am dritten Kondensator ein besseres Abbild des Primärspannung ist als die Messpannung, da letztere über eine Selbstinduktion und einen Transformator gewonnen wird. The third capacitor will therefore not or only slightly influence the dynamic and static behavior of the usual output voltage occurring at the measuring capacitor, while at the same time the output voltage at the third capacitor is a better representation of the primary voltage than the measuring voltage, since the latter is obtained via self-induction and a transformer.

Dieser bekannte kapazitive Spannungsteiler genügt jedoch nicht den derzeitigen Anforderungen bezüglich Anwendungsmöglichkeiten und Ansprechgeschwindigkeit. Diese Anforderungen lassen sich andererseits mit Schaltungsanordnungen gemäss der Erfindung erfüllen, welche mit einem Glied veränderlicher Bandbreite versehen sind. Durch eine s Kombination dieser Systeme bzw. die Weiterbildung des oben genannten Spannungsteilers gemäss den Lehren der Erfindung lässt sich also ein Wechselspannungsteiler realisieren, der genauer ist und schneller arbeitet. However, this known capacitive voltage divider does not meet the current requirements with regard to possible applications and response speed. On the other hand, these requirements can be met with circuit arrangements according to the invention, which are provided with a variable bandwidth element. By combining these systems or developing the above-mentioned voltage divider in accordance with the teachings of the invention, an AC voltage divider can be implemented that is more precise and works faster.

Bei diesen neuen Ausführungsformen lassen sich zwei ver-io schiedene Typen bzw. Methoden unterscheiden. Beim ersten Typ wird vom Stromquellenprinzip Gebrauch gemacht, er lässt sich bei kapazitiven Wechselspannungsteilern mit einem Hochspannungskondensator anwenden, dessen Kapazitätswert sehr klein im Vergleich zu den Werten der anderen Reils henkondensatoren ist. Der Strom durch den kapazitiven Wechselspannungsteiler wird dadurch sehr klein gehalten und ausschliesslich durch den Hochspannungskondensator sowie die Primärspannung bestimmt. Beispielsweise ergibt sich bei einer primären Phasenspannung von 240 kV, einem Hoch-20 spannungskondensator mit einem Wert von 10 pF und einem einzigen, in Reihe geschalteten Messkondensator mit einem Wert von 0,2 |xF ein Stromfluss in der Grössenordnung von 0,75 mA, wobei am Messkondensator eine Spannung von 12 V auftritt. Anstelle des Hochspannungskondensators kann 25 man sich daher eine in Reihe mit dem Messkondensator geschaltete Stromquelle denken. Der Strom wird dementsprechend durch etwaige Spannungen, die auf den Messkondensator einwirken und von Schaltungsanordnungen, die mit dem Messkondensator verbunden sind, stammen, nicht be-30 einflusst. In these new embodiments, two different types or methods can be distinguished. The first type uses the current source principle; it can be used for capacitive AC voltage dividers with a high-voltage capacitor, the capacitance value of which is very small compared to the values of the other series capacitors. The current through the capacitive AC voltage divider is thereby kept very small and is determined exclusively by the high-voltage capacitor and the primary voltage. For example, with a primary phase voltage of 240 kV, a high-20 voltage capacitor with a value of 10 pF and a single measuring capacitor connected in series with a value of 0.2 | xF, a current flow of the order of 0.75 mA results, a voltage of 12 V occurs at the measuring capacitor. Instead of the high-voltage capacitor, one can therefore imagine a current source connected in series with the measuring capacitor. Accordingly, the current is not influenced by any voltages which act on the measuring capacitor and come from circuit arrangements which are connected to the measuring capacitor.

Fig. 9 zeigt eine praktische Ausführungsform eines entsprechenden kapazitiven Spannungsteilers gemäss der Erfindung, der nach dem Stromquellenprinzip arbeitet. In Reihe mit einem Kondensator Cj und einem als Messkondensator 35 bezeichneten Kondensator C2 ist nun noch ein dritter Kondensator C3 geschaltet, der ein Steuerkondensator ist und einen Kapazitätswert der gleichen Grössenordnung hat wie der des Kondensators C2. In diesem kapazitiven Wechselspannungsteiler ist der den Hochspannungskondensator Q und 40 die Kondensatoren C2 und C3 durchfliessende Strom ebenfalls ausschliesslich durch den Hochspannungskondensator Q und die primäre Phasenspannung Vp bestimmt und der Hochspannungskondensator soll daher eine wesentlich kleinere Kapazität als die Kondensatoren C2 und C3 sein. Der 45 Spannungsteilerstrom ist ferner praktisch unabhängig von den Spannungen VC2 und VC3, die in der Praxis an den Kondensatoren C2 bzw. C3 auftreten. 9 shows a practical embodiment of a corresponding capacitive voltage divider according to the invention, which works according to the current source principle. A third capacitor C3, which is a control capacitor and has a capacitance value of the same order of magnitude as that of capacitor C2, is now also connected in series with a capacitor Cj and a capacitor C2 referred to as measuring capacitor 35. In this capacitive AC voltage divider, the current flowing through the high-voltage capacitors Q and 40, the capacitors C2 and C3, is likewise determined exclusively by the high-voltage capacitor Q and the primary phase voltage Vp, and the high-voltage capacitor should therefore have a significantly smaller capacitance than the capacitors C2 and C3. The 45 voltage divider current is also practically independent of the voltages VC2 and VC3 which occur in practice on the capacitors C2 and C3.

Die Spannung VC2 wird einem Verstärker zugeführt und die Ausgangsspannung dieses Verstärkers dient als breitban-so diges Steuersignal B für eine nichtdargestellte Vergleichsschaltung, die einen Teil einer der oben beschreibenen entsprechenden Ausfuhrungsformen bilden kann. Dem Messkondensator C2 der das Messignal liefert, ist ein Glied veränderbarer Impedanz parallelgeschaltet, das beispielsweise aus ss einem Schalter S und einem Ableitwiderstand Ri besteht. Die Spannung VC3 am Steuerkondensator C3 dient als Steuersignal A nach Verstärkung und Filterung und liefert dementsprechend das schmalbandige Grundschwingungssignal. Die Signale A und B werden in der oben beschriebenen Weise ei-60 ner Vergleichsschaltung zugeführt, deren Ausgangssignal den Schalter S betätigen kann. Wenn die Spannung VC2 eine Gleichspannungskomponente enthält, wird S geschlossen. Als Ergebnis einer Betätigung des Schalters S werden entsprechende Einschwing- oder Ausgleichsspannungen am Mess-65 kondensator C2 auftreten, die dementsprechend auch in der Spannung VC2 erscheinen, in der Primärspannung Vp jedoch nicht vorhanden sind. In gleichem Masse, jedoch mit entgegengesetzter Polarität treten diese Einschwing- und Aus The voltage VC2 is fed to an amplifier and the output voltage of this amplifier serves as a broadband control signal B for a comparison circuit, not shown, which can form part of one of the corresponding embodiments described above. The measuring capacitor C2, which supplies the measuring signal, has a variable impedance element connected in parallel, which consists, for example, of a switch S and a bleeder resistor Ri. The voltage VC3 at the control capacitor C3 serves as control signal A after amplification and filtering and accordingly supplies the narrowband fundamental signal. The signals A and B are fed in the manner described above to a comparison circuit whose output signal can actuate the switch S. If the voltage VC2 contains a DC component, S is closed. As a result of actuation of the switch S, corresponding transient or compensating voltages will appear on the measuring capacitor C2, which accordingly also appear in the voltage VC2, but are not present in the primary voltage Vp. These settling and off occur to the same extent, but with opposite polarity

gleichsspannungen auch in VC| auf, da Vp = VC1 + VC2+VC3 ist, wobei VC3 sehr viel kleiner als VC1 + VC2 ist. In VC3 werden diese Einschwing- und Ausgleichsspannungen daher in stark gedämpfter Form wiedergegebe. VC3 ist daher nahezu unabhängig von VC2 und stellt daher ein besseres Abbild der reinen oder wahren primären Wechselspannung dar als das Steuersignal A in den Ausführungsbeispielen, welche anhand der Figuren 1 bis 6 erläutert worden waren. DC voltages also in VC | because Vp = VC1 + VC2 + VC3, where VC3 is much smaller than VC1 + VC2. In VC3 these transient and compensating voltages are therefore reproduced in a strongly damped form. VC3 is therefore almost independent of VC2 and therefore represents a better image of the pure or true primary AC voltage than the control signal A in the exemplary embodiments which were explained with reference to FIGS. 1 to 6.

Dem Kondensator C3 ist ein Widerstand R parallelgeschaltet, welcher der Übertragungsfunktion VC3/VP einen Hochpasscharakter verleiht. Wenn beispielsweise das Steuersignal A durch ein Tiefpassfilter geleitet wird, ergibt sich die Wirkung eines Bandfilters. Das Steuersignal A kann vorteilhafterweise auch durch ein Phasenkorrekturfilter geleitet werden, wie es oben z.B. in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 erwähnt worden war. Der Einfluss des Widerstandes R lässt sich in VC2 nicht oder kaum feststellen, da hier dieselben Argumente gültig sind, wie sie für die Wirkung von VC3 auf VC2 dargelegt worden sind. A resistor R is connected in parallel to the capacitor C3, which gives the transfer function VC3 / VP a high-pass character. For example, if the control signal A is passed through a low-pass filter, the effect of a band filter results. The control signal A can advantageously also be passed through a phase correction filter, as described above e.g. was mentioned in connection with the embodiment of FIG. 6. The influence of the resistance R cannot be determined or can hardly be determined in VC2, since the same arguments apply here as have been explained for the effect of VC3 on VC2.

In der oben beschriebenen Weise lassen sich also Steuersignale A und B mittels eines einzigen, einen Hochspannungskondensator C, enthaltenden Wechselspannungsteilers erzeugen, wobei das Signal B gleichzeitig das für Schutzzwecke benötigte Messignal bildet. Control signals A and B can thus be generated in the manner described above by means of a single AC voltage divider containing a high-voltage capacitor C, signal B simultaneously forming the measurement signal required for protection purposes.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der anhand von Fig. 9 erläuterten Schaltungsanordnung. Hier ist noch zusätzlich ein Kondensator C5 zwischen den Hochspannungskondensator C, und den ersten Steuerkondensator C2 geschaltet, um eine weitere Messspannung Vs über einen Transformator Ts abnehmen zu können. FIG. 10 shows a modification of the circuit arrangement explained with reference to FIG. 9. Here, a capacitor C5 is additionally connected between the high-voltage capacitor C and the first control capacitor C2 in order to be able to take a further measurement voltage Vs via a transformer Ts.

Während bei der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 9 die Kapazität des Hochspannungskondensators wesentlich kleiner als die der beiden Steuerkondensatoren sein soll, soll bei der Ausführungsform gemäss Fig. 10 die Gesamtkapazität bzw. die resultierende Kapazität des Hochspannungskondensators Q und des weiteren Kondensators C5 wesentlich geringer sein als die Kapazität der Steuerkondensatoren C2 und C3. In diesem Falle ist wieder das Stromquellenprinzip gültig. Bei dieser Abwandlung muss C2 im allgemeinen eine grössere Kapazität haben als bei der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 9, da bei dieser Abwandlung C, schon einen höheren Wert hat als C] in Fig. 9. Das Einschalten eines Ableitwiderstandes RL kann daher mit höheren Strömen im Schalter S verbunden sein. Wenn hierfür ein elektronischer Schalter verwendet wird, sind jedoch solche höheren Ströme unter Umständen unerwünscht. 9, the capacitance of the high-voltage capacitor should be significantly smaller than that of the two control capacitors, in the embodiment according to FIG. 10 the total capacitance or the resulting capacitance of the high-voltage capacitor Q and the further capacitor C5 should be significantly less than that Capacitance of the control capacitors C2 and C3. In this case the current source principle is valid again. In this modification, C2 must generally have a larger capacitance than in the circuit arrangement according to FIG. 9, since in this modification C, already has a higher value than C] in FIG. 9. Switching on a bleeder resistor RL can therefore with higher currents in Switch S must be connected. If an electronic switch is used for this purpose, however, such higher currents may be undesirable.

Dieses Problem lässt sich durch das Einschalten eines weiteren Kondensators C6 zwischen den Schalter S und die Verbindung der beiden Kondensatoren C2 und C5 beheben. This problem can be remedied by switching on another capacitor C6 between the switch S and connecting the two capacitors C2 and C5.

Wenn der Kapazitätswert von C6 wesentlich kleiner als der von C2 gewählt wird, kann der Schalter S mit niedrigeren Strömen betrieben werden. Bei geschlossenem Schalter S wirken C6 und Rl als Hochpassfilter. Beim Auftreten einer Gleichspannung am Kondensator C2 wird der Schalter S durch eine Anordnung der oben erläuterten Art geschlossen. If the capacitance value of C6 is chosen to be significantly smaller than that of C2, the switch S can be operated with lower currents. When switch S is closed, C6 and Rl act as high-pass filters. When a DC voltage occurs on the capacitor C2, the switch S is closed by an arrangement of the type explained above.

Der Kondensator C6 wird dabei über Rl auf die gleiche Spannung aufgeladen, wie sie an C2 herrscht. Sobald die beiden Spannungen gleich sind, wird der Schalter S wieder geöffnet und als Folge hiervon wird die an C6 liegende Gleichspannung mit entgegengesetzter Polarität zu der an C2 liegenden Gleichspannung addiert, d.h. die Gleichspannung am Schalter S ist nun gleich Null. The capacitor C6 is charged via Rl to the same voltage as that prevailing at C2. As soon as the two voltages are equal, the switch S is opened again and as a result of this the DC voltage applied to C6 with the opposite polarity is added to the DC voltage applied to C2, i.e. the DC voltage at switch S is now zero.

Fig. 11 zeigt eine weitere Variante einer Schaltungsanordnung, die nach dem Stromquellenprinzip arbeitet. 11 shows a further variant of a circuit arrangement which operates on the current source principle.

Auch bei dieser Schaltungsanordnung wird im Wechselspannungsteiler nur ein Hochspannungskondensator verwendet. Die beiden Steuerkondensatoren C3 und C4 liegen hier jedoch nicht in einer Reihenschaltung, sondern in zwei ver7 645191 In this circuit arrangement too, only one high-voltage capacitor is used in the AC voltage divider. However, the two control capacitors C3 and C4 are not in a series connection here, but in two ver7 645191

schiedenen Parallelzweigen. Ausser dem Steuerkondensator C3 bzw. C5 enthält jeder Zweig noch einen Kondensator C2 bzw. C4. Bei einer solchen Schaltung soll die Bedingung erfüllt sein, dass die Kapazitätswerte den Kondensatoren C3 s und C5 wesentlich höher sind als die der Kondensatoren Cb C3 und C4. Der Strom durch den Hochspannungskondensator C] und die beiden Parallelzweige wird hier wieder durch den Hochspannungskondensator Q und ferner in den einzelnen Zweigen durch die Werte der Kondensatoren C2 und C4 ig bestimmt. Ausgleichsspannungen Vtr5, die beispielsweise entstehen, wenn der Schalter S zum Ableiten etwaiger Gleichspannungen an C5 über RL geschlossen wird, ergeben in Vc3 einen Spannungsanteil C2 (C, + C2) different parallel branches. In addition to the control capacitor C3 or C5, each branch also contains a capacitor C2 or C4. With such a circuit, the condition is to be met that the capacitance values of the capacitors C3 s and C5 are significantly higher than those of the capacitors Cb C3 and C4. The current through the high-voltage capacitor C] and the two parallel branches is again determined here by the high-voltage capacitor Q and also in the individual branches by the values of the capacitors C2 and C4 ig. Compensating voltages Vtr5, which arise, for example, when the switch S is closed to derive any DC voltages at C5 via RL, result in a voltage component C2 (C, + C2) in Vc3.

15 V* 15 V *

C3 (C, + C2+C4) C3 (C, + C2 + C4)

20 20th

Vom Einfluss des dem Steuerkondensator C3 parallelgeschalteten Widerstandes R ist andererseits nur der Bruchteil On the other hand, only a fraction of the influence of the resistor R connected in parallel with the control capacitor C3 is

Q (C,+c2) Q (C, + c2)

C5 (Cj + C2 + C4) C5 (Cj + C2 + C4)

merkbar. noticeable.

Die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 11 hat den Vorteil, 25 dass der Verstärker für das Signal B keine Gleichtaktkomponente enthält, wie es bei den Schaltungen gemäss Fig. 9 und 10 der Fall ist. Die Schaltung hat jedoch unter Umständen den Nachteil, dass an der Verbindung von Cj, C2 und C4 gegebenenfalls eine Spannung auftritt, die hoch verglichen mit 30 der Spannung am Verbindungspunkt der Kondensatoren Q und C2 der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 1 ist: The circuit arrangement according to FIG. 11 has the advantage that the amplifier for signal B does not contain a common mode component, as is the case with the circuits according to FIGS. 9 and 10. However, the circuit may have the disadvantage that a voltage may occur at the connection of Cj, C2 and C4, which is high compared to the voltage at the connection point of the capacitors Q and C2 of the circuit arrangement according to FIG. 1:

Fig. 12 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Hochspannungskondensator, die nach dem zweiten Verfahren also nach dem Spannungsquellenprinzip arbeitet. Diese Schaltung 35 eignet sich besonders für mittlere Spannungen. Der Kondensator C2 und der Transformator Ts, die die Spannung Vs liefern, sind für die Erfindung nicht wesentlich, sie können jedoch aus denselben Gründen wie bei der Schaltungsanordnung gemäss Fig. 10 für weitere Schutzzwecke vorgesehen 40 sein. FIG. 12 shows a circuit arrangement with a high-voltage capacitor, which therefore works according to the second method according to the voltage source principle. This circuit 35 is particularly suitable for medium voltages. The capacitor C2 and the transformer Ts, which supply the voltage Vs, are not essential to the invention, but they can be provided 40 for further protection purposes 40 for the same reasons as in the circuit arrangement according to FIG.

Obwohl die beiden Steuerkondensatoren C5 und C7 jeweils in einem von zwei parallelen Zweigen Hegen, arbeitet die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 11 nicht auf dem Stromquellenprinzip, sondern auf dem Spannungsquellenprinzip, 45 da zusätzlich ein Kondensator C3 parallelgeschaltet ist, dessen Wert wesentlich höher ist als der Kapazitätswert der Kondensatoren Ci und C2 und der resultierenden Kapazität von C4+C5 bzw. C6 + C7. Bei diesem kapazitiven Wechselspannungsteiler kann der Kondensator Q bei einer bevorzugten so Ausführungsform für z.B. 10 kV einen Wert von 0,01 nF haben, der Kondensator C2 einen Wert von 0,033 nF und der Kondensator C3 einen Wert von 1 (xF. Der Wert des durch den kapazitiven Spannungsteiler fliessenden Stromes wird daher etwas höher sein als der des Stromes im Spannungsteiler ss gemäss Fig. 9, da die Kapazitäten der Kondensatoren Q und C2 grösser sind. Although the two control capacitors C5 and C7 each have one of two parallel branches, the circuit arrangement according to FIG. 11 does not work on the current source principle, but on the voltage source principle, 45 since a capacitor C3 is additionally connected in parallel, the value of which is significantly higher than the capacitance value the capacitors Ci and C2 and the resulting capacitance of C4 + C5 and C6 + C7. In this capacitive AC voltage divider, the capacitor Q can in a preferred embodiment for e.g. 10 kV have a value of 0.01 nF, capacitor C2 a value of 0.033 nF and capacitor C3 a value of 1 (xF. The value of the current flowing through the capacitive voltage divider will therefore be somewhat higher than that of the current in the voltage divider ss according to FIG. 9, since the capacitances of the capacitors Q and C2 are larger.

Cj und C2 bestimmen praktisch den den Spannungsteiler durchmessenden Strom, es ist jedoch einzusehen, dass der Kondensator C3 aufgrund seiner höheren Kapazität durch so eine Spannungsquelle mit der ungefähren Leerlaufspannung Cj and C2 practically determine the current through the voltage divider, but it can be seen that the capacitor C3 due to its higher capacitance by such a voltage source with the approximate open circuit voltage

VP VP

C, • C2 C, • C2

(Ci + C2) c3 (Ci + C2) c3

65 ersetzt werden kann. Der Strom durch die C3 parallelgeschalteten Spannungsteiler ist bezüglich des Stromes durch C3 vernachlässigbar. Parallel zu C5 ist eine veränderbare Ableitimpedanz geschaltet, welche aus einem Widerstand RL in Reihe 65 can be replaced. The current through the C3 voltage dividers connected in parallel is negligible with respect to the current through C3. In parallel with C5, a variable leakage impedance is connected, which consists of a resistor RL in series

645191 8 645 191 8

mit einem Schalter S besteht und zum Entladen von Gleich- wieder an C6 mit entgegengesetzter Polarität auftreten, da Spannungen dient, die an C5 auftreten. Der Schalter S wird VC3 = Vc6+VC7 hier ebenfalls einen konstanten Wert hat. durch eine Anordnung der oben beschriebenen Art geschlos- Der kapazitive Spannungsteiler gemäss Fig. 12 kann auch sen bzw. betätigt. Dabei treten jedoch Ausgleichsspannungen mit einem Hochspannungskondensator kleinen Kapazitäts-an C5 auf, die ferner mit gleichem Betrag und entgegengesetz- s wertes, z.B. 10 pF verwendet werden. In diesem Falle kann C3 ter Polarität an C4 erscheinen, da VC3 gleich VC4+VC5 und einen Wert von 0,25 jiF haben und die Kondensatoren C4 bis konstant ist, da die Schaltung nach dem Spannungsquellen- C7 können jeweils einen Wert von 3,2 nF haben. Wenn die prinzip arbeitet. Auf diese Weise wird das breitbandige Steuer Primärspannung 400 kV beträgt und der Kondensator C2 in signal B gewonnen, das als Eingangssignal für eine nichtdar- Fig. 12 weggelassen wird, tritt an der Verbindung zwischen gestellte Vergleichsschaltung mit zwei Eingängen dient, wie io dem Hochspannungskondensator C] und den Kondensatoren sie bei den zuerst beschriebenen Ausführungsbeispielen erläu- C3, C4 und C6 eine Spannung von 20 V auf. Die Spannungen tert wurde. Das Signal B wird ferner als Messignal für Schutz- A und B werden dann jeweils 10 V betragen. with a switch S and for discharging the same occur again at C6 with opposite polarity, since there are voltages that occur at C5. The switch S becomes VC3 = Vc6 + VC7 here also has a constant value. closed by an arrangement of the type described above. The capacitive voltage divider according to FIG. 12 can also be operated or actuated. However, compensation voltages occur with a high-voltage capacitor with a small capacitance at C5, which are also of the same magnitude and opposite, e.g. 10 pF can be used. In this case C3 polarity can appear at C4, since VC3 is equal to VC4 + VC5 and has a value of 0.25 jiF and the capacitors C4 are constant, since the circuit after the voltage source C7 can each have a value of 3.2 have nF. When the principle works. In this way, the broadband control primary voltage is 400 kV and the capacitor C2 is obtained in signal B, which is omitted as an input signal for a not shown ] and the capacitors, they explain a voltage of 20 V in the exemplary embodiments described first - C3, C4 and C6. The tensions were tert. The signal B will also be a measurement signal for protection A and B will then each be 10 V.

zwecke benutzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann man sich Q durch eine Stromquelle und C2 durch eine Spannungsquelle ersetzt Das schmalbandige Steuersignal A wird vom Spannungs- 15 denken. Wenn C1; die resultierende Kapazität von C4 und C5 teiler C6, C7 abgenommen. Parallel zu C7 ist wieder ein Wider- sowie die resultierende Kapazität von C6 und C7 wesentlich stand R geschaltet, um eine Hochpasscharakteristik zu erzie- geringer als C2 gewählt werden, beeinflussen sich die Mess-len. Hier kann man auch dadurch ein Bandfilter realisieren, Spannungen A und B gegenseitig nur sehr wenig. used for purposes. In this embodiment, Q can be replaced by a current source and C2 by a voltage source. The narrowband control signal A will think of the voltage 15. If C1; the resulting capacity of C4 and C5 divisors C6, C7 decreased. In parallel with C7 there is again a resistance and the resulting capacitance of C6 and C7 has been switched to R, in order to achieve a high-pass characteristic that is less than C2, the measurements influence each other. A band filter can also be realized here, voltages A and B mutually only very little.

indem man ein Tiefpassfilter hinzufügt. Der Einfluss von R Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben er- by adding a low pass filter. The influence of R The invention is of course not based on the above-

auf VC3 ist wieder vernachlässigbar, da etwaige Störungen 20 läuterten Ausführungsbeispiele beschränkt. on VC3 is again negligible, since any interference limits 20 exemplary embodiments.

C C.

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings