DE102005007334B4 - Summation current transformer for the universal current-sensitive detection of an electrical differential current - Google Patents

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Abstract

The transformer has a passage opening which continues in a direction of a center axis and is designed for receiving a primary conductor that is monitored with respect to a residual current. Magnetic cores (2, 3) surrounding the passage opening are wound with primary and secondary windings (6, 7), respectively. Magnetic shields (10, 11) are arranged between a compartmentalization (20) and the magnetic cores.

Description

Die Erfindung betrifft einen Summenstromwandler zur allstromsensitiven Erfassung eines elektrischen Differenzstromes.The The invention relates to a summation current transformer for all-current sensitive Detection of an electrical differential current.

Bei einem Summenstromwandler wird der Differenzstrom durch eine phasenrichtige Addition der in mehreren, beispielsweise in zwei bis vier Primärleitern fließenden Ströme ermittelt. Hierbei kommt das induktive Prinzip zum Einsatz, so dass zunächst nur Ströme mit einem Wechselanteil, also Wechsel-Differenzströme und pulsierende Gleich-Differenzströme, erfasst werden können. Aus der EP 1 267 467 A2 ist ein allstromsensitiver Summenstromwandler bekannt, der sich in Verbindung mit einer elektronischen Einheit auch zur Erfassung von glatten Gleich-Differenzströmen eignet. Der speziell ausgebildete Summenstromwandler umfasst zwei Magnetkerne, von denen einer für die Wechselanteile und der andere für die Gleichanteile bestimmt ist.In a summation current transformer, the differential current is determined by a phase-correct addition of the currents flowing in several, for example, in two to four primary conductors. Here, the inductive principle is used, so that initially only currents with an alternating component, ie alternating differential currents and pulsating DC differential currents, can be detected. From the EP 1 267 467 A2 is an all-current sensitive summation current transformer is known, which is also suitable for detecting smooth DC differential currents in conjunction with an electronic unit. The specially designed summation current transformer comprises two magnetic cores, one of which is intended for the alternating components and the other for the DC components.

Neben dem weiten Frequenzbereich sind allstromsensitive Summenstromwandler auch auf einen möglichst geringen Platzbedarf ausgelegt, da der bei Anwendungen in der Installationstechnik zur Verfügung stehende Einbauplatz meistens begrenzt ist. Dagegen ist der Nennstrom von allstromsensitiven Summenstromwandlern, also der zulässige Strom in einem Primärleiter, oft auf einen Wert von 80 A beschränkt. Auch noch niedrigere Nennstromwerte sind durchaus üblich.Next the wide frequency range are universal current sensitive summation current transformers also on one possible Small footprint designed because of applications in the installation technology to disposal standing bay is usually limited. In contrast, the rated current of all-current-sensitive summation current transformers, ie the permissible current in a primary ladder, often limited to a value of 80A. Even lower nominal current values are quite common.

Aus der DE 30 21 768 A1 ist ein Summenstromwandler zur Erfassung eines elektrischen Differenzstroms mit einem einzigen Magnetkern bekannt. Er hat eine äußere Umwandung sowie eine Durchgangsöffnung, die in Richtung einer Mittenachse verläuft und die zur Aufnahme zweier hinsichtlich des Differenzstroms überwachten Primärleiter bestimmt ist. Der einzige Magnetkern umgibt die Durchgangsöffnung und ist mit einer Sekundärwicklung bewickelt.From the DE 30 21 768 A1 is a summation current transformer for detecting a difference electric current with a single magnetic core known. It has an outer wall as well as a passage opening which runs in the direction of a center axis and which is intended to receive two primary conductors monitored with respect to the differential current. The single magnetic core surrounds the through hole and is wound with a secondary winding.

Ein vergleichbarer Summenstromwandler zur Erfassung eines elektrischen Differenzstroms mit einem einzigen Magnetkern ist außerdem auch in der DE 41 11 236 C2 beschrieben.A comparable summation current transformer for detecting a differential electric current with a single magnetic core is also in the DE 41 11 236 C2 described.

Aus der EP 0 603 857 A1 ist weiterhin ein Stromwandler zur Erfassung des Stromflusses in einem einzigen Primärleiter bekannt. Der offenbarte Stromwandler ist für einen Einsatz in einer metallgekapselten, gasisolierten Hochspannungs-Schaltanlage bestimmt.From the EP 0 603 857 A1 Furthermore, a current transformer for detecting the flow of current in a single primary conductor is known. The disclosed current transformer is intended for use in a metal-enclosed, gas-insulated high-voltage switchgear.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Summenstromwandler zur allstromsensitiven Differenzstromerfassung anzugeben, der sich auch zum Einsatz bei einem hohen Nennstrom eignet.The The object of the invention is to provide a summation current transformer for Allstromsensitiven differential current detection, which is also for Use at a high rated current is suitable.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Der erfindungsgemäße Summenstromwandler zur allstromsensitiven Erfassung eines elektrischen Differenzstromes umfasst

  • a) eine äußere Umwandung,
  • b) mindestens eine Durchgangsöffnung, die in Richtung einer Mittenachse verläuft und die zur Aufnahme mindestens zweier hinsichtlich des Differenzstromes überwachten Primärleiter bestimmt ist,
  • c) einen mit einer ersten Sekundärwicklung bewickelten und die Durchgangsöffnung umgebenden ersten Magnetkern,
  • d) einen mit einer zweiten Sekundärwicklung bewickelten und die Durchgangsöffnung umgebenden zweiten Magnetkern und
  • e) eine zwischen der äußeren Umwandung einerseits und dem ersten und dem zweiten Magnetkern andererseits angeordnete magnetische Abschirmung aus einem magnetischen Metall mit einer Wandstärke zwischen 0,2 mm und 2,0 mm.
This object is achieved by the features of independent claim 1. The sum current transformer according to the invention for the universal current sensitive detection of an electrical differential current comprises
  • a) an external transformation,
  • b) at least one passage opening which runs in the direction of a center axis and which is intended to receive at least two primary conductors monitored with respect to the differential current,
  • c) a first magnetic core wound with a first secondary winding and surrounding the through-opening,
  • d) a wound with a second secondary winding and the passage opening surrounding the second magnetic core and
  • e) on the other hand arranged between the outer wall on the one hand and the first and the second magnetic core magnetic shield of a magnetic metal with a wall thickness between 0.2 mm and 2.0 mm.

Aufgrund der zwischen der äußeren Umwandung und den Magnetkernen vorgesehenen magnetischen Abschirmung ist es möglich, den Summenstromwandler auch für höhere Nennstromwerte auszulegen. Insbesondere besteht die magnetische Abschirmung bei einer gedrehten Ausführungsform aus einem Automatenstahl und bei einer tiefgezogenen Ausführungsform aus einem Tiefziehblech. Mit der magnetischen Abschirmung lassen sich Nennstromstärken von 125 A und mehr realisieren. Die magnetische Abschirmung verhindert, dass äußere Magnetfelder in der Sekundärwicklung Störspannungen induzieren und damit die Erfassungsgenauigkeit des Summenstromwandlers reduzieren. Derartige äußere Magnetfelder werden im außerhalb der Durchgangsöffnung liegenden Bereich hervorgerufen, beispielsweise durch die dort abweichend von der Mittenachsenrichtung verlaufenden Primärleiter oder durch dort vorhandene andere stromdurchflossene Leitungen oder durch benachbarte Baugruppen oder Geräte. Die äußeren Magnetfelder sind umso stärker, je höher u.a. der Stromfluss in den Primärleitern ist. Die magnetische Abschirmung stellt aber auch bei hohen Primärleiter-Strömen die Funkti onstüchtigkeit des Summenstromwandlers und der etwaig angeschlossenen Einheiten sicher.by virtue of the between the outer conversion and the magnetic cores provided magnetic shield is possible, the Total current transformer also for higher Rated current values. In particular, there is the magnetic shield in a rotated embodiment a free cutting steel and a deep-drawn embodiment from a thermoforming sheet. Leave with the magnetic shield nominal current strengths of 125 A and more. The magnetic shield prevents that external magnetic fields in the secondary winding interference voltages induce and thus the detection accuracy of the summation current transformer to reduce. Such external magnetic fields be in the outside the passage opening lying area caused, for example by deviating there from the center axis extending primary conductor or existing there other current-carrying lines or by neighboring modules or Equipment. The external magnetic fields are all the stronger, The higher et al the current flow in the primary conductors is. However, the magnetic shield is also at high primary conductor currents the Functionality the summation current transformer and any connected units for sure.

Die magnetische Abschirmung verhindert darüber hinaus auch, dass sich ein aufgrund der höheren Stromwerte auch im Inneren der Durchgangsöffnung hervorgerufenes stärkeres Magnetfeld in nennenswertem Umfang auch bis in den Außenbereich des Summenstromwandlers erstreckt. Gerade bei der allstromsensitiven Differenzstromerfassung ist in unmittelbarer Nachbarschaft zum Summenstromwandler eine elektronische Auswerte-Einheit vorgesehen, um auch glatte Gleich-Differenzströme erfassen zu können. Ein aus dem Summenstromwandler nach außen dringendes starkes Magnetfeld würde die Funktionsfähigkeit auch dieser Auswerte-Einheit in Frage stellen. Die erfindungsgemäß vorgesehene magnetische Abschirmung verhindert dies und ermöglicht somit bei ansonsten gleicher Funktionalität den Einsatz bei hohen Nennströmen.The magnetic shield also prevents that due to the higher current values also inside the passage Opening caused stronger magnetic field to a significant extent extends to the outside of the summation current transformer. Especially in the case of the AC-sensitive differential current detection, an electronic evaluation unit is provided in the immediate vicinity of the summation current transformer in order to be able to detect smooth DC differential currents as well. A strong magnetic field which penetrates outward from the summation current transformer would also jeopardize the functionality of this evaluation unit. The inventively provided magnetic shield prevents this and thus allows for otherwise identical functionality the use at high rated currents.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Summenstromwandlers ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.advantageous Embodiments of the summation current transformer according to the invention arise from the features of the dependent claims of claim 1.

Günstig ist eine Variante, bei der die Abschirmung eine den ersten Magnetkern und die erste Sekundärwicklung umgebende erste Teilabschirmung sowie eine den zweiten Magnetkern und die zweite Sekundärwicklung umgebende zweite Teilabschirmung enthält. Dadurch wird eine besonders effiziente Abschirmung der erzeugten Magnetfelder erreicht.Cheap is a variant in which the shield is a first magnetic core and the first secondary winding surrounding first Teilabschirmung and a second magnetic core and the second secondary winding contains surrounding second partial shielding. This will be a special achieved efficient shielding of the generated magnetic fields.

Weiterhin können die erste und die zweite Teilabschirmung jeweils mindestens zweiteilig ausgeführt sein. Dies erleichtert die Montage.Farther can the first and the second partial shield each at least two parts accomplished be. This facilitates the assembly.

Gemäß einer anderen Variante ist zwischen der magnetischen Abschirmung und den Sekundärwicklungen eine elektrische Isolation vorgesehen. Dies verhindert Kurzschlüsse zwischen der Abschirmung und den Sekundärwicklungen. Insbesondere ist die elektrische Isolation als Isolierfolie, beispielsweise als tiefgezogene Kunststoffisolierfolie, ausgebildet ist, wodurch sich die Fertigung vereinfacht.According to one another variant is between the magnetic shield and the secondary windings provided an electrical insulation. This prevents short circuits between the shield and the secondary windings. In particular, the electrical insulation as an insulating film, for example as a deep-drawn Kunststoffisolierfolie, is formed the production is simplified.

Günstig ist weiterhin eine Variante, bei der der erste und der zweite Magnetkern jeweils als ein Bandkern ausgeführt ist, der in einem ersten bzw. in einem zweiten Trog angeordnet ist. Der Trog bietet Schutz vor einer mechanischen Beschädigung. Vorzugsweise sind am ersten Trog zwei Anschlussstifte angebracht, die senkrecht zur Mittenachse aus der äußeren Umwandung herausstehen und an die jeweils eines der beiden losen Enden der ersten Sekundärwicklung elektrisch angeschlossen ist. Die Anschlussstifte weisen eine hohe mechanische Stabilität auf und eignen sich deshalb sehr gut als elektrische Anschlussstellen der auf den Trog gewickelten Sekundärwicklung.Cheap is Furthermore, a variant in which the first and the second magnetic core each executed as a tape core is, which is arranged in a first and in a second trough. The trough protects against mechanical damage. Preferably, two pins are attached to the first trough, which protrude perpendicular to the center axis of the outer wall and to each one of the two loose ends of the first secondary winding electrically connected. The pins have a high mechanical stability and are therefore very suitable as electrical connection points the secondary winding wound on the trough.

Bei weiteren Ausgestaltungen sind an der äußeren Umwandung Stützelemente zur Lagerung einer Auswerte-Einheit und/oder Befestigungselemente zur Befestigung einer Auswerte-Einheit vorgesehen. Damit kann ein mechanisch stabiler Verbund aus dem Summenstromwandler und der darauf platzierten Auswerte-Einheit geschaffen werden.at Further embodiments are on the outer wall support elements for storage of an evaluation unit and / or fasteners intended for attachment of an evaluation unit. This can be a mechanically stable composite from the summation current transformer and the on it placed evaluation unit be created.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further Features, advantages and details of the invention will become apparent the following description of an embodiment with reference to the Drawing. It shows:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Summenstromwandlers zur allstromsensitiven Differenzstromerfassung in einer Längsschnittdarstellung, 1 an embodiment of a summation current transformer for universal current differential current detection in a longitudinal sectional view,

2 den Summenstromwandler gemäß 1 ohne äußere Umwandung in perspektivischer Ansicht und 2 the summation current transformer according to 1 without external conversion in perspective view and

3 den Summenstromwandler gemäß 1 in perspektivischer Ansicht. 3 the summation current transformer according to 1 in perspective view.

Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are in the 1 to 3 provided with the same reference numerals.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel eines allstromsensitiven Summenstromwandlers 1 zur Erfassung von elektrischen Differenzströmen beschrieben. Allstromsensitiv bedeutet, dass der Frequenzbereich des erfassten Differenzstromes im Bereich zwischen 0 Hz und einigen 10 kHz liegen kann.The following is with reference to the 1 to 3 An embodiment of a universal current sensitive summation current transformer 1 described for detecting electrical differential currents. AC-sensitive means that the frequency range of the detected differential current can be in the range between 0 Hz and a few 10 kHz.

Aus der Längsschnittdarstellung gemäß 1 geht hervor, dass der im Wesentlichen zylindrische Summenstromwandler 1 zwei Magnetkerne, nämlich eine FI-Kern 2 und einen DI-Kern 3, enthält. Der FI-Kern 2 ist hauptsächlich zur Erfassung von Strömen mit Wechselanteilen bestimmt, wohingegen der DI-Kern 3 im Wesentlichen zur Erfassung von Gleich-Strömen dient. Beide Magnetkerne sind Bandkerne, die aus kristallinen oder amorphen NiFe-Bändern gefertigt sind. Zum Schutz vor mechanischer Beschädigung sind sie in einem FI-Trog 4 bzw. in einem DI-Trog 5 angeordnet. Beide Tröge 4 und 5 sind als Schnapptröge mit einem einschnappenden Deckel ausgebildet. Sie sind aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt. Im Ausführungsbeispiel ist ein Kunststoff vorgesehen.From the longitudinal sectional view according to 1 shows that the substantially cylindrical summation current transformer 1 two magnetic cores, namely an FI core 2 and a DI core 3 , contains. The FI core 2 is mainly intended for detecting currents with alternating components, whereas the DI core 3 essentially serves to detect DC currents. Both magnetic cores are band cores made of crystalline or amorphous NiFe ribbons. To protect against mechanical damage, they are in a FI trough 4 or in a DI trough 5 arranged. Both troughs 4 and 5 are designed as snapping troughs with a snap-in lid. They are made of an electrically insulating material. In the embodiment, a plastic is provided.

Der FI-Trog 4 ist mit einer FI-Sekundärwicklung 6 und der DI-Trog 5 mit einer DI-Sekundärwicklung 7 bewickelt. Für die FI- und DI-Sekundärwicklung 6 bzw. 7 ist jeweils ein dünner lackisolierter Sekundärwicklungsdraht vorgesehen.The FI-trough 4 is with a FI secondary winding 6 and the DI trough 5 with a DI secondary winding 7 wound. For the FI and DI secondary winding 6 respectively. 7 In each case a thin lacquer-insulated secondary winding wire is provided.

Die FI-Sekundärwicklung 6 ist mit einer FI-Isolierfolie 8 sowie mit einer FI-Abschirmung 10 umgeben. Die DI-Sekundärwicklung 7 ist mit einer DI-Isolierfolie 9 sowie mit einer DI-Abschirmung 11 umgeben. Die FI- und DI-Isolierfolie 8 bzw. 9 sowie die FI- und DI-Abschirmung 10 bzw. 11 sind im Ausführungsbeispiel zur leichteren Montage jeweils zweiteilig ausgeführt. Bei der FI- und DI-Isolierfolie 8 bzw. 9 handelt es sich um tiefgezogene Kunststofffolien, die in Ihrer späteren Form vorgefertigt werden können und sich danach problemlos auf die jeweils maßgebliche der FI- und DI-Sekundärwicklung 6 bzw. 7 aufschieben lassen. Die FI- und DI-Abschirmung 10 bzw. 11 bestehen aus einem magnetischen Metall. Im Ausführungsbeispiel ist ein Stahl-Material mit einer Wandstärke von 0,5 mm vorgesehen. Grundsätzlich kann eine Wandstärke im Bereich zwischen 0,2 mm und 2,0 mm gewählt werden. Dann ist ein guter Kompromiss zwischen größtmöglicher Abschirmwirkung und kleinstmöglichen geometrischen Abmessungen gegeben.The FI secondary winding 6 is with a FI insulation film 8th as well as with a FI shielding 10 surround. The DI secondary winding 7 is with one DI-insulating 9 as well as with a DI shield 11 surround. The FI and DI insulating film 8th respectively. 9 as well as the FI and DI shielding 10 respectively. 11 are each designed in two parts in the embodiment for ease of assembly. For the FI and DI insulating film 8th respectively. 9 These are deep-drawn plastic films that can be prefabricated in their later form and then easily on the relevant of the FI and DI secondary winding 6 respectively. 7 postpone. The FI and DI shielding 10 respectively. 11 consist of a magnetic metal. In the exemplary embodiment, a steel material with a wall thickness of 0.5 mm is provided. Basically, a wall thickness in the range between 0.2 mm and 2.0 mm can be selected. Then there is a good compromise between the greatest possible shielding effect and the smallest possible geometric dimensions.

Die FI- und DI-Isolierfolie 8 bzw. 9 bewirken eine zusätzliche Isolation des Sekundärwicklungsdrahts gegenüber der metallischen FI-Abschirmung 10 bzw. DI-Abschirmung 11. Während der Bewicklung kann es im Kantenbereich zu einer Beschädigung der Lackisolation am Sekundärwicklungsdraht kommen. Die FI- und DI-Isolierfolie 8 bzw. 9 verhindern an diesen Stellen einen elektrischen Kontakt zur FI-Abschirmung 10 bzw. DI-Abschirmung 11.The FI and DI insulating film 8th respectively. 9 cause additional insulation of the secondary winding wire against the metallic RCD shield 10 or DI shielding 11 , During winding, the edge insulation may be damaged by the insulation on the secondary winding wire. The FI and DI insulating film 8th respectively. 9 prevent electrical contact with the FI shield at these points 10 or DI shielding 11 ,

Die so bewickelten und abgeschirmten Kerne 2 und 3 sind in Richtung einer Mittenachse 12 des Summenstromwandlers 1 hintereinander angeordnet. Zwischen der FI-Abschirmung 10 und der DI-Abschirmung 11 ist ein geringer axialer Abstand vorgesehen. Dieser Abstand ist mindestens so groß, dass eine mit ihren Anschlüssen nach außen geführte Prüfwicklung 13 um zumindest eine der beiden Abschirmungen 10 und 11 gelegt werden kann. Im Ausführungsbeispiel umgibt die Prüfwicklung 13 die DI-Abschirmung 11.The so wound and shielded cores 2 and 3 are in the direction of a center axis 12 of the summation current transformer 1 arranged one behind the other. Between the FI shielding 10 and the DI shield 11 a small axial distance is provided. This distance is at least so great that a test winding led outwards with its connections 13 around at least one of the two shields 10 and 11 can be placed. In the exemplary embodiment, the test winding surrounds 13 the DI shield 11 ,

Am FI-Trog 4 ist ein Fortsatz 14 vorgesehen, in den zwei Metallstifte 15 so eingelassen beispielsweise mit eingegossen sind, dass ihre freien Enden ein Stück aus dem Fortsatz 14 und auch aus der äußeren Umfangswand des Summenstromwandlers 1 herausragen. Die Metallstifte 15 sind radial orientiert, d.h. senkrecht zur Mittenachse 12. Entsprechend ist auch am DI-Trog 5 ein Fortsatz 16 angeordnet, in den Metallstifte 17 eingelassen sind. Die Metallstifte 17 sind axial orientiert, also in Richtung der Mittenachse 12. Sie ragen aus einer äußeren Stirnseitenwand des Summenstromwandlers 1 heraus. Die losen Enden der FI-Sekundärwicklung 6 sind elektrisch jeweils an einen der Metallstifte 15 angeschlossen. Die losen Enden der DI-Sekundärwicklung 7 sind elektrisch jeweils an einen der Metallstifte 17 angeschlossen. Gemäß der Darstellung nach 2 ist in der FI-Abschirmung 10 eine Aussparung 18 für den Fortsatz 14 und die Metallstifte 15 vorgesehen, wie auch eine Aussparung 19 in der DI-Abschirmung 11 für den Fortsatz 16 und die Metallstifte 17.At the FI-trough 4 is an extension 14 provided in the two metal pins 15 so embedded, for example, are cast in, that their free ends a piece from the extension 14 and also from the outer peripheral wall of the summation current transformer 1 protrude. The metal pins 15 are radially oriented, ie perpendicular to the center axis 12 , The same applies to the DI trough 5 an extension 16 arranged in the metal pins 17 are admitted. The metal pins 17 are axially oriented, ie in the direction of the center axis 12 , They protrude from an outer end wall of the summation current transformer 1 out. The loose ends of the FI secondary winding 6 are each electrically connected to one of the metal pins 15 connected. The loose ends of the DI secondary winding 7 are each electrically connected to one of the metal pins 17 connected. As shown 2 is in the FI shielding 10 a recess 18 for the extension 14 and the metal pins 15 provided as well as a recess 19 in the DI shield 11 for the extension 16 and the metal pins 17 ,

Als äußere Umwandung 20 und Schutzhülle weist der Summenstromwandler 1 eine Schottung auf, die aus einem Schottungsmittelteil 21 sowie zwei seitlich aufgesetzten Schottungsdeckeln 22 und 23 besteht. Die äußere Umwandung 20 ist so gestaltet, dass im Zentrum der Zylinderform, also im Bereich der Mittenachse 12, insgesamt vier Durchgangsöffnungen in Gestalt von Längskanälen 24 (siehe 3) zur Aufnahme und Führung von nicht näher dargestellten Primärleitern gebildet sind. Abgesehen von Aussparungen 25, 26 und 27 für die Metallstifte 15 und 16 bzw. für die Anschlüsse der Prüfwicklung 13 schließt die äußere Umwandung 20 den Summenstromwandler 1 vollständig ab. Außerdem trennt die äußere Umwandung 20 auch die FI- und DI-seitig vorgesehenen Teileinheiten voneinander.As an external transformation 20 and protective cover has the summation current transformer 1 a partition on, which consists of a bulkhead middle part 21 and two laterally attached bulkhead lids 22 and 23 consists. The external transformation 20 is designed so that in the center of the cylindrical shape, ie in the region of the center axis 12 , a total of four through holes in the form of longitudinal channels 24 (please refer 3 ) are formed for receiving and guiding non-illustrated primary conductors. Apart from recesses 25 . 26 and 27 for the metal pins 15 and 16 or for the connections of the test winding 13 closes the outer wall 20 the summation current transformer 1 completely off. In addition, the outer wall divides 20 also the FI and DI side provided subunits from each other.

In dem Bereich, in dem die Metallstifte 15 aus der Umfangfläche der äußeren Umwandung 20 herausragen, sind außerdem vier Stützen 28 und zwei Schnapphaken 29 an die äußere Umwandung 20 angeformt. Die äußere Umwandung 20 besteht aus einem Kunststoffmaterial, so dass ein Anformen der Stützen 28 und der Schnapphaken 29 einfach im Zusammenhang mit der Spritzgussherstellung der äußeren Umwandung 20 bewerkstelligt werden kann. Die Anordnung der Stützen 28 und der Schnapphaken 29 an der äußeren Umwandung 20 ist insbesondere aus der Darstellung gemäß 3 ersichtlich. Die Stützen 28 und die Schnapphaken 29 dienen der Lagerung und Befestigung einer nicht näher gezeigten Auswerte-Einheit unmittelbar auf bzw. an dem Summenstromwandler 1.In the area where the metal pins 15 from the peripheral surface of the outer wall 20 are also four pillars 28 and two snap hooks 29 to the outer wall 20 formed. The external transformation 20 consists of a plastic material, allowing a molding of the supports 28 and the snap hook 29 simply in connection with the injection molding of external transformation 20 can be accomplished. The arrangement of the columns 28 and the snap hook 29 at the outer wall 20 is in particular from the illustration according to 3 seen. The pillars 28 and the snap hooks 29 serve the storage and attachment of an evaluation unit not shown in detail directly on or on the summation current transformer 1 ,

Die Auswerte-Einheit ist zur Weiterverarbeitung der an den Metallstiften 15 und 17 abgreifbaren Ausgangssignale des Summenstromwandlers 1 vorgesehen. Auf diese Weise lässt sich insbesondere auch ein glatter Gleich-Differenzstrom in den zu überwachenden Primärleitern detektieren. Vorteilhafterweise kann eine Flachbaugruppe der Auswerte-Einheit direkt auf die Metallstifte 15 gesteckt und mittels einer Lötverbindung elektrisch angeschlossen werden. Die Metallstifte 15 bewirken einen sehr stabilen Aufbau, so dass die Flachbaugruppe aufgesetzt werden kann, ohne dass eine mechanische Beschädigung dieses elektrischen Anschlusses zu befürchten ist. Auch die Metallstifte 16 sind zum elektrischen Anschluss an die Auswerte-Einheit bestimmt.The evaluation unit is for further processing of the metal pins 15 and 17 tappable output signals of the summation current transformer 1 intended. In this way, in particular, a smooth DC differential current can be detected in the primary conductors to be monitored. Advantageously, a printed circuit board of the evaluation unit directly on the metal pins 15 inserted and electrically connected by means of a solder joint. The metal pins 15 cause a very stable structure, so that the printed circuit board can be placed without mechanical damage to this electrical connection is to be feared. Also the metal pins 16 are intended for electrical connection to the evaluation unit.

Insgesamt weist der Summenstromwandler 1 einen sehr kompakten Aufbau auf, der auch bei Anwendungen mit einem nur geringen verfügbaren Einbauvolumen zum Einsatz kommen kann. Platzsparend wirkt sich zum einen die eng benachbarte Anordnung der FI- und DI-seitigen Teileinheiten aus, wie auch die Möglichkeit zur direkten Platzierung der Auswerte-Einheit auf dem Summenstromwandler 1.Overall, the summation current transformer 1 a very compact design, which can also be used in applications with only a small available installation volume. Space-saving effect on the one hand, the closely spaced arrangement of the FI and DI-side sub-units, as well as the possibility of direct placement of Evaluation unit on the summation current transformer 1 ,

Aufgrund der FI-Abschirmung 10 und der DI-Abschirmung 11 steht einer derartig nahen Anordnung der elektronischen Auswerte-Einheit das sich andernfalls auch in den Außenbereich erstreckende Magnetfeld nicht entgegen. Außerdem wird eine Störbeeinflussung der in der FI-Sekundärwicklung 6 und in der DI-Sekundärwicklung 7 induzierten Spannungen durch außerhalb des Summenstromwandlers 1 erzeugte Magnetfelder unterbunden. Diese äußeren Magnetfelder werden wirkungsvoll abgeschirmt. Aufgrund der Abschirmwirkung sind keine magnetfeldbedingten Funktionsbeeinträchtigungen in der Auswerte-Einheit zu befürchten. Die gute Abschirmwirkung ermöglicht außerdem, den Summenstromwandler 1 mit höheren zulässigen Nennstromwerten in den Primärleitern zu betreiben. So ist beim Ausführungsbeispiel des Summenstromwandlers 1 ein Nennstrom von 125 A problemlos möglich. Darüber hinaus sind auch noch höhere Nennstromwerte grundsätzlich zu realisieren.Due to the FI shielding 10 and the DI shield 11 is such a close arrangement of the electronic evaluation unit that does not otherwise contrary in the outer area extending magnetic field. In addition, a disturbance in the FI secondary winding 6 and in the DI secondary winding 7 induced voltages through outside of the summation current transformer 1 prevented generated magnetic fields. These external magnetic fields are effectively shielded. Due to the shielding effect, no magnetic field-related functional impairments are to be feared in the evaluation unit. The good shielding effect also allows the summation current transformer 1 to operate with higher permissible rated current values in the primary conductors. Thus, in the embodiment of the summation current transformer 1 a rated current of 125 A is possible without problems. In addition, even higher nominal current values can basically be realized.

Claims (9)

Summenstromwandler zur allstromsensitiven Erfassung eines elektrischen Differenzstromes umfassend a) eine äußere Umwandung (20), b) mindestens eine Durchgangsöffnung (24), die in Richtung einer Mittenachse (12) verläuft und die zur Aufnahme mindestens zweier hinsichtlich des Differenzstromes überwachten Primärleiter bestimmt ist, c) einen mit einer ersten Sekundärwicklung (6) bewickelten und die Durchgangsöffnung (24) umgebenden ersten Magnetkern (2), d) einen mit einer zweiten Sekundärwicklung (7) bewickelten und die Durchgangsöffnung (24) umgebenden zweiten Magnetkern (3) und e) eine zwischen der äußeren Umwandung (20) einerseits und dem ersten und dem zweiten Magnetkern (2, 3) andererseits angeordnete magnetische Abschirmung (10, 11) aus einem magnetischen Metall mit einer Wandstärke zwischen 0,2 mm und 2, 0 mm.Summation current transformer for the universal current-sensitive detection of a differential electric current comprising a) an external conversion ( 20 ), b) at least one passage opening ( 24 ), which are in the direction of a central axis ( 12 ) and which is intended to receive at least two primary conductors monitored with respect to the differential current, c) one with a first secondary winding ( 6 ) and the passage opening ( 24 ) surrounding the first magnetic core ( 2 ), d) one with a second secondary winding ( 7 ) and the passage opening ( 24 ) surrounding the second magnetic core ( 3 ) and e) one between the external transformation ( 20 ) on the one hand and the first and the second magnetic core ( 2 . 3 ) on the other hand arranged magnetic shield ( 10 . 11 ) made of a magnetic metal with a wall thickness between 0.2 mm and 2, 0 mm. Summenstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung eine den ersten Magnetkern (2) und die erste Sekundärwicklung (6) umgebende erste Teilabschirmung (10) sowie eine den zweiten Magnetkern (3) und die zweite Sekundärwicklung (7) umgebende zweite Teilabschirmung (11) enthält.Summation current transformer according to claim 1, characterized in that the shielding a the first magnetic core ( 2 ) and the first secondary winding ( 6 ) surrounding first partial shielding ( 10 ) and a second magnetic core ( 3 ) and the second secondary winding ( 7 ) surrounding second partial shielding ( 11 ) contains. Summenstromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Teilabschirmung (10, 11) jeweils mindestens zweiteilig ausgeführt sind.Summation current transformer according to claim 2, characterized in that the first and the second partial shielding ( 10 . 11 ) are each made at least two parts. Summenstromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der magnetischen Abschirmung (10, 11) und den Sekundärwicklungen (6, 7) eine elektrische Isolation (8, 9) vorgesehen ist.Summation current transformer according to one of the preceding claims, characterized in that between the magnetic shield ( 10 . 11 ) and the secondary windings ( 6 . 7 ) an electrical insulation ( 8th . 9 ) is provided. Summenstromwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Isolation als Isolierfolie (8, 9), insbesondere als tiefgezogene Kunststoffisolierfolie, ausgebildet ist.Summation current transformer according to claim 4, characterized in that the electrical insulation as an insulating film ( 8th . 9 ), in particular as a deep-drawn Kunststoffisolierfolie is formed. Summenstromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Magnetkern (2, 3) jeweils als ein Bandkern ausgeführt ist, der in einem ersten bzw. in einem zweiten Trog (4, 5) angeordnet ist.Summation current transformer according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second magnetic core ( 2 . 3 ) is in each case embodied as a ribbon core, which in a first or in a second trough ( 4 . 5 ) is arranged. Summenstromwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am ersten Trog (4) zwei Anschlussstifte (15) angebracht sind, die senkrecht zur Mittenachse (12) aus der äußeren Umwandung (20) herausstehen und an die jeweils eines der beiden losen Enden der ersten Sekundärwicklung (6) elektrisch angeschlossen ist.Summation current transformer according to claim 6, characterized in that at the first trough ( 4 ) two pins ( 15 ), which are perpendicular to the center axis ( 12 ) from the outer transformation ( 20 ) and to each one of the two loose ends of the first secondary winding ( 6 ) is electrically connected. Summenstromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Umwandung (20) Stützelemente (28) zur Lagerung einer Auswerte-Einheit vorgesehen sind.Summation current transformer according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer wall ( 20 ) Supporting elements ( 28 ) are provided for storage of an evaluation unit. Summenstromwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der äußeren Umwandung (20) Befestigungselemente (29) zur Befestigung einer Auswerte-Einheit vorgesehen sind.Summation current transformer according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer wall ( 20 ) Fasteners ( 29 ) are provided for attaching an evaluation unit.
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