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Die Erfindung betrifft eine Rogowskispule für einen Niederspannungsleistungsschalter zur Unterbrechung eines Niederspannungsstromkreises nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , einen Niederspannungsleistungsschalter mit einer Rogowskispule und ein Verfahren für eine Rogowskispule für einen Niederspannungsleistungsschalter.
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Leistungsschalter sind Schutzgeräte, die ähnlich wie eine Sicherung funktionieren. Leistungsschalter überwachen den durch sie mittels eines Leiters hindurchfließenden Strom und unterbrechen den elektrischen Strom bzw. Energiefluss zu einer Energiesenke bzw. einem Verbraucher, was als Auslösung bezeichnet wird, wenn Schutzparameter, wie Stromgrenzwerte oder Strom-Zeitspannengrenzwerte, d.h. wenn ein Stromwert für eine gewisse Zeitspanne vorliegt, überschritten werden. Die eingestellten Stromgrenzwerte oder Strom-Zeitspannengrenzwerte sind entsprechende Auslösegründe. Die Unterbrechung erfolgt beispielsweise durch Kontakte des Leistungsschalters, die geöffnet werden.
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Insbesondere für Niederspannungsstromkreise bzw. -netze gibt es abhängig von der Höhe des vorgesehenen elektrischen Stromes im elektrischen Stromkreis verschiedene Typen von Leistungsschaltern. Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Schalter gemeint, wie sie in Niederspannungsanlagen für Ströme, insbesondere Nennströme bzw. maximal Ströme, von 63 bis 6300 Ampere eingesetzt werden. Spezieller werden geschlossene Leistungsschalter für Ströme von 63 bis 1600 Ampere, insbesondere von 125 bis 630 oder 1200 Ampere eingesetzt. Offene Leistungsschalter werden insbesondere für Ströme von 630 bis 6300 Ampere, spezieller von 1200 bis 6300 Ampere verwendet.
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Offene Leistungsschalter werden auch als Air Circuit Breaker, kurz ACB, und geschlossene Leistungsschalter als Moulded Case Circuit Breaker oder Kompaktleistungsschalter, kurz MCCB, bezeichnet.
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Mit Niederspannung sind insbesondere Spannungen bis 1000 Volt Wechselspannung oder 1500 Volt Gleichspannung gemeint. Mit Niederspannung sind spezieller insbesondere Spannungen gemeint, die größer als die Kleinspannung mit Werten von 50 Volt Wechselspannung oder 120 Volt Gleichspannung sind.
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Mit Leistungsschalter im Sinne der Erfindung sind insbesondere Leistungsschalter mit einer als Steuerungseinheit dienenden elektronischen Auslöseeinheit, auch als Electronic Trip Unit, kurz ETU, bezeichnet, gemeint.
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Bei zu hohem Stromfluss unterbrechen Leistungsschalter den Stromkreis gemäß ihrer Schutzparameter bzw. Ansprechwerte. Die Schutzparameter bzw. Ansprechwerte sind im Wesentlichen die Höhe des Stromes und die Zeit nach der ein Unterbrechen des Stromkreises bei andauernd „hohem“ Stromfluss erfolgen soll. Im Unterschied zu einer Sicherung sind diese Schutzparameter bzw. Ansprechwerte bei einem Leistungsschalter einstellbar, beispielsweise mittels der elektronischen Auslöseeinheit. Diese ist üblicherweise über die Front des Leistungsschalters zugänglich angebracht. Die Schutzparameter sind hierüber einstellbar bzw. parametrierbar.
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Zur Ermittlung der Höhe des Stromes eines Leiters des Niederspannungsstromkreises können verschiedene Messeinrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise Messwiderstände (Shunts), Hall-Sensoren, Stromwandler oder so genannte Rogowskispulen, insbesondere zur Messung von Wechselstrom.
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Die Rogowskispule ist eine toroidförmige, d.h. ringförmige, Luftspule, das heißt, sie hat keinen ferromagnetischen Kern. Die Rogowskispule besteht aus einem Leiterdraht, der möglichst gleichmäßig um einen festen Körper, wie einem Wickelkörper, aus einem nicht leitenden und nicht ferromagnetischen Werkstoff gewickelt ist (Luftspule). Der Leiterdraht der Spule ist um den gesamten Ring des Spulenkörpers verteilt gewickelt, so dass beide Anschlüsse beieinander liegen. Die Spule kann als offener Kreisbogen, z.B. mittels eines ringförmigen - nicht geschlossenen - Wickelkörpers, realisiert sein, um ein Einschieben einer zu messenden Leitung in die Mittelöffnung des ringförmigen Wickelkörpers zu ermöglich. Dadurch wird ein durchfädeln bzw. einfädeln eines Leiters in einen geschlossenen Ring vermieden.
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Der zweite Anschluss der Spule, d.h. der Rückleiter, kann auch magnetisch neutral zum anderen Ende geführt, so dass beide Anschlüsse direkt nebeneinander liegen bzw. zur Verfügung stehen. Dies erfolgt zum Beispiel durch einem im axialen Zentrum der Rogowskispule liegenden Rückführungsdraht bzw. Rückführungsleiter.
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Um einen Strom in einem Leiter zu messen, wird die Rogowskispule um den stromführenden Leiter gelegt - beispielsweise eine Kabelader oder eine Stromschiene. Der durch den Leiter fließende Wechselstrom erzeugt ein veränderliches Magnetfeld, welches in der Rogowskispule eine Spannung induziert. Die Spannung wird hochohmig gemessen, sodass der Strom in der Rogowskispule nahezu null ist.
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Rogowskispulen erlauben kontaktlose Messungen mit hoher Genauigkeit. Sie sind in der Fertigung aber nicht ohne geringen Aufwand herzustellen, die Fertigung ist aufwändig und kostenintensiv.
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Ein nicht ringförmiger Aufbau einer Rogowskispule ist von Nachteil, da die Meßgenauigkeit verringert wird und eine starke Beeinflussung von Nachbarpolen und Fremdfeldern vorliegt.
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Ein weiterer Nachteil ist die Lageabhängigkeit der Messgenauigkeit. Für eine ideale, d.h. homogene Spule ist die Lage des umschlossenen Leiters irrelevant. Bei realen Rogowskispulen existieren jedoch Inhomogenitäten (Öffnung, d.h. fehlendes Ringsegment, zum Einfädeln, variierende Windungsabstände), wo das Magnetfeld zu viel oder zu wenig induziert. Ist der Leiter in Mittelposition, heben sich die Fehler bei idealer Ringform der Spule zwar auf, Mittenabweichungen führen jedoch zu Fehlern. Liegt der Leiter bei einer Messung in der Nähe der Öffnung, ist der gemessene Strom kleiner als der tatsächliche Wert. Liegt der Leiter bei einer dichter gewickelten Stelle, ist der gemessene Strom größer als der tatsächliche Wert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rogowskispule für einen Niederspannungsleistungsschalter der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere eine kostengünstigere Fertigung und Aufbau zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Rogowskispule für einen Niederspannungsleistungsschalter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einen Niederspannungsleistungsschalter gemäß Patentanspruch 17 oder ein Verfahren gemäß Patentanspruch 18 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine Rogowskispule zur Ermittlung der Höhe des Stromes eines Leiters für einen Niederspannungsleistungsschalter vorgeschlagen, aufweisend einen ringförmigen (Toroid), nicht geschlossenen Wickelkörper mit einer ersten und einer zweiten Stirnfläche sowie einer Mittelöffnung für die Positionierung des Leiters, wobei der Wickelkörper die Rogowskispule nebst Rückführungsdraht in Form eines offenen Kreisbogens trägt. Der Wickelkörper ist zweiteilig, dreiteilig, vierteilig, fünfteilig, sechsteilig, siebenteilig oder achtteilig ausgestaltet, derart dass ein Wickelkörper aus mehreren Wickelkörpersegmenten gebildet wird.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass kleinere Wickelkörpersegmente einfacher, schneller und kostengünstiger gefertigt werden können. Der komplette Wickelkörper wird aus den Wickelkörpersegmenten zusammengefügt. Somit ist eine kostengünstigere Fertigung gegeben.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste oder/und zweite Stirnfläche eine runde Form auf, insbesondere liegen sie gegenüber, spezieller ist der nicht geschlossene Bereich des Wickelkörpers als fehlendes Ringsegment ausgestaltet.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders hohe Messgenauigkeit durch die runde Form bzw. dem geringen Abstand der gegenüberliegenden Stirnflächen und eine einfache Einfädelbarkeit eines Leiters gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rückführungsdraht im Bereich des axialen Zentrums der Rogowskispule angeordnet, insbesondere ist der Rückführungsdraht im Spulenkörperinneren, speziell in der axialen Mitte, integriert.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass bei einfacher Fertigung eine besonders hohe Messgenauigkeit erreicht wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Wickelkörper aus Kunststoff.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Rogowskispule einen Leiter aus Kupfer auf.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders hohe Leitfähigkeit des Leiters und damit hohe Güte der Rogowskispule gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Rogowskispule als einlagige Spule ausgestaltet.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Verbindung der Spulendrähte sehr einfach realisiert werden kann.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verbindung zwischen den Wickelkörpersegmenten durch eine mechanische und eine elektrische Verbindung, insbesondere Steckverbindung. In einer Ausgestaltung insbesondere derart, dass eine Kraft, die einen Kraftgrenzwert überschreitet, zur Trennung der Verbindung notwendig ist.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache und sichere Verbindung der Wickelkörpersegmente gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein Wickelkörpersegment eine erste und eine zweite Stirnseite auf; ein erstes Wickelkörpersegment weist an der ersten Stirnseite einen ersten Stift auf; ein zweites Wickelkörpersegment weist an der zweiten Stirnseite eine erste Öffnung zur Aufnahme des Stiftes auf, so dass eine Stift-Öffnungs-Verbindung realisierbar ist.
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Dies hat den besonderen Vorteil einer einfachen mechanischen und ggfs. elektrischen Verbindung (Stift aus Metall).
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist ein drittes Wickelkörpersegment an der ersten Stirnseite den ersten Stift auf und an der zweiten Stirnseite die erste Öffnung zur Aufnahme des Stiftes auf.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine Lösung für einen drei- oder mehrteiligen unterteilten Wickelkörper gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Stift oder die Öffnung eine Feder aufweist. Insbesondere derart, dass eine Kraft, die einen Kraftgrenzwert überschreitet, zur Trennung der Stift-Öffnungs-Verbindung notwendig ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache und stabile Stift-Öffnungs-Steckverbindung gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung stellt der Stift die elektrische Verbindung, insbesondere des Rückführungsdrahtes, bereit.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass die elektrische Verbindung des Rückführungsdrahtes unterschiedlicher Segmente einfach mittels des Stiftes realisierbar ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Stirnseite zwei Stifte und die zweite Stirnseite zwei Öffnungen auf, der erste Stift stellt die elektrische Verbindung für den Rückführungsdraht bereit, der zweite Stift stellt die elektrische Verbindung für den Spulendraht bereit.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine einfache Verbindung sowohl für Rückführungs- als auch für den Spulendraht gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Spulendraht der Wickelkörpersegmente auf der Außenseite der Wickelkörpersegmente miteinander verbunden.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass alternativ eine einfache Verbindung für den Spulendraht gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Außenseite des ersten Wickelkörpersegmentes im Bereich der ersten Stirnseite ein Federkontakt angeordnet; im Bereich des zweiten Wickelkörpersegmentes im Bereich der zweiten Stirnseite eine Kontaktplatte angeordnete, zur Verbindung der Teilspulen.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine weitere einfache Möglichkeit der Verbindung der Spulendrähte verschiedener Wickelkörpersegmente gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Verbindung zwischen den Wickelkörpersegmenten eine Rastung auf, insbesondere dass eine zerstörungsfreie Trennung zweier Wickelkörpersegmente nicht vorgesehen ist.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass eine besonders sichere und stabile Verbindung mindestens zweier Wickelkörpersegmente gegeben ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner ein Niederspannungsleistungsschalter mit einer erfindungsgemäßen Rogowskispule vorgesehen.
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Dies hat den besonderen Vorteil, dass ein Niederspannungsleistungsschalter günstiger gefertigt werden kann.
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Es wird ferner ein nebengeordnetes vorteilhaftes äquivalentes Verfahren beansprucht.
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Alle Ausgestaltungen, sowohl in abhängiger Form rückbezogen auf den Patentanspruch 1, als auch rückbezogen lediglich auf einzelne Merkmale oder Merkmalskombinationen von Patentansprüchen, bewirken eine Verbesserung einer Rogowskispule, insbesondere für einen Leistungsschalter, zur einfacheren Fertigung und Montage.
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Die beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden.
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Dabei zeigt die Zeichnung:
- 1 eine Darstellung eines Schaltbildes für einen Niederspannungsleistungsschalter zur Erläuterung der Erfindung,
- 2 eine erste Prinzipdarstellung einer Rogowskispule zur Erläuterung der Erfindung,
- 3 eine zweite Prinzipdarstellung einer Rogowskispule Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 4 eine dritte Prinzipdarstellung einer Rogowskispule zur Erläuterung der Erfindung,
- 5 eine erste Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 6 eine zweite Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 7 eine dritte Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 8 eine vierte Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 9 eine fünfte Darstellung zur Erläuterung der Erfindung,
- 10 eine sechste Darstellung zur Erläuterung der Erfindung.
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1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung der Erfindung, die schematisch einen Teil eines Niederspannungsleistungsschalters LS zeigt, wobei verschiedene Einheiten eines Leistungsschalters dargestellt sind. 1 zeigt elektrische Leiter L1, L2, L3 eines Niederspannungsstromkreises, beispielsweise einen Dreiphasen-Wechselstromkreises, wobei der erste Leiter L1 die erste Phase, der zweite Leiter L2 die zweite Phase und der dritte Leiter L3 die dritte Phase des Dreiphasen-Wechselstromkreises bildet. Es können ferner noch ein Neutralleiter und ein Schutzleiter vorgesehen sein. Im Beispiel gemäß 1 ist der dritte Leiter L3 mit einem Energiewandler EW verbunden, derart, dass mindestens ein Teil des Stromes, d.h. ein Leiterteilstrom, bzw. der gesamte Strom des dritten Leiters durch die Primärseite des Energiewandlers EW fließt. Der Energiewandler EW ist üblicherweise ein Transformator mit Kern. In einer Ausgestaltung kann in jeder Phase bzw. in jedem Leiter des elektrischen Stromkreises ein Energiewandler EW vorgesehen sein. Die Sekundärseite des Energiewandlers EW bzw. jedes vorgesehenen Energiewandler ist mit einem Netzteil NT (oder mehreren Netzteilen) verbunden, das eine Energieversorgung, beispielsweise in Form einer Versorgungsspannung, für die elektronische Auslöseeinheit ETU nebst Zusatzkomponenten 9 zur Verfügung stellt. Das Netzteil NT kann zudem noch mit einem ersten Stromsensor SE verbunden sein, zur Energieversorgung des ersten Stromsensors - falls erforderlich.
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Der erste Stromsensor SE weist mindestens ein Sensorelement auf, beispielsweise eine Rogowskispule RS, zur Ermittlung der Höhe des elektrischen Stromes mindestens eines Leiters des elektrischen Stromkreises. In einer üblichen Ausbauvariante wird die Höhe des elektrischen Stromes jedes Phasenleiters bzw. Leiters des elektrischen Stromkreises ermittelt.
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Der erste Stromsensor SE ist mit der elektronischen Auslöseeinheit ETU verbunden und übermittelt dieser die Höhe des elektrischen Stromes mindestens eines Leiters, der Phasenleiter oder aller Leiter des elektrischen Stromkreises.
Die elektronische Auslöseeinheit ETU kann eine so genannte Electronic Trip Unit sein.
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Die übermittelten Stromwerte werden in der elektronischen Auslöseeinheit ETU mit Stromgrenzwerten oder/und Strom-Zeitspannen-Grenzwerten, die Auslösegründe bilden, verglichen. Bei Überschreitung dieser, wird eine Unterbrechung des elektrischen Stromkreises veranlasst. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine Unterbrechungseinheit UE vorgesehen ist, die einerseits mit der elektronischen Auslöseeinheit ETU verbunden ist und andererseits Kontakte K zur Unterbrechung der Leiter L1, L2, L3 bzw. weiterer Leiter des elektrischen Stromkreises aufweist. Die Unterbrechungseinheit UE erhält in diesem Fall ein Unterbrechungssignal zur Öffnung der Kontakte.
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2 zeigt ein Beispiel einer Rogowskispule RS. Diese weist eine Spule mit einen Spulendraht bzw. Leiterdraht (Leiter, Draht) SD auf, der möglichst gleichmäßig um einen festen Körper SK aus einem nicht leitenden und nicht ferromagnetischen Werkstoff, wie einem Kunststoff, gewickelt ist. Im Beispiel ist der Spulendraht SD auf einen Ring (Toroid) gewickelt, der nicht vollständig geschlossen ist, d.h. ein nicht geschlossener Bereich in Form eines fehlenden Ringsegments liegt vor.
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Der Leiterdraht der Spule ist um den gesamten Ring des Wickelkörpers SK verteilt gewickelt, so dass die Form eines offenen Kreisbogens realisiert wird. Dieser weist eine erste und eine zweite Stirnfläche SF1, SF2 auf. Damit wird ein Einfädeln der zu messenden Leitung vermieden, sie kann durch den nicht geschlossenen Bereich, zwischen den beiden Stirnflächen SF1, SF2, hineingeschoben werden.
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Im Beispiel gemäß 2 befindet sich in der Mittelöffnung im Mittelpunkt der Rogowskispule ein Leiter, im Beispiel der dritte Leiter L3, dessen Höhe des Stromes ermittelt werden soll. Dieser Leiter, i.B. L3, ist mit gleichem Radius r zur Rogowskispule beabstandet.
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An einem Ende des Wickelkörpers bzw. an einer Stirnfläche des Wickelkörpers, im Beispiel an der zweiten Stirnfläche SF2, ist ein Rückführungsdraht RD in der axialen Mitte der Rogowskispule zur anderen Stirnfläche, im Beispiel ersten Stirnfläche SF1, zurückgeführt. Hier liegen beide Anschlüsse für den Anschluss an die Sensoreinheit SE vor.
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Der zweite Anschluss der Spule ist durch den Rückführungsdraht RD dabei magnetisch neutral zum anderen Ende / Stirnfläche geführt.
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3 zeigt eine Rogowskispule RS gemäß 2, in einer etwas vereinfachten Darstellung.
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4 zeigt eine Rogowskispule RS gemäß 3, mit dem Unterschied, dass der Wickelkörper SK zweiteilig ausgeführt ist, d.h. zwei Wickelkörpersegmente - ein erstes Wickelkörpersegment WKS1 und ein zweites Wickelkörpersegment WKS2 - aufweist.
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Die beiden Wickelkörpersegmente WKS1, WKS2 bzw. Teile der Rogowskispule sind hierbei durch eine elektrische Verbindung VB, beispielsweise eine Lötverbindung, miteinander verbunden.
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5 zeigt eine Möglichkeit der Verbindung zweier Wickelkörpersegmente durch einen ersten Stift ST1, der sich an einer ersten Stirnfläche SS1 eines ersten Wickelkörpersegmentes WKS1 befindet, und einer ersten Öffnung OE1, die sich an einer zweiten Stirnfläche SS2 eines zweiten Wickelkörpersegmentes WKS2 befindet. 5 zeigt eine zusammengesteckte und eine auseinandergesteckte Darstellung zur Verdeutlichung.
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6 zeigt eine Anordnung gemäß 5, mit dem Unterschied, dass eine Feder FD vorgesehen ist. Diese kann entweder Teil der ersten Öffnung OE1 oder des ersten Stiftes ST1 sein.
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Der Stift kann in beiden Fällen eine Zentrierung und beispielsweise eine Rastung erfüllen.
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7 zeigt eine weitere Möglichkeit der Verbindung zweier Wickelkörpersegmente. Hierbei ist einer Stirnseite bzw. im Bereich der Stirnseite der erste Stift ST1 als auch ein Federkontakt FK vorgesehen. Im Bereich der korrespondierenden Stirnseite des anderen Wickelkörpersegmentes ist die erste Öffnung OE1 als auch eine Platte PT vorgesehen. Der erste Stift ST1 greift in die erste Öffnung OE1. Der Federkontakt FK korrespondiert mit der Platte PT, d.h. stellt eine elektrische bzw. alternativ oder zusätzlich auch eine mechanische Verbindung her.
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Vorteilhafterweise wird der Rückführungsdraht RD durch den ersten Stift ST1 in Verbindung mit der ersten Öffnung OE1 verbunden, der Spulendraht SD durch den Federkontakt FK mit Platte PT. Eine anderweitige Kombination ist ebenso denkbar.
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8 zeigt eine weitere Verbindungsmöglichkeit, bei der der erste Stift ST1 durch einen, insbesondere koaxialen, Zapfen ZF eine weitere Stabilisierung oder/und Führung unterstützt.
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Der erste Stift ST1 bzw. erste Stift ST1 und Zapfen ZF bewirken sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung.
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Der erste Stift ST1 hat einen kleineren Durchmesser als der Zapfen ZF, der wiederum einen kleineren Durchmesser als der Wickelkörper SK aufweist.
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9 zeigt eine Anordnung gemäß 5, mit dem Unterschied, dass ein zweiter Stift ST2 und eine zweite Öffnung OE2 an der ersten bzw. zweiten Stirnseite SS1, SS2 vorgesehen sind.
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In einer ersten Variante sind der erste und der zweite Stift ST1, ST2 auf der ersten Stirnseite SS1 angeordnet; die erste und die zweite Öffnung OE1, OE2, auf der zweiten Stirnseite SS2.
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In einer anderen, nicht dargestellten, Variante sind der erste Stift ST1 und die zweite Öffnung OE2 auf der ersten Stirnseite SS1 angeordnet; die erste Öffnung OE1 und der zweite Stift ST2 auf der zweiten Stirnseite SS2.
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10 zeigt eine Anordnung Bezug nehmend auf 4, wobei der Stift ST alleinig zur mechanischen Verbindung vorgesehen ist, die elektrische Verbindung VB wird durch miteinander verbundene Rückführungsdrähte RD bzw. Spulendrähte SD realisiert, beispielsweise durch rödeln/verdrillen oder/und löten.
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Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal mit anderen Worten beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird der Wickelkörper in zwei oder mehr Teilsegmente bzw. Wickelkörpersegmente aufgeteilt. Diese lassen sich dann erheblich einfacher, schneller und damit kostengünstiger fertigen. Mögliche Einbußen bezüglich der Meßgenauigkeit oder Fremdbeeinflussbarkeit sind insbesondere für die Anwendung in Leistungsschaltern vernachlässigbar.
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Bislang wurde immer ein annähernd geschlossener Wickelkörper für die Fertigung einer Rogowskispule verwendet. Nach der zu Grunde liegenden Physik ist dies sinnvoll, da die ideale Spule genau misst und keine Fremdbeeinflussbarkeit aufweist. Eine homogen über den Umfang verteilte Spule erfordert dies. Je genauer Kupferwindung an Kupferwindung in konstanten Abstand zueinander gewickelt sind, desto näher gelangt man an den Idealzustand.
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Erfindungsgemäß wird der Wickelkörper in zwei oder mehr Wickelkörpersegmente unterteilt. Die einzelnen Segmente werden dann zusammengefügt und die Teilwicklungen miteinander verbunden.
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Besonders bereits zwei Wickelkörpersegmente bewirken eine deutliche Vereinfachung der Herstellung einer Rogowskispule.
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Ebenso drei Wickelkörpersegmente, wobei jeweils drei unterschiedliche Typen hergestellt werden müssen, was allerdings den Zusammenbau vereinfacht. Alternativ sind auch vier Wickelkörpersegmente eine gute Vereinfachung, wobei 3 Typen von Wickelkörpersegmenten zum Einsatz kommen.
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Besonders einfach ist dies möglich, wenn nur eine einlagig gewickelte Rogowskispule vorliegt. Hier ist dann nur eine Verbindung herzustellen bzw. zwei Verbindungen bei vorliegendem Rückführungsdraht.
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Der Rückführungsdraht RD kann im Inneren des Wickelkörpers bzw. Wickelkörpersegmentes angeordnet sein.
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Die einzelnen Wickelkörpersegmente bzw. Rogowskispulenkern-Segmente können so ausgestaltet werden, dass sie z.B. zur Fixierung ineinander schnappen oder mit Zentrierungsstiften ineinander greifen.
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Die Verbindung der Drähte oder/und Wickelkörpersegmente kann durch Steckkontakte realisiert sein.
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Die elektrische oder/und mechanische Verbindung zwischen zwei Wickelkörpersegmente kann eine form- oder/und kraftschlüssige Verbindung sein.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
