Anordnung zum Verbessern des durch unterschiedliche Ausbürdung bedingten
Spannungsfehlers bei Spannungswandlern und Spannungsteilern Infolge einer sich ändernden
Belastung tritt bei Spannungswandlern sowie auch bei Spannungsteilern ein unerwünschter,
oft nicht unerheblicher Meßfehler auf. Dieser Fehler äußert sich so, daß durch die
Zusatzbelastung die Fehlerkurve parallel gegen die Klassengrenzen hin verschoben
wird. Dadurch wird in vielen Fällen die zulässige Fehlergrenze bei unveränderlicher
Bürde überschritten.Arrangement to improve the caused by different Ausürdung
Voltage error in voltage transformers and voltage dividers as a result of a changing
Load occurs with voltage transformers as well as with voltage dividers an undesirable,
often significant measurement errors. This error manifests itself in such a way that the
Additional load shifted the error curve parallel towards the class boundaries
will. In many cases, this makes the permissible error limit unchangeable
Burden exceeded.
Es sind schon Schaltungen bekanntgeworden, mit Hilfe deren konstante
Fehler, wie beispielsweise der Leerlauffehler, kompensiert werden, indem eine entsprechende
Kompensationsspannung eingefügt wird. Diese Mittel sind jedoch nicht geeignet, einen
veränderlichen Belastungsfehler zu beseitigen.Circuits have already become known with the help of their constant
Errors, such as the idle error, can be compensated for by an appropriate
Compensation voltage is inserted. However, these funds are not suitable for a
to eliminate variable loading errors.
Außerdem ist es bereits bekannt, bei Gleichstromwandlern durch stufenweise
Zuschaltung eines Widerstandes die Gesamtbürde in gewissen Grenzen konstant zu halten.
Diese Maßnahme erlaubt jedoch nur die Konstanthaltung des Belastungsstromes in den
durch die Stufung gegebenen Grenzen. Ferner ist stets eine Handeinstellung des Widerstandes
notwendig, die es erforderlich macht, dem Bedienungspersonal eine ausführliche Anweisung
über die einzustellende Zusatzbürde bei einer gegebenen Nennbürde zu geben. Diese
Maßnahme gewährleistet jedoch nicht eine ausreichende Sicherheit vor Fehlschaltungen,
die schließlich erhebliche Meßfehler mit sich bringen kann.In addition, it is already known to use stepwise DC current converters
Connection of a resistor to keep the total burden constant within certain limits.
However, this measure only allows the load current to be kept constant in the
limits given by the grading. Furthermore, there is always a manual adjustment of the resistance
necessary, which makes it necessary to give the operating personnel detailed instructions
about the additional burden to be set for a given nominal burden. These
However, the measure does not guarantee sufficient security against incorrect switching,
which can ultimately lead to considerable measurement errors.
Diese Nachteile werden bei einer Anordnung zum Verbessern des durch
unterschiedliche Ausbürdung bedingten Spannungsfehlers von Meßspannungswandlern
und Meßspannungsteilern für Wechselstrom mit Hilfe eines auf der Primär- oder Sekundärseite
angeordneten Widerstandes erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Widerstand
aus einer steuerbaren Drosselspule besteht, die in Abhängigkeit vom Bürdenstrom
des Wandlers bzw. Teilers so vormagnetisiert wird, daß der Spannungsfehler bei allen
für den Wandler bzw. Teiler zulässigen Bürden die vorgeschriebenen Fehlergrenzen
nicht überschreitet.These disadvantages are in an arrangement for improving the by
different degrees of voltage error caused by measuring voltage transformers
and measuring voltage dividers for alternating current by means of one on the primary or secondary side
arranged resistor avoided according to the invention in that the resistor
consists of a controllable choke coil that depends on the load current
of the converter or divider is premagnetized so that the voltage error in all
the prescribed error limits for the converter or divider permissible loads
does not exceed.
Bei entsprechender Dimensionierung dieses Widerstandes gelingt es,
den bürdenabhängigen Fehler so weit zu verringern, daß er keinen entscheidenden
Einfluß mehr auf die Meß- oder gar die Klassengenauigkeit des Wandlers ausübt.With the appropriate dimensioning of this resistor, it is possible to
to reduce the burden-related error to such an extent that it is not a decisive one
Exerts more influence on the measurement or even the class accuracy of the transducer.
Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung ist in der
Zeichnung schematisch dargestellt. Der Spannungswandler 1 in Fig. 1 liegt primärseitig
zwischen Hochspannung und Erde. Auf der Sekundärseite befindet sich ein Stromwandler
2, der seinerseits sekundärseitig einen dem Belastungsstrom proportionalen Sekundärstrom
abgibt. Dieser wird durch die Gleichrichteranordnung 3 gleichgerichtet. Der auf
diese Weise gewonnene, dem Belastungsstrom des Spannungswandlers 1 proportionale
Gleichstrom wird einer im Primärstromkreis des Spannungswandlers 1 liegenden Drosselspule
4 zum Zweck der Gleichstromvormagnetisierung zugeführt. Bei entsprechender Wahl
des Arbeitspunktes dieser gleichstromvormagnetisierten Drosselspule steigt deren
Wechselstromwiderstand bei abnehmender Gleichstromvormagnetisierung und umgekehrt.
Dies bedeutet, daß der Spannungsanteil dieser Drosselspule an der Gesamtspannung
mit zunehmendem Belastungsstrom des Spannungswandlers sinkt und umgekehrt. Damit
erreicht man aber eine Kompensation des bürdenabhängigen Zusatzfehlers, da der Spannungswandler
nahezu unabhängig vom Belastungsstrom primärseitig stets dieselbe Spannung erhält.
Die lastenabhängige Spannungsänderung wird also durch die Drossel 4 kompensiert.An embodiment of the arrangement according to the invention is in
Drawing shown schematically. The voltage converter 1 in FIG. 1 is on the primary side
between high voltage and earth. There is a current transformer on the secondary side
2, which in turn has a secondary current proportional to the load current on the secondary side
gives away. This is rectified by the rectifier arrangement 3. The on
obtained in this way, the load current of the voltage converter 1 proportional
Direct current is supplied to a choke coil located in the primary circuit of the voltage converter 1
4 supplied for the purpose of direct current bias. With the appropriate choice
the working point of this direct current bias choke coil increases its
AC resistance with decreasing DC bias and vice versa.
This means that the voltage component of this inductor in the total voltage
decreases with increasing load current of the voltage transformer and vice versa. In order to
however, a compensation of the burden-dependent additional error is achieved, since the voltage transformer
almost independent of the load current always receives the same voltage on the primary side.
The load-dependent voltage change is thus compensated for by the throttle 4.
Der Fachmann auf dem Gebiet der Meßtechnik wird zunächst die Verwendung
gleichstromvormagnetisierter Drosselspulen in einem Meßkreis grundsätzlich ablehnen,
da diese Drosselspulen stets Oberwellen erzeugen, die unter Umständen das Meßergebnis
verfälschen. In diesem Fall jedoch sind solche Befürchtungen nicht angebracht. Dies
zeigt eine überschlagsmäßige Zahlenrechnung ganz deutlich. Durch die Drosselspule
soll die Spannung um etwa 0,5 % geändert werden. Die hierbei entstehenden Oberwellen
sind um ungefähr zwei Größenordnungen kleiner als die an der Drosselspule liegende
Spannung. Im ungünstigsten Fall betragen diese Oberwellen damit ungefähr 0,005 %
der Nennspannung. Damit ergibt sich aber deutlich, daß diese Oberwellen das Meßergebnis
keinesfalls nennenswert beeinflussen.
Die Auswirkung dieser Maßnahmen
im Hinblick auf den Verlauf der Fehlerkurven ist in Fig. 2 dargestellt. Die Fehlergrenzen
bei einem Spannungswandler sind zwischen der 0,8- und 1,2fachen Nennspannung vorgeschrieben.
Im angeführten Beispiel sei dies eine Fehlergrenze zwischen -?- 0,5 %. Die gestrichelt
gezeichneten Kurven zeigen den unterschiedlichen Fehlerverlauf bei 1/4 (Kurvend)
und 1/1 (Kurven b) der Nennbürde. Durch die Erfindung werden nun diese Fehlerkurven
sowohl flacher als auch näher zusammengerückt, wie dies für die entsprechenden beiden
Belastungsfälle, die ausgezogenen Kurven c (1/4 Nennbürde) und Kurven d (1/1 Nennbürde)
zeigen. Dieses Beispiel zeigt einleuchtend die erhebliche Verbesserung des Fehlerverlaufs
bei einem Spannungswandler mit der Belastungskompensation gemäß der Erfindung.Those skilled in the field of metrology will first use it
generally reject DC-biased choke coils in a measuring circuit,
because these choke coils always generate harmonics, which may affect the measurement result
distort. In this case, however, such concerns are not appropriate. this
shows a rough numerical calculation very clearly. Through the choke coil
the voltage should be changed by about 0.5%. The resulting harmonics
are about two orders of magnitude smaller than the one on the choke coil
Tension. In the worst case, these harmonics are around 0.005%
the nominal voltage. However, this clearly shows that these harmonics are the measurement result
in no way affect significantly.
The effect of these measures
with regard to the course of the error curves is shown in FIG. The margins of error
in the case of a voltage converter, between 0.8 and 1.2 times the nominal voltage are specified.
In the example given, this is an error limit between -? - 0.5%. The dashed
drawn curves show the different error progression at 1/4 (curved)
and 1/1 (curve b) of the nominal burden. With the invention, these error curves are now
both flatter and closer together, as is the case for the corresponding two
Load cases, the extended curves c (1/4 nominal burden) and curves d (1/1 nominal burden)
demonstrate. This example clearly shows the considerable improvement in the error process
in a voltage converter with the load compensation according to the invention.
Selbstverständlich ist diese Kompensationsmaßnahme nicht auf induktive
Spannungswandler der üblichen Bauart beschränkt. Sie kann vielmehr mit demselben
Erfolg bei allen für die Spannungsmessung geeigneten Teilern kapazitiver, induktiver
oder ohmscher Art angewendet werden.Of course, this compensation measure is not inductive
Voltage converter of the usual design limited. Rather, it can do the same thing
Success with all capacitive, inductive dividers suitable for voltage measurement
or ohmic type can be used.