DE1079194B - Messeinrichtung fuer Gleich- und Wechselstroeme und -spannungen - Google Patents

Description

• Meßeinrichtung für Gleich-und Wechselströme und -spannungen Die induktiven und kapazitiven Meßwandler genügen hinsichtlich Genauigkeit und Betriebssicherheit bereits weitgehend den derzeitigen Anforderungen. Als nachteilig wirkt sich hingegen die hohe thermische und dynamische Beanspruchung der Primärwicklung von Stromwandlern aus, während die feindrähtige Wicklung der Spannungswandler durch Sprungwellen und Windungsschluß gefährdet ist. Bei hohen Spannungen wird meist noch Öl und Papier als Isoliermaterial verwendet, womit eine gewisse Gefährdung, insbesondere bei Innenraumanlagen, verbunden ist. Der große Isolationsaufwand führt zudem zu hohen Herstellungskosten.
• Diese Nachteile sind bei ebenfalls bekannten Meßeinrichtungen vermieden, bei denen auf der Hochspannungsseite ein vom Strom erregtes Solenoid vorhanden ist, welches mittels eines Druckgliedes auf ein an einen Druckraum angeschlossenes Medium einwirkt und auf dieses einen Druck ausübt, der vom Druckmedium selbst auf die Niederspannungsseite übertragen wird und als Maß für den Strom dient.
• Gemäß der Erfindung wird nun diese, z.B. beim Stand der Technik als Druck ausgeübte Kraft nicht unmittelbar gemessen, sondern zur Erhöhung der Meßgenauigkeit wird die Kraft in einem Meßwertumsetzer mittels einer durch elektrische Mittel erzeugten, ebenfalls auf das Übertragungsmittel wirkenden Gegenkraft nach der Kompensationsmethode ausgemessen, wobei die zur Erzeugung der Gegenkraft dienende elektrische Größe ein Maß für die zu messende Größe darstellt.
• Zur Messung von Wechselstrom können beispielsweise Dreheisen-Meßwerke vorgesehen werden. Es kann auch zweckmäßig sein, primärseitig einen Stromwandler vorzusehen, dessen Sekundärstrom gleichgerichtet und einem Drehspul-Meßwerk zugeführt wird.
• Man erreicht dann eine vom Primärstrom linear abhängige Kraft, die wiederum in einfacher Weise durch ein auf der Erdseite angeordnetes gleiches Drehspul-Meßwerk kompensiert werden kann. Zur Leistungsmessung wird auf der Netzseite zweckmäßig ein dynamometrisches Meßwerk angeordnet, wobei die Speisung der Spannungsspule beispielsweise über einen phasen- und frequenz reinen Widerstand erfolgt. Auf der Erdseite kann ein Drehspul-Meßwerk zur Kompensation angeordnet werden.
• In der Zeichnung ist eine beispielsweiseAusführungsform einer Meßeinrichtung nach dem Kompensationsprinzip dargestellt. Der Primärstrom 1 speist einen netzseitig angeordneten Stromwandler 1, dessen Sekundärwicklung 2 mit der Spule 3 des Dreheisen-Meßwerkes 4 in Verbindung steht. Das bewegliche System 5 dieses Meßwerkes dreht sich um die Achse 6.
• Auf der Erdseite ist ein gleiches DreheiseniMeßwerk 7 angeordnet, dessen bewegliches System 8 sich bei Erregung der Spule9 im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 17 bewegt. Die beiden Meßwerke sind über ein leichtes Isoliergestänge 10 miteinander gekuppelt. 11 ist ein mit dem Isoliergestänge 10 verbundener Stromwender, der einerseits mit den Gleichstromsammelschienen 12, andererseits mit der Ankerwicklung des Steuermotors 13 in Verbindung steht, dessen Feldwicklung mit 14 bezeichnet ist. 15 bedeutet einen Widerstand; der jeweils wirksame Widerstandswert wird durch Verstellung des Dreharmes 16 eingestellt.
• 17 sind Amperemeter, deren Ausschlag dem netzseitig fließenden Strom I entspricht.
• Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Solange das Drehmoment des Meßwerkes 4 überwiegt, bleibt der Stromwender 11 in der gezeichneten Stellung. Der Steuermotor 13 und damit der Dreharm 16 bewegen sich im Uhrzeigersinn, wodurch der Widerstand 15 verringert und dementsprechend der Strom2 vergrößert wird. Dies dauert so lange, bis das Drehmoment des Meßwerkes 7 dasjenige des Meßwerkes 4 erreicht hat. In diesem Augenblick geht der Stromwenderll zunächst in seine Mittelstellung, der Steuermotor 13 bleibt stehen, und der Strom i2 ist nun genau proportional dem Effektivwert des Stromes.
• Fällt der Netzstrom 1 etwas ab, so überwiegt das Drehmoment des Meßwerkes 7, der Stromwender 11 geht in die obere Lage, wodurch der Drehsinn des Steuermotors 13 umkehrt. Es wird nun so lange Widerstand zugeschaltet, bis wieder eine Kompensation der Drehmomente erreicht ist.
• Die geschilderte Anordnung soll nur das Wesen der Kompensationsmethode erläutern. Insbesondere kann es zweckmäßig sein, die die Kraft und Gegenkraft erzeugenden elektromechanischen Systeme über eine iso- lierende Drehwelle zu kuppeln. Darüber hinaus ist be: reits eine Reihe sinnreicher Anordnungen zur Kompensation von Meßwerten entwickelt worden, die für den vorliegenden Zweck gegebenenfalls zur Anwendung gelangen können. Wesentlich ist der Umstand, daß das eine Meßwerk sich auf Netzpotential befindet, während das zweite Meßwerk auf Erdpotential liegt, wobei die Anordnung so getroffen wird, daß der Kompensationsstrom der primärseitig zu messenden Größe genau entspricht.
• IPATENTRSPRUCHE: 1. Meßeinrichtung für Gleich- und Wechselströme und -spannungen mit einem an -Netzspannung liegenden Meßwerk, das eine der zu messenden Größe entsprechende Kraft erzeugt und diese über ein der Spannungsbeanspruchung angepaßtes Mittel zur Meßstelle überträgt, dadurch gekenn- zeiCl;net, daß die Kraft in einem Meßwertumsetzer mittels einer durch elektrische Mittel erzeugten, ebenfalls auf das tibertragungsmittel wirkenden Gegenkraft,nach der Kompensationsmethode ausgemessen wird, wobei die zur Erzeugung der Gegenkraft dienende elektrische Größe ein Maß für die zu messende Größe darstellt.

Claims (1)

1. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft und die Gegenkraft durch gleiche elektromechanische Systeme erzeugt werden.

   3. Meßeinrichtung nach den Ansprüchen t und 2 dadurch g,ekennzeic.hllet, daß die die Kraft und Gegenkraft erzeugenden elektromechanischen Systeme über eine isolierende Drehwelle mitein-- ander gekuppelt sind.

   - In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr: 302198.