DE1538092B2

DE1538092B2 - Aus stromwandler und kapazitivem spannungswandler bestehende messgruppe

Info

Publication number: DE1538092B2
Application number: DE19651538092
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr. 7500 Karlsruhe; Jahn Hans Dr.; Pilz Helmut; 1000 Berlin Kubier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-07-08
Filing date: 1965-07-08
Publication date: 1972-06-29
Also published as: US3411069A; DE1538092A1

Description

Die Erfindung betrifft eine aus Stromwandler und kapazitivem Spannungswandler bestehende Meßgruppe, bei welcher der kapazitive Spannungsteiler im Stützisolator, der induktive Teil des Spannungswandlers in einem den Stützisolator tragenden Sokkelteil angeordnet und ein den Primärleiter aufnehmender Kopfteil auf den Stützisolator aufgesetzt ist.

Bei einer bekannten Meßgruppe dieser Art (deutsche Patentschrift 1 020 111) ist in dem den induktiven Teil des Spannungswandlers aufnehmenden Sokkelteil ein Hochfrequenz-Sender angeordnet, dessen Schwingungen über den kapazitiven Spannungsteiler des Spannungswandlers auf die Hochspannungsseite übertragen werden. Dort werden sie in einem Modulator mit einer dem zu messenden Strom proportionalen Meßgröße moduliert und danach über den kapazitiven Spannungsteiler wieder auf Erdpotential übertragen, wo sie in einem Empfänger ausgewertet werden Diese bekannte Meßgruppe, die mit drahtgebundener Strommeßwertübertragung arbeitet, ist vor allem insofern nachteilig, als sie zusätzliche Bauelemente, z. B. in Form einer Sperrdrossel auf der Niederspannungsseite sowie in Form von Sperrgliedern auf der Hochspannungsleitung, benötigt.

Ferner ist eine Einrichtung zum Messen des Stromes in Hochspannungsleitungen mit Hilfe eines Licht- oder Wärmestrahlers bekannt (deutsche Pa- ^: tentschrift 640 335). Aus Gründen der Betriebssicherheit erfordert diese Ausbildung eine materielle Verbindung zwischen der Hochspannungsleitung und Erde, beispielsweise in Form eines Hohlisolators. Dieser Isolator muß demzufolge für die gesamte Betriebsspannung dimensioniert sein, was, vom wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen, äußerst ungünstig ist.

ίο Ferner sind Meßgruppen bekannt, die aus einem aus einem kapazitiven Spannungsteiler und einem induktiven Teil bestehenden Spannungswandler und einem induktiven Stromwandler vereinigt sind (z. B. deutsche Auslegeschrift 1079 732).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen kapazitiven Spannungswandler und einen mit Hilfe drahtloser Meßwertübertragung arbeitenden Stromwandler zu einer konstruktiven Einheit zusammenzufassen. Dies ist gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Kopfteil isoliermitteldicht auf dem isoliermittelgefüllten Stützisolator aufgesetzt ist, der in seinem Inneren längsachsig einen mittels eines entlang den Belägen des kapazitiven. ⁽' Spannungsteilers (1) angeordneten Isolierrohres be-**.

grenzten, von der Hoch- zur Niederspannungsseite verlaufenden, isoliermittelfreien Raum aufweist, und daß der isoliermittelfreie Raum zusammen mit einem im Kopfteil angeordneten, vom Primärstrom beeinflußten Sendeteil und einem im Sockelteil befindlichen Empfangsteil einen Stromwandler mit drahtloser Strommeßwertübertragung zwischen dem Kopfteil und dem Sockelteil bildet.

Gemäß der Erfindung wird also ein hoher Aufwand für eine Strommeßeinrichtung mit drahtloser Meßwertübertragung vermieden, indem der zum Abbau der Hochspannung für einen kapazitiven Wandler ohnehin erforderliche Stützisolator für die Strommeßeinrichtung mitverwendet wird; der benötigte Hohlraum für die Meßwertübertragung wird in einfaeher Weise durch einen innerhalb des Spannungsteilers vorgesehenen, isoliermittelfreien Raum gewonnen. Der isoliermittelfreie Raum im Innern des Isolators ist durch ein einfaches Isolierrohr geschaffen. Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Strommeßeinrichtung mit drahtloser Meßwertübertragung mit einem kapazitiven Spannungswandler wird also eine Meßgruppe gewonnen, bei der ein mit üblichem Aufwand hergestellter kapazitiver Spannungswandler dadurch zu einem kombinierten Wandler ausgestaltet wird, daß der Sendeteil der Strommeßeinrichtung im Kopfteil und der Empfangsteil im Sockelteil des Wandlers angeordnet wird.

Zweckmäßigerweise weisen hierbei die entlang dem Isolierrohr angeordneten Beläge des kapazitiven Spannungsteilers derartige geometrische Abmessungen auf, daß sie die drahtlose Fortpflanzung hohlleiterartig günstig beeinflussen. Bekanntlich soll der Durchmesser eines Hohlleiters in der Größenordnung der zu übertragenden Wellenlänge liegen.

Die Speisung des Sendeteiles des Stromwandlers erfolgt vorzugsweise mittels einer aus dem Strom des kapazitiven Spannungsteilers abgeleiteten Spannung. Zur Erläuterung ist in der F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Meßgruppe gemäß der Erfindung dar- gestellt.

Der kapazitive Spannungsteiler 1 des Spannungswandlers ist in dem mit dem Isoliermittel 2 gefüllten Stützisolator 3 untergebracht. Der kapazitive Span-

nungsteiler 1 besteht aus Rundwickelkondensatoren, die von dem Isolierrohr 4 konzentrisch durchsetzt werden. Das Isolierrohr 4 kann auch neben einer Flachwickelsäule angeordnet oder von mehreren Flachwickelsäulen umgeben sein. Durch das Isolierrohr 4 ist innerhalb des Stützisolators 3 em isoliermittelfreier Raum 5 begrenzt, der sich v$n- der Hochspannungsseite zur Niederspannungsseite erstreckt. Auf den Stützisolator 3 ist der Kopfteil 6 als isoliermitteldichter oberer Abschluß des Stützisolators 3 aufgesetzt. In dem Kopfteil 6 ist außer dem Ausdehnungskörper? für das Isoliermittel 2 der Primärleiter 8 und der Sendeteil 9 des Stromwandlers untergebracht. Durch das Sendeteil 9 erfolgt die Meßwertaussendung (Strommessung) mittels drahtloser Meß- Übertragung (z. B. durch Infrarotlicht) durch das Isolierrohr 4 zum Empfangsteil 10, das in dem Sockelteil 11 angebracht ist, der auch den induktiven Teil 12 des Spannungswandlers aufnimmt. Auf den Sockelteil 11 sind der Stützisolator 3 und das Isolierrohr 4 isoliermitteldicht aufgesetzt. Die Sekundäranschlüsse 13 und 14 befinden sich am Sockelteil 11.

Sofern an Stelle von Infrarotlicht zur Meßwertübertragung Hochfrequenz verwendet wird, können die entlang dem IsoUerrohr4 angeordneten Beläge des kapazitiven Spannungsteilers 1 derartige geometrische Abmessungen aufweisen, daß sie die drahtlose Fortpflanzung hohlleiterartig günstig beeinflussen.

Die Speisung des Sendeteiles 9 kann, wie in der Fig. la schematisch gezeigt ist, mittels einer aus dem Strom des kapazitiven Spannungsteilers abgeleiteten, stabilisierten Spannung erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aus Stromwandler und kapazitivem Spannungswandler bestehende Meßgruppe, bei welcher der kapazitive Spannungsteiler im Stützisolator, der induktive Teil des Spa&nungswandlers in einem den Stützisolator tragenden Sockelteil angeordnet und ein den Primärleiter aufnehmender Kopfteil auf den Stützisolator aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (6) isoliermitteldicht auf dem isoliermittelgefüllten Stützisolator (3) aufgesetzt ist, der in seinem Inneren längsachsig einen mittels eines entlang den Belägen des kapazitiven Spannungsteilers (1) angeordneten Isolierrohres (4) begrenzten, von der Hoch- zur Niederspannungsseite verlaufenden, isoliermittelfreien Raum (5) aufweist, und daß der isoliermittelf reie Raum (5) zusammen mit einem im Kopfteil (6) angeordneten, vom Primärstrom beeinflußten Sendeteil (9) und einem im Sockelteil (11) befindlichen Empfangsteil (10) einen Stromwandler mit drahtloser Strommeßwertübertragung zwischen dem Kopfteil (6) und dem Sockelteil (11) bildet.

2. Meßgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entlang dem Isolierrohr (4) angeordneten Beläge des kapazitiven Spannungsteilers (1) bei hochfrequenter Meßwertübertragung derartige geometrische Abmessungen aufweisen, daß sie die drahtlose Fortpflanzung hohlleiterartig günstig beeinflussen.

3. Meßgruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisung des Sendeteiles (9) mittels einer aus dem Strom des kapazitiven Spannungsteilers (1) abgeleiteten Spannung erfolgt.