DE1804781U

DE1804781U - STEP CURRENT CONVERTER FOR MEASURING PURPOSES.

Info

Publication number: DE1804781U
Application number: DE1958S0027739
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1958-07-24
Filing date: 1958-07-24
Publication date: 1960-01-28

Description

Stufen-Stromwandler für Meßzwecke. Step current transformer for measuring purposes.

Es sind Präzisions-Meßwandler bekannt, die auf der Primärseite mit einer Vielzahl Anzapfungen versehen sind, um die Möglichkeit zu haben, die Primäseite mit Prüfstrom wechselnder Größe zu beschicken und durch entsprechende Auswahl der Primäranzapfungen, auf der Sekundärseite dennoch in jedem Falle eine bestimmte, gewünschte Stromstärke, insbesondere in federn Falle eine Stromstärke gleicher Größe, zu haben. Solche Stuten-Stromwandler werden beispielsweise zum Prüfen von Weohselstromzählern nach dem Gleichlast-Verfahren benutzt.There are precision transducers known that on the primary side with a large number of taps are provided in order to have the option of accessing the primary side to be charged with test current of varying sizes and by appropriate selection of the Primary taps, on the secondary side nevertheless in each case a certain, Desired amperage, especially in a spring case an amperage of the same size, to have. Such mare current transformers are used, for example, to test Weohsel electricity meters used according to the equal load method.

In der Pig. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen, bekannten Stufen-Meßstromwandlers dargestellt, der beispielsweise für folgende Verhältnisse ausgelegt ist : Wandlerklasse : 0, 5 Nennbürde : 5 VA Übersetzung : primär 0,2-0,5-1-5-10-15-20-30-60 A, sekundär 5 A.In the pig. 1 of the drawing is an embodiment of such, known step measuring current transformer shown, for example for the following conditions is designed: Converter class: 0.5 Nominal load: 5 VA ratio : primary 0.2-0.5-1-5-10-15-20-30-60 A, secondary 5 A.

Der Wandler habe eine Ampere-Windungszahl von 600. Die Windungszahlen, die sich für diesen Wandler, 'ohne Berücksichtigung der Abgleichungen ergeben, sind in der Figur 1 eingetragen.The converter has a number of ampere turns of 600. The number of turns, which result for this converter, without taking the adjustments into account entered in Figure 1.

Wie die Figur erkennen läßt, muß die Primärseite des Wandlers um so mehr Windungen haben, je kleiner die kleinste primäre Nennstromstärke des Wandlers ist. Stufen-Stromwandler für sehr kleine primäre Nennstromstärken werden daher wegen der hohen erforderlichen Windungszahl und des damit notwendigen großen Wickelraumes teuer. Außerdem erfordern sie bei sehr kleinen Nennstromstärken entsprechend hohe Spannungen. Eine Unterschreitung einer primären Nennstromstärke von 0, 2 A, wie sie in der Figur 1 angenommen ist, ist daher praktisch kaum vertretbar. Neuerung Gegenstand der SftR&SRg ist ein Stufen-Stromwandler für Meß- zwecke, z. B. zum Prüfen von Wechselstromzählern nach dem Gleich- last-Verfahren, der eine Erweiterung seines Anwendungsbereiches in Richtung zu kleineren Prüfströmen hin gestattet, ohne die Windungszahl der Primärseite entsprechend vergrößern zu mässen.As the figure shows, the primary side of the converter must have more turns, the smaller the smallest primary rated current of the converter. Step current transformers for very small primary nominal currents are therefore expensive because of the high number of turns required and the large winding space required. In addition, they require correspondingly high voltages with very low nominal currents. Falling below a primary rated current of 0.2 A, as shown in FIG. 1 is assumed is therefore hardly justifiable in practice. innovation The subject of SftR & SRg is a step current transformer for measuring purposes, e.g. B. for testing alternating current meters after direct last procedure, which is an extension of its scope in the direction of smaller test currents without having to increase the number of turns on the primary side accordingly.

Dieser Stufen-Stromwandler ist dadurch gekennzeichnet, daß seine Sekundärwicklung ebenfalls mit Anzapfungen versehen ist. Bei der Anwendung dieses Wandlers wird also sekundärseitig, je nachdem, welche Sekundäranzapfung benutzt wird, mit einer entsprechend kleineren Amperewindungszahl gearbeitet, wodurch sich eine entsprechend größerer Meßungenauigkeit ergibt. Dem steht jedoch der Vorteil gegenüber, daß auch für sehr kleine Nennstromstqrken nicht zusätzliche, viele dünne Windungen benötigt werden und auch nicht zusätzlicher Wickelraum für solche Windungen, daß der Wandler billiger wird, und daß man auch bei den kleinsten Nenn- strömen mit verhältnismäßig kleinen Spannungen auskommt. Außer- Neuerungs- dem zeigt die folgende Erläuterung des ixfS&ggegenstandes, daß die bei ihm in Kauf zu nehmende größere Meßungenauigkeit für die Praxis in vielen Fällen keine Einbuße bedeutet. This step current transformer is characterized in that its secondary winding is also provided with taps. When this converter is used, a correspondingly smaller number of ampere-turns is used on the secondary side, depending on which secondary tap is used, which results in a correspondingly greater measurement inaccuracy. On the other hand, there is the advantage that, even for very small nominal currents, no additional, many thin turns are required and also no additional winding space for such turns, that the converter becomes cheaper, and that even with the smallest nominal flow gets by with relatively small voltages. Except- Innovation This is shown by the following explanation of the ixfS & g subject, that the greater measurement inaccuracy to be accepted with him in practice means no loss in many cases.

Der in der Figur 1 dargestellte bekannte Stufen-Stromwandler hält bei allen primären Stromstärken von 60 bis herunter zu 0, 2 A bei der Nennbürde von 5 VA die Eigenschaften der Klasse 0,5 ein.The known step current transformer shown in Figure 1 holds at all primary currents from 60 down to 0.2 A at the nominal load of 5 VA has the properties of class 0.5.

Es kommt häufig vor, z. B. bei der Messung des Anlaufstromes von Elektrizitätszählern, daß man wesentlich kleinere Ströme als 0, 2 A messen möchte, z. B. den Anlaufstrom eines Zählers ur eine Nennstromstärke von 5 A, der etwa 0, 015 A beträgt. Um diesen Strom mit genügender Genauigkeit messen zu können, müßte man nach der bisherigen Gepflogenheit die Primärseite des bekannten Stromwandlers mit der Stromstufe 0,05 A ausrüsten, damit der am Strom-oder Leistungsmesser erzielte Ausschlag nicht zu klein wird. Dies würde bedeuten, daß man zur Gesamtwindungszahl des bekannten Stromwandlers von 600 asw ---x- ?- *B 3 000 AW nochmals u, A 505-3 000, 9 000 Windungen aus dünnem Draht hinzuwickeln 0905- müßte. Das Aufbringen dieser hohen zusätzlichen Windungszahlen würde bedeuten, daß der Wandler wesentlich größer und teuerer wird. Auch die aufzubringende Spannung würde bei der 0, 05 A- Stufe etwa viermal so groß sein wie beider 0,2 A-Stufe. neuerung- Alle diese Schwierigkeiten vermeidet man axiiEKHNgemäß, wenn man sich dazu entschließt-und in vielen Fällen ist dies ohne weiteres möglich-, bei diesen kleinen Stromstärken von 0,1 oder , 0, 05 A auf die Einhaltung der Fehlergrenzen der Wandlerklasse, die für die größeren Stromstärken in Frage kommt (im vorliegenden Beispiel Wandlerklasse 0,5) zu verzichten. Es ist z. B. ohne weiteres zu verantworten, wenn der Anlaufstrom eines Elektrizitätszählers (im vorgenannten Beispiel 0, 015 A) nur mit einer Genauigkeit von 5% gemessen wird, da der Anlaufstrom eines Elektrizitätszählers bei mehreren hintereinanderfolgenden Messungen ohnedies um etwa diesen Prozentsatz schwankt (von etwa 0,28 bis 0,32% des Zähler-Nennstromes). Es ist also nicht notwendig, ja sogar unwirtschaftlich, den Anlaufstrom eines Elektrizitätszählers mit einem Stromwandler der Klasse 0,5 zu messen. Es gibt in der Technik noch viele andere solcher Beispiele. Neuerungs- ; gemäß werden die Stromstufen für sehr kleine Ströme nun dadurch bewerkstelligt, daß man mit einer verringerten Amperewindungszahl (AW) arbeitet, indem man die Sekundärseite mit entsprechenden Anzapfungen ausrüstet. Dadurch wird der Wandler nicht größer und praktisch auch nicht teuerer. In der Figur 2 der Zeichnung sind für den vorgenannten Fall die Neuerung Windungszahlen eines Stufen-Stromwandlers nach ebenfalls ohne Berücksichtigung der Abgleichung, angegeben. Bei der Primärstromstufe 0,1 A wird der Wandler, wie es Fig. 3 zeigt, primärseitig zwischen der 0-und 0,2 A-Stufe (im ganzen 3 000 Windungen) und auf der Sekundärseite zwischen 0 und 60 Windungen angeschlossen ; der Wandler arbeitet in diesem Falle also nur mit der halben Amperewindungszahl (300 AW) ; denn durch die 3 000 Windungen auf der Primärseite fließen jetzt nur 0,1 A ; dementsprechend fließen die 5 A auf der Sekundärseite nur durch 60 Windungen. Bei der Primärstromstufe 0, 05 A wird der Wandler, wie es Fig. 4 zeigt, primärseitig ebenfalls zwischen der 0-und 0,2 A-Stufe, auf der Sekundärseite jedoch nur zwischen 0 und 30 Windungen angeschlossen ; der Wandler arbeitet in diesem Falle also nur mit 1/4 der normalen Ampere-Windungszahl (150 AW) ; denn durch die 3 000 Windungen auf der Primärseite fließen jetzt nur 0, 05 A.It is common, e.g. B. when measuring the starting current of electricity meters that you want to measure currents much smaller than 0.2 A, z. B. the starting current of a meter ur a nominal current of 5 A, which is about 0, 015 A. In order to be able to measure this current with sufficient accuracy, one would have to equip the primary side of the known current transformer with the current stage 0.05 A according to the previous practice, so that the The deflection achieved on the ammeter or power meter is not too small will. This would mean that the total number of turns of the known current transformer of 600 asw --- x-? - * B 3,000 AW again u, A Add 505-3,000, 9,000 turns of thin wire 0905- would have to. The application of this high additional number of turns would mean that the converter would be much larger and more expensive will. The voltage to be applied would also be at the 0.05 A- Level about four times as large as the 0.2 A level. innovation- According to axiiEKHN, one avoids all these difficulties if one decides to do so - and in many cases it is without further possible, with these small currents of 0.1 or , 0.05 A, the compliance with the error limits of the converter class that comes into question for the higher currents (in the present example converter class 0.5) should be waived. It is Z. B. is responsible if the starting current of an electricity meter (in the above example 0, 015 A) is only measured with an accuracy of 5%, since the starting current of an electricity meter fluctuates by about this percentage (from about 0 , 28 to 0.32% of the meter's nominal current). It is therefore not necessary, and even uneconomical, to measure the starting current of an electricity meter with a current transformer of class 0.5. There is in the Technology and many other such examples. Innovation ; according to the current levels for very small currents now accomplished by having a reduced Ampere turns (AW) works by removing the secondary Equipped with appropriate taps. As a result, the converter does not become larger and in practice also does not become more expensive. In the figure 2 of the drawing are for the aforementioned case innovation Number of turns of a step current transformer according to also without taking the adjustment into account. At the primary current stage of 0.1 A, the converter, as shown in FIG. 3 shows, connected on the primary side between the 0 and 0.2 A stage (in total 3,000 turns) and on the secondary side between 0 and 60 turns; In this case, the converter only works with half the number of ampere-turns (300 AW); because through the 3,000 turns on the primary side, only 0.1 A now flow; accordingly, the 5 A on the secondary side only flow through 60 turns. With the primary current stage 0.05 A, the converter, as shown in FIG. 4, is also connected on the primary side between the 0 and 0.2 A stage, but only between 0 and 30 turns on the secondary side; In this case the converter only works with 1/4 of the normal number of ampere turns (150 AW); because through the 3,000 turns on the primary side, only 0.05 A.

Bekanntlich vergrößern sich die Fehler eines Stromwandlers etwa quadratisch mit abnehmender AW-Zahl. Wenn man annimmt, der Wandler zeige bei den Primärstromstärken zwischen 60 und 0,2 A (600 AW) einen Stromfehler von-0,3%, dann macht er bei der 0,1 A~Stufe (300 AW) einen Stromfehler von etwa-1,2% und bei der 0, 05 A-Stufe (150 AW) einen Stromfehler von etwa-4, 8%.As is well known, the errors of a current transformer increase approximately quadratically with a decreasing AW number. Assuming that the converter shows primary currents between 60 and 0.2 A (600 AW) then it makes a current error of -0.3% at the 0.1 A ~ level (300 AW) a current error of around -1.2% and with the 0.05 A level (150 AW) a current error of around -4.8%.

Den Stromfehler von-1,2% bei der Primärstufe 0, 1 A kann man auf etwa + 0, 5% verringern, wenn man auf der Sekundärseite den Wandler nicht bei 60, sondern bei 59 Windungen anzapft, und den Stromfehler von-4,8% bei der Primärstufe 0, 05 A kann man auf etwa + 1,9% verringern, wenn man auf der Sekundärseite den Wandler nicht bei 30, sondern bei 28 Windungen anzapft ; denn Bei Belastung der 0,05 A-Stufe mit dem Anlaufstrom eines 5 A-Zählers (0, 015 A) würde der Stromfehler im vorliegenden Fall etwa-3, 8% betragen, und damit ist die Messung des Anlaufstromes, wie aus Vorstehendem hervorgeht, noch genügend genau. Die Meßfehler bei diesen kleinen Strömen kann man natürlich noch wesentlich verringern, wenn man-wie in obigem Beispiel-nicht von einem Wandler der Klasse 0,5 sondern der Klasse 0,2 oder 0, 1 ausgeht. Schutz 1 BD. t : X¢ç ; ans r ru ch 1Figuren 4 Figuren The current error of -1.2% at the primary stage 0.1 A can be reduced to about +0.5% if the converter on the secondary side is tapped not at 60, but at 59 turns, and the current error of -4, 8% at the primary stage 0.05 A can be reduced to around + 1.9% if the converter on the secondary side is tapped not at 30, but at 28 turns; because If the 0.05 A stage was loaded with the starting current of a 5 A meter (0.015 A), the current error in the present case would be around -3.8%, and thus the measurement of the starting current, as can be seen from the above, still sufficiently accurate. The measurement errors with these small currents can of course still be reduced considerably if - as in the above example - one does not assume a converter of class 0.5 but of class 0.2 or 0.1. protection 1 BD. t: X ¢ ç; ans r ru ch 1 figures 4 figures

Claims

Protection- SSS claim: p

Step current transformer for measuring purposes, e.g. B. to check exchange

Electricity meters according to the constant load method, with a large number of primary-side taps, characterized in that the secondary winding is also provided with taps to expand its measuring range beyond the smallest primary nominal current strength.