DE2829949A1 - Messeinrichtung in hochspannungsanlagen - Google Patents

Description

• Meßeinrichtung in Hochspannungsanlagen
• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Anordnung ist durch die DE-PS 12 83 364 bekannt.
• Als Hilfsenergiequelle ist dabei eine nicht näher erläuterte Konstantspannungsquelle vorgesehen. Wird als Konstantspannungsquelle z.B. eine Batterie eingesetzt, so ist aus Verbrauchs- und Altersgründen des öfteren ein Austausch nötig, wozu die Hochspannungsanlage stillgelegt werden mull.
• In der Praxis bezieht man deshalb die Hilfsenergie für Wandler und Ubertrager üblicherweise aus dem Hochspannungsnetz (DE-PS 12 64 606). Es ist auch denkbar, die Hilfsenergie über Trenntransformatoren und Kondensatoren bereitzustellen.
• Diese Arten der Energiezufuhr sind sehr aufwendig.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Schaltung aufwand für die Bereitstellung der Hilfsene*§ieZU we+-ringern, ohne daß ein zeitweilig*sStillsetzen der Zochspannungsanlage erforderlich ist.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Infolge der ständig wirksamen Nachladung der Batterie ist eine Betriebsunterbrechung zur Installierung neuer Hilfsenergiequellen nicht notwendig. Vor allem aber ist der Aufwand für die Schaltung gering.
• In Weiterbildung der Erfindung dienen zur Aufladung der von Batterie vom Sonnenlicht oder g nstlichen Lichtquellen bestrahlte fotovoltaische Elemente und/oder die Energie der in der zu messenden Größe vorhandenen Oberschwingungen.
• Die Erfindung soll anhand der Figuren 1 und 2 für ein Ausführungsbeispiel nachfolgend erläutert werden.
• Es zeigen Figur 1 das Prinzipschaltbild einer Hochspannungsanlage, bei der Drehstrom in Gleichstrom umgeformt wird, und Figur 2 eine Meßeinrich.tung für den hochgespannten Gleichstrom In Figur 1 sind zwet Stromrichtergruppen 1 und 2 gezeigt, durch die z.B. jeweils aus einem dreiphasigen Hochspannungsdrehstromnetz RST zum Zwecke der Hochspannungs-Gleichstrom Übertragung (-HG0) eine gegen Erdpotential symmetrische Gleichstromdoppelleitung (Potentiale + und -) gespeist wird.
• Die Gleichströme werden über zwei Wandler 3 und 4 gemessen.
• Üblich und bekannt sind als Wandler dafür sog. Krämerwandler oder Wandler, die in Verbindung mit-Nebenwiderständen die Spannung an den Widerständen in eine Wechsel- oder Gleichspannung umformen, oder Wandler,die auf dem Prinzip des Hallgenerators beruhen.
• Die Wechsel ströme werden über Wechselstromwandler 5 erfaßt.
• In Figur 2 ist die Meßeinrichtung am Wandler 3 näher ausgeführt. Der zu messende Strom I wird im Wandler 3 erfaßt und über ein (nicht dargestelltes) lichtemittierendes Element in ein Lichtsignal umgeformt. Über einen Lichtleiter 8 wsrd potentialtrennend eine lichtempfindliche Diode 9 gesteuert, so daß mit Hilfe eines digitalen Signals die Stromhöhe auf niedrigem Potential dort gemessen werden kann. Die Hilfsenergie für den Wandler 3 wird durch eine Batterie 6 zur Verfügung gestellt, die ihrerseits über ein fotovoltaisches Element 7 und/oder die Oberschwingungen des Stromes 1 nachgeladen wird.
• Zwei Dioden 10 und 11 verhindern eine Entladung der Batterie 6.
• Im normalen Betrieb, d.h. bei funktionierender Hochspannungsanlage, wird der Wechselstromanteil des mit Oberschwingungen behafteten Gleichstroms gleichgerichtet und für die Nachladung der Batterie verwendet. Der Strom kann auch, falls der Wandler 5 auf der Wechselspannungsseite statt des Wandlers 3 (bzw. des Wandlers 4) auf der Gleichspannungs seite zur Strommessung herangezogen werden, ein reiner Wechselstrom sein. Die Batterie 6 wird also nur entlade, falls kein Strom I fließt. Für längere Stillstandszeiten wird die Batterie 6 über das fotovoltaische Element aufgeladen. Weil der Energiebedarf für den Wandler 3 gering ist, kann gegebenenfalls auch auf die Nachladung der Batterie 6 durch den Strom 1 verzichtet werden. Bei geringem Energiebedarf ist die von der Sonne dem fotovoltaischen Element 7 zur Verfügung gestellte Lichtenergie normalerweise ausreichend (auch im Schatten). Falls mit längeren Dunkelperioden zu rechnen ist, kann die Lichtquelle auch eine künstliche sein.
• Der Vorteil der Schaltung liegt,wie erwähnt, in dem sehr geringen Aufwand. Der Wandler 3 kann beispielsweise aus einem Nebenwiderstand, einem einfachen Zerhacker und einem Verstärker für die Steuerung des lichtemittierenden Elements (Gallium-Arsenid-Diode oder Laserelement) bestehen. Durch den Übergang der fotovoltaischen Elemente von monokristallinen zu polykristallinen Strukturen ist eine sehr wirtschaftliche Energieversorgung möglich. Für eine Leistungsabgabe von 1 W ist z.Z. nur eine Kristalloberfläche von ca. i dm2 erforderlich.
• Neben der vorstehend im Beispiel beschriebenen Erfassung von Strömen sind auch die Spannungen bzw. die Spannungsbefehle an den auf Hochspannung befindlichen Schaltungselementen, wie z.B. an den Ventilen der Gleichrichtergruppen 1 oder 2,leicht meßbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche Anordnung zur potentlaifreienStrom- oder Spannungsmessung in Hochspannungsanlagen mit einem auf Hochspannungspotential befindlichen Wandler, durch den die zu messende Größe erfaßt wird, und mit einem optischen Übertrager, über den die Meßinformation vom hohen zu niedrigem Spannungspotential geleitet wird, wobei der Wandler und/oder der Übertrager aus einer Hilfsenergiequelle gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsenergiequelle eine während des Betriebes -aufladbare Batterie (6) vorgesehen ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von zur Aufladung der Batterie vom Sonnenlicht oder s nstlichen Lichtquellen bestrahlte fotovoltaische Elemente (7) und/oder die Energie der in der zu messenden Größe vorhandenen Oberschwingungen diolen.