DE3008308A1

DE3008308A1 - Stromteiler fuer messwandler

Info

Publication number: DE3008308A1
Application number: DE19803008308
Authority: DE
Inventors: Hans Muntwyler; Werner Trinkler; Jacob De Vries
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1980-12-04
Also published as: NL8003180A; CH643954A5; GB2050070B; FR2458136A1; DE3008308C2; FR2458136B1; ATA279180A; SE8004068L; GB2050070A; SE436229B

Description

Patentanwälte HJM/Kä

DipL Ing. Hans-Jürgen Müller 3. März 1980 Dr. rer. nat. Thomas Berendt Dr.-Ing. Hans Leyh

Lucllt-Grohn-Stroße 38 D β MOndien 60

LGZ Landis. & Gyr Zug AG j

CH-6301 Zug, Schweiz

Stromteiler für Messwandler

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Stromteiler für Messwandler

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stromteiler für Messwandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist ein Messwandler zum potentialfreien Messen von Strömen bekannt (DE-AS 27 34 729), bei dem der zu messende Strom mit Hilfe eines Stromteilers in einen Messstrom und in einen Nebenschlussstrom aufgeteilt und nur der durch den Messstrompfad fliessende Strom im eigentlichen Messwandler ausgewertet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen über einen grossen Messbereich des Messwandlers mit geringem Fehler arbeitenden Stromteiler zu gestalten.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Metallstreifen vor dessen Verformung als Stromteiler,

die folgenden Figuren perspektivische Ansichten dreier Ausführungsbeispiele, wovon

die Fig. 2 als erstes Beispiel, die

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Fig. 3 und 4 als zweites Beispiel in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt, und die

Fig. 5 als drittes Beispiel zum Teil weggeschnitten gezeichnet ist.

In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. In der Fig. 1 bedeutet 1 einen vorzugsweise aus Kupfer bestehenden, bandförmigen Metallstreifen in seinem Ausgangszustand, bevor daraus ein Stromteiler geformt wird. Er besteht aus einem in seiner Längsrichtung verlaufenden Steg 4 und zwei Bändern 6, 7, die sich an Enden 2 und 3 der beidseitigen Schmalseiten des Metallstreifens 1 wieder zu dessen ursprünglichem Profil vereinen. Im vorliegenden Beispiel wird der Steg 4 durch Ausstanzen zweier Schlitze 5 erzeugt, und er liegt symmetrisch zu den beiden Bändern 6 und 7. Das Ausschneiden des Steges 4 könnte aber auch direkt durch Abscheren beim nachfolgend beschriebenen Biegen erfolgen, also ohne Vorstanzen der Schlitze 5. Der Steg 4 dient als Messleitung, das heisst , der durch den Steg 4 fliessende Stromanteil wird durch den magnetischen Kreis eines nicht gezeichneten Messwandlers erfasst, während die Bänder 6 und 7 als Nebenschluss dienen. Beim Biegen wird der Metallstreifen 1 so verformt, dass der Steg 4 einerseits und die beiden Bänder 6, 7 andererseits in verschiedene Richtungen vorstossen, doch bleiben die Längsachsen der Bänder 6, 7 und die Längsachse des Steges 4 immer in Ebenen senkrecht zur Ebene des ursprünglichen Metallstreifens 1.

Die Biegung der Bänder 6, 7 erfolgt U-förmig mit sehr nahe nebeneinander liegenden Schenkeln, wodurch sich die durch den Nebenschlussstrom erzeugten Streufelder gegenseitig praktisch aufheben.

In der Fig. 2 ist die zwischen den beiden Schenkeln der gebogenen Bänder 6 und 7 verlaufende Symmetrieebene auch die Symmetrieebene der aus dem Steg 4 geformten Messleitung. Letztere

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bildet einen Kreisring 8 mit zwei parallel und nahe nebeneinander geführten Zuleitungen 9. Der Kreisring 8 selbst bildet die Primärwicklung des in den Figuren nicht dargestellten Messwandlers, der den durch den Kreisring 8 fliessenden Strom magnetisch auswertet.

Die Gesamtstrom-Zuleitung erfolgt über zwei Stromschienen 10 und 11, die in den Figuren 2 und 4 strichpunktiert gezeichnet sind und die mit den auch im gebogenen Zustand des Metallstreifens 1 noch in einer Ebene liegenden Enden 2 und 3 durch bekannte Methoden, zum Beispiel durch Hartlöten, leitend verbunden sind.

Die Anordnung gemäss der Fig. 2 benötigt für das Formen des Stromteilers dank der gemeinsamen Symmetrieebene einen relativ kleinen Werkzeugaufwand, beansprucht aber andererseits aus dem gleichen Grund eine grosse Bautiefe.

Räumlich günstiger ist die Anordnung nach den Fig. 3 und 4.

In diesen sind die Bänder 6 und 7 zweimal U-förmig gebogen und bilden eine annähernd geschlossene Schlaufe, wobei beide U-Formen je einen gemeinsamen Schenkel 12 aufweisen, während deren zweite Schenkel 13, 14 durch je eine rechtwinklige Abbiegung 15, 16 zu den Enden 2 und 3 des Metallstreifens 1 geführt sind. Die zwischen den Schenkeln 12 und 13, 14 verlaufende Symmetrieebene steht senkrecht zur Symmetrieebene der gleich wie in der Fig. 2 geformten Messleitung. Die Enden 2 und 3 sind ebenfalls mit Stromschienen 1O bzw. 11 verlötet.

Die Anordnung nach der Fig. 5 bedeutet nochmals eine Verbesserung, indem der Metallstreifen 1 ausserhalb seiner Unterteilung in den Steg 4 und die Bänder 6, 7 an seinen Enden 2 und 3 je eine zusätzliche Abbiegung 17 aufweist, deren Biegerichtungen im gleichen Drehsinn wie bei den ersten Abbiegungen 15 bzw. 16 liegen. Die äusserste Partie der Enden 2 und 3 bilden eine Ebene parallel zu der zwischen den Schenkeln 12 und 13

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bzw. 14 verlaufenden Symmetrieebene. Dadurch können die Enden 2 und 3 auf die Stirnseiten der unmittelbar nebeneinander liegenden Stromschienen 10 und 11 gelötet werden. Deren Abstand ist dann nur noch durch die nötige elektrische Isolation bedingt, was sich günstig für die Kompensation des vom Strom in den Stromschienen erzeugten Streufeldes auswirkt .

Die beschriebenen Stromteiler werden vorteilhaft in Messwandlern für statische Elektrizitätszähler verwendet. Sie können dort zusätzlich sowohl zur Festlegung des Messbereiches als auch zur Eichung des Elektrizitätszählers dienen. Bei jeweils gleich bleibender elektronischer Messeinrichtung ist es nämlich möglich, mit verschieden dimensionierten Stromteilern verschiedene Messbereiche des Elektrizitätszählers zu erhalten. Die Messbereiche ergeben sich durch eine entsprechende Wahl des Verhältnisses der Querschnittsflächen des Steges 4 zu den Bändern 6 und 7, wobei der Querschnitt des Steges 4 immer nur einen Bruchteil des Querschnittes beider Bänder 6 und 7 beträgt. Vorteilhaft wird das jedem Stromteilertyp zugeordnete Verhältnis der Querschnitte vorerst zugunsten des Querschnittes der Bänder 6 und 7 leicht verschoben, das heisst, deren Querschnitt etwas zu gross dimensioniert. Zur Kompensation nicht zu verhindernder Ungenauigkeiten besteht dann die Möglichkeit der individuellen Eichung jedes einzelnen Zählers durch geringen Materialabtrag an den Bändern 6 und 7. Dies erlaubt einen aufwandmässig günstigen Abgleich der Zähler.

Die beschriebene Anordnung eines Stromteilers ermöglicht es, den die Primärwicklung des Messwandlers bildenden Kreisring 8 auf einfache Weise genügend weit entfernt von den beiden als Nebenschlüsse dienenden Bändern 6, 7 anzuordnen. Es verbleibt so genügend Platz für den Messwandler und dessen Abschirmung gegen Fremdfelder, und der Einfluss des Streufeldes des durch die Bänder 6, 7 fliessenden Stromteils ist gering.

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Statt die Enden 2, 3 des Stromteilers mit Stromschienen 10 und 11 zu verbinden, könnten die Enden 2, 3 auch direkt zu Anschlussklemmen ausgeformt sein.

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Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E

Stromteiler für Messwandler zum potentialfreien Messen von Strömen, bestehend aus einem Stromleiter, der durch einen bandförmigen Metallstreifen gebildet ist, den zu messenden Gesamtstrom führt und sich in Stromflussrichtung vor einer Messstelle in eine Messleitung und einen Nebenschluss teilt, die sich nach der Messstelle wieder zum ursprünglichen Stromleiter vereinen, und bei dem die Messleitung einen das Messsystem des Messwandlers bildenden magnetischen Kreis durchdringt, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallstreifen (1) aus einem in seiner Längsrichtung verlaufenden Steg (4) und zwei Bändern (6, 7) besteht, an dessen beidseitigen Schmalseiten sich der Steg (4) und die Bänder (6, 7) in Enden (2, 3) wieder zum ursprünglichen Profil des Metallstreifens vereinigen, wobei der Steg (4) als Messleitung dient und die Bänder (6, 7) den Nebenschluss bilden und zu diesem Zweck der Steg (4, 8, 9) einerseits und die Bänder (6, 7) andererseits so verformt sind, dass sie in verschiedene Richtungen vorstossen, und dass ausserdem die Bänder (6,7) wenigstens eine U-förmige Biegung mit nahe nebeneinander liegenden Schenkeln (12, 13, 14) bilden.
2. Stromteiler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (4, 8, 9) bezüglich des noch nicht gebogenen Metallstreifens (1) symmetrisch zu den Bändern (6, 7) angeordnet ist.
3. Stromteiler nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen den beiden Schenkeln der gebogenen Bänder (6, 7) verlaufende Symmetrieebene auch die Symmetrieebene der aus dem Steg (4) geformten Messleitung ist.
4. Stromteiler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (6, 7) zweimal U-förmig gebogen sind und eine annähernd geschlossene Schlaufe bilden, deren U-Formen je einen gemeinsamen Schenkel (12) aufweisen, während deren zweite Sehen-

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kel (13, 14) durch je eine rechtwinklige Abbiegung (15, 16) zu den Enden (2 bzw. 3) des Metallstreifens (1) geführt sind, und dass die zwischen den Schenkeln (12 und 13 bzw. 14) verlaufende Symmetrieebene senkrecht zur Symmetrieebene der aus dem j 5 Steg (4) geformten Messleitung steht.

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5. Stromteiler nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

j dass der Metallstreifen (1) an seinen Enden (2, 3) ausserhalb

{ seiner Unterteilung in den Steg (4) und die Bänder (6, 7) je

eine zusätzliche Abbiegung (17) aufweist, deren Biegerichtungen im gleichen Drehsinn wie bei den ersten Abbiegungen (15 bzw. 16) liegen, wobei die äusserste Partie der Enden (2, 3) eine Ebene parallel zu der zwischen den Schenkeln (12 und 13 bzw. 14) verlaufenden Symmetrieebene bilden.

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6. Stromteiler nach einem der vorangehenden Patentansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in Messwandlern für statische Elektrizitätszähler, deren Messbereiche bei jeweils gleich bleibender elektronischer Messeinrichtung durch entsprechende Wahl des Verhältnisses der Querschnittflächen des Steges (4) zu den Bändern (6, 7) veränderbar sind.
7. Stromteiler nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromteiler selbst zur individuellen Eichung jedes einzelnen Elektrizitätszählers durch Materialabtrag an den Bändern (6, 7) dient.

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