DE3008308C2 - Stromteiler für Meßwandler zum potentialfreien Messen von Strömen - Google Patents

Description

gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet. In der F i g. 1 bedeutet 1 einen vorzugsweise aus Kupfer bestehenden, bandförmigen Metallstreifen in seinem Ausgangszustand, bevor daraus ein Strom'eiler 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 a's 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 Metallreifen 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 Symmeirieebene auch die Symmetrieebene der aus dem Steg 4 geformten Meßleitung. Letztere 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 Gesamtsfom-Zuleitung erfolgt über zwei Stromschienen 10 und 11, die in den F i g. 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 F i g. 2 benötigt für das Formen des Stromteilers dank der gemeinsamen Symmetrieebenr einen relativ kleinen Werkzeugaufwand, beansprucht aber andererseits aus dem gleichen Grund eine große Bautiefe.

Räumlich günstiger ist die Anordnung nach den F i g. 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 Symmeirieebene steht senkrecht zur Symmetrieebene der gleich wie in der F i g. 2 geformten Meßleituiig. Die Enden 2 und 3 sind ebenfalls mit Stromschienen 10 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 der; Schenkeln 12 und 13 bzw. 14 verlaufenden Symmetrieebene. Dadurch könnejrdie 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 Kondensation des vom Strom in den Stromschienen erzeugten Streufeldes auswirkt.

Die beschriebenen Stromteiler werden vorteilhaf: 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 Elektrizilätszählers zu erhalten. Die Meßbereiche ergeben sich durch eine entsprechende Wahl des Verhältnisses der Querschnittsflächen des Steges 4 zu den Bänaern 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 Stromteüertyp 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 Ungenauigkeiien besteht dann die Möglichkeit der individuellen Eichung jedes einzelnen Zählers durch geringen Materialablrag 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 Nebenschluß dienenden Bändern 6, 7 anzuordnen. Es verbleibt so genügend Platz für den Meßwandlcr und dessen Abschirmung gegen Fremdfelder, und der Einfluß des Streufeldes des durch die Bänder 6, 7 fließenden Stromteils ist gering.

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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Stromteiler für Meßwandler zum potentialfreien Messen von Strömen, der aus einem zur Führung des Meßstromes dienenden bandförmigen Metallstreifen besteht, welcher durch Verformung eines zwischen zwei an den Streifenenden ausgebildeten Randbereichen liegenden mittleren Bereichs in einen Meßleiter und in einen Nebenschlußleiter unterteilt ist, von denen der Meßleiter einen das Meßsystem des Meßwandlers bildenden magnetischen Kreis durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßleiter aus einem sich in der Längsrichtung des Metallstreifens (1) zwischen den beiden Enden (2, 3) erstreckenden Steg (4) und der Nebenschlußleiter aus zwei sich zu beiden Seiten dieses Steges (4) parallel erstreckenden Bändern (6, 7) aus der Ebene des Metallstreifen (1) heraus für einen voneinander abweichende Ausrichtung des Meßleiters und des Nebenschlußleiters so verformt sind, daß die Verformung der Bänder (6, 7) einen U-förmige Biegung zur Ausbildung zweier nahe nebeneinander liegender Schenkel aufweist.

2. Stromteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (4) zu einem die Primärwicklung des magnetischen Kreises des Meßwandlers bildenden Kreisring (8) verformt ist, der über zwei nahe nebeneinander liegende, die Zuleitungen (9) dieser Primärwicklung bildende Abschnitte mit dem Metallstreifen (1) verbunden ist.

3. Stromteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem unverformten Metallstreifen (1) der Steg (4) eine zu den beiden Bändern (6,7) symmetrische Anordnung aufweist.

4. Stromteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem verformten Metallstreifen (1) der Steg (4) und die beiden Schenkel der Bänder (6, 7) eine gleiche Symmetrie-Ebene aufweisen.

5. Stromteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bänder (6, 7) mit zwei U-förmigen, eine annähernd geschlossene Schlaufe bildenden Biegungen versehen sind, deren U-Formen einen gemeinsamen Schenkel (12) aufweisen, dessen bezüglich der zwischen diesen Schenkeln (12) und weiteren zweiten Schenkeln (13, 14) gebildete Symmetrie-Ebene senkrecht zu einer Symmetrie· Ebene des Steges (4) ausgerichtet ist.

6. Stromteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Randbereiche (2, 3) des Metallstreifens (1) mit einer zusätzlichen Abbiegung (17) versehen sind, die parallel zu der Symmetrie-Ebene der beiden Schenkel (12, 13) jeder U-förmigen Biegung der beiden Bänder (6,7) ausgerichtet ist.

7. Stromteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung in Meßwandlern von statischen Elektrizitätszählern mit einer, bei verschienenen Meßbereichen gleich bleibenden elektronischen Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß deren bereit gestellte Meßbereiche mit einem unterschiedlichen Verhältnis der Querschnittsflächen des Steges (4) und der beiden Bänder (6, 7) unterschiedlich festgelegt sind, wobei jeder Meßbereich durch eine an den Bändern (6, 7) vorgenommene Materialwegnahme eine Eichung erfahren kann.

Die Erfindung geht aus von einem Stromteiler für Meßwandler zum potentialfreien Messen von Strömen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Stromteiler gemäß diesel Gattung ist aus der DE-AS 27 34 729 bekannt. Die in dem mittleren Bereich des Metallstreifens für die Teilung des Meßstromes vorgesehene Verformung ist dabei als zwei halbkreisförmige Ausbuchtungen ausgeführt, die nach verschiedenen Seiten über die Ebene des Metallstreifens vorstehen und eine Öse bilden, in die ein Magnetkern so eingeführt werden kann, daß dessen magnetischer Kreis den durch die eine Ausbuchtung gebildeten Meßleiter für eine Auswertung des gesamten Meßstromes durch den Meßwandler umschließt, der beispielsweise als Eingangswandler in statischen Elektrizitätszählern für eine Messung sehr hoher Ströme verwendet werden kann. Bei einer anderen Ausbildung eines solchen Stromteilers ist in einem mittleren Bereich des Metallstreifens ein Ausschnitt ausgestanzt, in welchen auch dabei ein Magnetkern so einführbar ist, daß dessen magnetischer Kreis den durch den einen Begrenzungsrand dieses Ausschnittes gebildeten Meßleiter umschließt. Diese bekannten Stromteiler sind darin nachteilig, daß sie über den maßgeblichen Meßbereich eine ungenaue Aufteilung des Meßstromes bezüglich der Stromanteile und der Phasenlage der durch den Meßleiter und durch den Nebenschlußleiter geführten Teilstromt ergeben, und daß sich an dem Nebenschlußleiter größere Streufelder ausbilden, durch welche die an dem Meßleiter gewonnenen Meßergebnisse eine Verfälschung erfahren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen, einen bestimmten Meßbereich festlegenden und eichbaren Stromteiler so auszubilden, daß die durch ihn bewirkte Aufteilung des Meßstromes zur Führung über den Meßleiter einerseits und den Nebenschlußleiier andererseits über einen weiten Meßbereich des Meßwandlers bezüglich der beiden Stromanteile und deren Phasenlage konstant bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die voneinander abweichende Ausrichtung des Meßleiters und des Nebenschlußleiters wird eine mit der theoretischen Aufteilung genauer übereinstimmende Aufteilung des Meßstromes ermöglicht und der über den Meßleiter geführte Stromanteil nicht durch evtl. Streufelder des Nebenschlußleiters beeinträchtigt, bei dem im übrigen die U-förmige Biegung mit den beiden so nahe nebeneinander liegenden Schenkeln sich gegenseitig praktisch aufhebende Streufelder erzeugen läßt.

Weitere für eine Verformung des Metallstreifens mit einem kleinen Werkzeugaufwand sowie eine raumsparende Anordnung des Stromteilers zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Metallstreifen vor dessen Verformung als Stromteiler.

Die folgenden Figuren zeigen perspektivische Ansichten von Stromteilern.
F i g. 2 zeigt ein erstes Beispiel,
Fig.3 und 4 zeigen ein zweites Beispiel in zwei verschiedenen Ansichten dargestellt, und die

Fig. 5 zeigt ein drittes Beispiel, welches zum Teil weggeschnitten gezeichnet ist.
In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind für