DE3147715A1

DE3147715A1 - Einrichtung zum messen eines stromes in einem leiter

Info

Publication number: DE3147715A1
Application number: DE19813147715
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. 1000 Berlin Geerligs
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-11-27
Filing date: 1981-11-27
Publication date: 1983-06-01

Description

Einrichtung zum Messen eines Stromes in einem Leiter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen eines Stromes in einem Leiter mit einem dem Leite'r zugeordneten magnetfeldempfindlchen Geber.
Eine bekannte Einrichtung'dieser Art (CH-A-414 010) ist im Rahmen einer Anordnung zur Messung von Strömen in Hochspannungsleitungen eingesetzt. Dabei ist der magnetfeldempfindliche Geber zwischen jeweils drei im Dreieck angeordneten Leitern eines Hochspannungsnetzes so gehalten, daß er auf der Verbindungslinie zwischen jeweils zwei benachbarten Hochspannungsleitern in einer derartigen Anordnung liegt, daß das von dem jeweiligen Hochspannungsleiter herrührende Magnetfeld die zur Erzen~ gung des elektrischen Signals erforderliche Richtung besitzt, während die von den übrigen Leitern ausgehenden Magnetfelder an den Orten der ihnen nicht zugeordneten Geber höchstens eine vernachlässigbare Komponente in der jeweils zur Erzeugung des Signals erforderlichen Richtung besitzen. Die magnetfeldempfindlichen Geber müssen deshalb in einem vorgegebenen Abstand von den einzelnen Hochspannungsleitern angeordnet werden, was sich nur durch zusätzliche Haltevorrichtungen erreichen läßt. Die bekannte Einrichtung zum Messen ^eines Stromes in einem Leiter ist daher schon aus diesem Grunde verhält~ nismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Messen eines Stromes in einem Leiter mit einem magnetfeldempfindlichen Geber vorzuschlagen, die sich vergleichsweise einfach herstellen läßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß der Geber in einer achsparallelen Bohrung eines den Stromleiter bildenden Stabes untergebracht.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß sie einfach herstellbar ist, weil es zur Halterung des magnetfeldempfindlichen Gebers in Bezug auf den Leiter lediglich einer achsparallelen Bohrung in dem den Leiter bildenden Stab bedarf; zusätzliche Haltevorrichtungen fUr den magnetfeldempfind lichen Geber am Leiter sind daher nicht erforderlich.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die von ihrem magnetfeldemnRindlichen Geber abgegebene elektrische Größe von elektrischen Fremd feldern in der Umgebung des den zu messenden Strom führenden Leiters unbeeinflußt ist, weil sich der magnet feldempfindliche Geber innerhalb des Stabes abgeschirmt befindet.
Ist der Stab mit dem magnetSeldempfindlichen Geber einem magnetischen Frendfeld ausgesetzt, dann ist er vorteilhafterweise von einer magnetischen Abschirmung umgeben.
Diese kann beispielsweise aus einem auf den Stab auge~ schobenen Hohlzylinder aus magnetisch leitendem Werkstoff bestehen.
Als magnetfeldempfindlicher Geber ist vorteilhafter weise ein Hallgenerator verwendet. Es kommen aber auch andere magnetfeldempfindliche Geber in Frage wie magnetisch steuerbare Widerstände (Feldplatten) oder Magnetdioden.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ist ohne weiteres zur Messung von Strömen im Niederspannungsbereich einsetzbar D weil es in diesem Anwendungsfalle keiner zusätzlicher Isolation zwischen dem den Leiter bildenden Stab mit dem magnetfeldempfindlichen Geber und einer Auswerte~ oder Anzeigeeinrichtung bedarf, die an den magnetfeldempfind Geber angeschlossen ist.
Zur Strommessung im Mittel- und Hochspannungsberei-ch hingegen ist eine entsprechend'bemessene Isolationsl strecke zwischen dem stromführenden Leiter und der Auswerte- bzw. Anzeigeeinrichtung-erfo-rderlich. Diese Isolationsstrecke kann-beispielsweise durch Verwendung einer Lichtoptik hergestellt werden, wobei diese gegebenenfalls mit Lichtleitfasern aufgebaut ist. Über diese Lichto'ptik kann im Falle der Verwendung einesHallgenera tors auch der zu seinem Betrieb erforderliche Steuern strom von der Auswerte- bzw. Anzeigeeinrichtung zum Hallgenerator im Stab übertragen werden. Stattdessen ist es aber auch möglich, auf dem Potential des Stabes eine Stromquelle anzuordnen, aus der der Hallgenerator mit dem Steuerstrom gespeist wird.''In diesem Falle ist dann nur noch der Meßwert über eine Isolationsstrecke zu übertragen.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgembßen Einrichtung -in perspektivischer Darstellung schematisch wiedergegeben.
Die gezeigte Einrichtung enthält einen von einem Stab 1 gebildeten Leiter, dessen Längsachse mit 2 bezeichnet ist. Parallel zur Längsachse 2 des Stabes 1 verläuft eine Bohrung 3 von der in der Figur vorderen Stirnseite des Stabes 1 aus. Innerhalb dieser Bohrung 3 ist ein Hallgenerator 4 angeordnet, und zwar in der Weise, daß die in Richtung der Pfeile 5 im Innern der Bohrung verlaufenden magnetischen Feldlinien senkrecht durch das Halbleiter-Plättchen des Hallgenerators 4 hindurchgehen.
Wird dem Hallgenerator 4 über Leitungen 6 und 7 in einer geschirmten Zuleitung. 8 der Steuerstrom von einer nicht gezeigten Auswerte- und Anzeigeeinrichtung zugeführt, dann ergibt sich an den Enden von die Halispannung ab- greifenden Leitungen 9 und 10 eine Spannung, die dem Magnetfeld im Innern der Bohrung 3 proportional ist.
Das Magnetfeld innerhalb der Bohrung 3 ist homogen und in seiner Stärke dem Strom durch den Stab 1 proportional.
Daher ist auch die über die Leitungen 9 und 10 abgegriffene Hallspannung dem Strom durch den Stab 1 proportional.
Der zu messende Strom I, bei dem es sich sowohl um einen Gleich- als auch um einen Wechselstrom handeln kann, wird durch den Stab 1 über stirnseitige Stromzuführungen 11 und 12 geführt, die in nicht gezeigter Weise mit dem Stab 1 verbunden sind. Die Stromzuführung 11 weist in dem die Bohrung 3 überdeckenden Bereich eine Durch gangsöffnung 13 auf, durch die die geschirmte Zuleitung des Hallgenerators 4 geführt ist.
1 Figur 3 Patentansprüche Leerseite

Claims

Patentansprüche g Einrichtung zum Messen eines Stromes in einem Leiter mit einem dem Leiter zugeordneten magnetfeldempfind lichen Geber , d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Geber (4) in einer achsparallelen Bohrung (3) eines den Leiter bildenden Stabes (1) untergebracht ist, 2. Einrichtung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der magnetfeldempfind liche Geber ein Hallgenerator (4) ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Stab von einer Sagnetischen Abschirmung umgeben ist.