DE396046C - Einrichtung zur Messung hoher Spannungen mittels Vorschaltkondensators - Google Patents

Description

• Einrichtung zur 1Kessung hoher Spannungen mittels Vorschaltkondensators. Zur Messung hoher Spannungen verwendet man vielfach, um die teuren Meßtransformatoren zu sparen, Einrichtungen, welche auf der Messung von Ladeströmen beruhen. Man muß zu diesem Zweck den Ladestrom irgendeiner einen- Kondensator bildenden Einrichtung, z. B. eines Durchführungsisolators, durch einen Meßstromkreis führen: Die mit dem Meßstromkreis verbundene Elektrode, im allgemeinen die Fassung des Isolators oder eine Hilfselektrode im Isolator, besitzt aber auch eine Kapazität gegen Erde, welche hier unerwünscht ist, weil sie einen Teil des Lade-Stromes vom Meßstromkreis ablenkt.
• Erfindungsgemäß kann der ganze Ladestrom des Vorschaltkondensators (z. B. des Durchführungsisolators) oder doch ein überwiegender Teil desselben dem Meßstromkreis zugeführt werden, indem in diesen Meßstromkreis eine Induktivität eingeschaltet wird, durch die der parallel zum Meßstromkreis (durch die Kapazität zwischen Hilfselektrode und Erde) abfließende Ladestrom ganz oder zum größten Teil kompensiert wird. Es ist auch möglich, mit einer Überkompensation zu arbeiten. Die Wirkung ist im wesentlichen dieselbe wie bei einer Unterkompensation.
• Die Abb. i zeigt beispielsweise ein Schaltbild einer nach der Erfindung ausgeführten Meßeinrichtung. a bedeutet die Leitung, deren Spannung gemessen werden soll, e die Erde. c ist der Vorschaltkondensator, dessen Ladestrom zur Messung der Spannung verwendet werden soll, z. B. ein Durchführungsisolator. Der Punkt b stellt im Schaltbild die Elektrode dar, von welcher der Ladestrom der Meßeinrichtung zugeführt wird. k ist die Kapazität dieser Elektrode gegen die Erde. Die Meßeinriohtung besteht in dem gezeichneten Beispiel aus dem Meßwandler m, an dessen Sekundärwicklung das Meßinstrument i angeschlossen ist. L ist die in den Meßstromkreis eingeschaltete Induktivität, durch welche der durch k abfließende Kapazitätsstrom kompensiert wird.
• Die Induktivität ist in diesem Beispiel in den Sekundärstromkreis des Meßwandlers m eingeschaltet; sie kann aber auch im Primärstromkreis liegen. Auch kann sie anstatt in Reihe mit dem Meßinstrument parallel zu diesem oder parallel zur Primärwicklung des Meßwandlers eingeschaltet werden. In allen diesen Fällen ist der durch die Meßeinrichtung fließende Strom phasenverschoben gegen die an der Meßeinrichtung liegende Spannung.
• Die Abb., 2 und 3 zeigen das Vektordiagramm der Strömt und Spannungen für die in sNbb. a rdargestellte Einrichtung, und zwar Abb.2 für teilweise Kompensation, Abb.3 für vollständige Kompensation des durch k fließenden Ladestromes. In beiden Abbildungen bedeutet E" die Gesamtspannung zwischen dem Leiter a und der Erde, E, die Spannung am Vorschaltkondensator c, En, die Spannung an der Meßeinrichtung, I,n den Strom in der Meßeiinrichtrung, Jk den Strom :in der Kapazität k, T, die geometrische Summe aus beiden, also den Strom im Vorschaltkondensator c. Bei vollständiger Kompensation des Stromes Jk fällt der Gesamtstrom J, in die Richtung der Spannung E",.
• Maßgebend für die Wirksamkeit der Einrichtung ist diejenige Komponente des Stromes J,", welche in die Richtung der Spannung E," fällt. Diese Komponente (Wattkom= ponente) erreicht ihren Höchstwert in der Nähe der vollständigen Kompensation, und zwar bei einer kleinen Überkompensation, doch kann von diesem günstigsten Wert der Kompensation ziemlich weit abgewichen werden, ohne daß die Wattkomponente des Meßstronfes merklich kleiner wird.
• Das zu speisende Meßinstrument (i in Abb. i) maß nicht immer ein einfaches Voltmeter sein. Es kann vielmehr jede Einrichtung an dessen Stelle treten, bei welcher ein der Spannung proportionaler Strom benötigt wird, z. B. auch Wattmeter, Zähler u. dgl. Bei Wattmetern und Zählern ist aber nicht nur darauf zu achten, daß eine möglichst große Wattkomponente des Meßstromes gewonnen wird, sondern auch darauf, daß der Meßstrom phasengleich mit der zu messenden Spannung ist. Erfindungsgemäß kann dies durch entsprechende Bemessung der Induktivität (l) im Meßstromkreis erreicht werden.
• Die Abb. 4 zeigt ein Vektordiagramm für diesen Fall. Die Buchstaben haben dieselbe Bedeutung wie- in Abb. 2 und 3. Die Wirkung der Kapazität k (Strom Jk) ist hier nur zum Teil durch die Induktivität kompensiert. Der Meßstrom J," ist aber phasengleich mit der Gesamtspannung Ea. Wie die Induktiv ität bemessen sein maß, um dies zu erreichen, ist im einzelnen Fall sowohl durch Rechnung wie durch Versuche leicht zu ermitteln.

Claims (2)

1. PATEN T-ANSPRÜcr3E: i. Einrichtung zur Messung hoher Spannungen mittels Vorächaltkondensators, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstromkreis eine Induktivität enthält, durch die der parallel zum Meßstromkreis abfließende Kapazitätsstrom ganz oder zum größten Teil kompensiert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktiv ität so bemessen ist, daß der in der Meßeinrichtung fließende Strom phasengleich mit der gesamten zu messenden Spannung ist.