DE4101858C1

DE4101858C1 -

Info

Publication number: DE4101858C1
Application number: DE19914101858
Authority: DE
Inventors: Adolf Prof. Dr.-Ing. 7500 Karlsruhe De Schwab
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1991-01-23
Filing date: 1991-01-23
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: WO1992013279A1; JPH05508021A; DE4201434A1; DE4133508C1; EP0521146A1; JPH05508223A; WO1992013278A1; EP0521125A1

Abstract

The invention concerns a high-tension measuring transformer, in particular for metal-encapsulated, gas-insulated high-tension switching devices, which generates signals which are guided from high voltage to earth potential, the measuring transformer being located within the contour of a high-tension power line (11). Fitted inside the hollow line (11) is a transformation circuit (25, 26) which converts the electrical transducer signals into light signals, the light signals being conducted to earth by a fibre-optic cable (27). The transformation circuit (25, 26) is mounted on a Peltier element (61) to cool it. The Peltier element (61) is supplied with power by a suitably rated current transformer (62).

Description

Die Erfindung betrifft einen auf Hochspannungspotential befindlichen Meßwandler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a high voltage potential Measuring transducer according to the preamble of claim 1.

Meßwandler der eingangs genannten Art dienen zur Erfas sung der Spannung und/oder des Stromes in einer gas- oder flüssigkeitsisolierten Hochspannungsschaltanlage.Transducers of the type mentioned are used for detection solution of voltage and / or current in a gas or liquid-insulated high-voltage switchgear.

Zur Erfassung der Spannung werden in ganz üblicher Weise kapazitive Spannungsmeßeinrichtungen vorgesehen, die als kapazitive Spannungsteiler ausgebildet sind und - im Prinzip - aus einem zwischen dem Innenleiter und einem in geringem Abstand zur Innenfläche des Außenleiters (Me tallkapselung) und isoliert davon angeordneten Meßbelag befindlichen Oberspannungskondensator und einem Unter spannungskondensator bestehen, welch letzterer zwischen dem Meßbelag und dem Außenleiter gebildet ist. Die Span nungsmeßwerte werden am Unterspannungskondensator aufge nommen.The voltage is measured in the usual way capacitive voltage measuring devices provided as capacitive voltage dividers are formed and - in Principle - from one between the inner conductor and one in short distance to the inner surface of the outer conductor (Me tall encapsulation) and insulated measurement covering arranged therefrom located high voltage capacitor and a sub voltage capacitor exist, the latter between the measuring pad and the outer conductor is formed. The Span Voltage measurements are made on the undervoltage capacitor taken.

Aus der DE-OS 25 46 694 ist ein Meßsendegerät für Hoch spannungsleitungen bekanntgeworden, welches auf Be triebspotential, d. h. Hochspannungspotential, befindli che Meßwertaufnehmer für elektrische Größen der Hochspan nungsleitung aufweist. Die Ausgangssignale der Meßwert aufnehmer werden einem Umwandlungs-Digitalisierungsteil, der sich auf Betriebspotential befindet, zugeführt und als digitale Signale beispielsweise durch eine Sendeein richtung auf Erdpotential übertragen. Wie der Meßwertauf nehmer ausgebildet ist, ist aus der DE-OS 25 46 694 nicht zu ersehen.From DE-OS 25 46 694 is a measuring transmitter for high power lines became known, which on Be drive potential, d. H. High voltage potential, located che transducers for electrical quantities of the high chip cable. The output signals of the measured value transducers become a conversion digitization part, which is at operating potential, supplied and as digital signals, for example by sending a Transfer direction to earth potential. Like the measured value is trained user is not from DE-OS 25 46 694 to see.

Aus der DE-OS 37 12 190 ist ein Meßwandler der eingangs genannten Art bekanntgeworden, dessen Meßwertaufnehmer in Form einer Rogowskyspule ausgebildet ist. Die Rogows kyspule ist außerhalb des Außenumfangs des elektrischen Leiters um diesen herumgewickelt. Die dabei aufgenommenen elektrischen Signale werden einer innerhalb des Innenlei ters befindlichen Meßeinheit zugeführt, von der aus die ausgewerteten Signale über eine Datenleitung in Form ei ner Glasfaserleitung durch einen Isolator nach außen her ausgeführt werden. Die Stromversorgung für die Meßein heit erfolgt über eine weitere Glasfaserleitung, die von Erdpotential durch den Isolator hindurch auf Hochspan nungspotential geführt ist. Diese Ausgestaltung ist rela tiv kompliziert, insbesondere wegen der speziellen Strom versorgung für den Meßwertaufnehmer.From DE-OS 37 12 190 is a transducer of the beginning mentioned type became known, the transducer is in the form of a Rogowsky coil. The Rogows kyspule is outside the outer circumference of the electrical Conductor wrapped around it. The recorded ones electrical signals become one within the inner line ters located measuring unit, from which the evaluated signals over a data line in the form of egg ner fiber optic line through an insulator to the outside be carried out. The power supply for the Messein unit takes place via an additional fiber optic cable, which is from Earth potential through the insulator on high voltage potential. This configuration is rela tiv complicated, especially because of the special current supply for the sensor.

Eine weitere Ausführung von Meßwandlern sind induktive Meßwandler, siehe z. B. CH-PS 5 14 923, die im Bereich der Außenkapselung einen oder mehrere Ringkerne aufweisen, die den Leiter konzentrisch umgeben. Diese Meßwandler sind technisch aufwendig zu fertigen.Another version of transducers are inductive Transducers, see e.g. B. CH-PS 5 14 923, which in the field of Have one or more ring cores, that concentrically surround the conductor. These transducers are technically complex to manufacture.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Meßwandler der ein gangs genannten Art zu schaffen, der einfach zu fertigen ist und eine hohe Meßgenauigkeit aufweist.The object of the invention is to provide a transducer to create the kind mentioned above that is easy to manufacture is and has a high measuring accuracy.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved by the kenn characterizing features of claim 1.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.Particular embodiments of the invention are in the sub claims specified.

Die Meßeinrichtung befindet sich erfindungsgemäß inner halb der Außenkontur innerhalb einer Vertiefung des auf Hochspannungspotential befindlichen Innenleiters; von der Meßeinheit erzeugte Lichtsignale werden dabei über Licht leiter durch den Stützisolator auf Erdpotential geführt.According to the invention, the measuring device is located inside half of the outer contour within a recess of the High voltage potential of the inner conductor; of the Light signals generated by the measuring unit are transmitted via light conductor through the post insulator to earth potential.

Zwar ist, wie eingangs erwähnt, aus der DE-OS 37 12 190 eine auf Hochspannungspotential befindliche Meßanordnung, deren Meßsignale als Lichtsignale zum Erdpotential über tragen werden, bekannt. Von Bedeutung ist aber, daß die Energieversorgung einerseits und die Herausführung der in Lichtsignale umgewandelten Meßsignale anders ausgestaltet sind.As mentioned at the beginning, it is from DE-OS 37 12 190 a measuring arrangement at high voltage potential, whose measurement signals as light signals to earth potential will be known. It is important, however, that the Energy supply on the one hand and the leading out of Light signals converted measuring signals configured differently are.

Erfindungsgemäß wird also eine Meßwandlereinheit gebil det, die in bestehende Anlagen nachgerüstet werden kann. Dadurch, daß die Meßelektrode einen Außendurchmesser auf weist, der dem Außendurchmesser des Innenleiters gleicht, ändert sich die dielektrische Durchschlagsfestigkeit zwi schen dem Innenleiter im Bereich der Meßelektrode und dem Außenleiter nicht. According to the invention, a transducer unit is therefore provided det, which can be retrofitted in existing systems. Because the measuring electrode has an outer diameter points, which is equal to the outer diameter of the inner conductor, the dielectric strength changes between rule the inner conductor in the area of the measuring electrode and Outer conductor not.

Zwar ist aus dem JP-Abstract 58-1 24 960 eine Meßanordnung bekanntgeworden, die in einen halbkreisförmigen Aus schnitt im Innenleiter angeordnet ist. Der Sensor ist ein Fotoelement, mit dem das elektrische Feld im Inneren der Vertiefung detektiert wird. Bei dieser Ausgestaltung kommt es darauf an, den Ausschnitt so auszubilden und an zuordnen, daß dort, wo sich der Sensor befindet, die größte Konzentration des Stromes vorhanden ist. Dies er folgt bei der Anordnung nach dem JP-Abstract dadurch, daß der Ausschnitt, in dem sich der Sensor befindet, auf der gegenüberliegenden Seite des Innenleiters von zwei weite ren Ausschnitten flankiert wird, wodurch ein omega-förmi ger oder meander-förmiger Strompfadverlauf erzeugt wird. Darüber hinaus ist ersichtlich, daß die Ausschnitte so tief eingefügt werden, daß die Böden der Ausschnitte auf der Mittelachse des Innenleiters liegen.A measuring arrangement is indeed from JP Abstract 58-1 24 960 became known in a semicircular shape cut is arranged in the inner conductor. The sensor is on Photo element with which the electric field inside the Depression is detected. With this configuration it is important to form the cutout and so assign that where the sensor is, the greatest concentration of the current is present. This he follows in the arrangement according to the JP abstract in that the cutout in which the sensor is located on the opposite side of the inner conductor from two wide flanked cutouts, creating an omega-shaped ger or meandering current path is generated. In addition, it can be seen that the cutouts deep that the bottoms of the cutouts are on the central axis of the inner conductor.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung werden die Lichtleiter spiralförmig durch den scheibenförmigen Stützisolator nach außen auf Erdpotential geführt. Hier durch wird erreicht, daß evtl. zwischen dem Stützisolator und den Lichtleitern entstehende Kriechstrecken für mög liche Entladungen möglichst lang sind.In a particularly advantageous embodiment, the Light guide spiral through the disc-shaped Post insulator led out to earth potential. Here is achieved by possibly between the post insulator and creepage distances arising for the light guides for possible discharges are as long as possible.

Zwar ist es aus den oben erwähnten Druckschriften DE-OS 37 12 190 bzw. JP-Abstract 58-1 24 960 bekannt ge worden, die Meßsignale als Lichtsignale zum Erdpotential zu übertragen; wie die Lichtleiter mechanisch in Stütz isolatoren geführt sind, ist in beiden Druckschriften nicht dargestellt.It is from the publications mentioned above DE-OS 37 12 190 or JP Abstract 58-1 24 960 known ge been, the measurement signals as light signals to earth potential transferred to; like the light guide mechanically in support insulators are in both publications not shown.

Auch ist aus der DE-OS 32 07 306 bekanntgeworden, wie Lichtleiter von Hoch- und Niederspannungspotential ge führt werden können. Allerdings handelt es sich bei dem bekannten Isolator nicht um einen innerhalb einer gasiso lierten, metallgekapselten Anlage befindlichen scheiben förmigen Stützisolator, sondern um einen Porzellanisola tor mit Tellern zur Verlängerung der Kriechstrecken. Au ßerdem befinden sich die Lichtleiter auf der Außenfläche und sie verlaufen wendelförmig, nicht aber spiralförmig.It has also become known from DE-OS 32 07 306 how Optical fiber of high and low voltage potential can be led. However, it is known insulator is not a within a gasiso gated, metal-encapsulated system shaped support insulator, but around a porcelain insola gate with plates to extend the creepage distances. Au The light guides are also on the outer surface and they are spiral, but not spiral.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dem Anspruch 3 zu entnehmen, der angibt, wie die Meßelektrode in der Vertiefung gehaltert ist.Another embodiment of the invention is the claim 3, which indicates how the measuring electrode in the Depression is supported.

Dadurch, daß der sog. Meßbelag des Meßkondensators inner halb der Vertiefung durch die dünnen Isolierstoffstege auf Distanz gehalten wird, und daß seine Länge kleiner ist als die der Vertiefung, wird erreicht, daß das Di elektrikum des Meßkondensators im wesentlichen das glei che Dielektrikum ist wie das innerhalb der Metallkapse lung. Dadurch sind das Übersetzungsverhältnis des kapazi tiven Spannungsteilers und damit die Meßsignale des Meß kondensators in erster Linie temperaturunabhängig.Characterized in that the so-called. Measuring coating of the measuring capacitor inside half of the depression through the thin insulating material webs is kept at a distance, and that its length is smaller than that of the deepening, it is achieved that the Di Electrical of the measuring capacitor essentially the same The dielectric is like that inside the metal capsule lung. This is the ratio of the kapazi tive voltage divider and thus the measurement signals of the measurement capacitor primarily independent of temperature.

Der Meßbelag des kapazitiven Meßwandlers muß sich dabei nicht über den gesamten Umfang des Hochspannungsleiters erstrecken. Insbesondere bei dreiphasigen gekapselten Hochspannungsanlagen erweist es sich als zweckmäßig, den Meßbelag nur über einen Teil des Umfangs auszubilden, da mit die Spannungen der einzelnen Leiter separat gemessen werden können.The measuring surface of the capacitive transducer must be there not over the entire circumference of the high-voltage conductor extend. Especially with three-phase encapsulated High-voltage systems it turns out to be useful Form the measurement covering only over part of the circumference, because with the voltages of the individual conductors measured separately can be.

Um einen sog. kombinierten Strom-Spannungswandler zu schaffen, besitzt der Innenleiter gemäß Anspruch 4 in ähnlicher Weise eine umlaufende zusätzliche Vertiefung, die mittels eines an einem Rand der Vertiefung elektrisch leitend anschließenden und in Abstand zum anderen Rand endenden Zyinders abgedeckt ist; im Innenraum zwischen dem Boden der Vertiefung und der Innenwand des Zylinders ist in bevorzugter Weise eine Spule angeordnet, deren Si gnale der Übertragungsschaltungsanordnung zuführbar sind.To a so-called combined current-voltage converter create, the inner conductor according to claim 4 in similarly a circumferential additional depression, which is electrical by means of an edge of the recess Conductively connecting and at a distance from the other edge ending cylinder is covered; in the interior between the bottom of the recess and the inner wall of the cylinder a coil is preferably arranged, the Si signals of the transmission circuit arrangement can be fed.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den kenn zeichnenden Merkmalen des Anspruches 5 zu entnehmen. Da nach wird zur Spannungsversorgung der Übertragungsschal tungsanordnung ebenfalls innerhalb der Außenfläche des Innenleiters eine Kondensatoranordnung vorgesehen, die dadurch gebildet ist, daß der Innenleiter eine umlaufende Vertiefung aufweist, in der in Abstand zum Boden der Ver tiefung eine Elektrode isoliert angeordnet ist. Der Au ßendurchmesser der Elektrode entspricht dem Außendurch messer des Innenleiters. Diese Ausgestaltung gleicht so mit der Meßanordnung, bis auf die Tatsache, daß zur Span nungsversorgung ggf. eine andere Bemessung erforderlich wird.Another embodiment of the invention is the kenn drawing features of claim 5. There after the power supply becomes the transmission scarf line arrangement also within the outer surface of the Inner conductor provided a capacitor arrangement, the is formed in that the inner conductor is a circumferential Has recess, in the distance from the bottom of the Ver an electrode is arranged insulated. The Au The outside diameter of the electrode corresponds to the outside diameter knife of the inner conductor. This configuration is the same with the measuring arrangement, except for the fact that the chip different supply may be required becomes.

Die vom Meßwandler aufgenommene Spannung oder der vom Meßwandler aufgenommene Strom ist an sich ein Analogsi gnal, und demgemäß ist in zweckmäßiger Weise die Schal tungsanordnung als Analog/Digital-Wandler mit einem Lichtsender ausgebildet, der das analoge Meßsignal in ein digitales Lichtsignal umwandelt, welches mittels der Lichtleiter zu einer außerhalb der Kapselung befindlichen Auswerteeinheit übertragen wird.The voltage picked up by the transducer or by the The current absorbed by the transducer is in itself an analogue gnal, and accordingly is the scarf arrangement as an analog / digital converter with a Trained light transmitter, the analog measurement signal in a converts digital light signal, which by means of Light guide to one outside the encapsulation Evaluation unit is transmitted.

Die Meßwerte können zusätzlich in analoger Form mit einer weiteren Lichtleiterstrecke in den Außenraum zur Auswer teeinheit übertragen werden, um den Phasenwinkel genau erfassen zu können.The measured values can also be in analog form with a another fiber optic section into the outdoor area for the ejector unit are transferred to the phase angle accurately to be able to record.

Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesse rungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Using the drawing, in which some embodiments of the invention are intended to be the invention as well as further advantageous refinements and improvements stations of the invention explained and described in more detail will.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines kapaziti ven Meßwandlers innerhalb einer Hochspannungs schaltanlage, Fig. 1 is a schematic representation of a switchgear kapaziti ven transducer within a high voltage,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Stromwand lers, ähnlich der Darstellung nach Fig. 1, und Fig. 2 is a schematic representation of a Stromwand lers, similar to the representation of FIG. 1, and

Fig. 3 einen aus einem Strom- und einem Spannungs wandler gemäß den Fig. 1 und 2 bestehender Kombiwandler, ebenfalls in schematischer Dar stellung. Fig. 3 one of a current and a voltage converter according to FIGS. 1 and 2 existing combination converter, also in a schematic Dar position.

Gleiche Teile in denen Figuren besitzen gleiche Bezugs ziffern.The same parts in which the figures have the same reference digits.

Eine metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsschal tung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, besitzt eine auf Erdpotential befindliche Außenkapselung 10, in der konzentrisch ein hohler, auf Hochspannungspotential be findlicher Innenleiter angeordnet ist. Die Außenkapse lung 10 ist aus zwei Kapselungsteilen 12, 13 zusammenge setzt, an deren Stirnenden je ein Flansch 14 bzw. 15 vorgesehen ist, zwischen denen ein scheibenförmiger Stützisolator 16 für den Innenleiter 11 eingespannt ist.A metal-encapsulated, gas-insulated high-voltage circuit, as shown in FIG. 1, has an external encapsulation 10 located at ground potential, in which a hollow inner conductor, which is sensitive to high voltage potential, is arranged concentrically. The outer capsule development 10 is composed of two encapsulation parts 12 , 13 , at the ends of which a flange 14 or 15 is provided, between which a disk-shaped support insulator 16 for the inner conductor 11 is clamped.

Anstatt eines Innenleiters 11 können selbstverständlich bei mehrphasig gekapselten Schaltanlagen auch eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Innenleitern vorgesehen werden. Instead of an inner conductor 11 , a number of inner conductors corresponding to the number of phases can of course also be provided in multiphase-encapsulated switchgear.

Der Leiter 11 besitzt eine erste umlaufende Vertiefung 17, auf deren Boden Isolierstege 18 und 19 angeordnet sind, mittels denen ein Meßbelag oder Meßelektrode 20 gegenüber dem Leiter 11 isoliert abgestützt ist. Zwischen dem Meßbelag 20 und dem Boden der Vertiefung 17 ist somit ein Meßkondensator 21 gebildet; mit der zwischen dem Meßbelag 20 und der Metallkapselung 12 befindlichen Kapazität 22 bildet der Meßkondensator oder Kapazität 21 einen kapazitiven Spannungsteiler.The conductor 11 has a first circumferential recess 17 , on the bottom of which insulating webs 18 and 19 are arranged, by means of which a measuring coating or measuring electrode 20 is supported in an insulated manner with respect to the conductor 11 . A measuring capacitor 21 is thus formed between the measuring coating 20 and the bottom of the recess 17 ; with the capacitance 22 located between the measuring coating 20 and the metal encapsulation 12 , the measuring capacitor or capacitance 21 forms a capacitive voltage divider.

An dem Meßbelag 20 einerseits und an der Innenfläche des hohlen Leiters 11 sind Anschlußleitungen 23 und 24 ange schlossen, die zu einer im Inneren des Leiters 11 ange ordneten Schaltungsanordnung 25 einer Übertragungsschaltungsanordnung führen, in der die durch die Leiter 23 und 24 zu der Schaltungsanordnung 25 ge führten analogen Meßsignale in digitale Signale umgewan delt werden. Demgemäß handelt es sich bei der Schal tungsanordnung 25 um einen Analog/Digital-Wandler. An dem Analog/Digital-Wandler 25 befindet sich ein Licht sender 26, der Übertragungsschatungsanordnung der die digitalen Signale nach Umwandlung in Lichtsignale auf eine Lichtleiteranordnung 27 überträgt, die - wie in Fig. 1 schematisch dargestellt, spiralför mig durch den Stützisolator 16 nach außen herausgeführt ist. Man erkennt in der Fig. 1 die einzelnen Quer schnitte der Lichtleiteranordnung 27. Die Lichtleiter anordnung 27 ist mit einer Auswerteschaltung 28 verbun den, in der die Lichtsignale ausgewertet werden. Der Wandler 25 wird mit Spannung mittels einer Kondensatora nordnung versorgt, die dem Meßkondensator gleicht. Diese Kondensatoranordnung 29 besitzt eine dritte Vertiefung 30, auf deren Boden Stege 31 und 32 aufgebracht sind, die eine Kondensatorelektrode 33 besitzen, wodurch ein Versor gungskondensator 34 dieser weiteren Kondensatoranordnung gebildet wird. Die zwischen der Elektrode 33 und der Kapselung 10 befindliche Kapazität besitzt die Bezugsziffer 35. Die Elektrode 33 einerseits und der Innenleiter 11 andererseits sind mittels elek trischer Leitungen 36 und 37 mit dem Wandler 25 verbun den. On the measuring surface 20, on the one hand, and on the inner surface of the hollow conductor 11 , connecting lines 23 and 24 are connected, which lead to a circuit arrangement 25 , arranged inside the conductor 11 , of a transmission circuit arrangement in which the conductors 23 and 24 lead to the circuit arrangement 25 led analog measurement signals are converted into digital signals. Accordingly, the circuit arrangement 25 is an analog / digital converter. At the analog / digital converter 25 there is a light transmitter 26 , the transmission shading arrangement which transmits the digital signals after conversion into light signals to a light guide arrangement 27 which - as shown schematically in Fig. 1, spirally led out through the post insulator 16 to the outside is. It can be seen in Fig. 1, the individual cross sections of the light guide assembly 27. The light guide arrangement 27 is connected to an evaluation circuit 28 in which the light signals are evaluated. The converter 25 is supplied with voltage by means of a capacitor arrangement which is the same as the measuring capacitor. This capacitor arrangement 29 has a third recess 30 , on the bottom of which webs 31 and 32 are applied, which have a capacitor electrode 33 , whereby a supply capacitor 34 is formed for this further capacitor arrangement. The capacitance located between the electrode 33 and the encapsulation 10 has the reference number 35 . The electrode 33, on the one hand, and the inner conductor 11, on the other hand, are connected to the converter 25 by means of electrical lines 36 and 37 .

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausgestaltung eines Meß wandler. Fig. 2 shows another embodiment of a transducer.

Innerhalb des Innenleiters 11 ist eine weitere Vertiefung 40 eingebracht, die von einem Rand 41 der Vertiefung in Richtung der Außenfläche vorspringenden Abdeckzylinder 42 bis auf einen Spalt 43 abgedeckt ist. In dem durch den Zylinder 42 und den Boden der Vertiefung 40 befind lichen Innenraum 44 ist eine Spule 45 untergebracht, die beispielsweise als Rogowskispule ausgebildet ist und de ren Meßsignale dem Wandler 25 zugeführt werden. Die Spannungsversorgung für den Wandler 25 erfolgt durch den Meßkondensator 34 des kapazitiven Spannungswandlers. Die übrige konstruktive Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 2 entspricht der Anordnung nach Fig. 1.Within the inner conductor 11 is a further recess 40 is introduced, which projecting from an edge 41 of the recess towards the outer surface of cover cylinder 42 is covered except for a gap 43rd In the through the cylinder 42 and the bottom of the recess 40 Lichen interior 44 , a coil 45 is housed, which is designed for example as a Rogowski coil and de ren measurement signals are supplied to the converter 25 . The voltage supply for the converter 25 is provided by the measuring capacitor 34 of the capacitive voltage converter. The remaining structural configuration of the arrangement according to FIG. 2 corresponds to the arrangement according to FIG. 1.

Die Fig. 3 zeigt eine Kombination der beiden Meßwandler nach den Fig. 1 und 2. FIG. 3 shows a combination of the two transducers of Figs. 1 and 2.

Diese Kombination besitzt den Meßwandler 50, der dem in der Fig. 2 dargestellten Stromwandler entspricht, sowie den Meßwandler 51, der dem kapazitiven Meßwandler gemäß Fig. 1 entspricht. Zur Stromversorgung der beiden Schaltungsanordnungen (Wandler) 52 und 53, die den Schaltungsanordnungen 25 entsprechen, ist die Versor gungskapazitat 29 vorgesehen, die so zu bemessen ist, daß sie die beiden Wandler 52 und 53 gleichmäßig mit Spannung versorgen kann. Sowohl der Wandler 52 mit dem Lichtsender 54 als auch der Wandler 53 mit dem Lichtsen der 55 geben ihre Lichtsignale auf die beiden Lichtlei ter 56 und 57 ab, die dem Lichtleiter 27 der Fig. 1 bzw. 2 entsprechen. Beide Lichtleiter 56 und 57 verlau fen spiralförmig durch den Stützisolator 16 zu einer Auswerteschaltung 58, die der Auswerteschaltung 28 in angepaßter Form entspricht. This combination has the transducer 50 , which corresponds to the current transformer shown in FIG. 2, and the transducer 51 , which corresponds to the capacitive transducer according to FIG. 1. To power the two circuit arrangements (converters) 52 and 53 , which correspond to the circuit arrangements 25 , the supply capacitance 29 is provided, which is to be dimensioned such that it can supply the two converters 52 and 53 evenly with voltage. Both the converter 52 with the light transmitter 54 and the converter 53 with the light sensor 55 emit their light signals to the two Lichtlei ter 56 and 57 , which correspond to the light guide 27 of FIGS. 1 and 2. Both light guides 56 and 57 run in a spiral through the post insulator 16 to an evaluation circuit 58 which corresponds to the evaluation circuit 28 in an adapted form.

Es besteht natürlich die Möglichkeit, daß die Spannungs versorgung für die Wandler 25 und die Lichtsender 26 von den Meßwandlern selbst und nicht mittels einer zusätzli chen Versorgungskapazität bereitgestellt wird.There is of course the possibility that the voltage supply for the transducers 25 and the light transmitter 26 is provided by the transducers themselves and not by means of an additional supply capacity.

Nicht dargestellt ist ein jeweils zusätzlicher Lichtlei ter, der dem kapazitiven Meßwandler 21 und dem induktieven Meßwandler 45 zugeordnet ist und der die von dem Meß wandlern erzeugten Signale in änaloger Form der Auswer teschaltung zuführt. Diese zusätzlichen Lichtleiteran ordnungen würden ebenso spiralförmig durch den Stütziso lator 26 hindurchgeführt; mit diesen analogen Signalen, die zur zu messenden Größe in gleicher Phase liegen, kann der Phasenwinkel genau erfaßt werden.Not shown is a respective additional Lichtlei ter, which is assigned to the capacitive transducer 21 and the inductive transducer 45 and which supplies the signals generated by the transducers in analog form to the evaluation circuit. These additional light guide arrangements would also be passed spirally through the support insulator 26 ; With these analog signals, which are in the same phase with the quantity to be measured, the phase angle can be detected precisely.

Die Erfindung ist anwendbar bei gas- oder flüssigkeits isolierten Hochspannungsschaltanlagen und sie besitzt insgesamt einen vergleichsweise geringen Raumbedarf und ist außerdem mit geringem Aufwand herstellbar.The invention is applicable to gas or liquid insulated high-voltage switchgear and it owns overall a comparatively small space requirement and can also be produced with little effort.

Die Figurenbeschreibung zeigt lediglich einen Einzellei ter innerhalb der Metallkapselung; wenn die Hochspan nungsanlage eine mehrphasig gekapselte Anlage ist, dann kann der Meßbelag des kapazitiven Meßwandlers, wie Be zugziffer 20, nur über einen Teil des Umfangs ausgebil det sein, so daß die Spannungen der einzelnen Leiter se parat gemessen werden können.The description of the figures shows only a single conductor within the metal encapsulation; if the high-voltage system is a multi-phase encapsulated system, then the measuring surface of the capacitive transducer, such as Be reference number 20 , be ausgebil det only over part of the circumference, so that the voltages of the individual conductors can be measured separately.

Aufgrund der Ausgestaltung der Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 befindet sich im Inneren jedes Meßwandlers bzw. jeder Versorgungskapazität das gleiche Dielektrikum wie innerhalb der Außenkapselung 10, so daß die Meßsig nale in erster Näherung temperaturabhängig sind. Due to the design of the arrangement according to FIGS. 1 to 3, the inside of each transducer or each supply capacity is the same dielectric as inside the outer encapsulation 10 , so that the measuring signals are temperature-dependent in a first approximation.

Bei der Ausführung nach der Fig. 2 endet der Zylinder 42 in einem Abstand zu dem nächsten Rand der Vertiefung 40, wodurch der Spalt 43 gebildet ist. Dieser ist sehr wichtig, um eine magnetische Abschirmung der Spule be wirkende Kurzschlußströme zu vermeiden. Der Zylinder 42 dient lediglich als Abschirmung für die Spule 45, wo durch Meßverfälschungen durch kapazitive Einsteuerungen vermieden werden. Die Spule 45 ist in zweckmäßiger Weise als Rogowskispule ausgebildet.In the embodiment according to FIG. 2, the cylinder 42 ends at a distance from the next edge of the depression 40 , as a result of which the gap 43 is formed. This is very important to avoid magnetic shielding of the coil acting short-circuit currents. The cylinder 42 serves only as a shield for the coil 45 , where falsifications caused by capacitive inputs are avoided. The coil 45 is expediently designed as a Rogowski coil.

Bei den bekannten Spannungswandlern, bei denen die Meß kapazität auf Erdpotential oder im Bereich des Erdpoten tials sich befindet, besteht die Gefahr, daß bei Versor gung durch das Netz im Falle eines Kurzschlusses Über schläge vom Meßgerät zur Erde auftreten, weil die Kapse lung transient auf Hochspannungspotential gelegt wird. Darüber hinaus besteht bei den bekannten Anordnungen auch ein elektromagnetisches Verträglichkeits-Problem; diese Probleme bestehen bei der erfindungsgemäßen Anordnung, sowohl nach den Fig. 1 und 3 als auch nach der Fig. 2, nicht.In the known voltage transformers, in which the measuring capacitance is at earth potential or in the region of the earth potential, there is a risk that in the event of supply through the network in the event of a short circuit, strikes from the measuring device to earth occur because the encapsulation is transient High voltage potential is placed. In addition, there is also an electromagnetic compatibility problem in the known arrangements; these problems do not exist in the arrangement according to the invention, both according to FIGS. 1 and 3 and according to FIG. 2.

Sowohl der kapazitive Meßwandler mit der Spannungsver sorgung als auch der Stromwandler mit der kapazitiven Spannungsversorgung und darüber hinaus auch der Kombi wandler gemäß Fig. 3 können ohne weiteres als Bauein heit fabrikfertig vorbereitet und vorgefertigt werden.Both the capacitive transducer with the voltage supply and the current transformer with the capacitive voltage supply and also the combi converter according to FIG. 3 can be readily prepared and prefabricated as a Bauein unit.

Daß die Versorgung der Wandler 25 bzw. 52 und 53 als Spannungsversorgung ausgebildet ist, hat den Grund, daß Spannung immer vorhanden ist bzw. die Spannung dem Strom voreilt. Dies hat den Vorteil, daß die Versorgung der Wandler 25, 52 und 53 sowie der zugehörigen Lichtsender 26, 54, 55 immer sichergestellt ist.The fact that the supply to the transducers 25 or 52 and 53 is designed as a voltage supply has the reason that voltage is always present or the voltage leads the current. This has the advantage that the supply of the transducers 25 , 52 and 53 and the associated light transmitter 26 , 54 , 55 is always ensured.

Claims

1. High-voltage potential measuring transducer for a metal-encapsulated, gas-insulated high-voltage switchgear assembly, with at least one inner conductor and a surrounding outer conductor, with a provided inside the hollow inner conductor, converting the electrical measuring signals into light signals, with the light signals of high-voltage potential by means of a Stütziso lator are guided for supporting at least one inner conductor toward performed light guide at ground potential, characterized in that, trode in insulated from the inner conductor (11) has a Meßelek the outer circumference of in nenleiters (11) has a recess (17) is introduced (20 ) is provided, the length of which in the longitudinal direction of the inner conductor ( 11 ) is less than the length of the recess ( 17 ) and the outer diameter of which is equal to the outer diameter of the inner conductor ( 11 ), and that the intermediate measuring electrode ( 20 ) and the inner conductor ( 11 ) be sensitive capacitance ( 21 ) generates the measurement signals.

2. Transducer according to claim 1, characterized in that the light guides ( 27 ) are guided spirally through the post insulator ( 16 ) to the outside at ground potential.

3. Transducer according to one of claims 1 and 2, characterized in that at the bottom of the recess ( 17 ) webs ( 18 , 19 ) made of insulating material are attached to which the measuring electrode ( 20 ) is applied.

4. Transducer according to one of claims 1 to 3, characterized in that the inner conductor ( 11 ) has an ongoing further recess ( 40 ) which is connected to an edge of the further recess ( 40 ) electrically conductive and in Distance to the other edge ending cylinder ( 42 ) is covered, the wall thickness is thin and the outer circumference corresponds to the outer circumference of the conductor, and that in the interior between the bottom of the further recess ( 40 ) and the inner wall of the cylinder ( 42 ) a coil ( 45 ) is arranged, the signals of the transmission circuit arrangement ( 25 , 26 ) to be feasible.

5. Transducer according to one of the preceding claims, characterized in that within the outer contour egg ne third recess ( 30 ) is provided in which a further capacitor arrangement ( 31 to 34 ), as specified in claims 1 to 3, is housed, whose voltage signals serve to supply the transmission circuit arrangement ( 25 , 26 ) and are dimensioned for this.

6. Transducer according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission circuit arrangement ( 25 , 26 ) is an analog / digital converter or a voltage / frequency converter.