Einrichtung zum Unschädlichmachen von Oberwellen in Stromkreisen,
die von Meßwandlern gespeist werden Die Oberwellen von Wechselströmen wirken vielfach
störend, teils weil sie andersartig wirken, teils weil sie sich auf gegebene Induktivitäten
und Kapazitäten anders verteilen als die Grundwelle. Der letztere Umstand ist besonders
in Meßschaltungen störend. Die Erfindung betrifft ein Mittel, um die Oberwellen
in Stromkreisen, die von Meßwandlern gespeist werden, praktisch unschädlich zu machen.
Das nächstliegende Mittel wäre die Parallelschaltung eines Kondensators zu dem Meßwandler,
der den Oberwellen geringeren Widerstand bietet als der Wandler selbst. Man muß
indessen bei solcher Schaltung mit dem Auftreten von Resonanzen rechnen, durch die
gegebenenfalls auch das Arbeiten der auf die Grundwelle berechneten Schaltung gestört
werden kann. Bei Auftreten von Stromresonanz in dem vom Meßwandler und der Kapazität
gebildeten Kreis kann" sich z. B. eine unzulässige Spannungserhöhung ergeben, wenn
der Gesamtstrom der Schaltung gegeben ist. Als Beispiel hierfür diene die Anordnung
eines Meßgerätes elektromagnetischer Art an einer Kondensatordurchführung über einen
Stromwandler. Der Stromwandler wird an zwei benachbarte Belege der Kondensatordurchführung
angeschlossen, vorzugsweise an die zwei äußersten, von denen der eine auf Erdpotential
ist. Gemessen wird der Ladestrom der Klemme. Beim Auftreten von Stromresonanz wird
der Widerstand der Parallelschaltung und damit die Spannung bei gegebenem Gesamtstrom
erhöht, so daß die Gefahr des Durchschlagens der Teilkapazität, an die die Meßschaltung
angelegt ist, vorliegt. Ein weiterer Nachteil einer solchen Schaltung ist auch der,
daß sie auf kleine Frequenzänderungen mit großen Phasenverschiebungen reagiert,
was z. B. störend werden kann, wenn das angeschlossene Meßgerät ein Leistungsmesser
ist.Device for rendering harmonic waves in electrical circuits harmless,
which are fed by transducers. The harmonics of alternating currents have a multiple effect
disturbing, partly because they work differently, partly because they relate to given inductances
and distribute capacities differently than the fundamental wave. The latter circumstance is special
disturbing in measuring circuits. The invention relates to a means to the harmonics
practically harmless in circuits that are fed by transducers.
The most obvious means would be the parallel connection of a capacitor to the transducer,
which offers less resistance to the harmonics than the converter itself. You have to
however, with such a circuit, reckon with the occurrence of resonances through which
possibly also the functioning of the circuit calculated on the fundamental wave is disturbed
can be. If current resonance occurs in that of the transducer and the capacitance
The circle formed can, for example, result in an impermissible increase in voltage if
the total current of the circuit is given. The arrangement serves as an example
of a measuring device of the electromagnetic type on a condenser bushing via a
Power converter. The current transformer is attached to two adjacent slips of the capacitor bushing
connected, preferably to the two outermost ones, one of which is at ground potential
is. The terminal's charging current is measured. When current resonance occurs,
the resistance of the parallel connection and thus the voltage for a given total current
increased, so that the risk of breakdown of the partial capacitance to which the measuring circuit
is applied. Another disadvantage of such a circuit is that
that it reacts to small changes in frequency with large phase shifts,
what z. B. can be annoying if the connected measuring device is a power meter
is.
Es ist weiter auch schon vorgeschlagen worden, die Oberwellen durch
Resonanzzweige, die auf die einzelnen Harmonischen abgestimmt sind und primär oder
sekundär parallel zum Meßwandler gelegt sind, von dem -Meßgerät fernzuhalten. Dies
erfordert aber immerhin eine Mehrzahl von zusätzlichen Teilen.It has also already been proposed to carry the harmonics through
Resonance branches that are matched to the individual harmonics and are primarily or
secondary parallel to the transducer, to be kept away from the measuring device. this
but still requires a plurality of additional parts.
Gemäß der Erfindung wird insbesondere für den Fall eines Stromwandlers,
dessen Sekundärstrom bedeutend höher ist als der Primärstrom, die Unschädlichmachung
der Oberwellen dadurch erzielt, daß sie zum größten Teil über den Sekundärkreis
abgeleitet werden, ohne hochtransformiert zu sein. Als Anwendungsbeispiel sei die
bereits erwähnte Meßschaltung an einer Kondensatordurchführung hingestellt. Die
bekannte Schaltung zeigt Abb. i. An die äußersten Belege i, 2 einer schematisch
dargestellten Durchführungsklemme 3 ist die Primärwicklung 4 eines Stromwandlers
angeschlossen, an
dessen Sekundärwicklung 5 ein elektromagnetisches
Meßgerät 6 liegt. Das Meßgerät mit dem Stromwandler 4, 5 stellt praktisch einen
Kurzschluß der Kapazität zwischen den Belegungen i und 2 dar und mißt den Ladestrom
des Kondensators, der zum größten Teil durch die Primärwicklung 4 hindurchgeht.
Gemäß der Erfindung werden die Primärklemmen mit den Sekundärklemmen verbunden,
so daß die beiden Wicklungen parallel geschaltet erscheinen, und in die Verbindungen
7, 8 (Abb. 2) wird auf der einen Seite eine Kapazität 9 gelegt. Die Kapazität kann
natürlich gegebenenfalls auch auf beide Verbindungen 7 und 8 verteilt sein, obwohl
durch die Hintereinanderschaltung die Gesamtkapazität geschwächt wird. Die Wirkung
dieser Schaltung ist die, daß die höheren Frequenzen, statt durch die Primärwicklung
zu fließen, durch die Kapazität 9 und die Sekundärwicklung 5 gehen, da dieser Weg
ihnen einen geringeren Widerstand bietet, zum Teil auch durch das Meßgerät 6. In
jedem Fall verschwinden die Ströme mit höherer als Grundfrequenz in dem Zweige des
Meßgerätes 6, da sie von dem durch den Stromwandler 4, 5 stark vervielfachten Ladestrom,
der die Primärwicklung 4 durchfließt, vollständig überdeckt werden.According to the invention, in particular for the case of a current transformer,
whose secondary current is significantly higher than the primary current, the rendering harmless
of the harmonics achieved by the fact that they are for the most part via the secondary circuit
can be derived without being stepped up. As an application example is the
already mentioned measuring circuit placed on a condenser bushing. the
known circuit is shown in Fig. i. To the outermost documents i, 2 one schematically
The lead-through terminal 3 shown is the primary winding 4 of a current transformer
connected to
whose secondary winding 5 is an electromagnetic
Measuring device 6 is located. The measuring device with the current transformer 4, 5 is practically one
Short circuit of the capacity between the assignments i and 2 and measures the charging current
of the capacitor, which for the most part passes through the primary winding 4.
According to the invention, the primary terminals are connected to the secondary terminals,
so that the two windings appear connected in parallel, and into the connections
7, 8 (Fig. 2) a capacitor 9 is placed on one side. The capacity can
of course, if necessary, it can also be distributed over both connections 7 and 8, although
the total capacitance is weakened by the series connection. The effect
this circuit is the one that the higher frequencies, held by the primary winding
to flow, go through the capacitance 9 and the secondary winding 5 as this path
offers them a lower resistance, partly also due to the measuring device 6. In
in each case the currents with a frequency higher than the fundamental disappear in the branch of the
Measuring device 6, since it depends on the charging current, which is greatly multiplied by the current transformer 4, 5,
which flows through the primary winding 4, are completely covered.
Wie Versuche ergaben, hat die beschriebene Schaltung noch einen zweiten
Vorteil für die Messung, nämlich den, daß die Frequenzabhängigkeit der Angabe des
Meßgerätes eine geringere wird.As tests have shown, the circuit described has a second one
Advantage for the measurement, namely that the frequency dependence of the specification of the
Measuring device is a lower one.
Für Spartransformatoren ist dieselbe Schaltung anwendbar. Die Abb.
3 zeigt die Anordnung einer Kapazität nach der Erfindung an einem Spartransformator.
Der Strom der Kapazität 9' durchfließt hierbei freilich einen Teil der Primärwicklung,
nämlich denjenigen Teil, der mit der Sekundärwicklung 5' identisch ist. Indessen
wird hierdurch die Wirkung nicht verändert. Die Oberwellen des Kondensatorstromes
werden nicht hinauftransformiert. Zum Teil fließen sie auch wieder durch das Meßgerät
6'.The same circuit can be used for autotransformers. Fig.
3 shows the arrangement of a capacitance according to the invention on an autotransformer.
The current of the capacitance 9 'naturally flows through part of the primary winding,
namely that part which is identical to the secondary winding 5 '. In the meantime
this does not change the effect. The harmonics of the capacitor current
are not stepped up. Some of them flow through the measuring device again
6 '.
Die Schaltung gemäß der Erfindung läßt sich weiter noch zur Regelung
eines Meßwandlers benutzen, wenn man die Kapazität so groß wählt, daß in merklichem
Maße auch Stromteile der Grundwelle der Primärwicklung entzogen und in die Sekundärwicklung
bzw. den Meßzweig abgelenkt werden. Dies ist z. B. von Nutzen bei Meßschaltungen,
die an Kondensatordurchführungen angeschlossen sind. Diese Durchführungen sind zuweilen
nicht gleichmäßig genug, um in Meßschaltungen ohne weiteres Verwendung finden zu
können. Es ist dann eine Nachjustierung des an die Durchführungen angeschlossenen
Instrumentes an Ort und Stelle erforderlich, wozu die neue Schaltungsanordnung bei
Verwendung einer regelbaren Kapazität benutzt werden kann. Mit zunehmender Kapazität
wird ein wachsender Teil des Ladestromes in die Sekundärwicklung abgelenkt, also
der Transformation entzogen, und der Ausschlag des Meßgerätes geht zurück.The circuit according to the invention can also be used for regulation
of a transducer if one chooses the capacitance so large that in noticeable
Dimensions also withdrew current parts of the fundamental wave of the primary winding and into the secondary winding
or the measuring branch are deflected. This is e.g. B. useful in measuring circuits,
which are connected to condenser bushings. These bushings are at times
not uniform enough to be easily used in measurement circuits
can. It is then a readjustment of the connected to the bushings
Instrument required on the spot, including the new circuit arrangement
Use of a controllable capacity can be used. With increasing capacity
a growing part of the charging current is diverted into the secondary winding, ie
removed from the transformation, and the deflection of the measuring device decreases.