DE511126C - Messkondensatorkette - Google Patents

Description

• meßkondensatorkette Als Vergleichskapazität bei Hochspannungsmessungen, beispielsweise bei den Messungen mit der Scheringbriicke, eignen sich Luftkondensatoren sehr gut, da ihr Verlustwinkel gleich Null ist. Da diese Kondensatoren jedoch in ihrer Größenausdehnung beschränkt sind, haben sie nur eine kleine Kapazität. Wenn größere Vergleichskapazitäten nötig sind, sind Luftkondensatoren nicht mehr verwendbar. Es werden dann Kondensatoren verwendet, die zwar einen Verlustwinkel haben, der aber bekannt ist. Beispielsweise sind die sogenannten Minosflaschen als solche Kondensatoren bekannt. Der Verlustwinkel dieser Flaschen ist konstant. Da diese Kondensatoren nur für eine Betriebsspannung bis etwa 25 kV gebaut werden können, werden für höhere Spannungen mehrere Kondensatoren hintereinandergeschaltet. Bei gleicher Kapazität entfällt dann auf jede Flasche die gleiche Teilspannung.
• Die Hintereinanderschaltung der Kondensatoren bringtjedoch den großen Nachteil mit sich, daß sich die Kapazität und der Verlustwinkel der Kondensatoren nunmehr mit der Spannung ändern. Jede Flasche besitzt nämlich veränderliche elektrostatische Streufelder nach den nächsten Gliedern hin. Diese Felder durchsetzen die Isoliermaterialien der Flaschengestelle und erzeugen zusätzliche Kapazitäten und Verlustwinkel, so daß mit derartig hintereinandergeschalteten Meßkondensatoren einwandfreie i1Ießergebnisse nicht mehr erzielt werden können. Gegenstand der Erfindung ist eine Meßkondensatorkette, bei der erfindungsgemäß eine oder mehrere aus Schirmelektroden und Schutzgehäusen gebildete Nebenkondensatorketten zu der Hauptkondensatorkette zwecks Abschirmung parallel beschaltet sind, derart, daß das Verhältnis der Kapazitäten zueinander in allen Stufen gleich ist (,CI:Cl Die Kapazität und der Verlustwinkel der Meßkondensatorkette nach der Erfindung sind unabhängig von der Aufstellungsart bei beliebigen Spannungen konstant. Der Ein-Ruß der veränderlichen Streufelder sowie der auftretenden Ableitungen und Entladungen ist durch die Anordnung des aus Schirmelektroden und Schutzgehäusen bestehenden geerdeten Schutzsystems ausgeschaltet. Die Kondensatorkette eignet sich daher für einwandfreie Messungen bei hohen Spannungen, insbesondere auch für die Verwendung bei Hochspannungsvoltmetern. Das innere Schutzsystem kann in einer weiteren, vorteilhaften Ausführung der Meßkondensatorkette nach der Erfindung durch besondere Mittel, beispielsweise mit Hilfe einer Brückenschaltung, auf das gleiche Potential und die gleiche Phase gegen Erde wie die Meßelektroden und die Meßleitungen gebracht werden. Außerdem kann noch ein zweites Schutzsystem vorgesehen sein. Meßkondensatoren, die von einem zylindrischen metallischen Gehäuseumgeben sind, sind zwar schon bekannt. Da. jedoch bei diesen bekannten Ausführungen der eine Belag der Kondensatoren mit dem Gehäuse leitend verbunden ist, und das Gehäuse somit selbst eine Elektrode darstellt, werden Streufelder sowie Ableitungen und Entladungen nicht vermieden, und fehlerfreie Messungen bei beliebigen Spannungen sind hierbei nicht möglich. Außerdem handelt es sich bei den bekannten Ausführungen um Kondensatoren, die nur parallel geschaltet werden können und mit denen deshalb keine Meßkondensatorkette hergestellt werden kann.
• Die beiliegende Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Meßkondensatorkette gemäß der Erfindung. Die als Meßkondensatoren dienenden Minosflaschen Cl, C2 und C3 in Abb. i und a sind hintereinandergeschaltet. Das Schutzsystem besteht aus hintereinandergeschalteten Schutzringkondensatoren Cl ; C.,' und C2 sowie aus Schutzbehältern S1, S. und S3. Die Schutzringkondensatoren Ci , C2' und C3' sind den Meßkondensatoren Cl, C2 und C3 parallel geschaltet. Die Meßbe-Iäge sind nunmehr gegen fremde Felder vollkommen abgeschirmt.
• Es sind zwei Kapazitätsströme vorhanden, wovon der eine durch die Meßbeläge fließt, während der andere durch die Schutzringe fließt. Damit der Strom des einen Kondensators nicht in den anderen Kondensator übergeht, werden die Schutzringe an jedem Kondensator so angebracht, daß sich die Beläge genau gegenüberstehen. Außerdem wird das Potential der Schutzringe gleich dem der Meßelektroden gemacht; was durch gleiche Kapazitätsverhältnisse ohne weiteres erreicht wird. Es muß also sein: Der äußere Schutzring jedes Kondensators ist mit einem die ganze Flasche umhüllenden metallischen Behälter leitend verbunden. Bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Flaschen werden der äußere Schutzring und der Abschirmbehälter jeder Flasche mit dem inneren Schutzring der nächstfolgenden Flasche verbunden. Die Aufstellung der Kondensatoren kann in beliebigen, isolierenden Gestellen erfolgen, ohne daß die Meßkapazität im Innern der Flaschen beeinflußt wird.
• Die Abb. 3 der beiliegenden Zeichnung zeigt die Ausführung einer Minosflasche, und zwar für den Fall, daß zwei Schutzsysteme vorgesehen sind. Die Beläge an dem zylindrischen Teil a der Flasche b erhalten am ganzen Umfang durchgehende Unterbrechungen c und d, die so angeordnet sind, daß sich die einzelnen Beläge genau gegenüberstehen. e und f sind die Meßbeläge, die zwecks Verbindung mit den Meßbelägen der anderen Flaschen mit Kontaktstücken g und h verbunden sind. Durch die Unterbrechungen c und d sind Schutzringe i und h bzw. l und rra entstanden, die mit den die ganze Flasche einhüllenden Schutzbehältern n und o leitend verbunden sind. Die Schutzringe und Schutzbehälter sind mit Kontaktstücken p und g bzw. r und s versehen, so daß die Hintereinanderschaltung mehrerer Minosflaschen durch einfaches Ineinanderschieben geschieht.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Meßkondensatorkette, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere aus Schirmelektroden und Schutzgehäusen gebildete Nebenkondensatorketten zu der Hauptkondensatorkette zwecks Abschirmung parallel geschaltet sind, derart, daß das Verhältnis der Kapazitäten zueinander in allen Stufen gleich ist (C1:C1 :Ci' - C
2. 2 .C2' :C2' - C3 :C3' :C3 "). a. Meßkondensatorkette nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Hauptkondensatoren von Schutzgehäusen umhüllt sind, die mit den Schutzringen der Kondensatoren leitend verbunden sind.
3. 3. Meßkondensatorkette nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet,, daß das innere Schutzsystem etwa mit Hilfe einer Brückenschaltung auf das gleiche Potential und die gleiche Phase gegen Erde gebracht ist wie die Meßkondensatoren und Meßleitungen.