Anordnung zum Messen von elektrischen Wechselspannungen Es sind eine
Reihe von Verfahren zur Messung hoher Spannungen bekannt und im Gebrauch. In Laboratorien
wird vor allem die Funkenstrecke zur Messung von Hochspannung benutzt. Sie hat den
Vorteil, daß der Maximalwert von Spannungen beliebiger Frequenz und von kurzzeitigen
Spannungsstößen mit genügender Genauigkeit gemessen werden kann. Dem stehen beträchtliche
Nachteile gegenüber. Bei einer bestimmten Einstellung des Elektrodenabstandes, der
Schlagweite, kann nur der Wert der Spannung festgestellt werden, bei dem der Funkenüberschlag
erfolgt; die Spannungswerte vor dem Überschlag können nicht gemessen werden. Eine
Effektivwertmessung ist mit der Funkenstrecke nicht möglich. Die Temperatur, Feuchtigkeit
und Dichte der Luft müssen bei der Messung berücksichtigt werden. Außerdem ist durch
Bestrahlung der Meßstrecke mit ultraviolettem Licht, Röntgenstrahlen oder Radiumpräparaten
dafür Sorge zu tragen, daß die Funkenverzögerung beseitigt wird.Arrangement for measuring alternating electrical voltages There are one
A number of methods of measuring high voltages known and in use. In laboratories
the spark gap is mainly used to measure high voltage. She has that
Advantage that the maximum value of voltages of any frequency and of short-term
Voltage surges can be measured with sufficient accuracy. That is a considerable one
Disadvantages compared to. With a certain setting of the electrode distance, the
Striking distance, only the value of the voltage at which the sparkover occurs can be determined
he follows; the voltage values before the flashover cannot be measured. One
RMS measurement is not possible with the spark gap. The temperature, humidity
and density of the air must be taken into account in the measurement. Also is through
Irradiation of the measuring section with ultraviolet light, X-rays or radium preparations
ensure that the spark delay is eliminated.
Man hat die Messung von hohen Spannungen durch Anwendung anderer Methoden
zu vereinfachen und zu verbessern versucht. In Hochspannungsanlagen z. B. benutzt
man vorwiegend die Spannungsunterteilung durch Reihenschaltung von Kondensatoren.
Dabei -wird nicht die Gesamtspannung, sondern nur die Spannung an einer Teilkapazität
gemessen, die der Gesamtspannung proportional gesetzt wird.One has to measure high voltages by using other methods
tried to simplify and improve. In high voltage systems z. B. used
one predominantly divides the voltage by connecting capacitors in series.
In this case, it is not the total voltage, but only the voltage at a partial capacitance
measured, which is set proportionally to the total voltage.
Mit dieser und ähnlichen anderen Anordnungen ist es möglich, auch
Effektivwerte von Wechselspannungen zu messen. Doch haben alle diese Einrichtungen
den Nachteil, daß kostspielige und komplizierte Apparate eingebaut werden müssen,
die gegen die volle zu messende Spannung zu isolieren sind.With this and other similar arrangements, it is possible, too
Measure rms values of alternating voltages. Yet they all have these facilities
the disadvantage that expensive and complicated apparatus must be installed,
which are to be isolated from the full voltage to be measured.
Um die Messung sowohl des Maximal- wie des Effektivwertes, ohne daß
die Meßanordnung selbst in direkter Verbindung mit der Hochspannung zu stehen braucht,
zu ermöglichen, hat man bereits vorgeschlagen, das Magnetfeld des dielektrischen
Verschiebungsstromes einer zwischen die Elektroden der zu messenden Spannung geschalteten
Kapazität zur Messung heranzuziehen. Man hat dazu eine gürtelförmige Spule aus vielen
eng aneinanderliegenden Drahtwindungen so nvischen die Elektroden der eingeschalteten-
Kapazität gelegt, daß die Spulenfläche von dem Verschiebungsstrom durchsetzt wird.
Die in der Spule induzierte Spannung oder den von ihr erzeugten Strom hat man dann
mit einem Meßinstrument bestimmt. Der Nachteil einer derartigen Anordnung besteht
darin, daß man zur Messung eine besondere Kapazität benötigt.To measure both the maximum and the rms value without
the measuring arrangement itself needs to be in direct contact with the high voltage,
to allow, it has already been proposed to use the magnetic field of the dielectric
Displacement current of a voltage to be measured connected between the electrodes
Use capacitance for measurement. You have a belt-shaped coil made of many
tightly spaced wire windings so that the electrodes of the switched-on
Capacitance placed that the coil surface is penetrated by the displacement current.
The voltage induced in the coil or the current generated by it is then available
determined with a measuring instrument. The disadvantage of such an arrangement is
in the fact that a special capacity is required for the measurement.
Wenn es sich um die Messung der Spannung zwischen einer Hochspannungsleitung
und
Erde handelt, dann kann dieser Nachteil erfindungsgemäß dadurch beseitigt werden,
daß die Meßspule; an der das Instrument liegt, auf einen Isolator der Hochspannungsleitung,aufgewickelt
wird.When it comes to measuring the voltage between a power line
and
Earth, then this disadvantage can be eliminated according to the invention by
that the measuring coil; on which the instrument lies, wound on an insulator of the high-voltage line
will.
In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit c ist eine Hochspannungsleitung bezeichnet, die auf einem Stützisolator b angeordnet
ist. Ein Meßgürtel a ist auf einem Teil der Oberfläche dieses Stützisolators aufgewickelt
und zu einem Niederspannungsmeßgerät f geführt. Die in der Meßspule induzierte und
mit dem Meßgerät f festgestellte Spannung ist dann der Spannung der Leitung c gegen
Erde proportional.In the figure, an embodiment of the invention is shown.
A high-voltage line is designated by c, which is arranged on a post insulator b
is. A measuring belt a is wound on part of the surface of this post insulator
and led to a low voltage meter f. The induced in the measuring coil and
The voltage determined with the measuring device f is then against the voltage of the line c
Earth proportional.
Statt mit dem Spannungsmesser f (Elektrometer oder Voltmeter) die
in der Spule induzierte Spannung direkt zu messen, kann man auch in an sich bekannter
Weise erst die durch eine oder mehrere Elektronenröhren und Transformatoren - verstärkte
Spannung messen, oder es kann auch der von der induzierten Spannung erzeugte Strom
direkt oder nach Verstärkung bestimmt werden. Zur Strommessung kann in an sich bekannter
Weise ein Wechselstrominstrument oder unter Zwischenschaltung eines Gleichrichters
(Detektors, Elektronenröhre) ein Gleichstrominstrument benutzt werden. Dabei wird
der Effektivweit der Hochspannung gemessen, wenn das benutzte Instrument Effektivwerte
anzeigt, oder der Maximalwert, wenn in dem Instrument der Maximalwert der induzierten
Spannung oder des Stromes in der Meßwicklung gemessen :wird. Wird an die Meßwicklung
die Schleife eines Oszillographen angeschlossen, so kann mit der beschriebenen Anordnung
auch die Kurvenform und damit ein beliebiger Momentanwert der Hochspannung aufgenommen
werden.Instead of using the voltmeter f (electrometer or voltmeter) the
Directly measuring the voltage induced in the coil can also be done in a known manner
Way only the one or more electron tubes and transformers - amplified
Measure voltage, or it can also measure the current generated by the induced voltage
can be determined directly or after reinforcement. For current measurement, in per se known
An alternating current instrument or with the interposition of a rectifier
(Detector, electron tube) a direct current instrument can be used. It will
the rms distance of the high voltage measured if the instrument used rms values
indicates, or the maximum value, if in the instrument the maximum value of the induced
Voltage or current measured in the measuring winding: is. Is attached to the measuring winding
connected to the loop of an oscilloscope, so can with the described arrangement
also recorded the curve shape and thus any instantaneous value of the high voltage
will.