DE551879C

DE551879C - Vereinigter Spannungs- und Stromwandler

Info

Publication number: DE551879C
Application number: DEA57962D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1929-05-31
Filing date: 1929-05-31
Publication date: 1932-06-06

Description

Vereinigter Spannungs- und Stromwandler In elektrischen Verteilungsanlagen werden sowohl Strom- als auch Spannungswandler verwendet. Gemäß -der Erfindung werden Abmessungen, Raumbedarf und Gewicht dieser Hilfsapparate dadurch wesentlich herabgesetzt, daß man Spannungs- und Stromwandler derart zu einem Apparat vereinigt, daß jeweils der Kern des einen Wandlers gleichzeitig als Wicklung für den anderen Wandlerteil dient.
In Abb. z ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. x ist der Eisenkern des Spannungswandlers. Dieser Kern dient gleichzeitig als Primärwicklung für den Strom 1, des Stromwandlers. 2 ist die Primärwicklung des Spannungswandlers, die an die Spannung El angeschlossen ist. 3 ist die Sekundärwicklung des Spannungswandlers, deren Spannung in dem Instrument E2 gemessen wird. Die Wicklung 3 des Spannungswandlers dient gleichzeitig als Eisenkern für den Stromwandler und ist von der Sekundärwicklung 8 des Stromwandlers umgeben, deren Strom in dem Strommesser J2 gemessen wird.
In den Abb. a bis 8 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem es sich um einen gemäß der Erfindung aufgebauten vereinigten Kaskadenspannungs- und Stromwandler handelt. In Abb. 2 ist zunächst das Grundprinzip eines Kaskadenspannungswandlers dargestellt. Ein solcher Wandler besteht aus einer Anzahl einzelner Glieder. Jedes einzelne Glied ist ein Spannungswandler für einen bestimmten Bruchteil der Spannung mit gesondertem Eisenkern z. Die Primärwicklungen 2 sind in Reihe geschaltet. Das letzte (der Erde nächstgelegene) Glied trägt die Sekundärwicklung 3, an welche das Meßinstrument q. angeschlossen ist. Verkettungswicklungen 5 sorgen in bekannter Weise dafür, daß sich die Spannung und die Belastung gleichmäßig auf die einzelnen Glieder verteilt.
Das Grundprinzip eines Kaskadenstromwandlers geht aus Abb. 3 hervor. Auch dieser Wandler besteht aus einer Reihe von einzelnen Gliedern mit getrenntem' Eisenkern 6. 'Das erste Glied trägt die Primärwicklung 7, das letzte die Sekundärwicklung 8, welche das Meßinstrument g speist. Untereinander sind die einzelnen Glieder durch die Verkettungswicklungen =o verbunden. Ebenso wie bei dem Spannungswandler verteilt sich die Spannung der Wicklung gleichmäßig auf die einzelnen Glieder, so daß mit abgestufter Isolation gearbeitet, d. h. jedes Glied als Ganzes gegen das vorhergehende für den entsprechenden Teilbetrag der Spannung isoliert werden kann.
Gemäß der Erfindung werden ein Kaskadenspannungswandler und ein Kaskadenstromwandler zu einem einzigen Apparat vereinigt.. Die Möglichkeit dieser Vereinigung kann am leichtesten erkannt werden, wenn man Spannungs- und Stromwandler gemäß den Prinzipschaltbildern (Abb. 2 bzw. Abb. 3) so zeichnet, wie es in den Abb. q. bzw. 5 geschehen ist. Die Bezeichnungen in diesen Abbildungen stimmen paarweise mit denjenigen von 2 und 3 überein, und zwar entspricht Abb. q. der Abb. 2, Abb. 5 der Abb. 3. Demgemäß stellt Abb. 4 wieder einen Kaskadenspannungswandler dar. i bedeutet die Eisenkerne, 2 die Primärwicklungen, 3 die Sekundärwicklungen, q. das Meßinstrument und 5 die Verkettungswicklungen.
Analog bezeichnet in Abb.5, welche einen Stromwandler darstellt, 6 die Eisenkerne (im Schnitt), durch deren ersten der Primärleiter 7 in einer oder mehreren Windungen hindurchgeführt ist, 8 die Sekundärwicklung, g das Meßinstrument und io die Verkettungswicklungen.
Entsprechend der Erfindung sind bei dem vereinigten Kaskadenwandler einerseits die Eisenkerne i der Spannungswandlerglieder und die Verkettungswicklungen io der Stromwandlerglieder, andererseits die Verkettungsvvicklungen 5 der Spannungswandlerglieder und die Eisenkerne 6 der Stromwandlerglieder identisch. Beide Arten von Verkettungswicklungen müssen demnach aus Eisen bestehen.
Ein Ausführungsbeispiel für einen vereinigten Kaskadenwandler zeigt Abb. 6. Auch in dieser Abbildung sind die bisherigen Bezeichnungen beibehalten. Die aus lamelliertem Eisen aufgebauten Ringe i und io dienen einerseits als Eisenkerne für die, Spannungswandlerglieder, andererseits als Verkettungswicklungen (mit je einer Windung) für die Stromwandlerglieder. Die Primärwicklung des Spannungswandlers ist mit 2, diejenige des Stromwandlers mit 7 bezeichnet. Die Windungen 5 und 6 dienen einerseits als Verkettungswicklung für die Spannungswandlerglieder, andererseits als Eisenkerne für die Stromwandlerglieder. Eine Ausnahme macht lediglich das erste und das letzte Glied. In beiden muß gemäß Abb. 5 noch eine besondere Windung 6 angebracht werden, welche die Primär- bzw. Sekundärwicklung 7 bzw. 8 des Stromwandlers trägt. Bei diesen beiden Eisenkernen muß dafür gesorgt werden, daß sie keine Kurzschlußwindungen für die Spannungswandler darstellen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß das Eisen des Kernes gemäß Abb. 7 unter Zwischenlage eines Isolierbelages spiralförmig gewickelt wird, so daß im Eisen ein geschlossener Strom in tangentialer Richtung nicht zustande kommen kann.
Die Wirkung der Eisenkerne i der Spannungswandlerglieder als Stromwandlerverkettungswicklung kann dadurch verstärkt werden, daß gemäß Abb. 8 der Eisenkern noch mit Lagen aus einem nicht magnetischen, aber elektrisch gutleitenden Material, z. B. Kupfer, umgeben wird. Dieser Überzug aus gutleitendem Material muß aber so ausgebildet werden, daß in ihm keine Kurzschlußbahnen entstehen, welche durch den Spannungswandlerfluß induziert werden. Dies kann beispielsweise durch die irr, Abb. 8 dargestellte Formgebung erreicht werden.
Der Aufbau des vereinigten Wandlers wird dadurch erleichtert; daß man die Eisenkerne i und io an den gestrichelt gezeichneten Trennstellen ii erst bei der Montage zusammenbaut, so daß drei Arten von normalen Gliedern entstehen. Eine Art von Gliedern besteht aus je einem halben-von zwei aufeinanderfolgenden Spannungswandlergliedern. Die zweite Art ist das Anfangsglied, die dritte Art das Endglied.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vereinigter Spannungs- und Stromwandler, dadurch gekennzeichnet, daß wechselweise der Kern des einen Wandlers als Wicklung des anderen Wandlers ausgebildet ist.
2. Vereinigter Kaskadenspannungs- und Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlerkerne als Verkettungswicklungen für die Stromwandlerkerne dienen.
3. Vereinigter Kaskadenspannungs- und Stromwandler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromwandlerkerne als Verkettungswicklungen für die Spannungswandler dienen. q..
Vereinigter Kaskadenspannungs- und Stromwandler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Stromprimärwicklung verkettete Eisenkern derart, beispielsweise durch eine spirale Anordnung unter Einfügung von Isolierstreifen, ausgebildet ist, daß in ihm ein Strom in Richtung der Kraftlinien nicht fließen kann.
5. Vereinigter Kaskadenspannungs- und Stromwandler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkettungsströme des Stromwandlers nur zum Teil durch die die Flüsse des Spannungswandlers führenden Kerne, zum anderen Teil durch besondere Verkettungswindungen fließen, welche so ausgebildet sind, daß die Spannungswandlerflüsse in ihnen keinen Strom erzeugen können.
6. Vereinigter Kaskadenspannungs- und Stromwandler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungswandlereisenkerne derartig mit Trennfugen versehen' sind, daß der vereinigte Wandler bei der Montage aus einzelnen Teilen, welche vorher hergestellte Wicklungen tragen, zusammensetzbar ist.