DE621134C - Kaskadenspannungsmesswandler - Google Patents

Kaskadenspannungsmesswandler

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Publication number
DE621134C
DE621134C DES92268D DES0092268D DE621134C DE 621134 C DE621134 C DE 621134C DE S92268 D DES92268 D DE S92268D DE S0092268 D DES0092268 D DE S0092268D DE 621134 C DE621134 C DE 621134C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
windings
overcoupling
choke
winding
voltage transducer
Prior art date
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Expired
Application number
DES92268D
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English (en)
Inventor
Carl Schrader
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens and Halske AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens and Halske AG
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens and Halske AG, Siemens AG filed Critical Siemens and Halske AG
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Application granted granted Critical
Publication of DE621134C publication Critical patent/DE621134C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/18Rotary transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

  • KaskadenspannungsmegwandIer Zur Messung höherer Spannungen bedient man sich vielfach eines Spannungsteilers, der aus einer Reihe hintereinandergeschalteter Drosselspulen besteht. Die für eine derartige-Drosselkaskade übliche Schaltung und Potentialsteuerung der einzelnen Drosseln ist in der Fig. r der Zeichnung zum besseren Verständnis des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt. Mit H ist die Hochspannungsleitung bezeichnet; E ist die Erdung. I bis III sind drei Glieder einer Drosselkette. Auf die Kerne der einzelnen Glieder sind zunächst einmal die eigentlichen Drosselwicklungen Dl, D2 und D3. aufgebracht, und diese Wicklungen sind hintereinander zwischen die Hochspannungsleitung und die Erde geschaltet. Bei gleicher Dimensionierung aller drei Stufen I bis III wird sich der gesamte Spannungsabfall gleichmäßig auf alle Drosseln verteilen. Um nun diesen gesamten Spannungsabfall messen zu können, muß eines der Drosselglieder eine Sekundärwicklung erhalten, aus welcher ein Meßinstrument gespeist wird. Zweckmäßig wählt man dazu das dem Erdpotential am nächsten gelegene Glied III, das mit einer Sekundärwicklung S versehen ist, an die das Meßinstrument 11Z angeschlossen ist. Durch die Energieentnahme für das Meßinstrument wird nun aber diese Drossel III belastet. Dadurch geht die zunächst vorhandene Gleichmäßigkeit der Verteilung des Gesamtspannungsabfalles auf die drei Drosseln verloren, und man ist auch nicht in der Lage, die durch die Belastung des Gliedes III entstandene Ungleichmäßigkeit einzueichen, da sich die Verteilung des Spannungsabfalles auf die drei Glieder mit der Belastung ändert und da an eine solche Drosselkette Meßgeräte sehr verschiedenen Energieverbrauches angehängt werden können.
  • Umdiesemübelstand zu begegnen, hat man nach Mitteln gesucht, durch die die ursprünglich gleichmäßige Verteilung des Spannungsabfalles auf die verschiedenen Drosseln wiederhergestellt wird. Zu diesem Zweck hat man sogenannte Überkopplungswicklungen zwischen den einzelnen Kernen angeordnet, die in der Zeichnung mit U bezeichnet sind. Durch diese Überkopplungswicklungen wird gewissermaßen die durch die Sekundärwicklung verursachte Belastung des Endgliedes III zum Teil auf die davorgeschalteten Glieder II und I übertragen, so daß die gleichmäßige Verteilung des Spannungsabfalles auf die Gliederkette auch bei wechselnder Sekundärbelastung sichergestellt ist. Drosselketten der beschriebenen Art verdanken ihre Entstehung im wesentlichen den Isolationsschwierigkeiten, die durch die in letzter Zeit üblich gewordenen hohen Spannungen, bedingt sind. Diese Isolationsschwierigkeiten werden durch die Verwendung mehrerer Glieder insofern verringert, als auf jedes Glied nunmehr nur noch ein Teil der gesamten Spannung entfällt, so daß die Isolation im Einzelgliede wesentlich leichter zu beherrschen ist, wenn man die Einzelglieder isoliert gegeneinander aufstellt. Nun stehen aber die Einzelglieder nicht nur durch die eigentlichen Drosselwicklungen, sondern auch durch die Überkopplungswicklungen miteinander in Verbindung. Um unter diesen Verhältnissen mit einem möglichst geringenIsolationsaufwandauszukommen, pflegt man in den einzelnen Drosselstufen die Eisenkerne mit der Mitte der auf ihnen befindlichen Drosselwicklung und die Überkopplungswicklungen mit der Verbindungsleitung zweier benachbarter Drosselwicklungen zu verbinden. Dadurch ergibt sich eine Potentialverteilung, die für eine beispielsweise angenommene Spannung der Leitung H. von go kV gegen Erde zahlenmäßig in die Fig. i eingetragen ist. Die Enden der Drosselwicklungen führen demnach Spannungen von 9o, 60, 30 und o kV gegen Erde. Die Eisenkerne haben Spannungen von 75, 45 und 15 kV gegen Erde, die beiden Überkopplungswicklüngen haben Spannungen von 6o und 3o-kV gegen Erde entsprechend den Spannungen der Verbindungsleitungen derjenigen Eisenkerne, welche von ihnen miteinander gekoppelt werden. Auf diese Weise ist das Isolationsproblemwesentlicb'vereinfacht worden,. ihsofern,#läls bei der beispielsweise angenommenen Gesamtspannung von .go kV die höchste vorkommende Spannung zwischen jedem Eisenkern und seiner Drosselwicklung nur noch 15 kV beträgt und .auch die Überkopplungswicklungen lediglich gegen i 5 kV isoliert zu werden brauchen. Um nun an Isolation möglichst zu sparen, hat -man bisher als besonders zweckmäßig angesehen und>deshalb ausschließlich verwendet eine Spulenanordnung, wie sie in der Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Figur ist das Glied II aus Fig. i dargestellt und mit D die Drosselwicklung bezeichnet. U1 bzw. U3 sind die tTberkopplungswicklungen, die zu dem Gliede I bzw. III führen. Die Drosselwicklung D ist -in der üblichen Weise als Scheibenwicklung ausgebildet, so daß ihre mittleren Teile das Potential des Kerns.' führen, während ihre Stirnflächen unter Beibehaltung der für die Fig. i angenommenen Zahlenwerte einen Spannungsunterschied von 15 kV gegen den Kern haben. Die Spule wird demnach zweckmäßig auf ihrer gesamten Länge gegen den Kern gegen 15 kV isoliert. Da nun die Überkopplungs-Wicklungen Ui und U, ebenfalls 15 kV gegen den Kern führen, und zwar dieselbe Spannung wie die ihnen zunächst liegenden Stirnflächen der Spule -D haben, so kann man die Isolation der Spulen D und U gegeneinander auf ein sehr geringes Maß beschränken und braucht lediglich auch die Spulen U gegen den Kern zu isolieren. Der Isolationsaufwand der bekannten Anordnung ist somit auf das denkbar niedrigste Maß eingeschränkt.
  • Diese von der Fachwelt als besonders vorteilhaft angesehene Spulenanordnung wird erfindungsgemäß verlassen und dafür eine Anordnung gewählt,. die isolationstechnisch schwieriger zu beherrschen ist, dafür aber sehr erhebliche andere Vorteile bietet, die den erhöhten Isolationsaufwand überwiegen.
  • Erfindungsgemäß werden nämlich, wie sich aus der Fig:3--ergibt; die überkopplungs-Wicklungen Ui und U, innerhalb der Drosselwicklung D angeordnet. Dadurch steigert sich der Isolationsaufwand erheblich. Während man nämlich vorher alle drei Spulen unmittelbar nebeneinander anordnete und lediglich mit einer für i5 kV bemessenen gemeinsamen Isolierhülle zu umgeben brauchte, müssen nunmehr drei gesonderte Isolierhüllen vorgesehen werden. Zunächst müssen die Überkopplungswicklungen gegen den Kern mit i5 kV isoliert sein. - Weiterhin muß aber auch zwischen den überkopplungswicklungen und der Drosselwicklung eine gleich starke Isolation vorgesehen werden, da die inneren Enden der überkopplungswicklungen dem mittleren Teil der Drosselwicklung gegenüberstehen und somit auch gegen diesen einen Potentialunterschied von etwa :15 kV aufweisen. Weiterhin stoßen nunmehr die beiden überkopplungswicklungen mit ihren Stirnseiten unmittelbar aneinander. Diese Überkopplungswicklungen haben aber einen Potentiatunterschied von 3o kV, Somit müssen die Spulen Ui und U3 an ihren Stirnseiten gegen 3o kV voneinander isoliert sein, was- zweckmäßig durch besonders zwischen ihnen vorgesehenes Isolationsmaterial I geschieht. Diese scheinbar sehr unzweckmäßige Spulenanordnung bringt den Vorteil mit sich, daß durch sie die Kopplung zwisehen den Überkopplungswicklungen desselben Eisenkernes gegegüber der früher üblichen Anordnung sehr erheblich verbessert wird. Dadurch wird aber in weit höherem Maße als bei -der bisher üblichen Anordnung eine gleichmäßige Verteilung der Sekundärlast auf alle Drosselglieder erreicht, und man kann demnach entweder bei gleicher Kerngröße und gleicher Genauigkeit die Sekundärbelastung der Drosselkette auf ein Mehrfaches steigern; oder man kann bei gleicher Genauigkeit und gleicher Sekundärbelastung die einzelnen Drosseln wesentlich kleiner bauen: Somit hat die zunächst scheinbar unzweckmäßige Anordnung einen erheblichen wirtschaftlichen Fortschritt zur Folge.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: r. Kaskadenspannungsmeßwandler, bestehend aus einzelnen Drosselspulen in Reihenschaltung, von denen das Endglied eine Sekundärwicklung trägt und zwischen denen Überkopplungswicklungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Drosselspule die Überkopplungswicklungen innerhalb der Drosselwicklung angeordnet sind. a. Wandler nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der Überkopplungswicklungen so groß bemessen ist, daß diese sich fast über die ganze Länge der Drosselwicklung erstrekken und nur um einen durch den Spannungsunterschied zwischen zwei benachbarten Überkopplungskreisen bedingten Abstand voneinander entfernt sind.
DES92268D 1929-06-16 1929-06-16 Kaskadenspannungsmesswandler Expired DE621134C (de)

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DES92268D DE621134C (de) 1929-06-16 1929-06-16 Kaskadenspannungsmesswandler

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DES92268D DE621134C (de) 1929-06-16 1929-06-16 Kaskadenspannungsmesswandler

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DE621134C true DE621134C (de) 1935-11-01

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ID=7517113

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DES92268D Expired DE621134C (de) 1929-06-16 1929-06-16 Kaskadenspannungsmesswandler

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DE (1) DE621134C (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE755241C (de) * 1938-06-28 1953-05-18 Fernseh Gmbh Anordnung zur Erzeugung von hohen Gleichspannungen aus saegezahnfoermig verlaufenden Stroemen
DE1076805B (de) * 1957-08-31 1960-03-03 Siemens Ag Kaskadenstromwandler

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE755241C (de) * 1938-06-28 1953-05-18 Fernseh Gmbh Anordnung zur Erzeugung von hohen Gleichspannungen aus saegezahnfoermig verlaufenden Stroemen
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