DE667632C

DE667632C - Hochspannungsmesseinrichtung mit kapazitiver Spannungsteilung unter Verwendung von Kondensatordurchfuehrungen

Info

Publication number: DE667632C
Application number: DEA72808D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hugo Vahl
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1934-03-23
Filing date: 1934-03-23
Publication date: 1938-11-17

Description

Hochspannungsmeßeinrichtung mit kapazitiver Spannungsteilung unter Verwendung von Kondensatordurchführungen Es ist bereits bekannt, die Spannung von Hochspannungsleitungen mittels kapazitiver Spannungsteilung zu messen. Derartige Einrichtungen bestehen aus einem Hochspannungskondensator, vorwiegend den Durchführungen von Schaltern und Transformatoren, bei denen ein Meßbelag zur Abnahme der Meßspannung vorgesehen ist. Aus mechanischen Gründen muß der Meßbelag gegenüber Erde bzw. dem Gehäuse einen gewissen Abstand haben, so daß die an Erde liegende Teilkapazität einen verhältnismäßig großen Spannungsabfall aufweist. Die Spannung an dem Meßbelag beträgt bei den üblichen Anordnungen mehrere tausend Volt. Um an den Meßbelag Niederspannungsinstrumente anschließen zu können, hat man daher bereits zwischen den Meßbelag und Erde einen Transformator eingeschaltet, an dessen Sekundärseite das eigentliche Meßinstrument angeschlossen wurde. Es ist auch weiterhin bekannt, das Potential der an Erde liegenden Teilkapazität durch Parallelschaltung eines zusätzlichen Präzisionskondensators herabzusetzen. Die bekanntem Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß die Messung in starkem Maße von Temperaturschwankungen beein.fiußt wird. Dies ist darauf zurückzufüh. ren, daß die eigentliche Meßkapazität, die bei Kondensatordurchführungen z. B. aus Hartpapier besteht, einen sehr starken Temperaturkoeffizienten. hat, während die Parallelkapazität oder der vorgesehene Wandler im allgemeinen wenig temperaturempfindlich ist. Bei Temperaturschwankungen wird infolgedessen die Spannungsverteilung des kapazitiven Spannungsteilers verändert, Lind die Messung ist ungenau. Es könnte zunächst möglich erscheinen, den Parallelkondensator, insbesondere hinsichtlich seines Dielektrikums, aus dem gleichen Material zu machen wie den Hauptkondensator; oder man könnte den Hauptkondensator mit einem geeigneten Temperaturkoeffizienten berechnen und bauen, so daß in beiden Fällen eine Temperaturabhängigkeit vermieden wird. Diese Wege sind aber für den vorliegenden Fall nicht oder kaum gangbar; denn hierdurch würde die Meßan,ordnung außerordentlich verteuert werden. Es ist für Kondensatoren an sich auch bekannt, zur Erzielung einer Temperaturunabhängigkeit :oder einer bestimmten Temperaturabhängigkeit den Kondensator aus Einzelkondensatoren mit verschieden gewählten Dielektriken zusammenzusetzen, die sich in der gewünschten Weise mit ihren Temperaturkoeffizienten ergänzen. Hierdurch erhält man dann einen Kondensator, dessen Kapazität von Temperaturänderungen unabhängig oder in der gewünschten Weise abhängig ist. Gemäß der Erfindung wird in ähnlicher Weise eine Temperaturunabhängigkeit für Hochspannungsmeßeinrichtungen unter Verwendung von Kondensatordurchführungen, bei denen der an Erde liegenden Teilkapäzitat zur Herabsetzung ihres Potentials gegen Erde in bekannter Weise wenigstens ein weiterer Kondensator parallel geschaltet ist, dadurch erzielt, daß der oder die Parallelkondensatoren aus einzelnen Kondensatoren mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten aufgebaut sind, derart, daß die Temperaturabhängigkeit der Meßanordnung hierdurch beseitigt wird. Es läßt sich zugleich bei Anschluß temperaturabhängiger Meßeinriclitungen der Temp°raturkoeffizient der Parallelkondensatoren so wählen, daß auch gleichzeitig die Temperaturabhängigkeit der Melkeinrichtung mit kompensiert wird. Die Kondensatoren mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten werden in unmittelbarer Nähe der eigentlichen Hochspannungsmeßkapazität angeordnet, damit sie die gleichen Temperaturschwankungen erfahren wie die Meßkapazität..
Die erfindungsgemäße Einrichtung ergibt den Vorteil, daß ein durch die Betriebsbedingungen gegebener Hochspannungskondensator und für die Meßeinrichtung billige Papierkondensatoren verwendet werden können. Außerdem lassen sich einfache Niederspannungsmeßinstrumente, und zwar vorwiegend statische Instrumente, anschließen, die für .eine Spannung von wenigen hundert Volt bestimmt sind. Die Angaben des Instrumentes sind dabei praktisch unabhängig von Temperaturschwankungen. Durch die Vergrößerung der an Erde liegenden Kapazität erreicht man weiterhin, daß die Kapazität der Verbindungsleitungen zwischen Instrument und Meßb@elag weniger ins Gewicht fällt.
In den Abbildungen ist die Meßeinrichtung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Mit L ist die Hochspannungsleitung, mit E die Erde bezeichnet. Der eigentliche Hochspannungskondensator bzw. die Kapazität zwischen dem Meßbelag M und der Hochspannungsleitung L ist mit C, bezeichnet, die Kapazität zwischen Meßb.elag und Erde bzw. Gehäuse mit C2. In an sich bekannter Weise ist zu der Teilkapazität C2 ein weiterer Kondensator C3 parallel geschaltet. Der Kündensator C3 wird so bemessen, daß die Spannung zwischen dem Meßbelag und Erde nur einige hundert Volt beträgt. Mit J ist das Meßgerät, vorzugsweise ein statisches Instrument, bezeichnet. Wenn das Meßgerät selbst temperaturk Kompensiert ist, also keine Temperaturfehler besitzt,. so wird der Temperaturkoeffizient des Kondensators C3 so gewählt, daß C3 die gleiche Temperaturabhängigkeit aufweist wie die Teilkapazitäten Cl und C2. Man kann aber dem Kondensator C3 auch eine von Cl und C2 abweichende Temperaturabhängigkeit geben, um gleichzeitig eine etwaige Temperaturabhängigkeit des Meßinstrumentes J zu kompensieren.
In der Abb. z ist gestrichelt noch ein Kondensator C4 angedeutet, der die Kapazität der Meßleitungen zwischen dem Meßbelag und dem Instrument veranschaulicht.
Die Kapazität C4 der Verbindungsleitungen kann bei der Bemessung des Kondensators C3 mit berücksichtigt werden. Da jedoch die Verbindungsleitungen im allgemeinen einen Luftkondensator darstellen, ist die Temperaturabhängigkeit zu vernachlässigen.
Als Instrumente können neben statischen Instrumenten .auch stromverbrauchende Meßgeräte und Synchronisiereinrichtungen angeschlossen werden. Es ist auch möglich, das Instrument selbst über einen Transformator anzuschließen, der für eine wesentlich niedrigere Spannung zu bemessen ist als bei den bekannten Einrichtungen mit Transformator.

Claims

PATRNTANSPRUCH: Hochspannungsmeßeinrichturg mit kapazitiver Spannungsteilung unter Verwendung von. Kondensatordurchführungen, bei den-en der an Erde liegenden Teilkapazität zur Herabsetzung ihres Potentials gegen Erd,2 weitere Kapazitäten parallel geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkapazitäten in an sich bekannter Weise aus einzelnen Kondensatoren mit verschiedenen Temperaturkoeffizienten aufgebaut sind, derart, daß die Temperaturabhängigkeit der Meßanordnung hierdurch beseitigt wird und daß die Zusatzkondensatoren in unmittelbarer Nähe der Hochspannungsdurchführung angeordnet sind.