DE678840C - Hochspannungswandler, insbesondere Messwandler fuer grosse Messgenauigkeit - Google Patents

Hochspannungswandler, insbesondere Messwandler fuer grosse Messgenauigkeit

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DE678840C
DE678840C DES118837D DES0118837D DE678840C DE 678840 C DE678840 C DE 678840C DE S118837 D DES118837 D DE S118837D DE S0118837 D DES0118837 D DE S0118837D DE 678840 C DE678840 C DE 678840C
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voltage winding
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase AC
    • H01F38/24Voltage transformers
    • H01F38/26Constructions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Description

  • Hochspannungswandler, insbesondere Meßwandler für große Meßgenauigkeit, Die Erfindung bezieht sich auf Wandler mit offenem Eisenweg. Derartige Wandler haben den Vorteil, daß infolge der vollständigen Symmetrie ihrer Konstruktion keine Schwierigkeiten bestehen, eine wirtschaftlich günstige Isolation zwischen den Hoch- und Niederspannungswicklungen herzustellen.
  • Es sind bereits eine Reihe von Ausführun-#-en von Wandlern mit offenem Eisenweg bekannt. Z. B. ist eine Ausführung bekannt, bei welcher der sich auf Erdpotential befindende Eisenkern die Niedlerspannungs- und Hochspannungswicklung trägt. Die letztere ist gegenüber der Niederspannungswicklung und der Masse durch einen rohrförmigen Teil isoliert, welcher an einem seiner Enden geschlossen ist.
  • Weiterhin ist bekanntgeworden, Wandler mit offenem Eisenweg als Durchführungsisolatoren auszubilden. Der Magnetkreis be= findet sich infolgedessen auf dem Potential der Hochspannungsleitung. Als Isolation hat man eine stufenweise Isolation angewendet, welche die Wicklungen von dem Magnetkreis trennt. Ferner hat man zur Erzielung einer günstigen Spannungsverteilung in die Isoliermasse Metallschichten eingebettet und diese mit verschiedenen Punkten der Hochspannungswicklung verbunden. Die Niederspannungswicklung hat man an dem der Erde zugekehrten Ende der Hochspannungswicklung angebracht. Die bisher bekanntgewordenen Ausführungen . von Wandlern mit offenem Eisenkern weisen aber neben ihren Vorteilen auch erhebliche Nachteile auf. Sie haben nämlich gegenüber normalen Wandlern stark erhöhten magnetischen Widerstand und weisen verhältnismäßig große Fehler infolge starker Blindströme sowie einen starken Streufluß auf. Infolgedessen hat man bisher Wandler mit offenem Eisenkern trotz ihrer Vorteile in der Praxis nicht in nennenswertem Umfange verwenden können, da .es nicht oder nur unter den größten Schwierigkeiten möglich war, die Vorschriften bezüglich der Meßgenauigkeit und der Größe des Leerlauferregerstroms zu erfüllen.
  • Den Gegenstand der Erfindung bildet nun ein Hochspannungswandler mit offenem Eisenkern, bei welchem die Nachteile der bisher bekanntgewordenen Ausführungen vermieden sind. Dies wird dadurch erreicht, daß bei einem Hochspannungswandler, bei welchem die Hochspannungs- und die Niederspannungswicklung konzentrisch zueinander, durch eine Isolationsschicht voneinander getrennt, auf einem offenen Magnetkern angeordnet sind, mit verschiedenen Punkten der Hochspannungswicklung Kondensatoren, deren Dielektrikum von der Isolierschicht des Wandlers gebildet wird, verbunden sind, die die störenden Blindströme kompensieren und hierdurch den Fehler des Wandlers verringern. Vorteilhaft werden diese zusätzlichen Kondensatoren in an sich bekannter Weise in Form von Metallschichten in die Isolierschicht eiregebettet, wodurch sie gleichzeitig den Potentialabfall in der Hochspannungsisolation steuern..-,; An Hand der Zeichnung soll die Erfindung:' näher erläutert werden.
  • Abb. i stellt einen Hochspannungswandler gemäß der Erfindung im Längsschnitt dar, und Abb. 2 zeigt schematisch die Schaltung des Wandlers gemäß Abb. i.
  • Die Abb. i zeigt einen Hochspannungswandler,' dessen eine Klemme geerdet ist. Der Eisenkern ist offen und besteht aus einem Zylinder A. Um den bei einem offenen Eisenkern sehr hohen magnetischen Widerstand zu verkleinern, ist an einem Fuß des Eisenkerns A -ein kreisförmiger Polschuh B vorgesehen. Unmittelbar auf den Zylinder A ist die Niederspannungswicklung C aufgebracht. Zu dieser Niederspannungswicklung ist die Hochspannungswicklung E konzentrisch angeordnet. Die beiden Wicklungen sind durch eine Isolierschicht D, voneinander getrennt. Die Anordnung der Wicklungen ist hierbei derart getroffen, daß der Streuungskoeffizient zwischen ihnen so klein ist, wie es die erforderliche Isolation zuläßt. In die Isolierschicht D sind in an sich bekannter Weise Metallschichten M eingebettet, welche mit verschiedenen Punkten der Hochspannungswicklung verbunden sind. Diese.Metallschichten bilden zusammen mit der Isolation als Dielektrikum Kondensatoren, welche in der aus der Abb.2 ersichtlichen Weise längs den Wicklungen verteilt sind. ' Versuche haben gezeigt, daß durch das Zusammenwirken der vorstehend angegebenen Merkmale die für den Betrieb des Spannungswandlers nötige Stromquelle verkleinert und durch die Kompensation des Blindstromes der Fehler des Wandlers verringert wird. Außerdem weist der Wandler infolge der Anordnung der Wicklungen nur einen geringen Streukoeffizienten auf. Wie bereits erwähnt, ist eine Herabsetzung des, Streukoeffizienten bei Wandlern mit offenem Eisenkern von besonderer Bedeutung, da dieser, wie gesagt, im Vergleich zu Wandlern mit geschlossenem Eisenkern infolge der Erhöhung des Streuflusses und der Verteilung des Flusses längs des Eisenkerns normalerweise sehr hoch ist.
  • Die Streuflüsse werden, wie gesagt, weiterhin durch die Wirkung der Metallschichten 1L1 verringert,-da diese es ermöglichen, die Dicke des Isolators D- herabzusetzen. Durch die vereinigte Wirkung der Anordnung der Wicklung und der die Kondensatoren bildenden Metalleinlagen kommt man also trotz des für die Größe des Streukoeffizienten ungünstigen offenen Eisenkerns zu einem für die Praxis, genügend niedrigen Streukoeffizienten. Es ist hierbei auch zu beachten, daß man zur Erzielung eines brauchbaren Leerlaufstromes in @ä'ex Hochspannungswicklung eine schwache Induktion in dem Eisenkern wählen muß, was Nviederum zu einer erhöhten Windungszahl führt, so daß sich ein erhöhter Streukoeffizient um so stärker auswirkt.
  • Die durch die Isoliermasse und die Metalleinlagen gebildeten Kondensatoren beeinflussen auch die Leerlaufcharakteristik des Wandlers. Infolge der Unregelmäßigkeit ihrer Verteilung auf die verschiedenen Abschnitte der Wicklung können sie nämlich eine innere kapazitive Ladung bilden, . durch welche der Übersetzungsfehler und die Phasenverschiebung 'verringert wird, welche der Wandler bei Leerlauf aufweist.
  • Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich also, daß die Nachteile, die die bisher bekanntgewordenen Wandler mit offenem Eisenkern aufweisen, alle in einem gewissen inneren technischen Zusammenhang stehen und daß sie durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäßen Merkmale praktisch vollständig beseitigt werden.
  • Ein Wandler gemäß der Erfindung ist auch mit Vorteil als Hochspannungsprüfwandler verwendbar und ermöglicht es, die Leistung eines solchen Prüfwandlers zu erhöhen.
  • Im einzelnen wird es durch die Erfindung ermöglicht, i. eine Windung durch einen beliebigen Bruchteil des gesamten Kraftflusses umfassen zu lassen, was eine leichte Regelung des Übersetzungsverhältnisses des Wandlers gestattet, und 2. auf die Phase der induzierten Spannung zu wirken, indem eine der Wicklungen in bezug auf die andere etwas verschoben wird. Diese Verschiebung, welche auf einige Windungen beschränkt werden kann, nützt die Phasenänderungen des in dem Kern vorhandenen Kraftflusses aus. Die magnetischen Verhältnisse längs des Kerns sind nämlich nicht konstant, und zwar infolge des Einflusses, den die Enden des Kerns und die Nachbarschaft von metallischen Massen ausüben, welche nicht die gleichen magnetischen Eigenschaften wie der übrige Teil des Kerns besitzen.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Hochspannungswandler, insbesondere Meßwandler für große Meßgenauigkeit, bei dem die durch eine Isolationsschicht getrennte Hochspannungs- und Niederspannungswicklung konzentrisch zueinander auf einem offenen Eisenkern angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß Anzahl und Größe der mit verschiedenen Punkten der Hochspannungswicklung galvanisch verbundenen Metalleinlagen in der Isolierschicht zwischen Hochspannungs- und Niederspannungswicklung, deren Dielektrikum von der Isolierschicht des Wandlers selbst gebildet wird, so gewählt werden, daß ihre Kapazität die störende Induktivität kompensiert.
  2. 2. Hochspannungswandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, die Kondensatoren in an sich bekannter Weise in Form von Metallschichten in die Isolationsschicht eingebettet sind.
  3. 3. Hochspannungswandler nach Anspruch i und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungswicklung und der Isolator kegelstumpfförmig sind, während die Niederspannungswicklung zylinderförmig ist, wobei der große Durchmesser des Isolators an der Oberspannungsseite der Hochspannungswicklung liegt.
DES118837D 1934-12-29 1935-06-28 Hochspannungswandler, insbesondere Messwandler fuer grosse Messgenauigkeit Expired DE678840C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE925186C (de) * 1942-08-09 1955-03-14 Brown Ag Hoechstspannungstransformator, insbesondere Spannungswandler
DE952368C (de) * 1951-11-08 1956-11-15 Licentia Gmbh Anordnung zur Potentialssteuerung der Stromwandler-Hochspannungsdurchfuehrung eines einseitig geerdeten Spannungswandlers mit einem Stromwandler
DE1184858B (de) * 1962-12-14 1965-01-07 Siemens Ag Stabkern-Spannungswandler

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