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Meßeinrichtung für Gleichstromhochspannungsanlagen In Gleichstromhochspannungsanlagen
stößt die Messung der Spannung bzw. der Energie oder des Verbrauchs auf große Schwierigkeiten.
Während Wechselstromhochspannungen ohne weiteres durch Transformatoren auf eine
für die Meßgeräte erforderliche Höhe herabtrausformiert und das Meßgerät selbst
durch Transformatoren gegen Hochspannung isoliert werden kann, stehen für die Gleichstromhochspannung
nicht ähnliche einfache und alterprobte Mittel zur Verfügung. Es ist bekannt, mit
Hilfe umlaufender Magnetteile die Gleichstromgrdßen in W;echselstromgröluken umzuwandeln
und zur Messung dann die entsprechenden Wechselstromgeräte zu verwenden. Diese umlaufenden
Teile sind aber unbequem. Auch macht die Umformung sehr hoher Gleichspannungen große
Schwierigkeiten. Es ist auch bekannt, auf den Feidkreis einer Kommutatormaschine
zwei Wicklungen einwirken zu lassen, von denen die eine in dem einen Sinne durch
die zu messende Gleichstromgröbe, die andere in entgegengesetztem Sinne durch die
Ankerspannung gespeist wird. Das Meßgerät ist in diesem Falle in den Ankerstromkreis
eingeschaltet.
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Ferner ist es bekannt, den weitaus größten Teil der Gleichstromhochspannung
durch Vorwiderstände zu vernichten, die mit dem Meßgerät in Reihe oder in Spaunungsteilerschaltung
liegen. Es ist aber besonders schwierig, den Vorwiderstand so zu brauen und zu isolieren,
daß die auf das Meßgerät wirkende Spannung stets einen bestimmten Bruchteil der
Hochspannung ausmacht. Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich, wenn man an Stelle
von Widerständen Kapazitäten benützt.
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Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten beseitigt. Die Erfindung
betrifft eine Meßeinrichtung für Gleichstromhochspannungs
anlagen,
bei der die mechanischen Anziehungs- oder Abstoßungskräfte von im elektrischen Feld
dieser Spannung angebrachten leitenden Schirmen, Belegungen o. dgl. ausgenutzt werden.
die gekennzeichZf ist durch einen der Wirkung dieser ziehungs- oder Abstoßungskrafte
ausgesetztenit Koliledruckwiderstand o. dgl., der derart in einen Meßkreis eingeschaltet
ist, daß dieser eine der Gleiehhochspannung proportionale niedrige Spannung liefert.
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Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden:
In Fig. I ist die Meßeinrichtung mehr schematisch, in Fig. 2 mehr in konstruktiver
Ausführungsform dargestellt.
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I, 2 sind zwei Gleichstromhochspannungsleitungen mit erheblicher
Potentialdifferenz.
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An die Leitung 1 ist über das Rohr 30 der glockenförmige Metallkörper
3 mit dem von ihm getrennten metallischen Einsatzschirm 4 angeschlossen. Der Einsatzschirm
4 ist mittels des Bügels 5 auf der obersten Platte eines Kollledrulckwiderstandes
6 abgestützt, dessen unterste Platte auf einem an dem Rohr 30 befestigten Bügel
7 ruht; der Teil 4 ist über den Bügel 5 durch einen biegsamen Leiter 8 mit dem Teil
3 elektrisch verbunden.
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Die oberste Platte des E40hledmEckwiderstandes 6, die von dem Bügel
5 durch eine Isolierscheibeg isoliert ist, ist an einen isolierten, durch das Rohr
30 herausgeführten Draht 10 angesdilossen. Die unterste Platte steht unmittelbar
über den Bügel 7 mit dem Rohr 30 in Verbindung. Der Kohledruckwiderstand 6 bildet
den einen Zweig einer Meßbrücke ii, die von einer Spannungsquelle 12 gespeist wird.
In den Brückenzweig wird mittels der Klemmen , b das Meßgerät eingeschaltet. In
den Zug des Leiters 1 ist der Widerstand 13 eingeschaltet, an dessen Klemmen c,
d ein Strommeßgerät angeschlossen werden kann. Soll die Gleichstromleistung und
der Gleichstromverbrauch gemessen werden. dann wird an die Klemmen c, d der Stromzweig
eines Zählers angeschlossen. Am besten wird das an die Klemmen a, b angeschlossene
Gerät gemeinsam mit dem Eiohledruckn iderstand 6 geeicht. An den Leiter 2 ist ein
die Gegenelektrode bildender Schirm 14 angeschlossen. Der Einsatzschirm 4 des Körpers
3 wird um so stärker von dem Schirm 14 elektrostatisch angezogen, je höher die Spannung
zwischen den Leitern 1, 2 ist, und um so stärker werden die einzelnen Platten des
Kohledruckwiderstandes 6 aufeinandergedrückt. Da nun der elektrische Widerstand
des Teils 6 bekanntlich stark von den auf ihn einwirkenden mechanischen Druckkräften
abhängig ist, läßt sich die Brücke ii unschwer derart abgleichen, daß innerhalb
eines bestimmten Span nungsbereiches die an den Klemmen a, b auftretende Spannung
der Potentialdifferenz zwischen den Leitern 1, 2 proportional ist.
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Die Brücke 1 1 kann wegfallen, wenn der Kohledruckwiderstand 6 unmittelbar
mit dem Spannungsmeßgerät bzw. dem Spannungszweig des betreffenden Zählers in Reihe
geschaltet wird.
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In Fig. 2 sind die der Fig. I entsprechenden Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. Die Elektroden 3, 14 sind hier in einem Ölbehälter 15 an
dem Anschlußisolabor 16 untergebracht. In der auf dem Isolator angeordneten, gegebenenfalls
mit einem Fenster versehenen Schutzhaube 17 ist die gesamte Meßeinrichtung untergebracht
und gegebenenfalls auch der Widerstand 13. Dieser Widerstand kann wegfallen, wenn
man das Feld des Leiters I in bekannter Weise unmittelbar auf eine vom Strom des
Kohledruckwiderstandes durchflossene Magnetspule, einen entsprechenden Zähleranker
o. dgl. einwirken läßt.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß ohne Zuhilfenahme umlaufen
der Umformer, an der vollen Spannung liegender Widerstände o.dgl. mit einfachen
Mitteln Messungen an hohen Gleichspannungen durchgeführt werden können.