DE7126792U

DE7126792U - POWER CONVERTER

Info

Publication number: DE7126792U
Application number: DE19717126792
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-13
Filing date: 1971-07-13
Publication date: 1972-06-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Stromwandler für Meßzwecke. Derartige Wandler werden in oder an unter Hochspannung stehenden Leitungen angebracht, um ein Meßsignal zu erhalten, dessen Spannung ungefährlich ist. Sie Bind im wesentlichen nach Art eines Transformators aufgebaut und v/eisen eine Primärwicklung auf, die von einem Teil des den Meßstrom führenden Leitungszugs gebildet wird. Am Ausgang einer Sekundärwicklung ist das Meßsignal verfügbar, beide Wicklungen werden von einem Eisenkern in bekannter Weise umschlossen.The invention relates to a current transformer for measuring purposes. Such transducers are attached in or on lines under high voltage in order to receive a measurement signal, whose tension is harmless. They are essentially constructed in the manner of a transformer and v / iron a primary winding which is formed by part of the line run carrying the measuring current. The measurement signal is available at the output of a secondary winding; Way enclosed.

Man kennt im wesentlichen zwei Bauarten derartiger Wäimler. Der sogenannte Zangenwandler weist einen zweiteiligen Ringkern auf, der die Sekundärwicklung trägt. Er. kann an die den Primärleiter bildende Hochspannungsleitung angelegt werden, indem diese mit dem Kern zangenartig umfaßt wird. Der Vorteil dieses Wandlertyps ist darin zu sehen, daß ohne Unterbrechung der Leitung an beliebiger Stelle gemessen werden kann. Ein Nachteil ist jedoch darin zu sehen, daß der geteilte Ringkern einen Luftspalt aufweist, der nicht mit großer Genauigkeit reproduzierbar ist, so uaß wechselnde Streuverluste auftreten, die sich in einem unsicheren Meßergebnis bemerkbar machen.There are essentially two types of Wäimler of this type. The so-called clip-on converter has a two-part toroidal core that carries the secondary winding. He. can to the the high-voltage line forming the primary conductor can be applied by grasping it with the core like a forceps. The advantage of this type of converter is that it can be measured at any point without interrupting the line can be. A disadvantage, however, is to be seen in the fact that the split toroidal core has an air gap which is not reproducible with great accuracy, so uaß changing scattering losses occur, which result in an uncertain Make the measurement result noticeable.

Eine andere Art von Wandlern weist einen geschlossenen Eisenkern, vorzugsweise einen Bandringkern, auf, als Primärleiter dient eine beiderseits mit Anschlüssen versehene Durchsteckschiene. Dies bedingt eine Auftrennung des Leitungszugs am Meßort, was häufig mit Nachteilen verbunden ist.Another type of transducer has a closed iron core, preferably a band ring core, than The primary conductor is a push-through rail provided with connections on both sides. This requires a separation of the line run at the measurement location, which is often associated with disadvantages.

Sp/BzSp / Bz

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Es besteht demgemäß die Aufgabe, einen Wandler für Meßzwecke zu schaffen, der die Vorteile der bekannten Wandlertypen in sich vereint, ohne deren Nachteile aufzuweisen. Accordingly, the object is to create a transducer for measuring purposes which has the advantages of the known types of transducers united in itself without showing their disadvantages.

Eine Lösung der Aufgabe wird in einem Stromwandler für Meßzwecke gesehen, der im wesentlichen besteht aus einem die Primärwicklung bildenden Teil eines den Meßstrom führenden ununterbrochenen Leitungszugs, einem Spulenkörper mit einer Sekundärwicklung sowie einem beide Wicklungen umschließenden Ringkern und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ringkern ein luftspaltfreier Bandkern ist und daß der mit einer Aufnahme für die Primärwicklung versehene Spulenkörper einen ringförmigen Raum zur Aufnahme des Bandkerns aufweist und daß am Spulenkörper eine Wickelvorrichtung zur Herstellung des Bandkerns am Meßort angebracht ist.A solution to the problem is seen in a current transformer for measuring purposes, which essentially consists of a die Primary winding forming part of the measuring current leading uninterrupted line train, a bobbin with a Secondary winding and a toroidal core surrounding both windings and which is characterized in that the Toroidal core is an air gap-free tape core and that the with A bobbin provided with a receptacle for the primary winding provides an annular space for receiving the tape core and that a winding device for producing the tape core is attached to the measuring location on the bobbin.

Um ein optimales Ergebnis zu erhalten, sind dabei Bandmaterial, Banddicke und Durchmesser des Bandkerns so aufeinander abzustimmen, daß beim Wickeln eine Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften des Bandmaterials durch Biegung nicht auftritt.In order to achieve an optimal result, the tape material, tape thickness and diameter of the tape core are so closely related to agree that when winding an impairment of the magnetic properties of the strip material does not occur due to bending.

Auf diese Weise läßt sich an jedem beliebigen Ort einer ununterbrochenen Hochspannungsleitung ein Stromwandler anbringen, der infolge seines Aufbaues genaue Meßwerte liefert, die auf eine der vielen bekannten Weisen auch drahtlos übertragen werden können. Besonders geeignet sind derartige Stromwandler auch zur Anbringung an schwer zugänglichen Orten, beispielsweise in radioaktiver Strahlung ausgesetzten Räumen, da die Möglichkeit der Beeinträchtigung eines luftspaltbehafteten magnetischen Kreises durch Umwelteinflüsse, hier durch ionisierende Strahlung, entfäxlt.In this way, a current transformer can be installed anywhere on an uninterrupted high-voltage line install, which due to its structure provides accurate readings, which also in one of the many known ways can be transmitted wirelessly. Such current transformers are also particularly suitable for attachment to heavy accessible places, for example in rooms exposed to radioactive radiation, since the possibility of impairment a magnetic circuit with an air gap due to environmental influences, here due to ionizing radiation.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Figuren 1 bi3 3 ein Ausführungsbeispiel in mehreren Ansichten dargestellt.To explain the invention, an exemplary embodiment is shown in several views in FIGS. 1 to 3.

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Figur 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Stromwandlers im Querschnitt. Der im wesentlichen ringförmige Spulenkörper 1 (siehe auch Figur 3) hat zwei symmetrisch zur Kittelebene angeordnete Kammern 3 und 3' zur Aufnahme der geteilten Sekundärwicklung 4. Das kreisackeibenrörmige Mittelteil 5 des Spulenkörpers 1 weist eine tiefe Ringnut 6 auf, in welche der ununterbrochene Eeitungszug als Primärwicklung eingelegt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Spulenkörper 1 in einer Ebene 8 parallel zur Spulenachse der Sekundärwicklung 4 teilbar, sein Oberteil 1 weist einen nach unten gerichteten Fortsatz 9 auf, welcher den Teil des als Primärwicklung dienenden leitungszugs 7 in der Ringnut 6 festhält. In Gern Spulenkörper 1 ist ein ringförmiger Raum 10 zur Aufnahme des Bandkerns derart angeordnet, daß er beide Wicklungen, nämlich die Sekundärwicklung 4 und den die Primärwicklung bildenden, in der Nut 6 eingelegten Lei-Vuiigääug 7 UüifaSt, sr ist ässhslb iiü rechten Winkel *«i den Aufnahmen der Wicklungen ang^öoi.']net. Figure 1 shows the structure of a current transformer according to the invention in cross section. The essentially annular bobbin 1 (see also Figure 3) has two chambers 3 and 3 ', arranged symmetrically to the center plane, for receiving the split secondary winding 4. The circular center part 5 of the bobbin 1 has a deep annular groove 6 into which the uninterrupted cable pull as Primary winding can be inserted. For this purpose, the coil body 1 can be divided in a plane 8 parallel to the coil axis of the secondary winding 4; its upper part 1 has a downward extension 9 which holds the part of the cable 7 serving as the primary winding in the annular groove 6. In Gern bobbin 1, an annular space 10 for receiving the tape core is arranged in such a way that it has both windings, namely the secondary winding 4 and the lei-Vuiigääug 7 UüifaSt, sr ässhslb iiü right angle * «which forms the primary winding and is inserted in the groove 6 i the recordings of the windings ang ^ö oi. '] net.

Das Einbringen des luftepaltfreien Bandkerne 11 in dem dafür vorgesehenen ringförmigen Raum 10 in dem Spulenkörper 1 ist in Figur 2 dargestellt. Zu diesem Zwecke ist eine Wickelvorrichtung vorgesehen, die aus einem in dem Spulenkörper 1 drehbar gelagerten, die innere Begrenzung des ringförmigen Raums 10 bildenden in einer achsparallelen Ebene teilbaren hohlzylindrischen Körper 12 und einem Antriebsmittel zum Drehen dieses Körpers besteht. Als Antriebsmittel dient hier ein Ritzel 13, welches in die Randparforation des hohlzylindrischen Körpers 12 eingreift. Der hohlzylindrische Körper 12 weist weiter noch Kittel zum Befestigen des Bandanfangs auf, welche hier nicht im einzelnen dargestellt sind. Das magnetische Bandmaterial 14, aus dem der Bandkern hergestellt werden soll, ist auf der Vorratsspule 15 aufgewickelt. Diese Vorratsspule 15 ist abnehmbar am Spulenkörper 1 angebracht, der Anfang des Bandes H wirdThe introduction of the air gap-free tape core 11 in the annular space 10 provided for this in the bobbin 1 is shown in FIG . For this purpose a winding device is provided which consists of a hollow cylindrical body 12 rotatably mounted in the bobbin 1, forming the inner boundary of the annular space 10 and dividable in an axially parallel plane, and a drive means for rotating this body. A pinion 13, which engages in the edge perforation of the hollow cylindrical body 12, serves as the drive means. The hollow cylindrical body 12 also has gowns for fastening the beginning of the tape, which are not shown in detail here. The magnetic tape material 14 from which the tape core is to be produced is wound on the supply reel 15. This supply reel 15 is detachably attached to the reel body 1, which becomes the beginning of the tape H

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am hohlzylindrischen Körper 12 befestigt, durch Drehen des Ritzels 13 wird aas Band 14 in dem ringförmigen Raum 10 des Spulenkörpers 1 zu einem geschlossenen Bandkern aufgespult. Nach Beendigung des Aufspulvorgangs kann die Vorratsspule 15 und das zur knickfreien Führung des Bandes dienende Zwischenstück 16 abgenommen und entfernt werden.attached to the hollow cylindrical body 12 by turning of the pinion 13 is aas band 14 in the annular space 10 of the spool 1 to a closed band core wound up. After the winding process is complete, the Supply reel 15 and the intermediate piece 16, which serves to guide the tape without kinks, have been removed and removed will.

Die Durchmesser des hohlzylindrischen Körpers 12 und der Vorratsspule 15 sind so groß gewählt, daß eine Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften des Bandmaterials, das gegen Biegung empfindlich ist, nicht auftritt. Bei einem Band aus Mu-Metall beträgt die Banddicke beispielsweise 50 /um, die Durchmesser der Teile 12 und 15 sind dann mit etwa 10 cm zu wählen. Zum Dreaen des hohlzylindrischen Körpers 12 können beliebige andere Methoden zum Einsatz kommen, beispielsweise kann auf einem Teil der Mantelfläche des hohlzylindrischen Körpers 12 eine Schnur aufgewickelt sein, die in Drehrichtung abziehbar ist. XJm das Abnehmen des Oberteils 1' des Spulenkörpers 1 zu ermöglichen, siehe Figur 1, ist der hohlzylindrische Körper 12 an zwei Stellen mit achsparallelen Schnitten in der Ebene 8 getrennt und somit teilbar.The diameter of the hollow cylindrical body 12 and the supply reel 15 are chosen so large that an impairment the magnetic properties of the tape material, which is sensitive to bending, does not occur. In the case of a belt made of mu-metal, the belt thickness is, for example, 50 μm, the diameter of the parts 12 and 15 should then be selected with about 10 cm. To design the hollow cylindrical body 12, any Other methods can be used, for example, on a part of the outer surface of the hollow cylindrical Body 12 be wound a cord that can be pulled off in the direction of rotation. XJm the removal of the upper part 1 'of the bobbin 1 to enable, see Figure 1, the hollow cylindrical body 12 is at two points with axially parallel cuts separated on level 8 and thus divisible.

Figur 3 zeigt eine Ansicht des zusammengebauten Stromwandlers in einem Schnitt quer zur Spulenachse. Man erkennt den in den ringförmigen Spulenkörper 1 eingelegten Leitungszug 7, die angedeutete Sekundärwicklung 4_f den in dem ringförmigen Raum 10 liegenden Bandkern 11, den hohlzylindrischen Körper 12 und das zu seiner Drehung benutzte Ritzel 13, hier als Dcppelritzel ausgebildet und von zwei Seiten mit Hilfe von auf seiner Achse 17 angebrachten Sechskanten antreibbar. FIG. 3 shows a view of the assembled current transformer in a section transverse to the coil axis. One recognizes the cable run 7 inserted in the ring-shaped bobbin 1, the indicated secondary winding 4 _f, the tape core 11 lying in the ring-shaped space 10, the hollow cylindrical body 12 and the pinion 13 used for its rotation, here designed as a double pinion and with help from two sides drivable by hexagon heads mounted on its axis 17.

Es besteht die Möglichkeit, in dem den Spulenkörper 1 umschließenden, hier nicht gezeigten, Gehäuse, welchesThere is the possibility, in which the coil body 1 enclosing, housing not shown here, which

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auch mit dem Spulenkörper ein gemeinsames Teil bilden kann, zur drahtlosen Übermittlung der Meßwerte einen kleinen Sender für Ultrakurzwellen oder für lichtoptische Übertragung einzubauen.also form a common part with the bobbin can use a small transmitter for ultra-short waves or light-optical for wireless transmission of the measured values To incorporate transmission.

8 pnsprüche
3 Figuren8 quotes
3 figures

Claims

- 6 - VPA 71/8353 ^ S claims

1. Current transformer for measuring purposes, consisting essentially of one, the primary winding forming part of a the measuring current leading, uninterrupted line train, a bobbin that can be applied to this with a Secondary winding and a toroidal core surrounding both windings, characterized in that the toroidal core is an air gap-free band core (11) and that with a receptacle for the primary winding provided bobbin (1, 1 ") has an annular space (10) for receiving the tape core (11) and that a winding device for producing the tape core (11) is attached to the measuring location on the bobbin (1) is.

2. Current transformer according to claim 1, characterized in that the tape material, tape thickness and diameter of the tape core (11, are coordinated in such a way that the magnetic properties are impaired during winding of the band material by bending nic-it occurs.

3. Current transformer according to claim 2, characterized in that that a soft magnetic material is used, that the tape thickness is of the order of 50 μm and that the mean tape core diameter is about 10 cm amounts to.

4. Current transformer according to claim 1, characterized in that the essentially ring-shaped bobbin (1) has two chambers (3 »3 ¹ ) for receiving the split secondary winding (4) and in one plane

(8) parallel to the coil axis of the secondary winding (4) is divisible, and that between the two chambers (3, 3 ¹ ) an annular groove (6) for receiving the primary

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winding forming part of the cable run (7) is provided, and that the annular space (10) for receiving of the tape core (11) at right angles to the recordings of the windings, these arranged comprehensively is.

5. Current transformer according to claim 1, characterized in that the winding device consists of one in the bobbin (1) rotatably mounted, forming the inner boundary of the annular space (10) for the tape core (11), divisible hollow cylindrical body (12) with means for fastening the beginning of the tape and gowns for turning the body (12).

6. Current transformer according to claim 5, characterized in that the means for rotating the body (12) at least has an externally drivable pinion (13) which is inserted into at least one edge of the hollow cylindrical Body (12) attached teeth or perforation engages.

7. Current transformer according to claim 5, characterized in that the means for rotating the body (12) aua one is wound on a part of its outer surface and peelable in the direction of rotation cord.

8. Current transformer according to claim 1, characterized in that that in a housing enclosing the coil body (1) means for wireless transmission of the measured value arranged t s ind.