DE756295C

DE756295C - Transducer arrangement

Info

Publication number: DE756295C
Application number: DEK150710D
Authority: DE
Inventors: Eduard Welter
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1938-05-24
Filing date: 1938-05-24
Publication date: 1952-11-17

Description

AUSGEGEBEN AM 17. NOVEMBER 1952ISSUED NOVEMBER 17, 1952

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 756 KLASSE 21 d 2 GRUPPE M 756 CLASS 21 d 2 GROUP

K 150710 VIII df 2i <PK 150710 VIII df 2i <P

Eduard Welter, DresdenEduard Welter, Dresden

ist als Erfinder genannt worden has been named as the inventor

Koch & Sterzel A. G._r DüsseldorfKoch & Sterzel AG _r Düsseldorf

MeßwandleranordnungTransducer assembly

Patentiert im Deutschen Reich, vom 24. Mai 1938 an Patenterteilung bekanntgemacht am 5. Oktober 1944Patented in the German Reich from May 24, 1938 Patent granted on October 5, 1944

Es ist bekannt, Strom- und Spannungswandler in einem gemeinsamen Gefäß unterzubringen. Bei solchen kombinierten Strom- und Spannungswandllern treten insofern Schwierigkeiten! auf, als es nicht immer gelingt, die magnetischen' Haupt- und Streufelder genau senkrecht aufeinanderzustelfen. In diesem Falle findet eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Wandler statt, die insbesondere bei Teillasten und großer Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung Präzisionsmessungen erschweren. Zudem ergeben sich bei hohen. Spannungen verhältnismäßig verwikkelteKonstruktionen, die-die Ausführung stark verteuern. Diese Nachteile lassen sich vermei-■den, wenn man einen magnetisch arbeitenden' Stromwandler mit einem elektrostatisch arbeitenden Spannungswandler kombiniert. Der letztere hat in der Regel noch einen Anpassungswandler, der auf magnetische Weise arbeitet und an eine passende Teilspannung des Kondensatorspannungswandlers (Kondtensatorteilers) angeschlossen wird.It is known to accommodate current and voltage converters in a common vessel. With such combined current and voltage converters, difficulties arise in this respect! on when it doesn't always succeed that magnetic 'main and stray fields exactly perpendicular to each other. In this Case there is a mutual influence of the two transducers, in particular at Partial loads and large phase shifts between current and voltage make precision measurements difficult. In addition, there are high. Tensions, relatively tangled constructions, the-make the execution very expensive. These disadvantages can be avoided ■ if you have a magnetically operating current transformer with an electrostatically operating one Voltage converter combined. The latter usually has a matching converter, which works in a magnetic way and to a suitable partial voltage of the capacitor voltage converter (condenser divider) is connected.

Die Erfindung betrifft eine solche Meßwandleranordnung, bestehend aus einem mit Induktionswirkung arbeitenden Stromwandler und einem elektrostatisch arbeitenden Spannungswandler, die beide in einem gemeinsamenThe invention relates to such a transducer arrangement, consisting of one with an induction effect working current transformer and an electrostatically working voltage transformer, the two in one common

Behälter untergebracht sind, wobei der elektrostatisch arbeitende Spannungswandler aus einem oder mehreren in Reihe geschalteten , Kondensatoren besteht, die zwischen den auf dem Hochspannungspotential befindlichen Dekkel· und den auf Erdpotential befindlichen Boden: des einen Isoliermantel aufweisenden Gefäßes geschaltet sind. Erfindungsgemäß ist der Stromwandler im Innern des Isoliergefäßes, der Spannungswandler dagegen im dessen¹ Wandung untergebracht. Dadurch wird gegenüber den bekannten kombinierten Spannungs- und Strom wandlern der Vorteil erzielt, daß man trotz eines gemeinsamen Isoliergefäßes für beide Wandler und des dadurch erzielten geringen Raumbedarfes jeden der beiden! Wandler mit dem für ihn am besten geeigneten Isoliermantel isolieren kann. So kann man beispielsweise die Beläge des elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlers ins der Isoliergefäß wand selbst unterbringen und den Stromwandler in üblicher Weise unter öl betreiben. Andererseits kann man, wenn die Kondemsatorbeläge nicht in der Wand des Isoliergefäßes untergebracht werden, für die Isolierung des elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlerseine andere Isolierflüssigkeit oder Isoliermasse verwenden als für den Stromwandler. In. beiden Fällen ist es vorteilhaft, wenn der elektrostatische Spannungswandler in der Wandung des den Stromwandler enthaltenden Isoliergefäßes untergebracht . ist. Der mit Imduktionsiwirkumg arbeitende Stromwandler kann aus mehreren in Kaskade geschalteten Teilwandlern bestehen, wobei ein oder mehrere Teilpotentiale des Kaskadenstromwandlers mittels elektrischer Potential·-- verbindungen zu den elektrostatisch arbeitenden Spannungswandlern auf passender Spannungslage gehalten werden können.Containers are accommodated, the electrostatically operating voltage converter consists of one or more capacitors connected in series, which are connected between the lid, which is at high voltage potential, and the bottom, which is at ground potential, of the vessel, which has an insulating jacket. According to the invention, the current transformer is housed in the interior of the insulating vessel, while the voltage transformer is ^{housed in its 1} wall. This has the advantage over the known combined voltage and current converters that you can use each of the two despite a common insulating vessel for both converters and the resulting low space requirements! Can isolate converter with the most suitable insulating jacket for him. For example, you can place the coatings of the electrostatically operating voltage converter in the insulating vessel wall itself and operate the current converter in the usual way under oil. On the other hand, if the condenser coverings are not accommodated in the wall of the insulating vessel, a different insulating liquid or insulating compound can be used for the insulation of the electrostatically operating voltage transformer than for the current transformer. In. In both cases it is advantageous if the electrostatic voltage converter is accommodated in the wall of the insulating vessel containing the current converter. is. The current transformer working with Imduktionsi Effectumg can consist of several partial transformers connected in cascade, whereby one or more partial potentials of the cascade current transformer can be kept at the appropriate voltage level by means of electrical potential connections to the electrostatically working voltage transformers.

In den Abbildungen sind drei Ausführungsbeispiele für Meßwandleranordnungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Der mit 11 bezeichnete, mit Induktionswirkung arbeitende Stromwandler ist bei dem in der Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Isolierzylinder 14 untergebracht, der durch einen Metallboden und einen Metalldeckel abgeschlossen ist. Der Deckel befindet sich auf dem Hochspannungspotential, während der Boden des Gefäßes Erdpotential hat. Der elektrostatisch arbeitende Spannungswandler besteht aus einer Mehrzahl von Kondensatorbelägen 19, die in der Wandung des Isolierzylinders 14 selbst untergebracht sind. Der den Stromwandler Ii enthaltende Teil des Gefäßes ist in üblicher Weise mit einem Isoliermittel·, z. B. mit. Isolieröl, Preßluft oder einer Isoliermasse, gefüllt. Ein Anpassungstransformator 18, der an eine Teilspannung des zwischen Deckel· und Boden geschalteten Kondensatorteilers 19 angeschlossen ist, befindet sich im Innern des Isolierzylinders 14, so- daß zusätzliche Verbindungsleitungen nach außen, die immerhin Hochspannung führen wurden, in Wegfall kommen. Die Kondensatorbeläge 19 steuern gleichzeitig die Spannungsverteilung im Isolierzylinder, wodurch eine sehr gedrängte Bauart möglich ist. Reicht die Kapazität dieser Beläge für die etwa geforderte Genauigkeit und Belastbarkeit nicht aus, so können zusätzlich noch weitere Kondensatoren entweder in der Gefäßwand selbst oder in deren Hohlraum (vgl. Abb. 2) vorgesehen werden. Dabei können verschiedene Dielektrika verwendet werden, um gegebenenfalls einen temperaturunabhängigen Meßkondensator zu erhalten.In the figures, three exemplary embodiments for transducer assemblies are shown in FIG of the invention shown schematically. The designated 11, working with induction effect Current transformer is in the embodiment shown in Fig. 1 in one Insulating cylinder 14 housed, which is completed by a metal base and a metal cover is. The lid is at high voltage potential, while the bottom of the vessel has earth potential. The electrostatic one working voltage converter consists of a plurality of capacitor plates 19, which are housed in the wall of the insulating cylinder 14 itself. The den The part of the vessel containing the current transformer Ii is covered in the usual way with an insulating material, z. B. with. Insulating oil, compressed air or an insulating compound, filled. A matching transformer 18, which is connected to a partial voltage of the between Lid · and bottom switched capacitor divider 19 is connected, is located in the Inside the insulating cylinder 14, so that additional Connection lines to the outside, which were at least carrying high voltage, in Omission come. The capacitor plates 19 control the voltage distribution at the same time in the insulating cylinder, which enables a very compact design. Sufficient capacity these rubbers are not sufficient for the required accuracy and resilience, so additional capacitors can be installed either in the vessel wall itself or in whose cavity (see. Fig. 2) are provided. Different dielectrics can be used can be used to optionally add a temperature-independent measuring capacitor obtain.

Bei: dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel· ist der den Stromwandler 11 enthaltende Isolierzylinder von einem weiteren Isolierzylinder 20 umgeben; in dem zwischen diesen beiden gewisisermaßen eine hohle Wandung dies Gefäßes bildenden. Isolierzylindern befindlichen Raum ist der elek- trostatischarbeitendeSpannungswandler(Kondensatorteiler) 12 untergebracht. Dieser Raum kann mit einem anderen Isoliermittel als der den Stromwandler enthaltende Isolierzylinder 14 gefüllt sein. Der Anpassungswandler 18 kann, wie gezeichnet, außerhalb des die Meßwandleranordnung enthaltenden Gefäßes oder aber auch in seinem Innern Platz finden.In: the embodiment shown in Fig. 2 is the insulating cylinder containing the current transformer 11 of another Surrounding insulating cylinder 20; in which between these two, as it were, a hollow wall of this vessel forms. Inside the insulating cylinder is the elec- Trostatic working voltage converters (capacitor dividers) 12 housed. This room may be with a different insulating means than the insulating cylinder containing the current transformer 14 should be filled. The matching transducer 18 can, as shown, outside of the transducer arrangement containing vessel or also find space in its interior.

Die in Abb. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Abb. 1 dar- gestellten dadurch, daß der Stromwandler aus zwei in Kaskade geschalteten Gliedern 11-11 besteht. Der Zwischenkreis 21 der beiden Stromwandlerglieder wird in seiner Potentiallage von dem in der Wandung des Isolier-Zylinders untergebrachten Kondensatorteiler 19 gesteuert,. wodurch die elektrische Sicherheit des Stromwandlers erhöht wird. Der Anpassungswandler 18 ist, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Abb. 1, im Innern des Isolierzylinders untergebracht.The embodiment shown in Fig. 3 differs from the one shown in Fig. 1. provided by the fact that the current transformer consists of two cascaded members 11-11 consists. The intermediate circuit 21 of the two current transformer elements is in its potential position controlled by the capacitor divider 19 housed in the wall of the insulating cylinder. thereby increasing electrical safety of the current transformer is increased. The matching converter 18 is, as in the exemplary embodiment according to Fig. 1, housed inside the insulating cylinder.

Wie üblich kann ein Überspannungsschutz, bestehend z. B. aus einem Uberbrückungswiderstand, Kathodenfallableiter, Uberbrükkungskondensator od. dgl., zwischen den Hochspannung führenden, Anschlußklemmen des Strom wandler» vorgesehen sein.As usual, an overvoltage protection, consisting z. B. from a bridging resistor, Cathode drop arrester, bridging capacitor or the like, between the high voltage leading, terminals of the current transformer »be provided.

Claims

Patent claims:

ι. Measuring transducer arrangement, consisting of a current transformer working with induction effect and an electrostatically working voltage transformer, both of which are housed in a common container ¹ , the electrostatically working voltage transformer being made up of one or more series-connected condensers

between the covers located on the high voltage potential and the bottom of the one having an insulating jacket, which is at ground potential Are switched vessel, characterized in that the current transformer inside this. Isolation vessel ·, the voltage transformer however, is housed in the wall.

ίο 2. transducer arrangement according to claim i, characterized in that the vessel wall consists of two conaxial insulating material cylinder η, between which the electrostatic voltage converter is housed (Fig. 2).

3. measuring transducer arrangement according to claim i, characterized in that the Cover this electrostatic voltage converter wholly or partially housed in the isolation vessel wall (Fig. 1 and 3).

4. transducer arrangement according to claims ι and 2, characterized in that that 'the space between the two conaxial insulating cylinders, i.e. the wall cavity, Is filled with a different insulating material than that of the current transformer containing vessel cavity. '

5. transducer arrangement according to claim ι or the following claims, characterized in that 'that the inductive current transformer consists of several cascaded partial transformers and that one or more partial potentials of the cascade ^{current wall 1} -ler by means of electrical potential connections to the electrostatic voltage converter at the appropriate voltage level being held.

To differentiate the subject matter of the invention from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German Patent No. 416770;

Swiss patents No. 175 716, 161605;

French Patent No. 736990;

U.S. Patent No. 1868605,
2079071.

1 sheet of drawings