DE885893C

DE885893C - Combined current and voltage measuring device for very high voltages

Info

Publication number: DE885893C
Application number: DEA7986D
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl-Ing Heitmeier
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-11-01
Filing date: 1941-11-01
Publication date: 1953-08-10

Description

Kombinierte Strom- und Spannungsmeßeinrichtung für sehr hohe Spannungen In neuerer Zeit sind WIeßsätze zur gleichzeitigen Strom- und Spannungsmessung bekanntgeworden, die aus einem Spannungswandler und einem Stromwandler in einem gemeinsamen Gehäuse bestehen. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß sowohl der Strom- als auch der Spannungswandler für die jeweilige Betriebsspannung voll isoliert und ausgelegt werden muß.Combined current and voltage measuring device for very high voltages In More recently, theories for the simultaneous measurement of current and voltage have become known, consisting of a voltage converter and a current converter in a common housing exist. The disadvantage of this arrangement is that both the current and the Voltage converter for the respective operating voltage fully isolated and designed must become.

Es ist deshalb der Vorschlag gemacht worden, um die doppelte Isolierung beider Wandler zu sparen, den Spannungswandler, dessen Primärwicklung die Hochspannung stetig bis auf Erdpotential abbaut, so auszuführen, daß man über diese Brücke gkichzeitig den zu messenden Strom schicken kann.The suggestion was therefore made that double insulation should be used to save both converters, the voltage converter, whose primary winding the high voltage steadily decreases down to earth potential, to be carried out in such a way that one crosses this bridge at the same time can send the current to be measured.

Zu diesem Zweck wird die Oberspannungswicklung zwei- oder mehrdrähtig ausgeführt und der Strom unter Zwischenschaltung eines auf Hochspannungspotential befindlichen Stromwandlers über die Oberspannungswicklung des Spannungswandlers geschickt. Am erdseitigen Ende der Oberspannungswicklung wird dann der Strom mit Hilfe eines zweiten Stromwandlers auf einen genormten Meßstrom, z. B. 5 oder 1 A, weiter umgeformt. For this purpose, the high-voltage winding has two or more wires executed and the current with the interposition of a high-voltage potential current transformer located via the high-voltage winding of the voltage transformer sent. At the earth-side end of the high-voltage winding, the current is then with Using a second current transformer to a standardized measuring current, z. B. 5 or 1 A, further reshaped.

Ber große Vorteil dieser Anordnung ist, daß die hierbei verwendeten Stromwandler, da zwischen Primär- und Sekundärwicklung nur ein geringer Spannungsunterschied besteht, nur schwach isoliert zu werden brauchen und die kostspielige Stromwandlerisolation für die e volle Hochspannung gespart wird. Diese Anordnung ist natürlich nicht auf Spannungswandler mit geschlossenem Eisenkern beschränkt, sondern kann ebenso vorteilhaft bei den bekannten Säulenspannungswandlern angewendet werden.The great advantage of this arrangement is that the here used current transformers, since there is only a small one between the primary and secondary winding There is a voltage difference that only need to be weakly insulated and the costly one Current transformer insulation for the full high voltage is saved. This arrangement is of course not limited to voltage transformers with a closed iron core, but can also be used advantageously in the known column voltage converters will.

Diese Säulenspannungswandler benötigen aber für sehr hohe Spannungen einen verhältnismäßig großen Aufwand an Kupfer und Eisen, weil die Streuung zwischen der über den ganzen Säulenstumpf verteilten Hochspannungswicklung und der an dem unteren Ende der Säule sitzenden Unterspannungswicklung nicht zu groß werden darf. However, these column voltage converters are required for very high voltages a relatively large amount of copper and iron, because the scatter between the high-voltage winding distributed over the whole stump of the column and the one on the The low-voltage winding located at the lower end of the column must not be too large.

Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zwecks Einsparung des hohen Eisenaufwandes die Spannungsmeßeinrichtung als induktiven Spannungsteiler ohne Eisen auszuführen. Der Spannungsteiler besteht im wesentlichen aus einer säulenartigen Drosselspule, die mit zwei parallelen Drähten gewickelt ist. Die Hochspannung wird hierbei über einen Zwischenwandler, der an eine Anzapfung und an dem Ende des Spannungsteilers angeschlossen ist, gemessen. Der Spannungsteiler kann aber auch aus zwei getrennt aufgestellten Drosselspulen aufgebaut sein, da eine magnetische Durchkupplung des Spannungsteilers nicht unbedingt notwendig ist. Der Zwischenwandler wird dann an die Verbindungsleitung Ider beiden Drosselspulen angeschlossen. Der Zwischenwandler braucht hierbei nur für die Spannung isoliert zu werden, die die Anzapfung an der Drosselspule hat. Da diese aber nur einen Bruchteil der Hochspannung beträgt, ist der Isolationsaufwand für diese Wandler unerheblich. According to the invention it is now proposed to save the high Iron expenditure the voltage measuring device as an inductive voltage divider without iron to execute. The voltage divider consists essentially of a columnar one Choke coil wound with two parallel wires. The high voltage will here via an intermediate converter connected to a tap and at the end of the voltage divider is connected, measured. The voltage divider can also be separated from two erected reactors, as a magnetic coupling through of the Voltage divider is not absolutely necessary. The intermediate converter will then turn on the connection line connected to the two inductors. The intermediate converter only needs to be isolated for the voltage that the tap on the Has choke coil. Since this is only a fraction of the high voltage, is the isolation effort for these converters is insignificant.

Die Anzapfung an der Drosselspule kann, um zu verhindern, daß der zu messende Strom bei Anzapfung beider Drähte der Spule schon von hieraus zurückfließt, nur an einem Draht vorgenommen werden. Hierbei können aber an der Anzapfstelle Spannungsunterschiede entstehen, die die Isolationsstärke der Drähte unnötig erhöhen. Um dieses zu vermeiden, kann man auch die Primärwicklung des Spannungszwischenwandlers doppeldrähtig wickeln und dann die parallelen Drähte an Anzapfungen beider Drähte der Drosselspule anschließen. Die erdseitige Verbindung wird hierbei so vorgenommen, daß die Enden der Primärwicklung des Zwischenwandlers parallel an den Enden der Spannungsteilerdrosselspule angeschlossen sind. The tap on the choke coil can be used to prevent the the current to be measured already flows back from here when both wires of the coil are tapped, can only be made on one wire. Here, however, there can be voltage differences at the tapping point arise that unnecessarily increase the insulation strength of the wires. To avoid this, you can also wind the primary winding of the voltage converter with two wires and then connect the parallel wires to taps on both wires of the inductor. The earth-side connection is made so that the ends of the primary winding of the intermediate converter connected in parallel to the ends of the voltage divider choke coil are.

Das ist deshalb vorteilhaft, weil dann Teilströme des zu messenden Stromes, die über denZwischenwandler geflossen sind, vor Eintritt in den unteren Stromwandler wieder dem Gesamtstrom zugeführt werden, so daß ein zusätzlicher Stromfehler durch die Anzapfung des Spannungsteilers nicht auftreten kann.This is advantageous because then partial flows of the to be measured Currents that have flowed through the intermediate converter before entering the lower one Current transformers are fed back to the total current, so that an additional current error cannot occur due to the tapping of the voltage divider.

Zur Kompensation des Fehlers, der durch die hohe Sekundärstrenung des Spannungsteilers bedingt ist, wird vorteilhafterweise in den Primär-oder Sekundärkreis des Spannungswåndlers ein Kondensator eingeschaltet. To compensate for the error caused by the high secondary dissipation of the voltage divider, is advantageously in the primary or secondary circuit of the voltage converter switched on a capacitor.

Nachstehend soll die Schaltung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In the following, the circuit will be described in more detail using two exemplary embodiments explained.

In Fig. I ist I die Netzleitung, deren Spannung und Strom gemessen werden soll. Der Strom wird über einen auf Hochspannungspotential sitzenden Stromwandler 2 durch eine doppeldrähtig gewickelte säulenartige Spannungsteilerdrossel 3 zu dem auf Erdpotential sitzenden zweiten Stromwandler 4 geschickt, wo er auf einen geeigneten Meßstrom für Instrumente 5 u. dgl. umgeformt wird. In Fig. I, I is the power line, its voltage and current measured shall be. The current is generated via a current transformer with a high voltage potential 2 through a double-wire wound columnar voltage divider choke 3 to the sent to ground potential seated second current transformer 4, where it is on a suitable Measuring current for instruments 5 and the like is converted.

Die Spannung für den Zwischenwandler 6, die direkt proportional der gesamten zu messenden Hochspannung ist, wird an eine Anzapfung 7 der Spannungsteilerdrosselspule 3 abgenommen und in dem Zwischenwandler 6 so umgeformt, daß die an der Sekundärwicklung dieses Wandlers mit normalen Meßinstrumenten 8 gemessen werden kann. The voltage for the intermediate converter 6, which is directly proportional to the total high voltage to be measured is connected to a tap 7 of the voltage divider choke coil 3 removed and formed in the intermediate transformer 6 so that the secondary winding this transducer can be measured with normal measuring instruments 8.

In der Ausführung nach Fig. 2 ist auch die Primärwicklung des Spannungswandlers 6 zweidrähtig gewickelt, und beide Drähte des Spannungsteilers 3 sind an wider gleichen Stelle angezapft. Die Enden des Zwischenwandlers und der Spannungsteilerdrosselspule sind hier in vorteilhafter Weise parallel geschaltet, damit keine Fehlerströme für die Strommessung auftreten können. Um ein Schwingen der Endstellen der Wicklungen zu verhindern, sind die Enden der Spulen über Verbindungsleitungen 8 geerdet. Der Kompensationskondensator g ist in dem Sekundärkreis des Spannungswandlers 6 eingeschaltet, er kann aber auch ebensogut im Primärkreis dieses Wandlers liegen. In the embodiment according to FIG. 2, there is also the primary winding of the voltage converter 6 wound two-wire, and both wires of the voltage divider 3 are against the same Body tapped. The ends of the intermediate converter and the voltage dividing reactor are connected in parallel here in an advantageous manner so that no fault currents for the current measurement can occur. To an oscillation of the end points of the windings To prevent this, the ends of the coils are earthed via connecting lines 8. Of the Compensation capacitor g is switched on in the secondary circuit of the voltage converter 6, but it can just as well be in the primary circuit of this converter.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Combined current and voltage measuring device for very hollow voltages, in which the stress-relieving high-voltage winding is designed so that the current of the current transformer can be sent through it, the voltage in this case from high voltage to the required work potential is brought, characterized in that the voltage measuring device as inductive Voltage divider is carried out.

2. Device according to claim I, characterized in that the inductive Voltage divider has the shape of a column.

3. Device according to claim I, characterized in that the inductive Voltage divider consists of two separately installed choke coils in series are switched.

4. Device according to claim I to 3, characterized in that the voltage across a voltage converter, its primary winding between a tap the voltage-relieving winding and earth is connected.

5. Device according to claim I to 4, characterized in that in the secondary circuit of the voltage converter a capacitor is switched on to compensate for the high secondary scatter.

6. Device according to claim 4, characterized in that the primary winding of the voltage transformer is stranded.

7. Device according to claim 6, characterized in that the earth-side Ends of the primary winding of the voltage converter and the earth-side ends of the voltage divider are connected in parallel in front of the terminals of the lower current transformer.