DE909837C - Kombinierter Strom- und Spannungswandler - Google Patents

Description

• Kombinierter Strom- und Spannungswandler Es sind bereits Meßwandler bekanntgeworden, die zum gleichzeitigen Messen von Spannung und Strom dienen. Bei diesen sind aber für den Spannungswandler und für den Stromwandler getrennte Eisenkerne vorhanden. so daß eine Ersparnis an Kernwerkstoff nicht eintritt. Bei einer Ausführungsform zvingt der Aufbau weiter dazu, die beiden Kerne kettengliedartig ineinander zu verschlingen. Damit dabei nicht der eine Kern jeweils eine Kurzschlußwindung für den anderen bildet, müssen beide Kerne Luftspalte erhalten; bei einigen Ausführungen ist der eine Kern sogar nur als gerader Stab ausgebildet. Dadurch werden die Fehler der Wandler stark vergrößert, denn schon ein sehr kleiner Luftspalt bewirkt eine erhebliche Vergrößerung des magnetischen Widerstandes des Kernes. Es sind auch bereits kombinierte Strom- und Spannungswandler mit einem gemeinsamen Kern bekannt, bei denen die Strom- und Spannungswandlerwicklungen derart verteilt aufgebracht sind, daß sie sich gegenseitig nicht beeinflusisen. Bei diesen Wandlern ist jedoch der Spannungswandler nicht so bemessen, daß die größte Meßgenauigkeit für den Stromwandler erzielt ist, was zu erreichen sich die Erfindung zur Aufgabe gestellt hat.
• Erfindungsgemäß wird der Kern für einen derartigen Wandler derart unterteilt, daß die, Spannüngswandlerwicklungen auf sämtliche Kernteile verteilt sind und einen solchen magnetischen Fluß erzeugen, daß die sämtliche Kernteile umfassenden Stromwandlerwicklungen einen Stromwandler ergeben, der bis in das Gebiet der größten Permeabilität vormagnetisiert ist. Dabei wird der Stromwandler durch den besonderen Stromkreis des Spannungswandlers vormagnetisiert, wobei als Energiequelle für diese Vormagnetisierung die Netzspannung benutzt wird. Durch Hinzufügung einer Sekundärwicklung zu der Vormagnetisierunbs-wicklung entsteht dabei ein Spannungswandler, so daß ein hochwertiger kombinierter Strom- und Spannungswandler dadurch geschaffen wird. Die lJberlagerung der beiden Flüsse ist ohne Mehraufwand an Kernbaustoff möglich, weil die Flußdichte eines Stromwandlers mit Rücksicht auf die Meßgenauigkeit doch gering gehalten werden muß. Darüber hinaus wird für den Stromwandler sogar der Vorteil erreicht, daß er auf diese Weise in einem Bereich größerer Perm.eabilität des Kernbaustoffes, also mit geringeren Fehlern, arbeitet.
• Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Fig. i ist ein Schnitt durch einen Durchführungswandler; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung cles Magnetkernes und der Wicklungen.
• Gemäß Fig, i hat der Wandler zwei Kerne io und i i mit zwei Primärwicklungen 12 und 13 und zwei Sekundärwicklungen 14 und 15. Die Primär-WiCklung 12 ist als Durchführungsleiter einer Kondensatordurchführung mit den zylindrischen Belegungen 16 d@argestellt. Die Sekundärwicklung 14 umgibt die Kerne io und ii genau so wie bei den herkömmlichen Stromwandlern und führt z. B. zu einem Strommesser 17, der die Stromstärke in der Primärwicklung bzw. den Leiter 12 anzeigt. Di:--Primärwicklung 13 ist einerseits an eine der Kondensatorbelegungen 16 angeschlossen und and;ererseits bei 18 an Erde gelegt. Sie umgibt die beiden Kerne io und ii mit Rücksicht auf die Primärwicklung 12 so, daß die durch die Wicklung 12 in den beiden Teilen der Wicklung 13 induzierte Spannung gleich groß und entgegengesetzt gerichtet ist, so daß an den Enden der Wicklung 13 keine durch die Wicklung 12 induzierte Spannung vorhanden ist. Die Sekundärwicklung 15 umgibt die beiden Kerne io und ii in bezug auf die Wicklung 12 ebenfalls in einem solchen Sinne. daß an ihren Enden keine durch die Wicklung 12 induzierte Spannung vorhanden ist. Die Sekundärwicklung 15 wirkt mit der Primärwicklung 13 zusammen. Die Wicklungen 13 und 15 bilden zusammen mit den Kernen io und r i einen Spannungswandler. so daß die Sekundärwicklung i 5 an einen Spannungsmesser ig angeschlossen werden kann. Die Primärwicklungen i2 und 13 sind an dieselbe Stromquelle angeschlossen. Die Wicklung i3 dient in der Hauptsache zur Erzeugung des magnetischen Flusses in den Kernen io und i i entsprechend der Perineabilität des Kernwerkstoffes. Auf diese @@'eise können die Primärwicklung 12 und die Sekundärwicklung 14 als Stromwandler mit hoher Permeabilität und ohne Verluste durch den Magnetisierungsstrom arbeiten. Die Kerne werden vorteilhaft aus hochwertigem Siliziumstahl hergestellt, so daß die Primärticklung 13 in den Kernen einen hohen Magnetfluß hervorruft. Ein durch :die Primärwicklung hervorgerufenes Anwachsen des Flusses bewirkt natürlich ein Anisteigen der Kernpermeabilität und der Genauigkeit der Wechselwirkung der Ströme in der Primärwicklung 12 und der Sekundärwicklung 14.
• Fig.2 zeigt eine hinsichtlich der Kerne und Wicklungen der Fig. i ähnliche Anordnung. Diese Darstellung ist übersichtlicher. Der Aufbau ist natürlich gedrängter, wenn die beiden Kerne i o und i i, wie in Fig. i, eng beieinander angeordnet sind, so daß der zwischen ihnen befindliche Rauei gerade für die Aufnahme der Wicklungen 13 und 15 ausreicht. Wie die Fig. 2 zeigt, liegt die Primärwicklung r2 in der einen Phasenleitung des Leitungssystems 2o und bildet mit der Sekundärwicklung 14 einen Stromwandler, an den ein Strommesser 17 od. dgl. angeschlossen ist. Die Primärwicklung 13 ist an zwei Phasenleitungen des gleichen Leitungssystems 2 angeschlossen und bildet mit der Sekundärwicklung i5 einen Spannungswandler, an den der Spannungsmesser io angeschlossen ist, der die Spannung der Leitungen 2o anzeigt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kombinierter Strom- und Spannungswandler mit einem gemeinsamen Kern, auf dem die Strom- und Spannungswandlerwicklungen derart verteilt aufgebracht sind, daß sie sich gegenseitig nicht beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern derart unterteilt i,st, da;ß die Spannungswandlerwicklungen auf sämtliche Kernteile verteilt sind und einen solchen magnetischen Fluß erzeugen, daß die sämtliche Kernteile umfassenden Stromwandlerwicklungen einen Stromwandler ergeben, der bis in das Gebiet der größten Permeabilität vormagnetisiert ist.
2. 2. Wandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen des Stronmwandlers (i2, 14) auf beiden Kernen (io, i i) angeordnet sind, während jede der beiden Wicklungen (i3, 15) des Spannungswandlers in zwei Teile aufgeteilt ist, von denen ein Teil auf den einen (io), der andere Teil auf den anderen Kern (ii) in einem solchen Sinne gewickelt ist, daß sich durch gegenseitige Induktion zwischen Strom- und Spannlungswandler entstehende Spannungen aufheben.
3. 3. Durchführungswandler nach Anspruch i und 2,' gekennzeichnet durch zwei dicht beieinanderhegende Ringkerne (io, i i) und eine Primärwicklung (i2) des Stromwandlerteils, die von dem Durchführungsleiter gebildet wird. und eine dazugehörige Sekundärwicklung (i4). die beide Kerne (io, i i) umfaßt, und eine in zwei zusammengehörige Teile geteilte Spannungswandlerwicklung (i3, i5), deren Teile im gegenläufigen Sinne auf die Kerne (io, i i) gewickelt sind (Fig. i).
4. Durchführungswandler nach Anspruch i bis 3, bei dem die Durchführung als Kondensatordurchführung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (13) des Spannungswandlers mit dem einen Ende an einer Kondensatorbelegung (16), mit dem anderen Ende an Erde (18) liegt (Fig. i).
5. 5. Wandler nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische FluB der beiden Kerne (io, 1 i) in der Hauptsache durch die Primärwicklung (13) des Spannungswandlers erzeugt wird.