DE966783C - Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division - Google Patents

Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division

Info

Publication number
DE966783C
DE966783C DED11923A DED0011923A DE966783C DE 966783 C DE966783 C DE 966783C DE D11923 A DED11923 A DE D11923A DE D0011923 A DED0011923 A DE D0011923A DE 966783 C DE966783 C DE 966783C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
choke
arrangement
load
inductance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DED11923A
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Von Roll Isola GmbH
Original Assignee
Dielektra GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dielektra GmbH filed Critical Dielektra GmbH
Priority to DED11923A priority Critical patent/DE966783C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE966783C publication Critical patent/DE966783C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/06—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances
    • H02M5/08—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using impedances using capacitors only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSGEGEBEN AM 5. SEPTEMBER 1957ISSUED SEPTEMBER 5, 1957

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JYr. 966 783 KLASSE 21 e GRUPPE 33 INTERNAT. KLASSE GOtr JYr. 966 783 CLASS 21 e GROUP 33 INTERNAT. CLASS GOtr

D iip23VIIIc/2ieD iip23VIIIc / 2ie

Dielektra Aktiengesellschaft, Porz/RheinDielektra Aktiengesellschaft, Porz / Rhein

Anordnung zum Entnehmen kleiner Leistung aus Hochspannungsnetzen mittels kapazitiver SpannungsteilungArrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 28. März 1952 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany on March 28, 1952

Patentanmeldung bekanntgemacht am 29. September 1955Patent application published September 29, 1955

Patenterteilung bekanntgemacht am 22. August 1957Patent granted on August 22, 1957

In der Abb. ι ist das Schaltbild einer Anordnung zum Entnehmen kleiner Leistung (z. B. zum Messen) aus Hochspannungsnetzen mittels eines kapazitiven Spannungsteilers dargestellt (C-Messung). Zwischen einem der Netzleiter und der Erde ist eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren mit den Kapazitäten C1 bzw. C2 eingeschaltet, wobei C2 ^> C1 ist. Das Verhältnis C2 : C1 wurde mit η bezeichnet:In Fig. Ι the circuit diagram of an arrangement for drawing small power (z. B. for measuring) from high-voltage networks by means of a capacitive voltage divider is shown (C measurement). A series connection of two capacitors with capacitances C 1 or C 2 is connected between one of the mains conductors and earth, where C 2 ^> C 1 . The ratio C 2 : C 1 was denoted by η:

C1 C 1

= η. = η.

(ι)(ι)

Parallel zum Kondensator C2 liegt die Reihen-Schaltung einer Drossel D und eines Wandlers W. The series circuit of a choke D and a converter W is parallel to the capacitor C 2.

An die Sekundär klemmen des Wandlers wird die Bürde, hier durch den Widerstand R dargestellt, angeschaltet. Die in der Anordnung auftretenden Spannungen sindThe burden, shown here by the resistor R , is connected to the secondary terminals of the converter. The stresses occurring in the arrangement are

U = Phasenspannung Netz — Erde, U = phase voltage mains - earth,

U1, U2 = Teilspannungen an C1, C2, U 1 , U 2 = partial voltages at C 1 , C 2 ,

Ud = Spannung an der Drossel D, Uw1 = Primärspannung des Wandlers W, Uw2 = Sekundärspannung des Wandlers, Ud = voltage at the choke D, Uw 1 = primary voltage of the converter W, Uw 2 = secondary voltage of the converter,

zugleich Spannung an der Bürde. 2^at the same time tension on the burden. 2 ^

Ferner wird die Stromstärke an der Bürde mit / bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß sowohl die Drossel als auch der Wandler verlustlos seien, ergeben sich optimale Verhältnisse, wenn die In-In addition, the current intensity at the burden is denoted by /. Provided that both the choke as well as the converter are lossless, optimal conditions result when the in-

709 661/23709 661/23

duktivität L der Drossel so bemessen ist, daß
(mit ω = Kreisfrequenz)the inductance L of the inductor is dimensioned so that
(with ω = angular frequency)

L = L =

oderor

o>2 (C1 + C2)o> 2 (C 1 + C 2 )

== konst.== const.

Xd == X2
ist, wobei Xd == X 2
is, where

(2)(2)

(3)(3)

Xd = ω L und X2 = Xd = ω L and X 2 =

ω Cnω Cn

ist.is.

Dann ist die Spannung Uw2- an der Bürde konstant, d. h. unabhängig von der Bürdenstromstärke /, also der Belastung, und stets in Phase mit der Netzspannung U (vgl. ATM-Blätter V 3333"i und V 3333-8).Then the voltage U w2 - at the load is constant, ie independent of the load current /, ie the load, and always in phase with the mains voltage U (cf. ATM sheets V 3333 "i and V 3333-8).

Die bekannten Ausführungen der Schaltung nach Abb. ι machen daher von der Beziehung (2), (3) Gebrauch, d. h. sie verwenden Drosseln mit möglichst konstanter Induktivität nach Maßgabe der gegebenen Werte von X2 und n. The known designs of the circuit according to Fig. Ι therefore make use of the relationship (2), (3), ie they use chokes with as constant an inductance as possible in accordance with the given values of X 2 and n.

Aus technisch wirtschaftlichen Gründen werden sowohl die Drossel als auch der Wandler mit Eisenkern ausgeführt. Dies hat zur Folge, daß außer den ■Leistungsverlusten in den Wicklungen noch Leistungsverluste in den Eisenkernen auftreten. Daher ist die Spannung Uw2 an der Bürde nicht mehr konstant, sondern sie nimmt stark mit der Belastung ab (Abb. 2, Kurve a). Mit anderen Worten, das Übersetzungsverhältnis U : UW2 ist nicht konstant, sondern nimmt mit der Belastung zu. Dies beeinträchtigt die Genauigkeit der Spannungsmessung insbesondere dann, wenn außer dem Spannungsmesser noch andere Verbraucher (z. B. Relais) zu- und abgeschaltet werden sollen.For technical and economic reasons, both the choke and the converter are designed with an iron core. As a result, in addition to the power losses in the windings, there are also power losses in the iron cores. The voltage U w2 at the load is therefore no longer constant, but rather it decreases sharply with the load (Fig. 2, curve a). In other words, the transmission ratio U: U W2 is not constant, but increases with the load. This affects the accuracy of the voltage measurement, especially when other consumers (e.g. relays) are to be switched on and off in addition to the voltmeter.

Es ist bereits bekannt, den Spannungsabfall bei der Belastung der Anordnung dadurch auszugleichen, daß parallel zum Verbraucherkreis eine gesättigte Eisendrossel geschaltet wird. Dies bringt aber den entschiedenen Nachteil mit sich, daß sich die Spannung am Wandler erhöht und einen solchen Wert annehmen kann, daß die Isolation gefährdet wird. Daher sind — außer der zusätzlichen Drossel — besondere Maßnahmen zum Schütze der Isolation notwendig.It is already known to compensate for the voltage drop when the arrangement is loaded by that a saturated iron choke is connected in parallel to the consumer circuit. This brings but with the decided disadvantage that the voltage on the converter increases and such Value can assume that the isolation is endangered. Therefore - except for the additional Choke - special measures necessary to protect the insulation.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Entnehmen kleiner Leistungen aus Hochspannungsnetzen mittels kapazitiven Spannungs-The invention relates to an arrangement for extracting small amounts of power from high-voltage networks by means of capacitive voltage

tellers, an den eine Reihenschaltung aus Drossel und Spannungswandler angeschlossen ist, die diese Nachteile vermeidet. Dies wird dadurch erzielt, daß gemäß der Erfindung als Drossel eine bereits bei geringer Belastung gesättigte Eisendrossel verwendet wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Spannung Uw2 an der Bürde unabhängig oder nahezu unabhängig von der Belastung ist (Abb. 2, Kurve 6). Im Anfang kann zwar ein etwas stärkerer Abfall der Spannung vorhanden sein; aber von einer geringen Belastung an, die" überdies eine künstliche Vorbelastung sein kann, bleibt die Spannung konstant. Es läßt sich außerdem erreichen, daß die Spannung Uw2 mit der Belastung etwas ansteigt (Abb. 2, Kurve c). Dies ist dann von Vorteil, wenn die Bürde über eine lange Leitung angeschlossen wird; der Spannungsabfall in der Leitung wird dann ausgeglichen. Eine zusätzliche Drossel ist also entbehrlich; außerdem sind keine Maßnahmen zum Schutz der Wandlerisolation notwendig, da sidi ja die Spannung nicht erhöht.plate to which a series circuit of choke and voltage converter is connected, which avoids these disadvantages. This is achieved in that, according to the invention, an iron choke which is saturated even at low loads is used as the choke. This ensures that the voltage U w2 at the load is independent or almost independent of the load (Fig. 2, curve 6). In the beginning there may be a somewhat greater drop in tension; but from a low load, which "can also be an artificial pre-load, the voltage remains constant. It can also be achieved that the voltage U w2 increases somewhat with the load (Fig. 2, curve c). This is then from Advantage if the load is connected over a long line; the voltage drop in the line is then compensated. An additional choke is therefore not necessary; in addition, no measures to protect the transformer insulation are necessary, since the voltage does not increase.

Die Wirkung der gesättigten Eisendrossel beruht darauf, daß ihre Induktivität mit der Belastung abnimmt. Durch die Wahl der Eisensorte für die Drossel kann die Abhängigkeit der Induktivität von der Belastung so gestaltet werden, daß sich die Kurven b oder c der Abb. 2 ergeben. Vorteilhaft ist es, wenn das Maximum der Permeabilität bei geringen Werten der magnetischen Feldstärke liegt. Zum Abstimmen der Drossel ist es zweckmäßig, einen veränderlichen Luftspalt im Eisen vorzusehen und gleichzeitig die wirksame Windungszahl durch Anzapfungen, Gegenschaltungen und. ähnliche Maßnahmen veränderlich zu machen. Ferner ist es durch eine Anordnung gemäß Abb. 3 möglich, die Induktivität der Drossel so zu beeinflussen, daß sie mit wachsender Belastung abnimmt. Hier wird der Belastungsstrom / durch eine Wicklung α auf dem Drosselkern geschickt, und zwar in dem Sinne, daß der magnetische Fluß geschwächt wird. Damit nimmt die Induktivität der Drossel mit wachsender Belastung ab. Die gewünschte Änderung der Induktivität der Drossel mit der Belastung kann auch mit anderen allgemein bekannten Mitteln erreicht werden.The effect of the saturated iron choke is based on the fact that its inductance decreases with the load. By choosing the type of iron for the choke, the dependence of the inductance on the load can be designed in such a way that curves b or c in Fig. 2 result. It is advantageous if the maximum permeability is at low values of the magnetic field strength. To tune the throttle, it is useful to provide a variable air gap in the iron and at the same time the effective number of turns by taps, counter circuits and. to make similar measures changeable. Furthermore, it is possible by an arrangement according to Fig. 3 to influence the inductance of the choke so that it decreases with increasing load. Here the load current / is sent through a winding α on the choke core in the sense that the magnetic flux is weakened. This means that the inductance of the choke decreases as the load increases. The desired change in the inductance of the choke with the load can also be achieved by other generally known means.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Anordnung zum Entnehmen kleiner Leistungen aus Hochspannungsnetzen mittels kapazitiven Spannungsteilers, an den eine Reihenschaltung aus Drossel und Spannungswandler angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine bereits bei geringem Teil der normalen Belastung gesättigte Eisendrossel verwendet wird.1. Arrangement for removing small powers from high-voltage networks by means of capacitive voltage divider to which a series circuit of choke and voltage converter is connected, characterized in that a small part of the normal load saturated iron choke is used. 2. Anordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel so dimensioniert ist, daß ihre Induktivität bei zunehmender Belastung den Wert gemäß Beziehung (2) durchläuft.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the throttle is so dimensioned is that its inductance with increasing load has the value according to equation (2) passes through. 3. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität der Drossel mittels eines Luftspalts stetig und mittels Anzapfungen an der Wicklung und gegengeschalteter Windungen stufenweise geändert werden kann.3. Arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the inductance the throttle continuously by means of an air gap and by means of taps on the winding and opposing turns can be changed in stages. 4. Anordnung nach den Patentansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Wicklung auf der Drossel vorgesehen ist, durch die der Belastungsstrom fließt.4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that a second Winding is provided on the choke, through which the load current flows. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 401 539;
Archiv f. Elektrotechnik, Bd. 28, Jahrg. 1934, S. 302 bis 305.Considered publications:
German Patent No. 401 539;
Archive for electrical engineering, vol. 28, year 1934, pp. 302 to 305. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ©509562/81 9.55 (709 661/2S 8.57)© 509562/81 9.55 (709 661 / 2S 8.57)
DED11923A 1952-03-28 1952-03-28 Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division Expired DE966783C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED11923A DE966783C (en) 1952-03-28 1952-03-28 Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DED11923A DE966783C (en) 1952-03-28 1952-03-28 Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE966783C true DE966783C (en) 1957-09-05

Family

ID=7033927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DED11923A Expired DE966783C (en) 1952-03-28 1952-03-28 Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE966783C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1026421B (en) * 1955-01-31 1958-03-20 Licentia Gmbh Capacitive voltage converter with resonance reactor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE401539C (en) * 1923-07-31 1924-08-30 Siemens Schuckertwerke G M B H Device for the extraction of heavy current energy of constant voltage from high voltage networks

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE401539C (en) * 1923-07-31 1924-08-30 Siemens Schuckertwerke G M B H Device for the extraction of heavy current energy of constant voltage from high voltage networks

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1026421B (en) * 1955-01-31 1958-03-20 Licentia Gmbh Capacitive voltage converter with resonance reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE966783C (en) Arrangement for drawing small power from high-voltage networks by means of capacitive voltage division
DE1538176A1 (en) Power supply device using electrical waveform conversion
DE713085C (en) Non-linear resonance circuit for actuation of relays and the like like
DE947990C (en) Arrangement for regulation, in particular for keeping the alternating current constant in a consumer
DED0011923MA (en)
DE667093C (en) Device to increase the stability of AC power lines or machines or networks working in parallel
DE375096C (en) Arrangement to reduce the capacitive earth fault current in high-voltage networks with choke coils between each network phase and earth
DE919181C (en) Three-phase transformer (or choke) with isolated zero point and an auxiliary winding containing a crossover, connected in an open delta
DE452936C (en) Overcurrent protection for n-phase systems
AT116320B (en) Device for regulating the voltage of an alternating current network.
DE622447C (en) Transformer for regulating the voltages in three-phase systems while maintaining symmetry
DE641279C (en) Arrangement for measuring earth resistance
DE490881C (en) Choke coil for three-phase systems
DE590954C (en) Current rotating field separator
DE607940C (en) Compensated AC line
DE959294C (en) Arrangement for regulating the power factor of a capacitively loaded network connected via a harmonic-free three-phase transformer with a fixed transmission ratio, the magnetizing current of which can be regulated by direct current premagnetization
AT129186B (en) Device for connecting instruments and apparatus to a circuit, the current of which is determined by connecting an active or reactive resistor.
AT132328B (en) Device for the automatic setting of the earth fault quenching inductance in high voltage networks.
DE642368C (en) Arrangement for suppressing the harmonics, preferably the fifth, three-phase transformers or choke coils in the magnetizing current, iron-saturated
DE701471C (en) Arrangement for measuring earth resistance with the aid of a surface transformer
DE971140C (en) Connection of high-voltage transformers arranged in cascade
DE638252C (en) Device to avoid the voltage increase in the event of a load reduction or idling of a mercury vapor rectifier, in which the transformer itself is forced to divide current by star-six-phase star connection
DE973899C (en) Art circuit for current transformer
AT202221B (en) Current transformers for high voltage systems
DE1225756B (en) Capacitive voltage converter with negative resistance in the measuring circuit