NO173903B

NO173903B - POWER CONVERTER DEVICE FOR A STATIC ELECTRICITY METER

Info

Publication number: NO173903B
Application number: NO87872000A
Authority: NO
Inventors: Richard Friedl
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1985-09-14
Filing date: 1987-05-14
Publication date: 1993-11-08
Also published as: AU592114B2; PT83376B; WO1987001812A1; NO872000D0; PT83376A; AU6339386A; CA1260087A; NO872000L; DK235487D0; YU159186A; NO173903C; YU46871B; EP0238524B2; EP0238524A1; DK235487A; ES2002151A6; EP0238524B1

Description

Oppfinnelsen angår en strømomformeranordning i henhold til innledningen i krav 1. The invention relates to a current converter device according to the introduction in claim 1.

Målingen av store strømmer for å bestemme energiforbruket ved hjelp av statiske elektrisitetsmålere krever bruk av strømomformere hvis utgangssignaler må være egnet for videre bearbeiding i elektroniske måleverk. Strømmen som skal måles, viser størrelser på mer enn 100 ampere, som må kunne måles i måleområdet for milliampere med lave 1inearitetsawik. Overfor 1ikestrømdelene i målestrømmen må slike anordninger The measurement of large currents to determine the energy consumption using static electricity meters requires the use of current converters whose output signals must be suitable for further processing in electronic metering devices. The current to be measured shows magnitudes of more than 100 amperes, which must be able to be measured in the measurement range of milliamps with low linearity deviations. Opposite the 1ike current parts in the measuring current, such devices must

i stor utstrekning være ufølsomme. I tillegg skal forbruket av nødvendig hjelpeenergi for å drive anordningen være minst mu1 i g. to a large extent be insensitive. In addition, the consumption of necessary auxiliary energy to operate the device must be at least mu1 in g.

Dessuten må de i IEC-publikasjon 521 angitte krav, spesielt den galvaniske separasjon ved høy i solasjonsfasthet, kort-slutningsfastheten, ufølsomhet mot ytre magnetiske støyfelt samt hindring av frekvenspåvirkninger være oppfylt. In addition, the requirements specified in IEC publication 521, in particular the galvanic separation at high insolation strength, the short-circuit strength, insensitivity to external magnetic noise fields and prevention of frequency influences must be fulfilled.

Den som magnetisk spenningsmåler utførte anordning etter The one that magnetic voltage meter performed device according to

DE-AS 1 079 192 består av to i serie koblede sekundærspoler som omfatter en strømskinne. De sekundære delviklinger er ved sine ender kortsluttet med magnetisk materiale. Med dette danner det seg en lukket magnetisk krets (Rogowski-spole) som forholder seg astatisk overfor fremmede felt, i den utstrekning vindingstettheten til delviklingene er tilstrekkelig stor og vindingsfordelingen er jevn. Ved store strømtettheter i primær lederen må sekundærspolene ha en viss avstand fra denne for å muliggjøre en problemfri integrasjon av del spenningene i den ujevnt fordelte vikling. DE-AS 1 079 192 consists of two secondary coils connected in series which comprise a power rail. The secondary partial windings are short-circuited at their ends with magnetic material. With this, a closed magnetic circuit (Rogowski coil) is formed which is astatic to foreign fields, to the extent that the winding density of the sub-windings is sufficiently large and the winding distribution is uniform. In case of large current densities in the primary conductor, the secondary coils must have a certain distance from this to enable a problem-free integration of the partial voltages in the unevenly distributed winding.

Den kjente strømomformeranordning er utstyrt med et elektronisk integrasjonstrinn som med hensyn på den omvendt proporsjonale frekvensgang mellom sitt inngangssignal og utgangssignalet kompenserer den proporsjonale frekvensav-hengighet av den i sekundærviklingen av målestrømmen induserte spenning og som dreier inngangssignalet til motsatt stilling av sitt utgangssignal med en fasevinkel på 90° i forhold til den strøm som skal måles. Målesignalet ved utgangen av integrasjonstrinnet er ved dettes virkning uavhengig av målefre-kvensen og befinner seg i motfase til målestrømmen ved direkte proporsjonalitet mellom amplitudene. The known current converter device is equipped with an electronic integration stage which, with regard to the inversely proportional frequency response between its input signal and the output signal, compensates for the proportional frequency dependence of the voltage induced in the secondary winding of the measuring current and which turns the input signal to the opposite position of its output signal with a phase angle of 90° in relation to the current to be measured. The measurement signal at the output of the integration step is due to its effect independent of the measurement frequency and is in opposite phase to the measurement current by direct proportionality between the amplitudes.

Ved den kjente strømomformeranordning er det en ulempe at kravet om en vidtgående ufølsomhet overfor ytre magnetiske støyfelter ved bruk av magnetisk materiale ikke helt oppfylles. Videre leverer den kjente anordning meget små utgangssignaler, da det bare foreligger en svak kobling mellom feltene til primærlederen og sekundærspolene. Således er denne fremgangsmåte ikke egnet til måling av strømstyrker under ca. 1 kiloampere. With the known current converter device, it is a disadvantage that the requirement of extensive insensitivity to external magnetic noise fields when using magnetic material is not completely met. Furthermore, the known device delivers very small output signals, as there is only a weak coupling between the fields of the primary conductor and the secondary coils. Thus, this method is not suitable for measuring currents below approx. 1 kiloampere.

Fra WO-83/01535 er det kjent en aktiv strømsensor med primær reduksjonsvikling ved hvilken feilkompensasjonen skjer med en From WO-83/01535 an active current sensor with a primary reduction winding is known in which the error compensation takes place with a

indikatorvikling av den art at det ved hjelp av en forsterker i sekundærviklingen genereres en strøm som eliminerer induksjonen i magnetkjernen. En vesentlig ulempe ved denne anordning ligger i bruken av magnetisk kjernemateriale til dannelse av en indicator winding such that a current is generated by means of an amplifier in the secondary winding which eliminates the induction in the magnetic core. A significant disadvantage of this device lies in the use of magnetic core material to form a

tilstrekkelig magnetisk kobling, da det magnetiske materiale fører til betydelige feil ved likestrømskomponenter i måle-strømmen. En reduksjon av flukstettheten på primærsiden blir oppnådd ved en av to ledere motsatt viklet primærvikling for å forhindre en metning av kjernen ved gjennomløp av likestrøm. sufficient magnetic coupling, as the magnetic material leads to significant errors with direct current components in the measuring current. A reduction of the flux density on the primary side is achieved by one of two conductors oppositely wound primary winding to prevent a saturation of the core by passing direct current.

Hensikten med oppfinnelsen er å utvikle en strømomformer-anordning av den innledningsvis nevnte art videre, slik at det muliggjøres en høy ufølsomhet overfor ytre magnetiske støyfelt samt et høyt utgangssignal på sekundærsiden ved romlig liten konstruksjon og samtidig anvendelse av billige komponenter. The purpose of the invention is to further develop a current converter device of the type mentioned at the outset, so that a high insensitivity to external magnetic noise fields and a high output signal on the secondary side is possible with a spatially small construction and the simultaneous use of cheap components.

Denne oppgaves løsning i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved trekkene i krav 1. Ved denne anordning har spole-holderen en av primærlederens magnetfelt i det vesentlige uavhengig permeabilitet. Sekundærviklingen består av to spoler koblet i serie, hvis spoleakser strekker seg parallelt til hverandre. Spolenes viklingsretning tilsvarer den for en på midten romlig med 180° knekkede solenoider. Denne astatiske anordning av spolene fører til en sekundærvikling som er uavhengig med hensyn på ytre homogene magnetiske støyveksel-felt, da de av støyfeltet i de to spoler induserte delspen-ninger opphever hverandre gjensidig. Mens de kjente av delviklinger bestående spoler alltid har delviklingene sammensatt til en lukket integrasjonsvei, svarende til en Rogowski-spole, strekker sekundærspolene ved oppfinnelsen seg på grunn av små dimensjoner hver bare over en dellengde på mindre enn 50% av de av strømmen i primær lederen genererte magnet 1 injer, slik at det ikke dannes noen lukket integrasjonsvei. Den annen sekundærspole tjener dermed i første rekke til kompensasjon av virkningen av ytre felt. Med henblikk på en mest mulig optimal kompensasjon har begge sekundærspolene små romlige dimensjoner og er anordnet tettest mulig inntil hverandre. The solution to this task according to the invention is characterized by the features in claim 1. In this device, the coil holder has essentially independent permeability of one of the magnetic fields of the primary conductor. The secondary winding consists of two coils connected in series, whose coil axes extend parallel to each other. The winding direction of the coils corresponds to that of a 180° bent solenoid in the middle spatially. This astatic arrangement of the coils leads to a secondary winding which is independent with respect to external homogeneous magnetic noise alternating fields, as the partial voltages induced by the noise field in the two coils mutually cancel each other out. While the known coils consisting of partial windings always have the partial windings assembled into a closed integration path, corresponding to a Rogowski coil, the secondary coils of the invention, due to their small dimensions, each only extend over a partial length of less than 50% of that of the current in the primary conductor generated magnet 1 injer, so that no closed integration path is formed. The second secondary coil thus primarily serves to compensate for the effect of external fields. With a view to the most optimal compensation possible, both secondary coils have small spatial dimensions and are arranged as close as possible to each other.

Sekundærspolene kan som sylinder- eller flatspoler forløpe med innbyrdes parallelle spoleakser, idet minst én av de to spoler befinner seg romlig på et sted hvor primærstrømmen frembringer en høyest mulig feltstyrke. Den nødvendige høye feltstyrke for et høyt sekundærsidig utgangssignal fra anordningen oppnås ved å gi primærlederen form av en strømsløyfe. Således registrerer de sekundære delspoler primærlederens magnetfelt bare punktvis lokalt, mens summen av de i de to sekundærspoler induserte spenninger er proporsjonal med den primærstrøm som skal registreres. The secondary coils can run as cylindrical or flat coils with mutually parallel coil axes, with at least one of the two coils located spatially in a place where the primary current produces the highest possible field strength. The necessary high field strength for a high secondary-side output signal from the device is achieved by giving the primary conductor the form of a current loop. Thus, the secondary sub-coils register the primary conductor's magnetic field only at points locally, while the sum of the voltages induced in the two secondary coils is proportional to the primary current to be recorded.

Et særlig trekk ved den nye strømomformeranordning er dennes høye magnetiske kobling mellom primærlederen og sekundærspolen, slik at den gir store sekundærsidige utgangssignaler, hvilket muliggjør anvendelsen av anordningen for lineær regi-strering av strømmer med strømstyrker ned til noen få milliampere. Dette oppnås uten bruk av ferromagnetisk materiale. Derved fås det en romlig liten konstruksjon, hvilket muliggjør en kostnadsvennlig fremstilling. A particular feature of the new current converter device is its high magnetic coupling between the primary conductor and the secondary coil, so that it provides large secondary-side output signals, which enables the use of the device for linear recording of currents with currents down to a few milliamperes. This is achieved without the use of ferromagnetic material. This results in a spatially small construction, which enables a cost-friendly production.

I en foretrukket utførelsesform omfatter den som sløyfe dannede primærleder sekundærspolen fullstendig i dens omkretsretning. Da sekundærspolen herved er anordnet innenfor en primær leder dannet som et øye, fås en optimal magnetisk kobling med tilsvarende høye utgangssignal er . In a preferred embodiment, the primary conductor formed as a loop encompasses the secondary coil completely in its circumferential direction. As the secondary coil is thereby arranged within a primary conductor formed as an eye, an optimal magnetic coupling is obtained with a correspondingly high output signal.

I en fordelaktig utførelsesform er to strømsløyfer koblet i serie, slik at hver strømsløyfe omfatter en sekundærspole. Det er imidlertid også mulig at to strømsløyfer er koblet innbyrdes parallelt, og at hver strømsløyfe omfatter en sekundærsløyfe. Derved deles den primærstrøm som skal måles, i to vindinger, slik at det ved en fortrinnsvis av kobber utstanset primærleder med firkanttverrsnitt, kan unngås foldinger ved kryssing av lederdelene. In an advantageous embodiment, two current loops are connected in series, so that each current loop comprises a secondary coil. However, it is also possible that two current loops are connected in parallel with each other, and that each current loop comprises a secondary loop. Thereby, the primary current to be measured is divided into two windings, so that with a primary conductor punched out of copper with a square cross-section, folding can be avoided when crossing the conductor parts.

En meget hensiktsmessig utførelsesform er kjennetegnet ved trekkene i krav 5. Her er den som flatleder utførte primærleder foldet om en tverrakse med en vinkel på 180°, slik at frem- og tilbakelederen ligger i liten avstand over hverandre. Denne avstand kan i det minste avsnittsvis være slik utført A very suitable embodiment is characterized by the features in claim 5. Here, the primary conductor designed as a flat conductor is folded around a transverse axis at an angle of 180°, so that the forward and reverse conductors lie at a small distance above each other. This distance can be carried out in this way, at least in sections

at det derved oppstående rom er egnet for anbringelse av den sekundære vikling. Ved denne utførelsesform blir virkningen av det magnetiske støyfelt på måleresultatet praktisk talt utkoblet også uten magnetiske materialer. Ved hjelp av utformingen og de små dimensjoner av anordningen blir en helautomatisk fremstilling mulig på enkel måte. that the resulting space is suitable for placing the secondary winding. In this embodiment, the effect of the magnetic noise field on the measurement result is practically switched off even without magnetic materials. With the help of the design and the small dimensions of the device, a fully automatic production becomes possible in a simple way.

Det er fordelaktig når utsparingene strekker seg innbyrdes rettet omtrent fra midtaksen til kanten av primærlederen. Derved blir den i lengderetningen av den primære flatleder gående elektriske strøm ført til midten av primærlederen, slik at strømveien formes til en sløyfe. It is advantageous when the recesses extend mutually aligned approximately from the central axis to the edge of the primary conductor. Thereby, the electrical current traveling in the longitudinal direction of the primary flat conductor is led to the middle of the primary conductor, so that the current path is formed into a loop.

I en ytterligere utførelsesform er det forutsatt at de overfor hverandre liggende lederavsnitt av flatlederen hver har to mot hverandre rettede og parallelt forskjøvet anordnede utsparinger og derved danner to ved siden av hverandre i lengderetningen av flatlederen liggende avsnitt av strømsløyfen. Herved befinner sekundærviklingens spoler seg hensiktsmessig mellom primærlederens lederavsnitt. Da utformingen av flatlederen som to ved siden av hverandre liggende avsnitt av strømsløyfen fører til at deres akser hver dannes ved de til hverandre vendte ender av In a further embodiment, it is assumed that the opposite conductor sections of the flat conductor each have two mutually directed and parallel offset arranged recesses and thereby form two sections of the current loop lying next to each other in the longitudinal direction of the flat conductor. In this way, the coils of the secondary winding are conveniently located between the conductor sections of the primary conductor. As the design of the flat conductor as two adjacent sections of the current loop leads to their axes each being formed at the opposite ends of

■ • w v v/ utsparingene, kan hver spole i sekundærviklingen være tilordnet en primærvikling, slik at det fås en optimal fluksforbindelse. ■ • w v v/ the recesses, each coil in the secondary winding can be assigned to a primary winding, so that an optimal flux connection is obtained.

En ytterligere fordelaktig utførelsesform fås når sekundærspolene er utført i planarteknikk som spiraler i ett eller flere sjikt, muligens også på begge sider, på et substrat. Dette plateformede substrat kan være skjøvet inn mellom de på avstand anordnede lederavsnitt. Substratet med sekundærspolene kan også være anordnet utenfor rommet mellom lederavsnittene over de virksomme vindingsflater av primærlederen. A further advantageous embodiment is obtained when the secondary coils are made in planar technology as spirals in one or more layers, possibly also on both sides, on a substrate. This plate-shaped substrate can be pushed in between the conductor sections arranged at a distance. The substrate with the secondary coils can also be arranged outside the space between the conductor sections above the effective winding surfaces of the primary conductor.

Dessuten er det mulig å la substratet inneholder ytterligere elektroniske komponenter av elektrisitetsmåleren. Disse kan f.eks. være elektroniske komponenter av integrasjonstrinnet og multiplikatortrinnet. In addition, it is possible to let the substrate contain additional electronic components of the electricity meter. These can e.g. be electronic components of the integration stage and the multiplier stage.

En ytterligere utførelsesform fås ved at et lederavsnitt har to til hverandre motsatt rettede utsparinger som strekker seg til kanten av primærlederen på en felles lengdeakse, idet det parallelt til disse på det andre lederavsnitt er anordnet en midtutsparing som ikke strekker seg til kanten. Ved denne anordning av uttakene blir strømveiene ført slik at det dannes to parallelt koblede vindinger, som hver er forbundet med den magnetiske fluks av en spole av sekundærviklingen. A further embodiment is obtained by a conductor section having two oppositely directed recesses which extend to the edge of the primary conductor on a common longitudinal axis, with a central recess arranged parallel to these on the second conductor section which does not extend to the edge. With this arrangement of the outlets, the current paths are routed so that two parallel-connected windings are formed, each of which is connected to the magnetic flux of a coil of the secondary winding.

Oppfinnelsen blir i tilknytning til de på tegningen viste utførelseseksempler nærmere forklart nedenfor. Det gis avkall på å vise den kjente integrasjonskrets. Fig. 1 viser sett forfra to astatisk utførte sekundærspoler, hvorav den ene er omgitt av en primærleder. Fig. 2 viser sett forfra to astatisk utførte spoler, som er omgitt av seriekoblede vindinger av primærledere. Fig. 3 viser en anordning av de sekundære spoler i henhold til fig. 2, men med paralleilkoblede vindinger i primær-1ederen. Fig. 4 viser sett i perspektiv en som flatleder utformet primærleder, hvor en av de astatisk utførte sekundære spoler ligger mellom overfor1iggende lederavsnitt i flatlederen, og den andre sekundære spole er anordnet utenfor flatlederen. Fig. 5 viser sett i perspektiv en primærleder i en i forhold til fig. 4 forandret utførelsesform. Fig. 6 viser i perspektiv de astatisk utførte spoler av sekundærviklingen med en grunnplate som kan skyves inn i primærlederen vist på fig. 5. Fig. 7 viser i tverrsnitt anordningen på fig. 5 og 6 i driftsmessig tilstand og forminsket. Fig. 8 viser i perspektiv en i forhold til fig. 4 og 5 forandret utførelsesform av primærlederen. Fig. 9 viser i perspektiv astatisk utførte flatspoler som sekundærvikling på en grunnplate som kan skyves inn i primærlederen på fig. 8. Fig. 10 viser i perspektiv en i forhold til fig. 8 sammenlignbar primærleder med deri anordnede spoler av sekundærvikl ingen. Fig.11 viser sett ovenfra en utslått, som flatleder utført primærleder. Fig. 12 viser sett ovenfra primærlederen på fig. 11 i sammenfoldet tilstand. Fig. 13 viser sett ovenfra en med fig. 9 sammenlignbar konstruksjon på en grunnplate og med astatisk utførte flatspoler. Fig. 14 viser sett ovenfra den foldede primærleder på fig. 11 fra den i forhold til fig.12 motsatt vendte side. Fig. 15 viser et tverrsnitt av anordningen i henhold til fig. 14. The invention is explained in more detail below in connection with the embodiments shown in the drawing. It is waived to show the known integration circuit. Fig. 1 shows a front view of two astatic secondary coils, one of which is surrounded by a primary conductor. Fig. 2 shows a front view of two astatically designed coils, which are surrounded by series-connected windings of primary conductors. Fig. 3 shows an arrangement of the secondary coils according to fig. 2, but with parallel-connected windings in the primary conductor. Fig. 4 shows a perspective view of a primary conductor designed as a flat conductor, where one of the astatic secondary coils is located between the above conductor sections in the flat conductor, and the other secondary coil is arranged outside the flat conductor. Fig. 5 shows a perspective view of a primary conductor in a in relation to fig. 4 changed embodiment. Fig. 6 shows in perspective the astatically produced coils of the secondary winding with a base plate which can be pushed into the primary conductor shown in fig. 5. Fig. 7 shows in cross-section the device in fig. 5 and 6 in operational condition and reduced. Fig. 8 shows in perspective one in relation to fig. 4 and 5 changed the design of the primary conductor. Fig. 9 shows in perspective astatically designed flat coils as secondary winding on a base plate which can be pushed into the primary conductor in fig. 8. Fig. 10 shows in perspective one in relation to fig. 8 comparable primary conductor with coils of secondary winding arranged therein. Fig. 11 shows a top view of a primary conductor that has been turned out, as a flat conductor. Fig. 12 shows a top view of the primary conductor in fig. 11 in the folded state. Fig. 13 shows a top view of one with fig. 9 comparable construction on a base plate and with astatic flat coils. Fig. 14 shows a top view of the folded primary conductor in fig. 11 from the side opposite to fig.12. Fig. 15 shows a cross-section of the device according to fig. 14.

På fig. 1 ses to på avstand anordnede astatisk utførte sylindriske spoler 1 og 2 av en sekundærvikl ing 3. De over en avstandsholder 4 festede spoler 1 og 2 er geometrisk og elektrisk identiske og strekker seg med sine sylinderakser parallelt til hverandre. Spolene 1 og 2 er anordnet i en i solasjonssylinder 5 og 6. Spolen 1 omfattes av en vinding 7a av primærlederen 7, gjennom hvilken målestrømmen I går i retning av den angitte pil. De i spolene 1 og 2 av magnet-feltet til den i primærlederen 7 gående vekselstrøm: induserte spenninger adderer seg til et signal proporsjonalt med den vekselstrøm 1^som skal måles. Spenninger som er indusert av homogene ytre støyvekselfelt, har på grunn av den astatiske anordning av spolene 1 og 2 forskjellige fortegn og opphever seg i sum. Ved disse forholdsregler blir virkningen av ytre magnetiske vekselfelt på den korrekte funksjon av strømomformeranordningen i stor utstrekning undertrykt. Ved at spolene omgis av magnetisk avskjermingsmateriale, kan virkningen av ytre felt ytterligere reduseres. In fig. 1 shows two spaced apart cylindrical coils 1 and 2 of a secondary winding 3. The coils 1 and 2 attached above a spacer 4 are geometrically and electrically identical and extend with their cylinder axes parallel to each other. The coils 1 and 2 are arranged in a solarization cylinder 5 and 6. The coil 1 comprises a winding 7a of the primary conductor 7, through which the measuring current I flows in the direction of the indicated arrow. The induced voltages in the coils 1 and 2 of the magnetic field of the alternating current flowing in the primary conductor 7 add up to a signal proportional to the alternating current 1^ to be measured. Voltages induced by homogeneous external noise alternating fields, due to the astatic arrangement of the coils 1 and 2, have different signs and cancel out in sum. By these precautions, the effect of external alternating magnetic fields on the correct functioning of the current converter device is largely suppressed. By surrounding the coils with magnetic shielding material, the effect of external fields can be further reduced.

På fig. 2 tilsvarer spolene 8 og 9 de på fig. 1 viste In fig. 2, the coils 8 and 9 correspond to those in fig. 1 showed

spoler. De sekundære spoler 8 og 9 omfattes etter hverandre av den felles primærleder 10. Denne seriekobling av de primære vindinger 10a og 10b fører til et forstørret målesignal i forhold til anordningen på fig. 1. coils. The secondary coils 8 and 9 are successively covered by the common primary conductor 10. This series connection of the primary windings 10a and 10b leads to an enlarged measurement signal in relation to the device in fig. 1.

På fig. 3 svarer spolene 11 og 12 til spolene 8 og 9 på In fig. 3, coils 11 and 12 correspond to coils 8 and 9 on

fig. 2. Primærlederen 13 grener seg i to delledere som hver er formet til en vikling 13a resp. 13b som omslutter spolene 11 resp. 12. Strømmen I blir forgrenet fra dellederen med vindingene 13a og 13b, idet summen av de i spolene 11 og 12 induserte spenninger er proporsjonal med den strøm I som skal måles. Fordelen ved anordningen i henhold til fig. 3 fremfor utførelsen på fig. 2, består i at den fortrinnsvis av kobber utstansede primærleder 13 med firkanttverrsnitt (flatleder) kan unngå foldinger ved kryssing av lederdelene. fig. 2. The primary conductor 13 branches into two sub-conductors, each of which is shaped into a winding 13a or 13b which surrounds the coils 11 or 12. The current I is branched from the partial conductor with the windings 13a and 13b, the sum of the voltages induced in the coils 11 and 12 being proportional to the current I to be measured. The advantage of the device according to fig. 3 rather than the embodiment in fig. 2, consists in that the primary conductor 13, preferably punched out of copper, with a square cross-section (flat conductor) can avoid folding when crossing the conductor parts.

I utførelsesformen på fig. 4 er en primærleder 14 dannet In the embodiment of fig. 4, a primary conductor 14 is formed

som en flatleder med firkantet tverrsnitt, idet den er foldet slik at de overfor1iggende lederavsnitt 14a og 14b danner et firkantet hulrom 15. Utenfor hulrommet 15 er overfor hverandre liggende avsnitt av primærlederen 14 skilt fra hverandre ved et isolasjonssjikt 16. Lederavsnittet 14a er utført med en omtrent fra midten til randen forløpende sliss-formet utsparing 17. En i motsatt retning forløpende utsparing som strekker seg til kanten, er anordnet på det overfor-liggende lederavsnitt 14b. Utsparingene 17 og 18 påvirker den geometriske stilling av strømveiene til den strøm som skal måles og som er vist ved pilene 19 og 20, slik at det dannes en vinding for primærstrømmen. I det magnetiske felt til denne vinding er det anordnet den strekpunktert viste sekundærspole 21. En annen sekundærspole 22 er anordnet utenfor primærlederen for å kompensere magnetiske fremmedfelt. as a flat conductor with a square cross-section, in that it is folded so that the overlying conductor sections 14a and 14b form a square cavity 15. Outside the cavity 15, opposite sections of the primary conductor 14 are separated from each other by an insulation layer 16. The conductor section 14a is made with a slot-shaped recess 17 extending approximately from the center to the edge. A recess extending in the opposite direction and extending to the edge is arranged on the opposite conductor section 14b. The recesses 17 and 18 influence the geometric position of the current paths of the current to be measured and which is shown by arrows 19 and 20, so that a winding is formed for the primary current. The secondary coil 21 shown in dashed lines is arranged in the magnetic field of this winding. Another secondary coil 22 is arranged outside the primary conductor to compensate for external magnetic fields.

Den på fig. 5 fremstilte primærleder 23 skiller seg fra utførelsesformen på fig. 4 ved at de motsatt liggende led-ningsavsnitt 23a og 23b hver har to overfor hverandre motsatt rettede slissformede utsparinger 24 og 25 resp. 26 og 27. The one in fig. 5 manufactured primary conductor 23 differs from the embodiment in fig. 4 in that the oppositely located cable sections 23a and 23b each have two oppositely directed slot-shaped recesses 24 and 25 resp. 26 and 27.

De til siden åpne utsparinger 24-27 strekker seg hver omtrent til midten av lederavsnittene 23a og 23b. Utsparingene 24 The side-open recesses 24-27 each extend approximately to the middle of the conductor sections 23a and 23b. The recesses 24

og 26 befinner seg i det samme plan loddrett på primærlederen 23 når denne i driftstilstand er foldet 180 ° . Følgelig strekker lederavsnittene 23a og 23b seg parallelt til hverandre. På samme måte er utsparingene 25 og 27 anordnet i et felles plan loddrett på primærlederen 23. and 26 are located in the same plane vertically on the primary conductor 23 when this is folded 180° in operating condition. Accordingly, the conductor sections 23a and 23b extend parallel to each other. In the same way, the recesses 25 and 27 are arranged in a common plane perpendicular to the primary conductor 23.

Ved den ovenstående utførelse av utsparingene 24-27 går primærstrømmen på strømveier som er betegnet med pilene 29a-29g. Herved blir det i planet for lederavsnittene 23a og 23b dannet primærvindinger som er koblet i serie, og i hvis magnetiske felt det kan anordnes sekundære spoler. In the above embodiment of the recesses 24-27, the primary current runs on current paths which are denoted by arrows 29a-29g. Hereby, primary windings are formed in the plane of the conductor sections 23a and 23b which are connected in series, and in whose magnetic field secondary coils can be arranged.

På den på fig. 6 viste grunnplate 30 befinner det seg to astatisk anordnede sekundære spoler 31 og 32. I driftsmessig tilstand befinner grunnplaten 30 seg med spolene 31 og 32 mellom lederavsnittene 23a og 23b av primærlederen på fig. 5. Stillingen av spolen 31 på fig. 6 er angitt på lednings-avsnittet 23 på fig. 5 ved den stiplede sirkel 33. Tilsvarende befinner seg spolen 32 på fig. 6 seg i et ved den på fig. 5 stiplede sirkel 60 vist område. On the one in fig. 6 shown base plate 30, there are two astatically arranged secondary coils 31 and 32. In operational condition, the base plate 30 is located with the coils 31 and 32 between the conductor sections 23a and 23b of the primary conductor in fig. 5. The position of the coil 31 in fig. 6 is indicated on the wire section 23 in fig. 5 by the dashed circle 33. Correspondingly, the coil 32 is located in fig. 6 itself in a by the one in fig. 5 dashed circle 60 shown area.

Fig. 7 viser strømomformeranordningen med den primærsidige del i henhold til fig. 5 og den sekundærsidige del i henhold til fig. 6 i driftsmessig tilstand. Herved er de øvre og nedre avsnitt av primærlederen 23 skilt fra hverandre med et isolasjonssjikt 61. Fig. 7 shows the current converter device with the primary side part according to fig. 5 and the secondary-sided part according to fig. 6 in operational condition. Hereby, the upper and lower sections of the primary conductor 23 are separated from each other by an insulation layer 61.

Primærlederen 34 på fig. 8 er sammenlignbar med primærlederen 23 på fig. 5. Bare avstanden mellom det øvre lederavsnitt 34a og det nedre lederavsnitt 34b er mindre og svarer til tykkelsen av isolasjonssjiktet 35. The primary conductor 34 in fig. 8 is comparable to the primary conductor 23 in fig. 5. Only the distance between the upper conductor section 34a and the lower conductor section 34b is smaller and corresponds to the thickness of the insulation layer 35.

Den på fig. 9 fremstilte grunnplate 36 med de derpå anordnede sekundære spoler 38 og 39 befinner seg ved driftstilstand av strømomformeranordningen mellom lederavsnittene 34a og 34b på primærlederen 34 i henhold til fig. 8. Spolene 38 og 38 The one in fig. 9 produced base plate 36 with the secondary coils 38 and 39 arranged thereon are located in the operating state of the current converter device between the conductor sections 34a and 34b of the primary conductor 34 according to fig. 8. Coils 38 and 38

på fig. 9 er utført spiralformet og fremstilt i planarteknikk, slik at det lille rom mellom lederavsnittene 34a og 34b på fig. 8 er tilstrekkelig. I driftstilstand befinner midtpunktet av spolen 38 seg omtrent ved midtenden av den sliss- on fig. 9 is designed spirally and produced in planar technology, so that the small space between the conductor sections 34a and 34b in fig. 8 is sufficient. In operating condition, the center point of the coil 38 is located approximately at the middle end of the slot

formede utsparing 40 på fig. 8. Tilsvarende er midtpunktet shaped recess 40 in fig. 8. Correspondingly, the midpoint is

av spolen 39 og midtenden av utsparingen 41 anordnet med samme dekning. of the coil 39 and the middle end of the recess 41 arranged with the same cover.

På fig. 10 er det vist en primærleder 42 som hovedsakelig svarer til primærlederen 34 på fig. 8. Riktignok er utsparingene 44 og 45 ved sin til midten av primærlederen 42 rettede ende dannet som hull, i hvilke astatisk utførte sekundærspoler 46 og 47 er anbragt. In fig. 10 shows a primary conductor 42 which mainly corresponds to the primary conductor 34 in fig. 8. Admittedly, the recesses 44 and 45 at their end directed towards the center of the primary conductor 42 are formed as holes, in which astatic secondary coils 46 and 47 are arranged.

Ved utførelsesformen i henhold til fig. 11 er det vist en åpen primærleder 48, dvs. før foldingen om en linje 49. I foldet tilstand befinner et lederavsnitt 48a seg over et lederavsnitt 48b. Lederavsnittet 48b har utsparinger 50 og 51, som er rettet motsatt til hverandre og strekker seg langs en felles lengdeakse parallell med foldings 1 injen 49. På lederavsnittet 48a er det anordnet en utsparing 52, som bare strekker seg i midtområdet av lederavsnittet 48 og har samme avstand til foldings 1 injen 49 som utsparingene 50 og 51. Stedet for de sekundære spoler er gjengitt ved de stiplede sirkler 53 og 54. De tilsvarende grunnflater 55 og 56 for sekundærspolene befinner sg speilsymmetrisk til foldingslinjen 49. In the embodiment according to fig. 11 shows an open primary conductor 48, i.e. before the folding about a line 49. In the folded state, a conductor section 48a is located above a conductor section 48b. The conductor section 48b has recesses 50 and 51, which are directed opposite to each other and extend along a common longitudinal axis parallel to the folds 1 in the 49. A recess 52 is arranged on the conductor section 48a, which only extends in the middle area of the conductor section 48 and has the same distance to folding 1 inside 49 as the recesses 50 and 51. The location of the secondary coils is represented by the dashed circles 53 and 54. The corresponding base surfaces 55 and 56 for the secondary coils are mirror-symmetrical to the folding line 49.

Fig. 12 viser primærlederen 48 på fig. 11 i sammenfoldet tilstand, slik at lederavsnittene 48a og 48b ligger over hverandre. Tilsvarende er bare utsparingene 50 og 51 med stedene for de sekundære spoler som er antydet ved sirkler 53 og 54. Fig. 12 shows the primary conductor 48 in fig. 11 in the folded state, so that the conductor sections 48a and 48b lie on top of each other. Correspondingly, only the recesses 50 and 51 with the locations of the secondary coils are indicated by circles 53 and 54.

På fig. 13 er det vist de på en grunnplate 55 festede sekundærspoler 56 og 57 i astatisk konstruksjon. Denne, som prinsipielt svarer til anordningen på fig. 9, skiller seg fra den i det vesentlige bare ved at spolene 56 og 57 på In fig. 13 shows the secondary coils 56 and 57 attached to a base plate 55 in astatic construction. This, which in principle corresponds to the device in fig. 9, differs from it essentially only in that the coils 56 and 57 on

fig. 13 har lik avstand fra foldings 1 injen 49. Spolene 56 fig. 13 is equally spaced from folding 1 in the 49. The coils 56

og 57 kan likeledes være fremstilt i planarteknikk. For å utsette de to spoler for den tilsvarende primære magnetiske fluks, kan de være anordnet utenfor rommet mellom and 57 can likewise be produced in planar technique. To expose the two coils to the corresponding primary magnetic flux, they can be arranged outside the space between

de foldede lederavsnitt 48a og 48b på fig. 11, så- the folded conductor sections 48a and 48b in fig. 11, so-

fremt den magnetiske kobling er tilstrekkelig for et høyt utgangssignal. Også for dette tilfelle er de på fig. 11 og 12 fremstilte sirkler de tilsvarende steder for de sekundære spoler. further, the magnetic coupling is sufficient for a high output signal. Also for this case, they are in fig. 11 and 12 produced circles in the corresponding places for the secondary coils.

Fig. 14 viser primærlederen 48 i henhold til fig. 11 i sammenfoldet stilling fra den motsatte side sammenlignet med fig. 12. Tilsvarende er bare den midtre utsparing 52 synlig. Fig. 14 shows the primary conductor 48 according to fig. 11 in the folded position from the opposite side compared to fig. 12. Correspondingly, only the middle recess 52 is visible.

Også på fig. 15 er primærlederen 48 vist i sammenfoldet tilstand, idet avstanden mellom det øvre lederavsnitt 48a og det nedre lederavsnitt 48b er bestemt av et isolasjonssjikt 57. Retningen av den primærstrøm som skal måles, er betegnet med pilene 58 og 59. I rommet 70 blir grunnplaten 55 på Also in fig. 15, the primary conductor 48 is shown in a folded state, the distance between the upper conductor section 48a and the lower conductor section 48b being determined by an insulation layer 57. The direction of the primary current to be measured is indicated by arrows 58 and 59. In the space 70, the base plate 55 on

fig. 13 skjøvet inn. fig. 13 pushed in.

Claims

1. Current converter device, especially for a static electricity meter, with a primary conductor (7,10,13,14,23,34,42,48) which carries the alternating current to be measured, as well as a secondary winding consisting of at least two connected in series identical and astatic arranged coils, where the output voltage of the secondary winding is fed to a connected electronic integration stage for the generation of a frequency-independent measurement signal, characterized in that to generate a maximum magnetic field strength the primary conductor is (7,10,13,14,23, 34,42,48) formed into at least one current loop (7a,10a,10b,13a,13b, 29c,29e), that the turns of at least one of the secondary coils (1,8,11,12,21,22,31,32,38,39,46 ,47,56,57) for maximum magnetic coupling are arranged with the smallest possible distance to the corresponding current loop and surround the magnetic flux generated by the current loop as completely as possible, that the magnetic coupling takes place without the use of magnetic materials, that the secondary coils (1.8 ,11,12,21,22,31,32,38,39,46,47*,56,57) in its axial direction line occurs over the smallest possible part of the length of the magnetic field lines produced by the current in the primary conductor, and that the secondary coils (1,8,11,12,21,22,31,32,38,39,46,47,56,57) for optimal compensation of external fields are arranged as close as possible to each other.

2. Current converter device according to claim 1, characterized in that the current loop (7a) tightly surrounds the one secondary coil (1) in its circumferential direction.

3. Current converter device according to claim 1 or 2, characterized in that the primary conductor is shaped as two current loops (10a, 10b) connected in series, and that each current loop (10a, 10b) comprises a secondary coil (8, 9).

4. Current converter device according to claim 1 or 2, characterized in that the primary conductor is shaped as two current loops (13a, 13b) connected in parallel with each other, and that each current loop (13a, 13b) encloses a secondary coil (11, 12).

5. Current converter device according to one of the preceding claims, characterized in that the primary conductor (14,23,34,42,48) is designed as a folded flat conductor with mutually opposite conductor sections (14a,14b,23a,23b,34a,34b,48a , 48b), each of which, by at least one recess (17,18,25-28,50-52), forms at least a part (29c,29e) of the current loop in the flat conductor's plane.

6. Current converter device according to claim 5, characterized in that the recesses (17,18, 22-28) extend in opposite directions from each other from approximately the center axis to the edge of the primary conductor.

7. Current converter device according to claim 6, characterized in that the mutually opposite conductor sections of the flat conductor each have two oppositely directed and parallel offset recesses (25,28), and that two in the longitudinal direction of the flat conductor (23) lying next to each other portions of the current loop (29c, 29e) are thereby formed.

8. Current converter device according to one of claims 5-7, characterized in that the secondary coils (38,39) are arranged between the conductor sections of the flat conductor.

9. Power converter device according to claim 7 or 8, characterized in that the secondary coils (38, 39), made in planar technology, are arranged in one or more layers as spirals on a substrate.

10. Power converter device according to claim 5, 8 or 9, characterized in that one conductor section (48b) has two mutually opposite recesses (50, 51), which extend from the edge of the flat conductor (48) on a common axis, to which the on the second leader section (48a) and parallel to these recesses (50,51) are arranged with a recess (52) which does not extend to the edge.