SE421837B

SE421837B - STROMMETNINGSANORDNING

Info

Publication number: SE421837B
Application number: SE7800844A
Authority: SE
Inventors: B Muller; U Baumgertl; W Kohler; H-G Rojahn
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-01-24
Publication date: 1982-02-01
Also published as: SE7800844L; JPS53116184A; NL7712578A; BE864930A; FR2384265B1; DE2712064B2; CH619542A5; DE2712064A1; IT7821082A0; FR2384265A1; DE2712064C3; IT1094273B

Description

78UÛ844-'8 s 2 i1o 1-5 20 25 30. rss- 40 'förförstärkare anslutna, så att på lägspänningssidan kan erhållas en mätstorhet, vilken utgör en avbildning av strömmen i högspänníngsle- daren¿ Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att åstadkomma en strömmätningsanordning, som är jämförelsevis enkelt uppbyggd och där- för kan tillverkas med ringa uppbåd. 78UÛ844-'8 s 2 i1o 1-5 20 25 30. rss- 40 'preamplifiers connected, so that on the low voltage side a measuring quantity can be obtained, which constitutes an image of the current in the high voltage conductor¿ The object of the invention is to provide a current measuring device, which is comparatively simple in construction and can therefore be manufactured with a small assembly line.

För lösande av denna uppgift bildar, vid en strömmätningsanord- ning av det inledningsvis angivna slaget, de ljusemítterande,dioderna enligt uppfinningen indikeríngselementen i en indikeringsanordning för strömmen, och indikeringsanordningen med mätgivaren, mättnings- strömtransformatorn och analog-digital-omvandlaren är sammanfattade till en konstruktionsenhet, vilken är omedelbart tillordnad den leda- re som leder strömmen som skall mätas. _ En väsentlig fördel med strömmätningsanordningen enligt uppfin- ningen består i att de ljusemitterande dioderna-samtidigt bildar in- díkeringselement i en indikeringsanordning för strömmen, så att sär- skilda ljusledare och efter dessa kopplade ljusmottagare, omvandlare och förförstärkare kan bortfalla. De ljusemitterande díoderna ger på grund av sin anordning i índikeringsanordníngen och den motsvarande . triggningen över analog-digital-omvandlarna optiskt en indikering för strömmen som skall mätas. Strömmätningsanordningen enligt uppfinning- en är därför mycket enkelt uppbyggd och ger icke heller i någon hög- re grad upphov till störningar, och utmärker sig alltså genom en sär- skilt hög tillförlitlighet.To solve this problem, in a current measuring device of the type indicated in the introduction, the light emitting diodes according to the invention form the indicating elements in a current indicating device, and the indicating device with the measuring sensor, the saturating current transformer and the analog-digital converter are , which is immediately assigned to the conductor conducting the current to be measured. An essential advantage of the current measuring device according to the invention is that the light-emitting diodes simultaneously form indicating elements in an indicating device for the current, so that special light conductors and after this connected light receivers, converters and preamplifiers can be omitted. The light emitting diodes give due to their arrangement in the display device and the corresponding. the triggering over the analog-to-digital converters optically is an indication of the current to be measured. The current measuring device according to the invention is therefore very simple in structure and does not give rise to any disturbances to any great extent, and is thus characterized by a particularly high reliability.

Sammanfattningen av de enskilda beståndsdelarna av strömmat- ningsanordningen enligt uppfinningen tíll en konstruktionsenhet kan ske på olika sätt. Sålunda kan det vara ändamålsenligt att anbringa de enskilda beståndsdelarna i ett hölje, som genomgås av den ledare _som_leder strömmen som skall mätas. Eör_uppnående av en strömmätnings- *anordning som: kan framställas till särskilt gynnsam kostnad synes det emellertid vara fördelaktigare, om konstruktionsenheten består av ett gjuthartsblock. I detta_gjuthartsblock kan alla beståndsdelar av strömmätníngsanordningen enligt uppfinningen vara inbäddade, varvid inbäddningen av indikeringsanordningen naturligtvis skall utfyllas på sådant sätt, att den är avläsbar.The summary of the individual components of the power supply device according to the invention for a construction unit can take place in different ways. Thus, it may be expedient to place the individual components in a housing which is passed through the conductor which conducts the current to be measured. However, in order to obtain a current measuring device which can be manufactured at a particularly favorable cost, it seems more advantageous if the construction unit consists of a casting resin block. All components of the current measuring device according to the invention can be embedded in this casting resin block, the embedding of the indicating device of course having to be filled in such a way that it is readable.

Gjuthartsblocket kan vara försett med en mittpassage, som till- låter genomförande av den ledare som leder strömmen som skall mätas; det kan emellertid i vissa fall även vara lämpligt att i gjutharts- blocket fast inbädda även den ledare som leder strömmen som skall mä- tas, och blott anordna yttre anslutningsklämmor. 10 15 20 25 35 40 ' 7800844-8 Om av olika tänkbara skäl indikeringsanordningen hos strömmat- ningsanordningen enligt uppfinningen befinner sig på ett för avläs- ning olämpligt avstånd från en person som skall avläsa densamma, så är det enligt en vidareutveckling av uppfinningen fördelaktigt att för de ljusemitterande dioderna anordna ljusledare, som överför indi- keringen till ett från konstruktíonsenheten avlägset ställe. Använd- ningen av en sådan strömmätningsanordning kan exempelvis vara erfor- derlig, när strömmen i en på en mycket hög spänning liggande ledare skall mätas.The casting resin block may be provided with a central passage, which allows the implementation of the conductor leading the current to be measured; however, in some cases it may also be appropriate to permanently embed the conductor conducting the current to be measured in the casting resin block, and only to arrange external connection terminals. If for various possible reasons the indicating device of the current supply device according to the invention is at a distance unsuitable for reading from a person who is to read it, then according to a further development of the invention it is advantageous that arrange light guides for the light-emitting diodes, which transmit the indication to a place remote from the design unit. The use of such a current measuring device may, for example, be required when the current in a conductor lying at a very high voltage is to be measured.

Här erbjuder strömmätningsanordningen enligt uppfinningen i jäm- förelse med den inledningsvis beskrivna kända anordningen den förde- len, att för indikering på lägspänningspotential inga omvandlare och förförstärkare erfordras och därmed icke heller någon extra drift- energikälla. Även vid en indikering på lågspänningspotential är allt- så för driften av strömmätningsanordningen enligt uppfinningen den driftenergi tillräcklig, som lämnas av mättningsströmtransformatorn på högspänningspotential.Here, in comparison with the known device initially described, the current measuring device according to the invention offers the advantage that no converter and preamplifier are required for indication of low voltage potential and thus no additional operating energy source. Even with an indication of low voltage potential, the operating energy provided by the saturation current transformer at high voltage potential is thus sufficient for the operation of the current measuring device according to the invention.

För förklaring av uppfinningen visas i fig. 1 ett blockschema över strömmätningsanordningen enligt uppfinningen. I fig. 2 visas en konstruktiv utföringsform av strömmätningsanordningen enligt uppfin- ningen, och i fig. 3 visas ett utförande vid vilket indikeringen överföres över ljusledare.To explain the invention, Fig. 1 shows a block diagram of the current measuring device according to the invention. Fig. 2 shows a constructive embodiment of the current measuring device according to the invention, and Fig. 3 shows an embodiment in which the indication is transmitted over light guides.

Utföringsexomplet enligt fig. 1 visar en ledare 1 som leder den ström J som skall mätas, och som omslutes av en lindning 2 som mätgivare för strömmen J; mätgivaren 2 är i det visade utföringsexemp- let utförd som en lindning utan järnkärna, i enlighet med en Rogowski- -spole. Det är emellertid möjligt att som mätgivare använda en på en ringkärna anbragt sekundärlindning, varvid järnkärnan med sekundär- lindning tillsammans med ledaren 1 bildar en i och för sig känd enledare-strömtransformatorQ _ ' I _ Högspänningsledaren 1 är vidare omgiven av en järnkärna 3, på vilken två stycken sekundärlindningar 4 och 5 är anbragta. Järnkärnan 3 och sekundärlindningarna 4 och 5 är så dimensionerade, att de till- sammans med ledaren 1 bildar en mättningsströmtransformator 6. Till sekundärlindningarna 4 och 5 är likriktare 7 och 8 anslutna.The embodiment complete according to Fig. 1 shows a conductor 1 which leads the current J to be measured, and which is enclosed by a winding 2 as a measuring sensor for the current J; The measuring sensor 2 is in the embodiment shown designed as a winding without an iron core, in accordance with a Rogowski coil. However, it is possible to use as a measuring sensor a secondary winding arranged on an annular core, the iron core with secondary winding together with the conductor 1 forming a per se known single-conductor current transformer Q 1. The high-voltage conductor 1 is further surrounded by an iron core 3, on which two secondary windings 4 and 5 are arranged. The iron core 3 and the secondary windings 4 and 5 are dimensioned in such a way that they, together with the conductor 1, form a saturation current transformer 6. Rectifiers 7 and 8 are connected to the secondary windings 4 and 5.

Till mätgivaren 2 är en förstärkare 9 ansluten, vars driftspän- ning erhålles från sekundärlindningen 5 över likriktaren 8. För för- stärkaren 9 är en analog-digítal-omvandlare 10 anordnad, till vilken en indikeringsanordning 11 är ansluten. Indikeringsanordningen 11 innehåller på i och för sig känt sätt ljusemitterande dioder, sma .7aoos44-8, 74 10 7 15_ 20 25 35 40 vid motsvarande triggníng genom analog-digitnl-omvandluren 10 visar strömmen J i digital formÅ _ 7 För dríftspänningsförsörjning av analogedigitn1-omvandlaren 10 tjänar likriktaren 7, som är ansluten till sekundärlindningen 4 hos mättningsströmtransformatorn 6. * , ,På grund av de till förfogande stående elektroniska konstruk- tionsdelarna användes företrädesvis en anordning, vid vílkcn analog- -digital-omvandlaren och de ljusemitterande.dioderna bildar en kon- struktionsenhet; _ ' 7 7 7 Mätgívaren 2, mättníngsströmtransformatorn 6 med líkríktarna 7 och 8 och analog-digital-omvandlaren 10 med efter densamma kopplad indíkeríngsanordning 11 är sammanfattade till en konstruktionsenhet 12, som är omedelbart tíllordnad, exempelvis fäst vid, den ledare 1 som leder strömmen som skall mätas, g i _ Den i fig. 1 visade strömmätningsanordníngen enligt uppfinning- en arbetar på det sättet, att den av mätgívaren,2 avkända strömmen J indikeras i digital form i índikeringsanordningen 11, varvid någon yttre driftsspänningskälla icke erfordras, eftersom strömmen J som skall mätas, över mättningsströmtransformatorn 6 ger dríftsspänningen för de elektroniska konstruktionsenheterna.An amplifier 9 is connected to the measuring sensor 2, the operating voltage of which is obtained from the secondary winding 5 over the rectifier 8. An analog-to-digital converter 10 is arranged for the amplifier 9, to which an indicating device 11 is connected. The indicating device 11 contains, in a manner known per se, light-emitting diodes, sma .7aoos44-8, 74 10 7 15_ 20 25 35 40 at the corresponding triggering by the analog-to-digital converter 10, the current J in digital form the converter 10 serves the rectifier 7, which is connected to the secondary winding 4 of the saturating current transformer 6. *, Due to the available electronic components, a device is preferably used in which the analog-to-digital converter and the light-emitting diodes form a construction unit; The measuring sensor 2, the measuring current transformer 6 with the rectifiers 7 and 8 and the analog-to-digital converter 10 with indicating device 11 connected thereto are combined into a construction unit 12 which is immediately attached, for example attached to the conductor 1 which conducts the current The current measuring device according to the invention operating in Fig. 1 operates in such a way that the current J sensed by the measuring sensor 2 is indicated in digital form in the indicating device 11, no external operating voltage source being required, since the current J which to be measured, across the saturation current transformer 6 provides the operating voltage for the electronic design units.

Vid det konstruktiva utförandet av den i Eíg. Z visade strömmät- ningsanordningen enligt uppfinningen är de enskilda beståndsdelarna inbäddade i ett gjuthartsbloek 20, som även omsluter ledaren Zl som leder strömmen som skall mätas. Från gjuthartsblocket 20 utskjuter därför endast anslutníngsklämmorna 22 och Z3 vid båda sidornaf Även índikeringsanordningen 24 är inbäddad i gjuthartsblocket, på sådant sätt att den lätt kan betraktas.In the constructive execution of it in Eíg. Z, the current measuring device according to the invention, the individual components are embedded in a casting resin block 20, which also encloses the conductor Z1 which conducts the current to be measured. From the casting resin block 20, therefore, only the connection terminals 22 and Z3 project on both sides. The indicating device 24 is also embedded in the casting resin block, in such a way that it can be easily viewed.

Om strömmätningsanordníngen enligt uppfinningen exempelvis mäs- te anordnas på ett íçke observerbart ställe, så kan_den av densamma :lämnade indíkeringen - såsom fíg. 3 visar - över'ljusledare 30 runt hörn och vinklar överföras till ett ställe där den är väl avläsbar.If the current measuring device according to the invention, for example, must be arranged in a non-observable place, then the same: left the indication - as fig. 3 shows - overhead light guide 30 around corners and angles is transmitted to a place where it is well readable.

Det av indikeríngsanordningen 31 återgivna mätvärdet indikeras då över ljusledarna 30 på ett annat, från konstruktionsenheten 32 avläg- set ställe 33. i 7 .The measured value represented by the indicating device 31 is then indicated over the light guides 30 at another location 33, remote from the construction unit 32.

Under användning av ljusledarna 30 kan strömmätningsanordningen enligt uppfinningen även í sådana fall då konstruktionsenheten 32, befinner sig högt ovanför jorden, eftersom strömmarna skall avkännas i högspända ledare.When using the light guides 30, the current measuring device according to the invention can also be used in cases where the construction unit 32 is located high above the ground, since the currents are to be sensed in high-voltage conductors.

Enligt uppfinningen föreslås en strömmñtningsanordning, medelst 7vi1ken pd enkelt sätt onh därmed till gynnsam kostnad strömmen I enAccording to the invention, a current measuring device is proposed, by means of which in a simple manner and thus at a favorable cost the current in a

Claims

7800844-8 'conductor can be indicated and this regardless of whether this conductor is at low voltage or high voltage potential. PATENT REQUIREMENTS

A current measuring device with at least one winding which encloses the conductor conducting the current to be measured, which winding is arranged as a measuring sensor for the current, and with a device forming a saturating current transformer with an iron core surrounding the conductor with a secondary line arranged thereon, and with An analog-to-digital converter connected to the measuring transducer, to which light-emitting diodes are connected, is characterized in that the light-emitting diodes enable the induction circuit of an indicator (11) for the current and that the indicating device ) together with the measuring sensor (2), the saturating current transformer (6) and the analog-to-digital converter (10) are combined into a design unit (12), which is immediately assigned to the conductor (1) which leads the current to be measured (Fig. 1 ).

Current measuring device according to claim 1, characterized in that the construction unit consists of a casting resin block. (20) (Fig. 2). 3. A current measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that light conductors (30) are arranged for the light emitting diodes, arranged to transmit the indication to a place remote from the construction unit (32) (Fig. 3). REQUIRED PUBLICATIONS: