SE439201B - CAPACITIVE VOLTAGE PARTS - Google Patents

CAPACITIVE VOLTAGE PARTS

Info

Publication number
SE439201B
SE439201B SE7908901A SE7908901A SE439201B SE 439201 B SE439201 B SE 439201B SE 7908901 A SE7908901 A SE 7908901A SE 7908901 A SE7908901 A SE 7908901A SE 439201 B SE439201 B SE 439201B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
voltage
capacitor
signal
component
measuring
Prior art date
Application number
SE7908901A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7908901L (en
Inventor
R A Norp
Original Assignee
Hazemeijer Bv
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 Hazemeijer Bv filed Critical Hazemeijer Bv
Publication of SE7908901L publication Critical patent/SE7908901L/en
Publication of SE439201B publication Critical patent/SE439201B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/04Voltage dividers
    • G01R15/06Voltage dividers having reactive components, e.g. capacitive transformer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

7908901-7 1 En likspänning över mätkondensatorn kan t.ex. uppträda när en primär växelspänningsledning frånkopplas i ett ögonblick, i vilket växelspänningen inte har nollgenomgång. Den på led- ningen då kvarvarande spänningen leder till en restladdning, även kallad likspänningskomponenten, vilken medför en lik- spänning över mätkondensatorn via den till primärspänningen anslutna kondensatorn. Om vid närvaron av en sådan likspän- ning över mätkondensatorn spänningen skulle återvända på nytt efter några få perioder och en kortslutning skulle ske omedelbart efteråt, medan likspänningen ännu icke är bort- ledd, kommer en nollgenomgång av mätsignalen följaktligen att ske först efter några få perioder, för vilken nollgenom- gång ett fjärrelä reagerar. Detta innebär emellertid att re- läet reagerar för sent. Även överspänningar på de primära växelspänningsledningarna kan leda till restladdningar och likspänningar över mätkondensatorn. 7908901-7 1 A direct voltage across the measuring capacitor can e.g. occur when a primary AC power line is disconnected for a moment in which the AC voltage has no zero crossing. The voltage on the line then the residual voltage leads to a residual charge, also called the direct voltage component, which causes a direct voltage across the measuring capacitor via the capacitor connected to the primary voltage. If, in the presence of such a direct voltage across the measuring capacitor, the voltage should return again after a few periods and a short circuit should occur immediately afterwards, while the direct voltage is not yet dissipated, a zero crossing of the measuring signal will consequently take place only after a few periods. , for which zero crossing a remote relay reacts. However, this means that the relay reacts too late. Overvoltages on the primary AC lines can also lead to residual charges and DC voltages across the measuring capacitor.

För en riktig verkan av fjärreläer är alltså en oförvrängd återgivning av ändringarna i primärspänningen nödvändig.For a real effect of remote relays, an undistorted representation of the changes in the primary voltage is therefore necessary.

Vid den kända spänningsdelaren är därför en läckimpedans inkopplad parallellt med mätkondensatorn, varigenom likspän- ningen kommer att försvinna fort nog.At the known voltage divider, therefore, a leakage impedance is connected in parallel with the measuring capacitor, whereby the direct voltage will disappear quickly enough.

Användningen av en läckimpedans förhindrar i själva verket uppkomsten av en otillåtlig fördröjning i verkan av skydds- organ bland annat under de ovannämnda förhållandena, men denna användning har även den skadliga effekten att det sker en fasförskjutning av mätsignalen med avseende på den primä- ra växelspänningen. Som ett resultat därav kommer det att ske en fördröjd svarsverkan av skyddsorganen, t.ex. vid en 7908901-7 kortslutning i den primära växelspänningskretsen. Förutom en fasförskjutning kommer mätsignalen även att uppvisa transienta förlopp till följd av läckimpedansen, vilka för- lopp såsom torde vara uppenbart troligtvis kommer att stö- ra en riktig verkan av skyddssystemet för den primära väx- elspänningen.The use of a leakage impedance in fact prevents the occurrence of an impermissible delay in the action of protective means under the above-mentioned conditions, among other things, but this use also has the detrimental effect of a phase shift of the measuring signal with respect to the primary AC voltage. As a result, there will be a delayed response effect of the protective means, e.g. in the event of a short circuit in the primary AC circuit 7908901-7. In addition to a phase shift, the measurement signal will also show transient processes as a result of the leakage impedance, which processes, as it should be obvious, will probably disturb a real effect of the protection system for the primary AC voltage.

De ovannämnda olägenheterna undviks genom den kapacitiva växelspänningsdelaren enligt uppfinningen, som kännetecknas av närvaron av en kompenseringsanordning för mottagning av mätsignalen och för kompensering av likspänningskomponen- ten i mätsignalen med den härledda likspänningskom- ponenten.The above-mentioned disadvantages are avoided by the capacitive AC voltage divider according to the invention, which is characterized by the presence of a compensation device for receiving the measurement signal and for compensating the DC component in the measurement signal with the derived DC component.

Vid den kapacitiva växelspänningsdelaren enligt uppfinning- en kommer likspänningskomponenten i mätsignalen, dvs. ladd- ningen på mätkondensatorn, i själva verket att urladdas via en läckimpedans, som insatts för detta syfte, men i avvak- tan därpå kommer den av nämnda laddning förorsakade lik- spänningskomponenten i mätsignalen att omedelbart kompense- ras och förbli kompenserad ända tills laddningen försvinner.In the case of the capacitive alternating voltage divider according to the invention, the direct voltage component in the measuring signal, i.e. the charge on the measuring capacitor, in fact to be discharged via a leakage impedance, which is used for this purpose, but in the meantime the DC voltage component caused by said charge in the measuring signal will be immediately compensated and remain compensated until the charge disappears. .

Det ovan använda uttrycket "omedelbart" betyder inom en kort tid i jämförelse med tiden för en period som vid 50 perio- der uppgår till 20 ms.The term "immediately" used above means within a short time in comparison with the time for a period which at 50 periods amounts to 20 ms.

I en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning be- står kompenseringsanordningen av en kompenseringskondensator och en parallellt därmed kopplad läckimpedans, vilkas gemen- samma anslutningskontakt är ansluten till den nämnda refe- rensspänningen; en strömställareanordning för tillföring av en given ytterligare referensspänning till den andra gemen- samma anslutningskontakten för kompenseringskondensatorn och den parallellt därmed kopplade läckimpedansen, vilken ström- ställareanordning kan regleras av en från den sanna lik- spänningskomponenten härledd signal, varvid värdet av den nämnda ytterligare referensspänningen och tiden för till- slagning av strömställareanordningen är vald så att spänning- 7908901-7 en på kompenseringskondensatorn snabbt kan kompensera lik- spänningskomponenten i mätsignalen; en differentialförstär- kare med en ingång, till vilken mätsignalen tillförs, och en annan ingång, till vilken spänningen på kompenserings- kondensatorn tillförs, medan den med avseende på likspän- ningskomponenten kompenserade utsignalen tillförs till reg- leranordningen. Med avseende på absolutvärdet kan spänning- en på kompenseringskondensatorn göras lika med den sanna likspänningskomponenten på mätkondensatorn. Differentialför- stärkaren kan då ha en förstärkningsfaktor av l för båda signalerna.In a preferred embodiment of the present invention, the compensation device consists of a compensation capacitor and a leakage impedance connected in parallel therewith, the common connection contact of which is connected to the said reference voltage; a switch device for supplying a given additional reference voltage to the second common connection contact of the compensation capacitor and the leakage impedance connected in parallel thereto, which switch device can be regulated by a signal derived from the true DC component, the value of said additional reference voltage the time for switching on the switch device is selected so that the voltage on the compensation capacitor can quickly compensate for the direct voltage component in the measuring signal; a differential amplifier with one input, to which the measuring signal is applied, and another input, to which the voltage of the compensating capacitor is applied, while the output signal compensated with respect to the direct voltage component is applied to the control device. With respect to the absolute value, the voltage on the compensation capacitor can be made equal to the true DC component on the measuring capacitor. The differential amplifier can then have a gain factor of 1 for both signals.

Det bör påpekas att GB,A 2 007 048 även föreslår en kapacitiv växelspän- ningsdelare, som har en tillkommande kondensator. Med hjälp därav genereras det två skilda signaler, dvs. en smalbands- -grundvågssignal, som därför motsvarar den sanna växelspän- ningskomponenten, och en bredband-signal som även innefat- tar likspänningskomponenten. Båda kan tjäna såsom en regler- signal, under det att den senare kan tjäna som en mätsignal för övervaknings- eller skyddsändamål. Reglersignalerna bringar regleranordningen att eliminera likspänningskompo- nenter som eventuellt finns i bredbandsignalen. Den i de ovannämnda patentansökningarna beskrivna metoden för erhållan- de av tvâ mer eller mindre oberoende kanaler med hjälp av en högspänningskondensator kan stöta på svårigheter i vissa situationer vad beträffar överhörning eller det praktiska utförandet. Ehuru en hög grad av oberoende mellan de båda nämnda signalerna kan uppnås genom att välja kapacitanserna lämpligt, kvarstår behovet av en kapacitiv växelspänningsde- lare, som medger fullständigt oberoende. Detta oberoende kan erhållas med hjälp av en dubbel spänningsdelare, vilket även är ett föremål för de ovannämnda patentansökningarna. I det- ta fall kan emellertid praktiska invändningar uppstå, spe- ciellt när mätkondensatorn har en betydande kapacitans, i 7908901-7 vilket fall problem uppstår till följd av användningen av allmänt föredragna halvledande strömställare, emedan till- och frånslagningsströmmarna blir alltför stora. Detta är t. ex. fallet när man moderniserar en gammal CVT-mätanordning, i vilken en stor tillkommande kondensator måste insättas i seriekopplingen för att skapa en tillkommande mätpunkt.It should be noted that GB, A 2 007 048 also proposes a capacitive AC voltage divider, which has an additional capacitor. With the help of this, two different signals are generated, ie. a narrowband ground wave signal, which therefore corresponds to the true AC component, and a broadband signal which also includes the DC component. Both can serve as a control signal, while the latter can serve as a measurement signal for monitoring or protection purposes. The control signals cause the control device to eliminate DC voltage components that may be present in the broadband signal. The method described in the above-mentioned patent applications for obtaining two more or less independent channels by means of a high voltage capacitor may encounter difficulties in certain situations as regards crosstalk or the practical design. Although a high degree of independence between the two mentioned signals can be achieved by choosing the capacitances appropriately, the need remains for a capacitive AC voltage divider, which allows complete independence. This independence can be obtained by means of a double voltage divider, which is also a subject of the above-mentioned patent applications. In this case, however, practical objections may arise, especially when the measuring capacitor has a significant capacitance, in which case problems arise as a result of the use of generally preferred semiconductor switches, because the on and off currents become too large. This is e.g. the case when modernizing an old CVT measuring device, in which a large additional capacitor must be inserted in the series connection to create an additional measuring point.

I praktiken blir det då mera attraktivt att använda en enda fast läckimpedans.In practice, it then becomes more attractive to use a single fixed leakage impedance.

Det är ett särdrag hos den kapacitiva växelspänningsdelaren enligt foreliggande uppfinning att åstadkomma både en för- enklad praktiskzmöjlighet och ett fullständigt oberoende av båda de ovannämnda signalerna. För spänningsdelaren enligt föreliggande uppfinning är reglerhastigheten åtminstone li- ka med den hos den bästa utföringsformen enligt den för" ut nämnda GB-A-2 007 043, medan bandbredden förblir mer än tillräcklig för det avsedda ändamålet.It is a feature of the capacitive AC divider according to the present invention to provide both a simplified practicality and a complete independence of both of the above signals. For the voltage divider according to the present invention, the control speed is at least equal to that of the best embodiment according to that of the above-mentioned GB-A-2 007 043, while the bandwidth remains more than sufficient for the intended purpose.

Vid spänningsdelaren enligt föreliggande uppfinning elimine- ras inte den ej önskade laddningen på mätkondensatorn inom en kort tid genom kortslutning av denna kondensator med hjälp av en strömbrytare utan tvärt/om kompenseras likspän- ningskomponenten på kondensatorn med t.ex. en lika hög spän- ning av samma eller motsatt potential genom att båda spän- ningarna kombineras i en differentialförstärkare.With the voltage divider according to the present invention, the undesired charge on the measuring capacitor is not eliminated within a short time by short-circuiting this capacitor by means of a switch but on the contrary / if the direct voltage component on the capacitor is compensated with e.g. an equally high voltage of the same or opposite potential by combining both voltages in a differential amplifier.

Uppfinningen skall nu beskrivas utförligare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka några utföringsformer är visade som exempel. Fig. 1 visar en första utföringsform av en kapacitiv växelspänningsdelare enligt föreliggande uppfin- ning i kombination med en därtill hörande regleranordning.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some embodiments are shown by way of example. Fig. 1 shows a first embodiment of a capacitive AC voltage divider according to the present invention in combination with an associated control device.

Fig. 2 visar en med avseende på fig. l modifierad utförings- form av den kapacitiva växelspänningsdelaren enligt före- liggande uppfinning. Fig. 3 visar en föredragen utförings- form, vid vilken en andra differentialförstärkare har till- lagts. 7908901-7 6 Liksom vid den kända anordningen och vidëfibrdnhmßïnacflfliqt den förut nämnda GB-A-2 007 048 spänningsdelaren, som omfattar en seriekoppling av konden- är den kapacitiva växel- satorer Cl och C2 och en däröver inkopplad läckimpedans Rl, anordnad mellan en primärspänning Vp och en referensspän- ning, t.ex. jord. Läckimpedansen Rl skall ha ett värde valt så stort att fasfelet i signalen i kondensatorernas Cl och C2 föreningspunkt kan försummas eller kan enkelt kompense- ras för växelspänningsfrekvensen.Fig. 2 shows a modified embodiment of the capacitive AC divider according to the present invention with respect to Fig. 1. Fig. 3 shows a preferred embodiment, to which a second differential amplifier has been added. As with the known device and with the aforementioned GB-A-2 007 048 voltage divider, which comprises a series connection of the capacitors, the capacitive exchangers C1 and C2 and a primary impedance R Vp and a reference voltage, e.g. soil. The leakage impedance R1 must have a value chosen so large that the phase error in the signal at the junction of the capacitors C1 and C2 can be neglected or can be easily compensated for the alternating voltage frequency.

När man antar att faskorrektionen kan utelämnas passerar sig- nalen i kondensatorernas Cl och C2 föreningspunkt i före- liggande utföringsform först förstärkaren Vl, i detta fall en differentialförstärkare, varefter signalen direkt anlän- der såsom mätsignalen B till jämförelsekretsens D ingång 2.Assuming that the phase correction can be omitted, the signal in the junction of the capacitors C1 and C2 in the present embodiment first passes the amplifier V1, in this case a differential amplifier, after which the signal arrives directly as the measuring signal B at the input 2 of the comparison circuit D.

Förstärkarens Vl utsignal tillföres för övrigt till ett lik" spänningsspärrfilter Fl, varefter signalen anländer till jämförelsekretsens D första ingång som en smalband-grundvåg- signal. I denna jämförelsekrets D jämföres de båda signaler- I na med varandra för att bestämma en likspänningskomponent i bredband-mätsignalen B. Ä I detta fall omfattar kompenseringskretsen den redan nämnda differentialförstärkaren V1, kompenseringskondensatorn C3 med den parallellt därmed anordnade läckimpedansen R2 samt ett antal tillkommande motstånd R3 och R4 och strömställa- re Sl och S2.Incidentally, the output signal of the amplifier V1 is applied to an equal voltage cut-off filter F1, after which the signal arrives at the first input of the comparator circuit D as a narrowband ground wave signal. the measuring signal B. Ä In this case, the compensation circuit comprises the already mentioned differential amplifier V1, the compensation capacitor C3 with the leakage impedance R2 arranged in parallel therewith and a number of additional resistors R3 and R4 and switches S1 and S2.

En föreningspunkt mellan kompenseringskondensatorn C3 och läckimpedansen R2 är ansluten till en referensspänning, som även kan vara jord i detta fall. Den andra föreningspunkten är ansluten till differentialförstärkarens andra ingång.A connection point between the compensation capacitor C3 and the leakage impedance R2 is connected to a reference voltage, which can also be earth in this case. The second junction is connected to the second input of the differential amplifier.

Till denna andra föreningspunkt är även två motstånd R3 och R4 kopplade, vilka vart och ett är anslutet till varsin för- bindningsledare med hjälp av strömställarna Sl respektive S2, I vilka i sin tur är anslutna till tillkommande referensspän- dningar Vrefl respektive Vrefz. Dessa strömställare S1 och , ___.. 7908901-7 7 S2 kan pâverkas av jämförelsekretsens D utsignal, dvs. av en signal beroende på den av jämförelsekretsen bestämda likspänningskomponenten. Denna likspänningskomponent till- föres först till en logisk beslutskrets Bl. Denna logiska beslutskrets har försetts med ett flertal utgångar. Var och en av dessa utgångar mottar en signal som motsvarar en för- utbestämd storlek och polaritet av likspänningskomponenten, och en av dessa utsignaler kan slå till strömställaren Sl eller S2, varefter referensspänningen Vrefl eller Vrefz tillförs till föreningspunkten mellan kompenseringskonden- satorn C3 och den med differentialförstärkaren Vl förbundna läckimpedansen R3. På kompenseringskondensatorn C3 uppbyggs därigenom en lika stor likspänning som är närvarande på kon- densatorn C2. Uppbyggnaden av denna kompenseringsspänning är beroende på värdet av motstånden R3 och R4. Dessa värden skall väljas med hänsyn därtill och beroende på den önskade kompenseringshastigheten. Detsamma gäller för värdet av re- ferensspänningarna Vrefl och Vrefz.Two resistors R3 and R4 are also connected to this second junction, each of which is connected to the respective connection conductors by means of the switches S1 and S2, respectively, in which in turn are connected to additional reference voltages Vrefl and Vrefz, respectively. These switches S1 and, ___ .. 7908901-7 7 S2 can be affected by the output signal of the comparison circuit D, i.e. of a signal depending on the DC component determined by the comparator circuit. This DC component is first applied to a logic decision circuit Bl. This logical decision circuit has been provided with a number of outputs. Each of these outputs receives a signal corresponding to a predetermined size and polarity of the DC component, and one of these outputs can turn on the switch S1 or S2, after which the reference voltage Vrefl or Vrefz is applied to the junction between the compensation capacitor C3 and the one with differential amplifier V1 connected leakage impedance R3. The compensating capacitor C3 thereby builds up an equal voltage that is present on the capacitor C2. The build-up of this compensating voltage depends on the value of the resistors R3 and R4. These values must be selected with this in mind and depending on the desired compensation rate. The same applies to the value of the reference voltages Vrefl and Vrefz.

När likspänningarna på kondensatorerna C2 och C3 har blivit lika, kommer differentialförstärkaren Vl inte längre att in- nehålla en likspänningskomponent i sin utsignal, dvs. den önskade mätsignalen. Då kommer båda de till jämförelsekret- sens D ingångar 1 och 2 tillförda signalerna fortfarande en- dast att bestå av den sanna växelspänningssignalen. Jämför- elsekretsen D kommer därför inte längre att detektera någon likspänningskomponent, varför strömställarna S1 och/eller S2 återigen öppnas.When the DC voltages of capacitors C2 and C3 have become equal, the differential amplifier V1 will no longer contain a DC component in its output signal, ie. the desired measurement signal. Then both the signals applied to the inputs 1 and 2 of the comparator circuit D will still only consist of the true alternating voltage signal. The comparison circuit D will therefore no longer detect any DC component, so the switches S1 and / or S2 are opened again.

Ovan har angetts att en läckimpedans R2an0rdnatSöver kom- penseringskondensatorn C3. Läckimpedansen Rl över mätkonden- satorn C2 är av ett så högt värde att gränsfrekvensen lig- ger tillräckligt långt under frekvensen för den växelspän- ning som skall mätas för att hålla de introducerade fas- och amplitudfelen på en låg nivå. Detta innebär emellertid en stor tidskonstant. Kondensatorn C2 kommer därför att urladdas långsamt genom motståndet Rl, varigenom likspänningskompo- 7908901-7 8 nenten i föreningspunkten Cl, C2 sålunda kommer att minska gradvis.It has been stated above that a leakage impedance R2 is provided in addition to the compensation capacitor C3. The leakage impedance R1 over the measuring capacitor C2 is of such a high value that the cut-off frequency is far enough below the frequency of the alternating voltage to be measured to keep the introduced phase and amplitude errors at a low level. However, this means a large time constant. The capacitor C2 will therefore be slowly discharged through the resistor R1, whereby the direct voltage component at the connection point C1, C2 will thus gradually decrease.

~Kondensatorn C3 kan urladdas genom läckimpedansen R2, var- vid den senare läckimpedansen företrädesvis har ett sådant värde, att tidskonstanten R2- C2 blir lika stor som tidskon- stanten Rl.C2. Efter laddning av kondensatorn C3 till den rätta kompenseringsspänningen kommer det i princip icke längre att erfordras några korrektioner, ty såväl konden- satorn C2 som kondensatorn C3 kommer att urladda genom de med varandra förenade läckimpedanserna Rl respektive R2 längs likartade kurvor. I händelse av olika tidskonstanter kommer det att ske korrektioner efter någon tid för att bi- behålla en fullständig kompensation.The capacitor C3 can be discharged through the leakage impedance R2, the latter leakage impedance preferably having such a value that the time constant R2-C2 becomes equal to the time constant R1.C2. After charging the capacitor C3 to the correct compensation voltage, no corrections will in principle be required in principle, because both the capacitor C2 and the capacitor C3 will discharge through the interconnected leakage impedances R1 and R2 along similar curves. In the event of various time constants, corrections will be made after some time in order to maintain full compensation.

Vid utföringsformen i fig. 2 används endast en strömstäl- lare Sl, som tillför en referensspänning till kondensatorn C3 genom motståndet R3. I detta fall består referensspän- ningen av skillnaden mellan bredband-mätsignalen, dvs. sig- nalen med den sanna växelspänningskomponenten och likspän- ningskomponenten och den av likspännings-spärrfiltret Fl tillförda signalen, dvs. den sanna växelspänningskomponenten.In the embodiment in Fig. 2, only a switch S1 is used, which supplies a reference voltage to the capacitor C3 through the resistor R3. In this case, the reference voltage consists of the difference between the broadband measurement signal, ie. the signal with the true alternating voltage component and the direct voltage component and the signal applied by the direct current blocking filter F1, ie. the true AC component.

Detta betyder att Vref och den av jämförelsekretsen D här- ledda likspänningskomponenten i allmänhet blir lika. Vid de- tektering av en likspänningskomponent i bredband-signalen kommer strömställaren S1 att slutas, varigenom kondensatorn C3 snabbt laddas till skillnadsspänningen, dvs. jämförelse- kretsens D utspänning. Likspänningskomponenten i bredband- -mätsignalen kompenseras då och strömställaren Sl öppnas återigen. Kondensatorerna C2 och C3 urladdas igen med samma hastighet.This means that Vref and the DC component derived from the comparator circuit D are generally equal. When a direct voltage component is detected in the broadband signal, the switch S1 will be closed, whereby the capacitor C3 is quickly charged to the differential voltage, ie. the output voltage of the comparator circuit D. The DC component of the broadband measurement signal is then compensated and the switch S1 is opened again. Capacitors C2 and C3 are discharged again at the same speed.

När kondensatorn C3 snabbt laddas till referensspänningen genom att sluta en av strömställarna Sl och S2, kommer tran- sienta förlopp att inträffa. Dessa genom laddning av konden- satorn C3 förorsakade transienta förlopp kan emellertid nå fram till den sanna växelspänningssignalen genom differential- 7908901-7 förstärkaren Vl, varvid den senare signalen tillföres till jämförelsekretsens D ingång l över likströms-spärrfiltret Fl. Denna olägenhet kan undvikas genom att införa en andra differentialförstärkare V2 och genom att avleda summerings- punkten uteslutande till den gren av bredband-signalen som tillförs till jämförelsekretsens D ingång 2. I detta fall tjänar differentialförstärkaren Vl som en buffertförstärka- re. De nämnda förloppen, som framkallas genom att snabbt ladda kondensatorn C3, kommer då endast att vara närvarande i den senare signalen och icke i den signal, som tillföres till jämförelsekretsens D andra ingång genom spärrfiltret Fl. Följaktligen kommer denna signal sålunda alltid att va- ra en noggrannare riktig smalband-grundvågsignal än i de föregående utföringsformerna, vid vilka det efter filtrering i Fl ännu kan finnas en rest av transienter i A, när likspän- nings-spärrfiltrets Fl bandbredd icke är särskilt liten.When the capacitor C3 is quickly charged to the reference voltage by closing one of the switches S1 and S2, transient processes will occur. However, these transient processes caused by charging the capacitor C3 can reach the true alternating voltage signal through the differential amplifier V1, the latter signal being applied to the input 1 of the comparator circuit D via the direct current blocking filter F1. This inconvenience can be avoided by introducing a second differential amplifier V2 and by diverting the summing point exclusively to the branch of the broadband signal applied to the input 2 of the comparison circuit D. In this case, the differential amplifier V1 serves as a buffer amplifier. The said processes, which are induced by rapidly charging the capacitor C3, will then only be present in the latter signal and not in the signal which is applied to the second input of the comparison circuit D through the blocking filter F1. Consequently, this signal will always be a more accurate true narrowband base wave signal than in the previous embodiments, in which after filtering in F1 there may still be a residue of transients in A, when the bandwidth of the DC voltage filter F1 is not very small.

I utföringsformen i fig. l liksom i de övriga utföringsfor- merna kan differentialförstärkaren V1 ha en förstärknings- faktor av l.In the embodiment in Fig. 1 as in the other embodiments, the differential amplifier V1 may have a gain factor of 1.

Det behöver icke sägas att i laddningskretsen för kondensa- torn C2, vilken krets representeras av strömställarna Sl res- pektive S2 och motstånden R3 respektive R4, är många varia- tioner möjliga och flera har avhandlats i den förut nämnda GB-A-2 007 048.It goes without saying that in the charging circuit of the capacitor C2, which circuit is represented by the switches S1 and S2 and the resistors R3 and R4, respectively, many variations are possible and several have been discussed in the aforementioned GB-A-2 007 048 .

De viktiga fördelarna med anordningen enligt uppfinningen är att prestanda, dvs. verkningshastigheten blir åtminstone den- samma som de hos en anordning innefattande två parallella kapacitiva växelspänningsdelare enligt t.ex. fig. 7 i GB-A-2 007 048. För övrigt kan en spän- i ningsdelare enligt uppfinningen enkelt kopplas till en exi- sterande spänningsdelare utan väsentliga modifikationer av spänningsdelaren som sådan, medan en sådan väsentlig modifi- kation med visshet erfordras t.ex. vid spänningsdelaren en- ligt GB-A-z nov 048. 7908901-7? l0 De ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen kan på många sätt modifieras och varieras inom ramen för uppfin- ningens grundtanke. uThe important advantages of the device according to the invention are that performance, ie. the rate of action will be at least the same as that of a device comprising two parallel capacitive alternating voltage dividers according to e.g. Fig. 7 of GB-A-2 007 048. Incidentally, a voltage divider according to the invention can easily be connected to an existing voltage divider without significant modifications of the voltage divider as such, while such a substantial modification is certainly required. ex. at the voltage divider according to GB-A-z Nov 048. 7908901-7? The above-described embodiments of the invention can be modified and varied in many ways within the scope of the basic idea of the invention. u

Claims (8)

1. 0 15 20 25 30 35 H 7908901-7 PATENTKRAV l. Kapacitiv spänningsdelare innefattande en kondensa- torer (Cl och C2) innehållande serieströmkrets, av vilka en kondensator (C2) tjänar som mätkondensator, vilken serieströmkrets är avsedd att inkopplas mellan en primär- spänning och en referensspänning varigenom en mätsignal uttages från mätkondensatorn (C2) som en sekundärspänning, vilken mätsignal kan bestå av en växelspänningskomponent och en likspänningskomponent och varvid en läckimpedans (R1) är inkopplad över mätkondensatorn (C2) för urladd- ning av likspänningskomponenten, och ytterligare inne- fattande en regleranordning för mottagning av mätsig- nalen och härledning av likspänningskomponenten från mätsignalen, k ä n n e t e c k n a d av en kompen- seringsanordning (Vl,C3,R2,R3,R4,Sl,S2) för mottagning av mätsignalen och för kompensering av likspännings- komponenten i mätsignalen med den härledda likspännings- komponenten.1. Capacitive voltage divider comprising a capacitors (C1 and C2) containing a series circuit, of which a capacitor (C2) serves as a measuring capacitor, which series circuit is intended to be connected between a primary voltage and a reference voltage whereby a measuring signal is taken from the measuring capacitor (C2) as a secondary voltage, which measuring signal may consist of an alternating voltage component and a direct voltage component and wherein a leakage impedance (R1) is connected across the measuring capacitor to the capacitor (C2). further comprising a control device for receiving the measurement signal and deriving the direct voltage component from the measurement signal, characterized by a compensating device (V1, C3, R2, R3, R4, S1, S2) for receiving the measurement signal and for compensating for the measurement signal. the DC component in the measurement signal with the derived DC component. 2. Kapacitiv spänningsdelare enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att kompenseringsanordningen består av en kompenseringskondensator (C3) och en paral- lellt därmed kopplad läckimpedans (R2), vilkas gemensamma anslutningskontakt är ansluten till den nämnda referens- spänningen; en strömställareanordning (Sl,S2) för till- föring av en given tillkommande referensspänning till den andra gemensamma anslutningskontakten för kompenserings- kondensatorn (C3) och den parallellt därmed kopplade läck- impedansen (R2), vilken strömställareanordning är reglerbar av en från den härledda likspänningskomponenten härledd signal, varvid värdet av den nämnda tillkommande referens- spänningen och tiden för tillslagning av strömställare- anordningen är vald så att spänningen över kompenserings- kondensatorn (C3) snabbt kan kompensera likspännings- komponenten i mätsignalen; en differentialförstärkare (Vl eller V2) med en ingång, till vilken mätsignalen till- 10 15 20 25 30 35 7908901-7 m föres och en annan ingång, till vilken spänningen på _ kompenseringskondensatorn (C3) tillföres, medan den med avseende på likspänningskomponenten kompenserade ut- signalen tillföres till regleranordningen.Capacitive voltage divider according to claim 1, characterized in that the compensation device consists of a compensation capacitor (C3) and a leakage impedance (R2) connected in parallel therewith, the common connection contact of which is connected to said reference voltage; a switch device (S1, S2) for supplying a given additional reference voltage to the second common connection contact of the compensation capacitor (C3) and the leakage impedance (R2) connected in parallel therewith, which switch device is controllable by a DC component derived from the DC voltage. derived signal, wherein the value of said additional reference voltage and the time for switching on the switch device is selected so that the voltage across the compensation capacitor (C3) can quickly compensate the direct voltage component of the measuring signal; a differential amplifier (V1 or V2) with one input to which the measuring signal is applied and another input to which the voltage of the compensating capacitor (C3) is applied, while the voltage compensated with respect to the direct current component the output signal is applied to the control device. 3. Kapacitiv spänningsdelare enligt krav 2, k ä n n e t_e c k n a d av att kompenseringskondensa- torn (C3) och den med denna förbundna läckimpedansen (R2) har samma tidskonstant som mätkondensatorn (C2) och den parallellt därmed kopplade läckimpedansen (Rl).Capacitive voltage divider according to Claim 2, characterized in that the compensating capacitor (C3) and the leakage impedance (R2) connected to it have the same time constant as the measuring capacitor (C2) and the leakage impedance (R1) connected in parallel therewith. 4. Kapacitiv spänningsdelare enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att strömställareanordningen (Sl,S2) består av ett flertal parallella strömställare (Sl,S2), av vilka vardera är ansluten till varsin förut- bestämd referensspänning.Capacitive voltage divider according to claim 2 or 3, characterized in that the switch device (S1, S2) consists of a plurality of parallel switches (S1, S2), each of which is connected to a predetermined reference voltage, each. 5. Kapacitiv spänningsdelare enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a d av att den tillkommande referens- spänningen är lika med den härledda likspänningskomponenten.Capacitive voltage divider according to Claim 2 or 3, characterized in that the additional reference voltage is equal to the derived direct voltage component. 6. Kapacitiv spänningsdelare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att en buffertför- stärkare (Vl) är inkopplad mellan mätkondensatorn (CZ) och differentialförstärkaren (V2).Capacitive voltage divider according to one of the preceding claims, characterized in that a buffer amplifier (V1) is connected between the measuring capacitor (CZ) and the differential amplifier (V2). 7. Kapacitiv spänningsdelare enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att regleranordningen består av en jämförelsekrets (D) med en ingång, vilken genonlett likspänningsispärrfilter (F1) tillföres den likspänningsfria växelspänningssignalen, som härletts från mätsignalen och med en annan ingång, vilken tillföres den fullständiga mätsignalen medan strömställareanordningen (Sl,S2) för kompenseringskondensatorn (C3) regleras av utsignalen s med hjälp av ett logiskt beslutsorgan (Bl). _d 7908901-7 IDCapacitive voltage divider according to one of the preceding claims, characterized in that the control device consists of a comparison circuit (D) with one input, which is simply a direct voltage isolating filter (F1) supplied to the direct voltage-free alternating voltage signal derived from the measuring signal and with another input which the complete measuring signal while the switching device (S1, S2) for the compensation capacitor (C3) is regulated by the output signal s by means of a logic decision means (B1). _d 7908901-7 ID 8. Kapacitiv spänningsdelare enligt krav 6 och 7, k ä n n e t e c k n a d av att likspännings~spärr- filtrets (Fl) ingång är direkt förbunden med buffert- förstärkarens (V1) utgång.Capacitive voltage divider according to Claims 6 and 7, characterized in that the input of the direct current-blocking filter (F1) is directly connected to the output of the buffer amplifier (V1).
SE7908901A 1978-10-26 1979-10-26 CAPACITIVE VOLTAGE PARTS SE439201B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NLAANVRAGE7810695,A NL184588C (en) 1978-10-26 1978-10-26 CAPACITIVE VOLTAGE DIVIDER.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7908901L SE7908901L (en) 1980-04-27
SE439201B true SE439201B (en) 1985-06-03

Family

ID=19831782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7908901A SE439201B (en) 1978-10-26 1979-10-26 CAPACITIVE VOLTAGE PARTS

Country Status (7)

Country Link
CH (1) CH643363A5 (en)
DE (1) DE2943403C2 (en)
FR (1) FR2439997A1 (en)
GB (1) GB2037440B (en)
IT (1) IT1119471B (en)
NL (1) NL184588C (en)
SE (1) SE439201B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355498A1 (en) * 1988-08-18 1990-02-28 AEG Sachsenwerk GmbH Insulating device, especially as a bearing insulator in a voltage divider for high-voltage plants
DE19613688A1 (en) * 1996-04-05 1997-10-09 Habemus Electronic & Transfer Low voltage measurement device
DE19648230C2 (en) * 1996-11-21 1999-11-04 Strauss System Elektronik Gmbh Capacitive AC voltage divider
DE102016208960B3 (en) * 2016-05-24 2017-11-09 Continental Automotive Gmbh Monitoring device and method for monitoring a relative to a reference potential galvanically decoupled AC voltage source

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3452217A (en) * 1965-12-27 1969-06-24 Ibm Compensating reset circuit
GB1283172A (en) * 1970-05-13 1972-07-26 Iwatsu Electric Co Ltd Direct-current amplifying circuit
NL7504686A (en) * 1975-04-21 1976-10-25 Philips Nv Zero correction for electronic measuring system - used e.g. for measuring blood pressure is fully electronic and automatic in operation
DE2634595A1 (en) * 1975-08-05 1977-03-03 Gen Electric Regulation of high alternating voltages in transmission lines - has capacitor voltage divider supplying monitor via full wave rectifier

Also Published As

Publication number Publication date
IT1119471B (en) 1986-03-10
GB2037440B (en) 1983-02-09
GB2037440A (en) 1980-07-09
CH643363A5 (en) 1984-05-30
DE2943403C2 (en) 1982-12-16
NL184588B (en) 1989-04-03
FR2439997B1 (en) 1983-04-15
FR2439997A1 (en) 1980-05-23
IT7969082A0 (en) 1979-10-26
SE7908901L (en) 1980-04-27
NL184588C (en) 1989-09-01
NL7810695A (en) 1980-04-29
DE2943403A1 (en) 1980-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4104687A (en) Device for detecting unbalanced conditions in a polyphase equipment bank
US3749944A (en) Undervoltage sensing circuit
US3700966A (en) Monitoring circuit for detecting leakage currents
SE448401B (en) METHOD AND DEVICE FOR COMPENSATION OF SIZE VOLTAGES IN THE ELECTRO CIRCUIT FOR MAGNETIC-INductive Saturation Saturation
CA1036657A (en) Capacitor bank protection relay
US3243796A (en) Three-phase voltage unbalance detector
US5150270A (en) Transformer circuit and method with saturation prevention
SE469615B (en) PROCEDURE AND DEVICE TO DETECT A DISTRIBUTION BETWEEN LEADERS IN POWER SUPPLY LINES WITH DIFFERENT VOLTAGE LEVELS
SE439201B (en) CAPACITIVE VOLTAGE PARTS
JPS6214067A (en) Device for measuring ratio of two low-value capacity
SE461001B (en) COUPLING FOR COMPENSATION OF REACTIVE EFFECT IN A VOLTAGE TENSION
SE418556B (en) SKYDDSRELEKRETS
SE455455B (en) FINAL STEP WITH AUTOMATIC LEVEL CONTROL FOR NETWORK SIGNAL
SE422506B (en) VOLTAGE METHOD DEVICE FOR HIGH VOLTAGE
EP0022524B1 (en) Sensor-integrator system
US4022990A (en) Technique and apparatus for measuring the value of a capacitance in an electrical circuit such as a telephone communication line
US3377551A (en) Multiphase current transformer fault indicator
US2922109A (en) Electric phase discriminator
SE441713B (en) LADDNINGSOVERFORINGSANORDNING
US4193040A (en) High-voltage amplifier with low output impedance
US3996497A (en) Protective circuit
SE443686B (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE FIELD DIRECTION RELATIVELY A METHOD OF ELECTRICAL CABLES WITH LENGTH CONDENSER
US3600527A (en) Dial speed tester
SU1359851A1 (en) Differential resistance relay for protecting bank of static capacitors
US3088073A (en) Spurious signal eliminator utilizing a three winding transformer having two secondaries bifilarly wound

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7908901-7

Effective date: 19920510

Format of ref document f/p: F