WO2009000622A2 - Messwandleranordnung mit mehreren sekundärkreisen - Google Patents

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WO2009000622A2
WO2009000622A2 PCT/EP2008/056977 EP2008056977W WO2009000622A2 WO 2009000622 A2 WO2009000622 A2 WO 2009000622A2 EP 2008056977 W EP2008056977 W EP 2008056977W WO 2009000622 A2 WO2009000622 A2 WO 2009000622A2
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secondary circuits
circuits
electrodes
secondary circuit
common
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Kerstin Kunde
Martin Schumacher
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/38—Instruments transformers for polyphase ac

Definitions

  • the invention relates to a transducer arrangement with a plurality of secondary circuits, which have mutually different detection ranges.
  • transducer arrangement is known for example from German patent application DE 23 25 451.
  • a transducer assembly is described, which is intended for use in gas or liquid-insulated high-voltage switchgear.
  • the local secondary circuits are each assigned to an electrical conductor, wherein in the case of operation, the electrical conductors are each traversed by an e- lectric current. Using the secondary circuits, the currents flowing in the electrical conductors can be determined.
  • this is achieved in an embodiment of a transducer assembly with the features mentioned in the fact that the transducer assembly has a common secondary circuit whose detection range corresponds to a summary of the detection ranges of the plurality of secondary circuits.
  • the plurality of secondary circuits each have distinct detection regions so that each of the seconding ⁇ därnike an individual signal can be emitted, which may be different from the signals of other secondary circuits.
  • Such multiple secondary circuits are used for example in electric power transmission systems.
  • Such electrical energy transmission systems are often subjected to multiphase AC voltages.
  • three ⁇ phase AC voltage systems in use which are frequencies with frequency operated, for example 50 or 60 Hz.
  • Each of the plurality of secondary circuits is then subjected to measurement of a driven from one phase of the AC system Stro ⁇ mes in the polyphase AC voltage system.
  • the secondary circuits are used for protection ⁇ purposes or for measurement purposes or, for example, also for Verre chungs section. Depending on the application secondary circuits of different grades are then used.
  • each of the plurality of secondary circuits In the normal operating state, currents are detected in each of the plurality of secondary circuits, which amounts are approximately equal in magnitude, but have different phase positions relative to one another. As a function of the flowing electrical currents, the secondary circuits convert these currents into signals which map according to magnitude and phase. These signals can then be further processed.
  • the common secondary circuit in turn sums the currents which are detected by the plurality of secondary circuits and outputs information about a summation of the currents in the form of a signal.
  • the summation of the currents independently of the several secondary circuits takes place taking into account the magnitude and phase position of the currents flowing in the individual phases. In a symmetrically loaded polyphase AC voltage system, a current is thus imaged whose magnitude is approximately zero and whose phase angle is also approximately zero.
  • the common secondary circuit can preferably be used for protection purposes.
  • the current-carrying conductors of the phases which are located in the detection regions of the secondary circuits, act as primary circuits of the transducer arrangement.
  • a plurality of electrical conductors may be combined and form a common primary circuit. This is particularly advantageous for the common secondary circuit.
  • the secondary circuits can, for example, operate according to the transformer-based principle.
  • the secondary circuit has a plurality of windings of electrically conductive material, in which excited by the primary circuit, a voltage in ⁇ quizd and consequently an electric current is emitted as a signal.
  • optical secondary circuits are used in wel ⁇ chen the effect of magnetic fields of the primary circuit on a light, in particular polarized light is evaluated. Such measuring methods have the advantage that energy- ⁇ poor measuring equipment can be used.
  • a further advantageous embodiment can provide that the plurality of secondary circuits each encompass an electrode.
  • an electrode in Wesent ⁇ union is tubular shaped and is equipped with end merges into Ringfor- men conical extensions, so that it is ⁇ enables also an end shield of the secondary circuits.
  • the common secondary circuit surrounds the electrodes of the plurality of secondary circuits.
  • the electrodes of the plurality of secondary circuits for additional Schirmelekt are ⁇ roden not necessary for the joint secondary circuit. This makes it possible to form a transducer arrangement with compact dimensions. Compared with the known arrangements of the shielded space is used within a Messwandleranord ⁇ voltage effectively. And with only slightly enlarged dimensions, based on the position of the electrodes, in particular in the axial direction, an additional signal can be generated by the transducer arrangement.
  • the common Se ⁇ kundärnik is arranged axially offset on the electrodes to the plurality of secondary circuits.
  • the circumference of the transducer assembly is not increased by the additional common secondary circuit.
  • the axial offset enables at known measurement ⁇ transducer assemblies available edge regions of exploiting to receive the additional common secondary circuit.
  • the inventive transducer array is not changed.
  • the common secondary circuit has a three-legged contour.
  • the electrical conductors acting as primary conductors can be arranged parallel to one another with respect to their longitudinal axes, the longitudinal axes of the conductors marking the vertices of a triangle, preferably an equilateral triangle, in an end view.
  • the electrodes and the plurality of secondary circuits are arranged around the conductors, which act as primary circuits of the transducer array.
  • the plurality of Se ⁇ kundärnike preferably have a hollow cylindrical shape, which are traversed by the respective electrodes.
  • the common secondary circuit may extend in the manner of a triangle around the electrodes and may comprise the electrodes of the plurality of secondary circuits.
  • the rounded portions may correspond to the radii of the preferably hollow cylindrical plurality of secondary circuits.
  • an aligned arrangement of the plurality of secondary circuits and the common secondary circuit can be made.
  • the three-legged contour of the secondary circuit is such ge ⁇ staltet that arises in self-contained loop wel ⁇ cher enables, for example a steering and guidance of a magneti ⁇ rule flow with self-contained field lines.
  • the dreischenklige contour of the common secondary circuit extends around the plurality of secondary circuits around and the plurality of secondary circuits are framed by the common secondary circuit. Furthermore, it can be advantageously provided that the secondary circuits are at least partially supported by the electrodes.
  • the electrodes may for example be made of a conductive or semiconducting material.
  • a conductive or semiconducting material such as a conductive or semiconducting material.
  • ⁇ -ferrous metals such as aluminum offer themselves for forming the electrodes.
  • closed pipe sections can be used. Such pipe sections have sufficient stability at low mass, so that the electrodes can develop a sufficient shielding effect.
  • the secondary circuits are supported by the electric ⁇ .
  • the electrodes serve at least partially as carriers for the secondary circuits.
  • For attachment of the secondary circuits can be provided to connect them cohesively with the electrodes.
  • resins or plastics such as polyurethane, is ⁇ sets are. These are formed when the secondary circuits and the electrodes are joined in the uncured state
  • the electric ⁇ are fixed to each other on a support member.
  • a support element may, for example, have a frame-like structure on which the electrodes are fixed relative to each other for fixing their positions. Thereby, it is possible to each other to fi ⁇ Xieren over the supporting action of the electrodes with respect to the secondary circuits of the secondary circuits in their position.
  • a stable angle rigid composite is provided which, for example by means of the support element relative can be positioned to a housing of the transducer assembly.
  • the housing can be a tube-like housing Kapselungsge ⁇ for example, which is integrated into an electrical switchgear or in a busbar run.
  • switchgear or busbars in the high and extra-high voltage range are surrounded by a compressed gas insulation, wherein the encapsulating housing must have an appropriate gas-tightness and Druckfes ⁇ ACTION.
  • the encapsulating housing is flange-mounted, for example by means of Flanschanschlüs ⁇ sen to other encapsulating.
  • the transducer arrangement may form, together with further Kapselungsgephaseusebau jury a common gas space.
  • the transducer arrangement represents a separate gas space.
  • the support element can for example ⁇ be designed plate-like, with an electrical insulating material is used as the main material for the design of the plate-like structure of the support element.
  • a further advantageous embodiment may provide that the common secondary circuit has a winding which extends substantially on legs of the common secondary circuit.
  • the structure may have various Kon ⁇ tures. For example, square contours, hexagonal contours or other contours can be used. gene. Between the individual vertices of the common secondary circuit legs result. In particular, when choosing a three-legged contour for the common secondary circuit so three linear sections are formed, which extend between the corners of the three-legged contour of the common secondary circuit. On the legs can be applied in a simplified manner, a winding. This winding can be made for example of electrically conductive materials. Since linear elongated legs can be provided with a continuous winding, a favorable detection, for example of electric currents, by means of the common secondary circuit is given.
  • the electrodes are materially connected to the secondary circuits.
  • a cohesive bond allows the transmission of forces over large areas.
  • forces are transferred to different assemblies, for example to a plurality of electrodes and a plurality of secondary circuits.
  • an angular rigid composite is formed, which has a compactness with sufficient strength.
  • the common secondary circuit is applied to the plurality of secondary circuits.
  • a system of the common secondary circuit at the plurality of secondary circuits makes it possible in addition to the composite of the secondary circuits with the electrodes, a bond between the To realize secondary circuits with each other.
  • the abutment portion can be designed in each case as approximately planar FLAE ⁇ surface.
  • the common secondary circuit can take over the function of another support member part, which would be necessary to stabilize the electric ⁇ or the plurality of secondary circuits.
  • the plurality of secondary circuits are quasi fixed between the common secondary circuit and the support element.
  • a further advantageous embodiment can provide that the common secondary circuit is designed with an optimum ratio ratio or sensitivity for detecting small sum currents.
  • This optimization of the detection increases the measuring accuracy of the common secondary circuit. Compared to summing the measurement results of the several secondary circuits, the common secondary circuit provides a more accurate measurement result. Thus, in particular small sum currents can be detected, which would be difficult or impossible to determine when summing the measurement results of the plurality of secondary circuits.
  • a transducer arrangement 1 has a first secondary circuit 2, a second secondary circuit 3 and a third secondary circuit 4.
  • the first, the second and the third secondary ⁇ circle 2, 3, 4 represent several secondary circuits.
  • Each of the plurality of secondary circuits 2, 3, 4 has a hollow cylindrical shape, wherein hollow cylinder recesses are interspersed in each case by an electrode 5a, 5b, 5c.
  • the electrodes 5a, 5b, 5c are each configured as a hollow cylinder and made of a tubular aluminum material.
  • the hollow cylindrical electrodes 5a, 5b, 5c are each provided with funnel-shaped extensions, so that a favorable field-controlling effect is also provided on the front side.
  • the ringför ⁇ mig outwardly projecting electrode portions extend at least partially over the plurality of secondary circuits 2, 3, 4.
  • the electrodes are attached to a support member 6.
  • the electrodes 5a, 5b, 5c for example, be integrally joined by means Klemmvorrich ⁇ obligations and / or to the support element 6 can.
  • Through the recesses of the electrodes 5a, 5b, 5c are electrical conductors can be passed which the Elect roden ⁇ 5a, 5b, 5c, the respective secondary circuits 2, 3, 4 and the support element 6 prevail.
  • the electrical conductors serve as primary circuits of the transducer arrangement 1.
  • the common secondary ⁇ circle 7 has a substantially three-leg contour, each of the three legs is linearly stretched and endsei- tig are each connected to adjacent legs.
  • the connecting region ie roundings are provided in the corner points of the three-leg joint secondary circuit 7, so that on the one hand against the same bearing surfaces are formed to accommodate the electrodes 5a, 5b, 5c and on the other hand, the Au ⁇ Hzradien the first, second and third secondary circuits 2, 3, 4 are added to let the outer contour of the first, second and third secondary circuits 2, 3, 4 and common secondary circuit 7 merge into each other.
  • the electrodes 5a, 5b, 5c, the first, the second, the third secondary circuit 2, 3, 4 and the common secondary circuit 7 are angularly rigidly connected mitein ⁇ other.
  • these components are stoffschlüs ⁇ sig each other connected.
  • the support member 6 is connected via the electrodes 5a, 5b, 5c angle rigid with the overall arrangement.
  • the support element 6 can also be exclusively of o- additional cohesively with the electrodes 5a, 5b, 5c be as ⁇ as connected to the first, second, third secondary circuit 2, 3 4.
  • the common secondary circuit 7 and the support ⁇ element 8 stabilize the plurality of secondary circuits 2, 3, 4 each end face. This makes it possible to dispense with another support element.
  • a winding 8 is shown.
  • the winding 8 is for example an electrically conductive wire, wherein the individual winding loops of the winding 8 are designed to be electrically isolated from each other.
  • the common secondary circuit 7 uses the trans ⁇ formatorische principle for transmitting information about in through the electrodes 5a, 5b, 5c and can be acted upon by a current electrical conductor.
  • the common secondary circuit 7 can be equipped with a converter core for better steering and conduction of a magnetic flux.
  • a converter core for better steering and conduction of a magnetic flux.
  • be allowed for example, is formed of a ferromagnetic material and is self-contained.
  • the core may receive and form the three-limbed contour shown in the figure.
  • alternative measuring means can also be used.
  • optically operating secondary circuits or secondary circuits using the Hall effect can also be used.
  • the first, second and third secondary circuit 2, 3, 4 may be flat if ⁇ windings have, which are made of an electrically conductive material, so that the plurality of secondary ⁇ circles 2, 3, 4 operate according to the transformer principle.
  • the plurality of secondary circuits 2, 3, 4 can to improve their effectiveness in this connection also with transformer cores, ⁇ example, be equipped of ferromagnetic material.
  • the secondary circuits 2, 3, 4 may also be a plurality of windings aufwei ⁇ sen.
  • the secondary circuits 2, 3, 4 may each have protecting ⁇ wells windings and clearing windings that are dimensioned differently depending on their object and designed to respectively ensure a sufficient accuracy.
  • the windings of the plurality of secondary circuits 2, 3, 4 are not shown separately. These are located within a compact winding composite that faces outward is designed electrically isolated. Likewise, the winding shown only symbolically in the figure 8 would be the common secondary circuit 7 accommodated within a laminate of the three-leg contour of the secondary circuit un- under rea ⁇ len conditions.
  • the support element 6 is designed plate-like and has a circular contour, which is broken by individual recesses.
  • the transducer assembly 1 can be centered within a tubular encapsulating housing.
  • the support element 6 is struck and positioned on an inner wall of a tubular encapsulating housing.
  • a Isolierme- dium such as insulating gas or insulating oil
  • the transducer assembly 1 can then, for example, flow around the interior of the capsule housing and flow through.
  • the recesses can be used to accommodate connection lines for the secondary circuits and position.
  • the encapsulating housing is preferably gas-tight and accommodates in its interior a pressurized insulating gas. Thus, active parts of the transducer assembly 1 are electrically isolated.

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Abstract

Eine Messwandleranordnung (1) weist mehrere Sekundärkreise (2, 3, 4) auf, die jeweils voneinander verschiedene Erfassungsbereiche umfassen. Weiterhin ist an der Messwandleranordnung (1) ein gemeinsamer Sekundärkreis (7) vorgesehen, dessen Erfassungsbereich eine Zusammenfassung der Erfassungsbereiche der mehreren Sekundärkreise (2, 3, 4) abbildet.

Description

Beschreibung
Messwandleranordnung mit mehreren Sekundärkreisen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Messwandleranordnung mit mehreren Sekundärkreisen, welche voneinander verschiedene Erfassungsbereiche aufweisen.
Eine derartige Messwandleranordnung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 23 25 451 bekannt. Dort ist eine Messwandleranordnung beschrieben, die für den Einsatz in gas- oder flüssigkeitsisolierten Hochspannungs- Schaltanlagen vorgesehen ist. Die dortigen Sekundärkreise sind jeweils einem elektrischen Leiter zugeordnet, wobei im Betriebsfalle die elektrischen Leiter jeweils von einem e- lektrischen Strom durchflössen sind. Unter Nutzung der Sekundärkreise können die in den elektrischen Leitern fließenden Ströme ermittelt werden.
Bei der bekannten Messwandleranordnung sind relativ aufwendige Haltevorrichtungen nötig, um die Sekundärkreise voneinander und von einer die Sekundärkreise umgebenden Metallkapse¬ lung zu beabstanden. Weiter sind bei der bekannten Messwandleranordnung Schutzelektroden vorgesehen, um die Anordnung zu schirmen.
Aufgrund der Konstruktion der bekannten Messwandleranordnung ist innerhalb der Metallkapselung ein dielektrisch stabiler Raum geschaffen, welcher der Aufnahme der Sekundärkreise dient.
Da die Ausgestaltung eines Raumes zur Aufnahme der mehreren Sekundärkreise vergleichsweise aufwendig ist, stellt sich als Aufgabe der Erfindung eine Messwandleranordnung anzugeben, die unter Nutzung eines zur Verfügung stehenden Raumes zusätzliche Funktionalitäten aufweist.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Ausgestaltung einer Mess- wandleranordnung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Messwandleranordnung einen gemeinsamen Sekundärkreis aufweist, dessen Erfassungsbereich einer Zusammenfassung der Erfassungsbereiche der mehreren Sekundärkreise entspricht .
Die mehreren Sekundärkreise weisen jeweils voneinander verschiedene Erfassungsbereiche auf, so dass von jedem der Sekun¬ därkreise ein individuelles Signal abgebbar ist, welches sich von den Signalen der anderen Sekundärkreise unterscheiden kann. Derartige mehrere Sekundärkreise werden beispielsweise in Elektroenergieübertragungsanlagen verwendet. Derartige E- lektroenergieübertragungsanlagen werden häufig mit mehrphasigen Wechselspannungen beaufschlagt. Typischerweise sind drei¬ phasige Wechselspannungssysteme im Einsatz, welche mit Fre- quenzen von beispielsweise 50 oder 60 Hz betrieben werden. Jeder der mehreren Sekundärkreise dient dann der Messung eines von einer Phase des Wechselspannungssystems getriebenen Stro¬ mes in dem mehrphasigen Wechselspannungssystems.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sekundärkreise zu Schutz¬ zwecken oder zu Messzwecken oder beispielsweise auch zu Verre- chungszwecken genutzt sind. Je nach Einsatzgebiet sind dann Sekundärkreise unterschiedlicher Güten verwendet. Häufig kön¬ nen die Sekundärkreise auch Kombinationen aus Schutz- und Ver- rechungskreisen aufweisen, die als integrale Bestandteile in einem festen Formkörper zusammengefasst sind.
Im normalen Betriebsfalle sind in mehrphasigen Wechselspannungssystemen alle Phasen annähernd gleichmäßig belastet. Es kann jedoch vorkommen, dass aufgrund von Fehlern, beispielsweise Kurzschlüssen oder Erdschlüssen, innerhalb eines Elektroenergieübertragungsnetzes Unsymmetrien hervorgerufen werden. Diese Unsymmetrien führen dann zu Stromflüssen unterschiedli- chen Betrages/Phasenlage in den einzelnen Phasen. Das kann beispielsweise dazu führen, dass bei einem Erdschluss in einer Phase ein Strom gegen Null tendiert, während in den anderen Phasen Nennströme oder ein Vielfaches eines Nennstromes flie¬ ßen. Um derartige Fehler leichter zu erfassen, ist die erfin- dungsgemäße Messwandleranordnung mit einem gemeinsamen Sekundärkreis ausgestattet. Dieser gemeinsame Sekundärkreis fasst die Erfassungsbereiche der mehreren Sekundärkreise zusammen und summiert unabhängig von den mehreren Sekundärkreisen deren Messergebnis. Somit ist es möglich, eine von den mehreren Se- kundärkreisen unabhängige Erfassung des Zustandes des gesamten mehrphasigen Wechselspannungssystems vorzunehmen.
Im normalen Betriebszustand werden in jedem der mehreren Sekundärkreise Ströme erfasst, welche betragsmäßig annähernd gleich groß sind, jedoch unterschiedliche Phasenlagen zueinander haben. Die Sekundärkreise wandeln in Abhängigkeit der fließenden elektrischen Ströme diese Ströme in nach Betrag- und Phasenlage abbildende Signale um. Diese Signale können dann weiter verarbeitet werden. Der gemeinsame Sekundärkreis wiederum summiert die Ströme, welche von den mehreren Sekundärkreisen erfasst werden und gibt Informationen über eine Summation der Ströme in Form eines Signals ab. Die Summation der Ströme unabhängig von den mehreren Sekundärkreisen erfolgt unter Beachtung von Betrag- und Phasenlage der in den einzel- nen Phasen fließenden Ströme. In einem symmetrisch belasteten mehrphasigen Wechselspannungssystem wird so ein Strom abgebildet, dessen Betrag annähernd Null ist und dessen Phasenlage ebenfalls annähernd Null ist. Der gemeinsame Sekundärkreis kann vorzugsweise für Schutzzwecke genutzt werden. Die stromdurchflossenen Leiter der Phasen, welche sich in den Erfassungsbereichen der Sekundärkreise befinden, wirken als Primärkreise der Messwandleranordnung. Gegebenenfalls können auch mehrere elektrische Leiter zusammengefasst sein und einen gemeinsamen Primärkreis bilden. Dies ist insbesondere für den gemeinsamen Sekundärkreis vorteilhaft.
Die Sekundärkreise können beispielsweise nach dem transforma- torischen Prinzip arbeiten. In diesem Falle weist der Sekundärkreis mehrere Windungen aus elektrisch leitendem Material auf, in welchem angeregt von dem Primärkreis eine Spannung in¬ duziert und daraus folgend ein elektrischer Strom als Signal abgegeben wird. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass bei- spielsweise optische Sekundärkreise verwendet werden, bei wel¬ chen die Wirkung von Magnetfeldern des Primärkreises auf ein Licht, insbesondere polarisiertes Licht, ausgewertet wird. Derartige Messverfahren weisen den Vorteil auf, dass energie¬ arme Messmittel zum Einsatz kommen können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die mehreren Sekundärkreise jeweils eine Elektrode umgreifen.
Die Nutzung von Elektroden ermöglicht es, den Erfassungsbe- reich der mehreren Sekundärkreise vor elektrischen Feldern zu schirmen. Dadurch ist das Messergebnis, welches die Messwand¬ leranordnung liefert, mit einer höheren Güte versehen. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass eine Elektrode im Wesent¬ lichen rohrförmig ausgeformt ist und endseitig mit in Ringfor- men übergehenden konische Erweiterungen ausgestattet ist, so dass auch eine stirnseitige Schirmung der Sekundärkreise er¬ möglicht ist. Weiterhin kann dabei vorteilhaft vorgesehen sein, dass der gemeinsame Sekundärkreis die Elektroden der mehreren Sekundärkreise umgreift.
Nutzt man die Elektroden der mehreren Sekundärkreise um auch den Erfassungsbereich des gemeinsamen Sekundärkreises vor e- lektrischen Feldern zu schirmen, sind zusätzliche Schirmelekt¬ roden für den gemeinsamen Sekundärkreis nicht erforderlich. Dadurch ist es möglich, eine Messwandleranordnung mit kompak- ten Abmessungen auszubilden. Gegenüber den bekannten Anordnungen wird der geschirmte Raum innerhalb einer Messwandleranord¬ nung effektiver genutzt. Und bei nur geringfügig vergrößerten Abmessungen, bezogen auf die Lage der Elektroden insbesondere in axialer Richtung, ist ein zusätzliches Signal von der Mess- wandleranordnung generierbar.
Dazu kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der gemeinsame Se¬ kundärkreis an den Elektroden zu den mehreren Sekundärkreisen axial versetzt angeordnet ist.
Durch einen axialen Versatz wird der Umfang der Messwandleranordnung durch den zusätzlichen gemeinsamen Sekundärkreis nicht vergrößert. Der axiale Versatz ermöglicht an bekannten Mess¬ wandleranordnungen zur Verfügung stehende Randbereiche auszu- nutzen, um den zusätzlichen gemeinsamen Sekundärkreis aufzunehmen. Somit ist es möglich, bekannte Messwandleranordnungen durch die erfindungsgemäße Messwandleranordnung zu ersetzen und diese beispielsweise in bekannte metallische Kapselungsge¬ häuse einzufügen. Dabei wird der Durchmesser der vorzugsweise rohrförmig strukturierten Kapselungsgehäuse nicht verändert. Somit ist es möglich auf einem gleichen bzw. nur geringfügig vergrößerten Bauraum zusätzliche Informationen über einen Stromfluss in elektrischen Leitern auszukoppeln. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der gemeinsame Sekundärkreis eine dreischenklige Kontur aufweist.
Zur Erzielung einer kompakten Anordnung können die als Primär- leiter wirkenden elektrischen Leiter, bezogen auf ihre Längsachsen, parallel zueinander angeordnet sein, wobei in einer stirnseitigen Ansicht die Längsachsen der Leiter die Eckpunkte eines Dreiecks, vorzugsweise eines gleichseitigen Dreieckes, markieren. Um die Leiter, welche als Primärkreise der Mess- wandleranordnung wirken, sind dann die Elektroden und die mehreren Sekundärkreise angeordnet. Dabei weisen die mehreren Se¬ kundärkreise vorzugsweise eine hohlzylindrische Formgebung auf, welche von den jeweiligen Elektroden durchsetzt sind. Um eine kompakte Außenkontur zu gestalten, kann sich der gemein- same Sekundärkreis nach Art eines Dreieckes um die Elektroden herum erstrecken und die Elektroden der mehreren Sekundärkreise umfassen. So entsteht ein Sekundärkreis mit einer drei- schenkligen Kontur, welche vorteilhaft an den jeweiligen Eckpunkten mit entsprechenden Abrundungen versehen sind. Vorzugs- weise können die Abrundungen den Radien der vorzugsweise hohl- zylindrischen mehreren Sekundärkreise entsprechen. Dadurch kann bei axialer Beabstandung eine fluchtende Anordnung der mehreren Sekundärkreise und des gemeinsamen Sekundärkreises vorgenommen werden.
Die dreischenklige Kontur des Sekundärkreises ist derart ge¬ staltet, dass ein in sich geschlossener Kreis entsteht, wel¬ cher beispielsweise eine Lenkung und Leitung eines magneti¬ schen Flusses mit in sich geschlossenen Feldlinien ermöglicht.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass sich die dreischenklige Kontur des gemeinsamen Sekundärkreises um die mehreren Sekundärkreise herum erstreckt und die mehreren Sekundärkreise von dem gemeinsamen Sekundärkreis umrahmt sind. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Sekundärkreise zumindest teilweise von den Elektroden getragen sind.
Die Elektroden können beispielsweise aus einem leitenden oder halbleitenden Material gefertigt sein. Insbesondere Nichtei¬ senmetalle wie Aluminium bieten sich zur Ausformung der Elektroden an. Es können beispielsweise geschlossene Rohrabschnitte verwendet werden. Derartige Rohrabschnitte weisen bei geringer Masse eine ausreichende Stabilität auf, so dass die Elektroden eine hinreichende Schirmwirkung entfalten können. Um die Anzahl der Baugruppen an der Messwandleranordnung zu reduzieren, kann vorgesehen sein, dass die Sekundärkreise von den Elektro¬ den getragen sind. Die Elektroden dienen dabei zumindest teil- weise als Träger für die Sekundärkreise. Zur Befestigung der Sekundärkreise kann vorgesehen sein, diese Stoffschlüssig mit den Elektroden zu verbinden. Als Stoffschlüssige Verbindungs¬ mittel können Harze oder Kunststoffe, wie Polyurethan, einge¬ setzt werden. Diese werden bei einer Zusammenfügung der Sekun- därkreise und der Elektroden im unausgehärteten Zustand in
Fügebereichen eingebracht und nach dem Aushärten entsteht eine Stoffschlüssige Verbindung zwischen einer Elektrode und einem Sekundärkreis .
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Elektro¬ den an einem Tragelement zueinander fixiert sind.
Ein Tragelement kann beispielsweise eine rahmenartige Struktur aufweisen, an welcher die Elektroden zur Fixierung ihrer Posi- tionen zueinander festgelegt sind. Dadurch ist es möglich, über die Tragwirkung der Elektroden bezüglich der Sekundärkreise auch die Sekundärkreise in ihrer Lage zueinander zu fi¬ xieren. Somit ist ein stabiler winkelsteifer Verbund geschaffen, welcher beispielsweise mittels des Tragelementes relativ zu einem Gehäuse der Messwandleranordnung positionierbar ist. Das Gehäuse kann beispielsweise ein rohrartiges Kapselungsge¬ häuse sein, welches in eine elektrische Schaltanlage oder in einen Sammelschienenzug integrierbar ist. Typischerweise sind Schaltanlagen bzw. Sammelschienen im Hoch- und Höchstspan- nungsbereich von einer Druckgasisolierung umgeben, wobei Kapselungsgehäuse eine entsprechende Gasdichtigkeit und Druckfes¬ tigkeit aufweisen müssen. Bei einem Einsatz der Messwandleranordnung innerhalb derartig druckgasisolierter Anlagenteile ist das Kapselungsgehäuse beispielsweise mittels Flanschanschlüs¬ sen an weitere Kapselungsbausteine anflanschbar. Je nach Aus¬ gestaltung kann das Kapselungsgehäuse der Messwandleranordnung gemeinsam mit weiteren Kapselungsgehäusebaugruppen einen gemeinsamen Gasraum bilden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Messwandleranordnung einen separaten Gasraum darstellt. Um eine ausreichende Isolation der Elektroden bzw. der Sekundärkreise gegenüber dem Kapselungsgehäuse sicherzustellen sollten an dem Tragelement entsprechend elektrisch isolierende Abschnitte vorgesehen sein, um einen Potentialübergang von dem Kapselungsgehäuse zu Aktivteilen der Messwandleranordnung zu verhindern. Vorteilhafterweise kann das Tragelement beispiels¬ weise plattenartig ausgestaltet sein, wobei als Hauptmaterial zur Ausgestaltung der plattenartigen Struktur des Tragelementes ein elektrischer Isolierwerkstoff zum Einsatz kommt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der gemeinsame Sekundärkreis eine Wicklung aufweist, welche sich im Wesentlichen auf Schenkeln des gemeinsamen Sekundärkreises erstreckt.
Bei einer Ausgestaltung des Sekundärkreises als eine in sich geschlossene Struktur kann die Struktur verschiedenartige Kon¬ turen aufweisen. So können beispielsweise viereckige Konturen, sechseckige Konturen oder andere Konturen zum Einsatz gelan- gen. Zwischen den einzelnen Eckpunkten des gemeinsamen Sekundärkreises ergeben sich Schenkel. Insbesondere bei einer Wahl einer dreischenkligen Kontur für den gemeinsamen Sekundärkreis sind so drei lineare Abschnitte gebildet, welche sich zwischen den Eckpunkten der dreischenkligen Kontur des gemeinsamen Sekundärkreises erstrecken. Auf den Schenkeln lässt sich in vereinfachter Weise eine Wicklung aufbringen. Diese Wicklung kann beispielsweise aus elektrisch leitenden Materialien gefertigt werden. Da lineare langgestreckte Schenkel mit einem kontinu- ierlichen Wickel versehen werden können, ist eine günstige Erfassung, beispielsweise von elektrischen Strömen, mittels des gemeinsamen Sekundärkreises gegeben.
Der Einsatz einer Parallelwicklung ermöglicht den Ausgleich verschiedener Magnetflüsse durch partielle Kernsättigungen, da die Wicklung den Kern nicht vollständig umschließt.
Vorteilhaft kann weiter vorgesehen sein, dass die Elektroden mit den Sekundärkreisen stoffschlüssig verbunden sind.
Ein stoffschlüssiger Verbund ermöglicht die Übertragung von Kräften über großen Flächen. Dadurch werden Kräfte auf verschiedene Baugruppen, beispielsweise auf mehrere Elektroden und mehrere Sekundärkreise, übertragen. Somit ist ein winkel- steifer Verbund gebildet, der bei kompakten Abmessungen eine ausreichende Festigkeit aufweist.
Vorteilhafterweise kann weiter vorgesehen sein, dass der gemeinsame Sekundärkreis an den mehreren Sekundärkreisen an- liegt.
Eine Anlage des gemeinsamen Sekundärkreises an den mehreren Sekundärkreisen ermöglicht es zusätzlich zu dem Verbund der Sekundärkreise mit den Elektroden einen Verbund zwischen den Sekundärkreisen untereinander zu realisieren. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der gemeinsame Sekundärkreis zumindest im Bereich der Anlage mit den mehreren Sekundärkrei¬ sen formkomplementäre Flächen aufweist, um einen großflächigen Anlagebereich zwischen dem gemeinsamen Sekundärkreis und den jeweiligen mehreren Sekundärkreisen zu bilden. Vorteilhafterweise kann der Anlagebereich jeweils als annähernd ebene Flä¬ che ausgestaltet sein. Vorteilhaft kann beispielsweise vorge¬ sehen sein, dass der gemeinsame Sekundärkreis und das Tragele- ment die mehreren Sekundärkreise an entgegengesetzten Seiten der mehreren Sekundärkreise stabilisieren. Dadurch kann der gemeinsame Sekundärkreis teilweise die Funktion eines weiteren Tragelementes übernehmen, welches nötig wäre, um die Elektro¬ den bzw. die mehreren Sekundärkreise zu stabilisieren. Die mehreren Sekundärkreise sind quasi zwischen dem gemeinsamen Sekundärkreis und dem Tragelement fixiert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der gemeinsame Sekundärkreis mit einem optimalen Übersetzungs- Verhältnis bzw. Empfindlichkeit zur Erfassung kleiner Summenströme ausgelegt ist.
Durch diese Optimierung der Erfassung wird die Messgenauigkeit des gemeinsamen Sekundärkreises erhöht. Im Vergleich zu einer Summierung der Messergebnisse der mehreren Sekundärkreise lie- fert der gemeinsame Sekundärkreis ein genaueres Messergebnis. So sind insbesondere kleine Summenströme erfassbar, die bei einer Summierung der Messergebnisse der mehreren Sekundärkreise nur schwer oder gar nicht ermittelbar wären.
Im Folgenden wird ein Ausgestaltungsbeispiel der Erfindung schematisch in einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben .
Dabei zeigt die Figur eine perspektivische Ansicht einer Messwandleran¬ ordnung.
Eine Messwandleranordnung 1 weist einen ersten Sekundärkreis 2, einen zweiten Sekundärkreis 3 sowie einen dritten Sekundärkreis 4 auf. Der erste, der zweite und der dritte Sekundär¬ kreis 2, 3, 4 stellen mehrere Sekundärkreise dar. Jeder der mehreren Sekundärkreise 2, 3, 4 weist eine hohlzylindrische Formgebung auf, wobei Hohlzylinderausnehmungen jeweils von einer Elektrode 5a, 5b, 5c durchsetzt sind. Die Elektroden 5a, 5b, 5c sind jeweils hohlzylindrisch ausgestaltet und aus einem rohrförmigen Aluminiummaterial gefertigt. Stirnseitig sind die hohlzylindrischen Elektroden 5a, 5b, 5c jeweils mit trichter- förmigen Erweiterungen ausgestattet, so dass auch stirnseitig eine günstige feldsteuernde Wirkung gegeben ist. Die ringför¬ mig nach außen ragenden Elektrodenabschnitte erstrecken sich zumindest teilweise über die mehreren Sekundärkreise 2, 3, 4. Unter Nutzung der in der Zeichnung verdeckten stirnseitigen trichterförmig Erweiterungen der Elektroden 5a, 5b, 5c sind die Elektroden an einem Tragelement 6 befestigt. Dazu können die Elektroden 5a, 5b, 5c beispielsweise mittels Klemmvorrich¬ tungen und/oder stoffschlüssig mit dem Tragelement 6 verbunden sein. Durch die Ausnehmungen der Elektroden 5a, 5b, 5c sind jeweils elektrische Leiter hindurchführbar, welche die Elekt¬ roden 5a, 5b, 5c, die jeweiligen Sekundärkreise 2, 3, 4 sowie das Tragelement 6 durchsetzen. Die elektrischen Leiter dienen als Primärkreise der Messwandleranordnung 1.
Axial beabstandet zu den Sekundärkreisen 2, 3, 4 die Elektro¬ den 5a, 5b, 5c umfassend, weist die Messwandleranordnung 1 ei¬ nen gemeinsamen Sekundärkreis 7 auf. Der gemeinsame Sekundär¬ kreis 7 weist eine im Wesentlichen dreischenklige Kontur auf, wobei jeder der drei Schenkel linear gestreckt ist und endsei- tig mit jeweils angrenzenden Schenkeln verbunden sind. Im Verbindungsbereich, d. h. in den Eckpunkten des dreischenkligen gemeinsamen Sekundärkreises 7 sind Abrundungen vorgesehen, so dass einerseits gegengleiche Anlageflächen gebildet sind, um die Elektroden 5a, 5b, 5c aufzunehmen und andererseits die Au¬ ßenradien der ersten, zweiten und dritten Sekundärkreise 2, 3, 4 aufgenommen werden, um die äußere Kontur von erstem, zweiten und dritten Sekundärkreis 2, 3, 4 sowie gemeinsamen Sekundärkreis 7 ineinander übergehen zu lassen. Die Elektroden 5a, 5b, 5c, der erste, der zweite, der dritte Sekundärkreis 2, 3, 4 sowie der gemeinsame Sekundärkreis 7 sind winkelstarr mitein¬ ander verbunden. Vorzugweise sind diese Bauteile stoffschlüs¬ sig miteinander verbunden. Ebenso ist das Tragelement 6 über die Elektroden 5a, 5b, 5c winkelstarr mit der Gesamtanordnung verbunden. Das Tragelement 6 kann ebenfalls ausschließlich o- der ergänzend Stoffschlüssig mit den Elektroden 5a, 5b, 5c so¬ wie mit dem ersten, zweiten, dritten Sekundärkreis 2, 3, 4 verbunden sein. Der gemeinsame Sekundärkreis 7 sowie das Trag¬ element 8 stabilisieren die mehreren Sekundärkreise 2, 3, 4 jeweils stirnseitig. Dadurch ist es möglich auf ein weiteres Tragelement zu verzichten.
Schematisch ist in der Figur jeweils im Wesentlichen auf den Schenkeln des gemeinsamen Sekundärkreises 7 eine Wicklung 8 dargestellt. Die Wicklung 8 ist beispielsweise ein elektrisch leitender Draht, wobei die einzelnen Wickelschlingen der Wicklung 8 zueinander elektrisch isoliert ausgestaltet sind. In diesem Falle nutzt der gemeinsame Sekundärkreis 7 das trans¬ formatorische Prinzip zur Übertragung von Informationen über in durch die Elektroden 5a, 5b, 5c hindurchführbaren und mit einem Strom beaufschlagbaren elektrischen Leiter.
Der gemeinsame Sekundärkreis 7 kann zur besseren Lenkung und Leitung eines magnetischen Flusses mit einem Wandlerkern aus- gestattet sein, der beispielsweise aus einem ferromagnetischen Material gebildet ist und in sich geschlossen ist. Der Kern kann beispielsweise die in der Figur gezeigte dreischenklige Kontur aufnehmen und ausbilden. Es können jedoch auch alterna- tive Messmittel zum Einsatz gelangen. So können beispielsweise auch optisch arbeitende Sekundärkreise oder den Hall-Effekt nutzende Sekundärkreise Verwendung finden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass an dem gemeinsamen Sekun- därkreis 7 mehrere voneinander unabhängige Wicklungen angeord¬ net sind.
Der erste, zweite und dritte Sekundärkreis 2, 3, 4 kann eben¬ falls Wicklungen aufweisen, die aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt sind, so dass auch die mehreren Sekundär¬ kreise 2, 3 4 nach dem transformatorischen Prinzip arbeiten. Die mehrere Sekundärkreise 2, 3, 4 können zur Verbesserung ihrer Wirksamkeit dazu ebenfalls mit Wandlerkernen, beispiels¬ weise aus ferromagnetischem Material ausgestattet sein. Die Sekundärkreise 2, 3, 4 können auch mehrere Wicklungen aufwei¬ sen. So können beispielsweise die Sekundärkreise 2, 3, 4 je¬ weils Schutzwicklungen sowie Verrechnungswicklungen aufweisen, die je nach ihrer Aufgabe unterschiedlich dimensioniert und ausgelegt sind, um jeweils eine ausreichende Genauigkeit zu gewährleisten.
Natürlich können auch die mehreren Sekundärkreise 2, 3, 4 verschiedene Wirkprinzipien wie beispielsweise optische Prinzi¬ pien oder den Halleffekt nutzen.
Abweichend von der Darstellung des gemeinsamen Sekundärkreises 7 mit der Wicklung 8 sind die Wicklungen der mehreren Sekundärkreise 2, 3, 4 nicht separat dargestellt. Diese befinden sich innerhalb eines kompakten Wickelverbundes, der nach außen elektrisch isoliert ausgestaltet ist. Ebenso würde unter rea¬ len Bedingungen die in der Figur nur symbolisch dargestellte Wicklung 8 des gemeinsamen Sekundärkreises 7 innerhalb eines Verbundes der dreischenkligen Kontur des Sekundärkreises un- tergebracht sein.
Das Tragelement 6 ist plattenartig ausgestaltet und weist eine kreisförmige Kontur auf, welche von einzelnen Ausnehmungen durchbrochen ist. Mittels kreisbogenförmiger Abschnitte der kreisförmigen Kontur kann die Messwandleranordnung 1 innerhalb eines rohrförmigen Kapselungsgehäuses zentriert werden. Dazu wird das Tragelement 6 an einer Innenwandung eines rohrförmigen Kapselungsgehäuses angeschlagen und positioniert. Im Be¬ reich der Ausnehmungen kann dann beispielsweise ein Isolierme- dium, wie Isoliergas oder Isolieröl, die Messwandleranordnung 1 im Innern des Kapselungsgehäuses umströmen und durchströmen. Weiterhin können die Ausnehmungen genutzt werden, um Anschlussleitungen für die Sekundärkreise aufzunehmen und zu positionieren .
Das Kapselungsgehäuse ist vorzugsweise gasdicht ausgeführt und nimmt in seinem Inneren ein unter erhöhten Druck gesetztes I- soliergas auf. Damit sind Aktivteile der Messwandleranordnung 1 elektrisch isoliert.

Claims

Patentansprüche
1. Messwandleranordnung (1) mit mehreren Sekundärkreisen
(2, 3, 4), welche voneinander verschiedene Erfassungs- bereiche aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Messwandleranordnung (1) einen gemeinsamen Sekundärkreis (7) aufweist, dessen Erfassungsbereich einer Zusammenfassung der Erfassungsbereiche der mehreren Se- kundärkreise (2, 3, 4) entspricht.
2. Messwandleranordnung (1) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die mehreren Sekundärkreise (2, 3, 4) jeweils eine Elektrode (5a, 5b, 5c) umgreifen.
3. Messwandleranordnung (1) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gemeinsame Sekundärkreis (7) die Elektroden (5a, 5b, 5c) der mehreren Sekundärkreise (2, 3, 4) umgreift.
4. Messwandleranordnung (l)nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gemeinsame Sekundärkreis (7) an den Elektroden (5a, 5b, 5c) zu den mehreren Sekundärkreisen (2, 3, 4) axial versetzt angeordnet ist.
5. Messwandleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gemeinsame Sekundärkreis (7) eine dreischenklige Kontur aufweist.
6. Messwandleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Sekundärkreise (2, 3, 4) zumindest teilweise von den Elektroden (5a, 5b, 5c) getragen sind.
7. Messwandleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Elektroden (5a, 5b, 5c) an einem Tragelement (6) zueinander fixiert sind.
8. Messwandleranordnung (l)nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gemeinsame Sekundärkreis (7) eine Wicklung (8) auf¬ weist, welche sich im Wesentlichen auf Schenkeln des gemeinsamen Sekundärkreises (7) erstreckt.
9. Messwandleranordnung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis
8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Elektroden (5a, 5b, 5c) mit den Sekundärkreisen (2,
3, 4, 7) stoffschlüssig verbunden sind.
10.Messwandleranordnung (l)nach einem der Ansprüche 1 bis
9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der gemeinsame Sekundärkreis (7) an den mehreren Sekun- därkreisen (2, 3, 4) anliegt.
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