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DE2363931A1 - Strommesseinrichtung - Google Patents

Strommesseinrichtung

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Publication number
DE2363931A1
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Werner Kohler
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Siemens Corp
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Siemens Corp
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    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC
    • H02M5/04—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters
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    • H02M5/08—Conversion of AC power input into AC power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into DC by static converters using impedances using capacitors only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
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    • G01R15/181—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using coils without a magnetic core, e.g. Rogowski coils
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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Description

Die Erfindung betrifft eine Strommeßeinrichtung mit mindestens einer in einem Gießharzkörper eingebetteten Wicklung als Meßfühler für vollisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen.
Bei bekannten Strommeßeinrichtungen dieser Art (CH-PS 453 4SO, DT-AS 1 807 996) wird als Meßfühler eine auf einem Eisenkern aufgebrachte Wicklung verwendet, die mit dem Innenleiter der Hochspannungsschaltanlage einen Einleiterstromwandler bildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strommeßeinrichtung für vollisolierte metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlagen zu schaffen, die nicht nur fertigungstechnisch einfacher herstellbar ist als die bekannten Einleiterstromwandler für Hochspannungsschaltanlagen, sondern die auch hinsichtlich des Materialaufwandes und ihrer meßtechnischen Eigenschaften vorteilhafter ist.
Zur lösung dieser Aufgabe besteht bei einer Strommeßeinrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß der Meßfühler aus einer eisenkernlosen ¥icklung; mindestens eine
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Einrichtung mit einem Eisenkern und aufgebrachter Wicklung ist vorhanden, die mit dem den zu messenden Strom führenden leiter der Hochspannungsschaltanlage einen Sättigungsstromwandler "bildet, und die Enden der eisenkernlosen Wicklung sind an den Eingang eines Verstärkers angeschlossen, dessen Betriebsspannung von der Wicklung des SättigungsStromwandlers "abgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Strommeßeinrichtung kommt also ohne einen Eisenkern für den Meßfühler aus, wodurch sich eine wesentliche Verringerung der Herstellungskosten ergibt, da die Kerne für Stromwandler verhältnismäßig teuer sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung besteht darin, daß infolge Fortfalls des Eisenkernes für den Meßfühler auch sehr hohe Überströme erfaßbar sind, ohne daß die Übertragungsgenauigkeit durch Sättigungserscheinungen beeinträchtigt wird.
Die Einrichtung mit dem Eisenkern und aufgebrachter Wicklung kann unterschiedlich in der Hochspannungsschaltanlage untergebracht sein» Beispielsweise ist es denkbar, daß diese Einrichtung in einem besonderen Gießharzkörper untergebracht wird. Vorteilhaft erscheint es jedoch schon aus fertigungstechnischen Gründen, wenn die Einrichtung mit dem Eisenkern und aufgebrachter Wicklung in dem den Meßfühler aufnehmenden Gießharzkörper miteingebettet ist.
Die' von dem Verstärker der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung abgegebene Spannung, die dem Strom durch den Innenleiter der Hochspannungsschaltanlage proportional ist, kann gegebenenfalls direkt einer elektronischen Schutzanordnung zugeführt werden, wenn diese analog anfallende Signale verarbeiten kann. Insbesondere dann jedoch, wenn eine Fernüber^- tragung der Ausgangsspannung des Verstärkers der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung· beabsichtigt ist, erscheint es vorteilhaft, dem Verstärker einen Spannungs-Frequenz-Umsetzer nachzuordnen.
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-3- VPA 73/3814
Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Eigur ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung wiedergegeben.
In einer Metallkapsel 1 einer Hochspannungsschaltanlage 2 mit einem Innenleiter 3 ist ein Gießharzkörper 4 untergebracht, der eine ringförmige Gestalt aufweist. In dem Gießharzkörper 4 ist eine eisenkernlose Wicklung eingebettet, deren Enden 6 und 7 durch eine Durchführung 19 in der Metallkapsel 1 nach außen geführt sind. Die Enden der eisenkernlosen Wicklung 5 sind mit einem Verstärker 8 verbunden, dem im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Spannungs-Erequenzumsetzer 9 nachgeordnet ist. .
In dem Gießharzkörper 4 ist außerdem eine Einrichtung 10 mit einem Eisenkern 11 und einer Wicklung 12 eingebettet; die Einrichtung 10 bildet mit dem Innenleiter 3 einen Sättigungsstromwandler. Enden 13 und 14 der Wicklung 12 sind über die Durchführung 19 nach außen an einen Gleichrichter geführt, von dem aus sowohl der Verstärker 8 als auch der Spannungs-!Frequenz-Umsetzer 9 mit Betriebsspannung versorgt werden.
Wie in der Figur zu erkennen ist, enthält der Gießharzkörper 4 noch eine weitere Einrichtung 16 mit einem Eisenkern und einer Wicklung 18, die gemeinsam mit dem Innenleiter 3 der Hochspannungsschaltanlage 2 einen weiteren Sättigungsstromwandler bilden. Der weitere Sättigungsstromwandler mit der Einrichtung 16 ist vorgesehen, um auch bei kleinen Strömen durch den Innenleiter 3 die Betriebsspannungsversorgung des Verstärkers 8 und gegebenenfalls des Spannungs-Frequenz-Umsetzers 9 sicherzustellen, indem dann diese beiden Einrichtungen 10 und 16 mittels der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellter elektronischer Umschaltmittel in Reihe geschaltet werden.
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Es erscheint verständlich, daß die erfindungsgemäße Strommeßeinrichtung nicht nur für vollisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen einsetzbar ist, sondern auch für andere metallgekapselte Schaltanlagen Verwendung finden kann, wobei in "beiden Fällen als Isoliermaterial sowohl •Kunststoff als auch Gas verwendet werden kann. Auch in kunststoffisolierten Schaltanlagen kann die erfindungsgemäße Strommeßeinrichtung zum Einsatz gelangen. Sollte im Einzelfalle ein Berührungsschutz durch eine Kapselung nicht erforderlich sein, so kann hei der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung auf eine solche Kapselung überhaupt verzichtet werden, ohne daß dies Auswirkungen auf den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Strommeßeinrichtung hat. ·
1 Figur
3 Patentansprüche
509826/0554

Claims (3)

  1. -5- VPA 73/3814
    Patentansprüche
    M./ Strommeßeinrichtung mit mindestens einer in einem G-ießharzkörper .eingebetteten Wicklung als Meßfühler für vollisolierte metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler aus einer eisenkernlosen Wicklung (5) besteht, daß mindestens eine Einrichtung (10) mit einem Eisenkern (11) und aufgebrachter Wicklung (12) -vorhanden ist, die mit dem den zu messenden Strom führenden leiter (3) der metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage einen Sättigungsstromwandler bildet, und daß die Enden der eisenkernlosen Wicklung. (5) an den Eingang eines Verstärkers (8) angeschlossen sind, dessen Betriebsspannung von der Wicklung (12) des Sättigungs-Stromwandlers abgegeben wird.
  2. 2. Strommeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) mit dem Eisenkern (11) und aufgebrachter Wicklung (12) In dem Gießharzkörper (4) eingebettet ist*
  3. 3. Strommeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet f daß dem Verstärker (8) ein Spannungs-Prequenz-Umsetzer (9) naehgeordnet ist.
    509826/0554
    Le e rs e ι t e
DE2363931A 1973-12-20 1973-12-20 Strommeßeinrichtung Expired DE2363931C3 (de)

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GB4268874A GB1453679A (en) 1973-12-20 1974-10-02 Monitirong arrangements
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SE7414132A SE401274B (sv) 1973-12-20 1974-11-11 Anordning for strommetning
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FR7440219A FR2255603B1 (de) 1973-12-20 1974-12-09
ZA00747843A ZA747843B (en) 1973-12-20 1974-12-10 Improvements in or relating to current-measuring devices
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JP49146663A JPS5097370A (de) 1973-12-20 1974-12-19
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DE2363931A1 true DE2363931A1 (de) 1975-06-26
DE2363931B2 DE2363931B2 (de) 1978-11-30
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BE (1) BE823714A (de)
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DE (1) DE2363931C3 (de)
FR (1) FR2255603B1 (de)
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