Verfahren zur Präzisionsmessung elektrischer Wechseistromarbeit bei Inkonstanz von Spannung und Strom
Zur Präzisionsmessung des Fehlers von Elektrizitätszählern ist eine Reihe von Verfahren bekannt, die mit Hilfe eines Wechselstrom-Gleichstrom-Transferge rätes die Wechselstromleistung über die Messzeit mit einer mittels Gleichstromkompensator genau zu bestimmenden Gleichstromleistung vergleichen. Als Transfergerät kann entweder ein Wechselstrom- Gleichstrom- Komparator oder eine Wechselstrom- Gleich strom-Lei- stungswaage verwendet werden. Ist keine hohe Konstanz der Wechselstromleistung gegeben, so haften diesen bekannten Verfahren eine Reihe von Mängeln an.
Bei einem bekannten Verfahren (DDR-Patentschrift 25 816) werden deshalb die vom Eichgenerator herrührenden Schwankungen der Wechselspannung durch einen in Kompensationsschaltung angeschlossenen und über die Messzeit integrierend arbeitenden Flussmesser ermittelt und zur Korrektur der Messung verwendet.
Dieses bekannte Verfahren ist insofern noch unzulänglich, dass nur die im Spannungskreis nicht aber die im Stromkreis auftretenden zusätzlichen Schwankungen erfasst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Mangel des vorstehend beschriebenen Verfahrens dadurch zu beseitigen, dass die in beiden Kreisen auftretenden Schwankungen ohne Verdoppelung des apparativen Aufwandes gemeinsam erfasst werden. Sie bezieht sich daher auf ein Verfahren zur Präzisionsmessung elektrischer Wechselstromarbeit bei Inkonstanz von Spannung und Strom, bei dem die Leistung des Wechselstromes mit Hilfe eines Wechselstrom-Gleichstrom-Transfergerätes über die Messzeit mit einer mittels Gleichstromkompensator genau zu bestimmenden Gleichstromleistung verglichen wird, wobei die Schwankungen der Wechselspannung und ihr Einfluss auf das Messergebnis mit einem in Kompensationsschaltung angeschlossenen und über die Messzeit integrierend arbeitenden Flussmesser ermittelt werden, dessen Anzeige zur Korrektur des gemessenen Wertes dient.
Die gestellte Aufgabe wird in einfacher Weise dadurch gelöst, dass die vektorielle Summe von zwei aus Spannungs- und Stromkreis gewonnenen, gleich grossen Teilspannungen gebildet wird, die gleichgerichtet und der Kompensationsschaltung mit Flussmesser zugeführt wird. Auf diese Weise werden auch die durch Kontaktschwierigkeiten in dem Stromkreis verursachten zusätzlichen Stromschwankungen mit erfasst. Vorzugsweise werden die aus dem Stromkreis zu gewinnenden Teilspannungen der Bürde eines Stromwandlers und die aus dem Spannungskreis zu gewinnende Teilspannung an der Bürde eines Spannungswandlers abgenommen. Zweckmässigerweise ist zum Abgleich der Teilspannungen an den Bürden ein Präzisionswiderstand mit Mittelanzapfung parallel geschaltet und zwischen Mittelanzapfung und Verbindung der beiden Abgriffe ein Null-Indikator angeschlossen.
Der Aufwand an zusätzlichen Schaltmitteln und die an sie zu stellenden Genauigkeitsforderungen sind gering. Das Verhältnis der beiden zu summierenden Spannungen ist durch Vergleich mit Nennspannung und Nennstrom als Bezugswert mit Hilfe eines Wechselstromkompensators leicht abzugleichen oder nachzuprüfen.
Der durch die Bildung der Summe statt des Produktes der Teilspannungen auftretende zusätzliche Fehler bei der Arbeitsmessung ist vernachlässigbar klein und z. B. bei Schwankungen sowohl in der Spannung als auch im Strom von je 0,3 O/o über die Messzeit noch kleiner als 0,001 0/0.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:
Figur 1 zeigt das Schaltprinzip, wobei nur die zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Mess- und Schaltgeräte eingezeichnet sind.
Mit 1 ist eine als Transfergerät verwendete Wechselstrom-Gleichstrom-Leistungswaage bezeichnet, deren Gleichstromteil über Klemmen 2, beispielsweise von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spannungsbatterie und über Klemmen 3 von einer ebenfalls nicht dargestellten Strombatterie versorgt werden. Die zugeführte Gleichstromleistung wird mit einem Gleichstromkompensator 4 in an sich bekannter Weise eingemessen.
Die Spannungskreise des zu prüfenden Wechselstromzählers 5 und des Wechselstromteiles der Leistungswaage 1 werden über einen Phasensteller 6 von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Wechselstromgenerator in Eichschaltung versorgt. Über Klemmen 7 speist beispielsweise ein Transformator geringer Sekundärspannung den Stromkreis der beiden Geräte 1 und 5. Ebenso wie Eichgenerator, Einstellglieder für Strom und Spannung, sind auch die normalerweise benötigten Strom-, Spannungs- und Leistungsmesser der Übersicht halber nicht eingezeichnet. Ein im Spannungskreis liegender Schalter 8 wird von einer Normaluhr 9 gesteuert, wie durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist.
Ist eine hohe Konstanz der Wechselstromleistung nicht gegeben, so entstehen nicht zu vernachlässigende zusätzliche Messfehler. Um den Einfluss der Inkonstanz der Spannung des Eichgenerators zu erfassen, wird in an sich bekannter Weise die schwankende Wechselspannung über einen Gleichrichter 10, einem Spannungsteiler 11 zugeführt, an dessen Abgriff in Kompensationsschaltung ein im Gleichstromkreis des Transfergerätes 1 eingeschalteter Widerstand 12 liegt.
In die Kompensationsleitung ist ein über die Messzeit integrierend arbeitender Flussmesser 13 geschaltet. Zunächst liegt an seiner Stelle der Ersatzwiderstand 14 im Kompensationskreis, wobei der Nullabgleich mittels eines mit Taste 15 anzulegenden Galvanometers 16 durchgeführt wird. Mit Hilfe der Kontakte 17 und 18 eines Start- und eines Stoprelais, welche ebenfalls von der Normaluhr 9 gesteuert werden, wie durch strichlierte Linien angedeutet ist, wird der Flussmesser für die Dauer der Messung eine und ausgeschaltet und zeigt das Integral der Spannungs- und damit auch der Leistungsschwankungen an.
Um nicht nur die Spannungsschwankungen, sondern auch die Stromschwankungen erfassen zu können, ist im Stromkreis des zu prüfenden Zählers ein Stromwandler 19 vorgesehen, der mit einer Bürde 20 belastet ist. Die aus dem Spannungskreis zu gewinnende Teilspannung wird mit Hilfe eines Spannungswandlers 21 gewonnen, welcher mit einer Bürde 22 belastet ist.
Die an den Bürden 20 und 22 abgenommenen Teilspannungen werden so geschaltet, dass sie sich vektoriell summieren. Ein nur zum Abgleich der Teilspannungen einzuschaltender Präzisionswiderstand 23 mit Mittelanzapfung und ein an die Klemmen 24 anzuschaltender Nullindikator ermöglichen die Einstellung oder Nachprüfung der Grössengleichheit der beiden Teilspannungen und damit die Verwendung von billigen Wandlern mit nur geringer Genauigkeit. Da der Präzisionswiderstand 23 nur zur Einstellung dient, ist er in gestrichelten Linien gezeichnet.
Figur 2 zeigt ein einfacheres Ausführungsbeispiel, bei dem anstelle von Strom- und Spannungswandlern Widerstände 24 und 25 im Strom- und Spannungskreis verwendet werden. Die übrigen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie Figur 1 versehen.