DE1046181B

DE1046181B - Anordnung zum Verbessern des durch unterschiedliche Ausbuerdung bedingten Spannungsfehlers bei Spannungswandlern und Spannungsteilern

Info

Publication number: DE1046181B
Application number: DEL27809A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Heitmeier
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-06-07
Filing date: 1957-06-07
Publication date: 1958-12-11

Description

Anordnung zum Verbessern des durch unterschiedliche Ausbürdung bedingten Spannungsfehlers bei Spannungswandlern und Spannungsteilern Infolge einer sich ändernden Belastung tritt bei Spannungswandlern sowie auch bei Spannungsteilern ein unerwünschter, oft nicht unerheblicher Meßfehler auf. Dieser Fehler äußert sich so, daß durch die Zusatzbelastung die Fehlerkurve parallel gegen die Klassengrenzen hin verschoben wird. Dadurch wird in vielen Fällen die zulässige Fehlergrenze bei unveränderlicher Bürde überschritten.
Es sind schon Schaltungen bekanntgeworden, mit Hilfe deren konstante Fehler, wie beispielsweise der Leerlauffehler, kompensiert werden, indem eine entsprechende Kompensationsspannung eingefügt wird. Diese Mittel sind jedoch nicht geeignet, einen veränderlichen Belastungsfehler zu beseitigen.
Außerdem ist es bereits bekannt, bei Gleichstromwandlern durch stufenweise Zuschaltung eines Widerstandes die Gesamtbürde in gewissen Grenzen konstant zu halten. Diese Maßnahme erlaubt jedoch nur die Konstanthaltung des Belastungsstromes in den durch die Stufung gegebenen Grenzen. Ferner ist stets eine Handeinstellung des Widerstandes notwendig, die es erforderlich macht, dem Bedienungspersonal eine ausführliche Anweisung über die einzustellende Zusatzbürde bei einer gegebenen Nennbürde zu geben. Diese Maßnahme gewährleistet jedoch nicht eine ausreichende Sicherheit vor Fehlschaltungen, die schließlich erhebliche Meßfehler mit sich bringen kann.
Diese Nachteile werden bei einer Anordnung zum Verbessern des durch unterschiedliche Ausbürdung bedingten Spannungsfehlers von Meßspannungswandlern und Meßspannungsteilern für Wechselstrom mit Hilfe eines auf der Primär- oder Sekundärseite angeordneten Widerstandes erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß der Widerstand aus einer steuerbaren Drosselspule besteht, die in Abhängigkeit vom Bürdenstrom des Wandlers bzw. Teilers so vormagnetisiert wird, daß der Spannungsfehler bei allen für den Wandler bzw. Teiler zulässigen Bürden die vorgeschriebenen Fehlergrenzen nicht überschreitet.
Bei entsprechender Dimensionierung dieses Widerstandes gelingt es, den bürdenabhängigen Fehler so weit zu verringern, daß er keinen entscheidenden Einfluß mehr auf die Meß- oder gar die Klassengenauigkeit des Wandlers ausübt.
Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Der Spannungswandler 1 in Fig. 1 liegt primärseitig zwischen Hochspannung und Erde. Auf der Sekundärseite befindet sich ein Stromwandler 2, der seinerseits sekundärseitig einen dem Belastungsstrom proportionalen Sekundärstrom abgibt. Dieser wird durch die Gleichrichteranordnung 3 gleichgerichtet. Der auf diese Weise gewonnene, dem Belastungsstrom des Spannungswandlers 1 proportionale Gleichstrom wird einer im Primärstromkreis des Spannungswandlers 1 liegenden Drosselspule 4 zum Zweck der Gleichstromvormagnetisierung zugeführt. Bei entsprechender Wahl des Arbeitspunktes dieser gleichstromvormagnetisierten Drosselspule steigt deren Wechselstromwiderstand bei abnehmender Gleichstromvormagnetisierung und umgekehrt. Dies bedeutet, daß der Spannungsanteil dieser Drosselspule an der Gesamtspannung mit zunehmendem Belastungsstrom des Spannungswandlers sinkt und umgekehrt. Damit erreicht man aber eine Kompensation des bürdenabhängigen Zusatzfehlers, da der Spannungswandler nahezu unabhängig vom Belastungsstrom primärseitig stets dieselbe Spannung erhält. Die lastenabhängige Spannungsänderung wird also durch die Drossel 4 kompensiert.
Der Fachmann auf dem Gebiet der Meßtechnik wird zunächst die Verwendung gleichstromvormagnetisierter Drosselspulen in einem Meßkreis grundsätzlich ablehnen, da diese Drosselspulen stets Oberwellen erzeugen, die unter Umständen das Meßergebnis verfälschen. In diesem Fall jedoch sind solche Befürchtungen nicht angebracht. Dies zeigt eine überschlagsmäßige Zahlenrechnung ganz deutlich. Durch die Drosselspule soll die Spannung um etwa 0,5 % geändert werden. Die hierbei entstehenden Oberwellen sind um ungefähr zwei Größenordnungen kleiner als die an der Drosselspule liegende Spannung. Im ungünstigsten Fall betragen diese Oberwellen damit ungefähr 0,005 % der Nennspannung. Damit ergibt sich aber deutlich, daß diese Oberwellen das Meßergebnis keinesfalls nennenswert beeinflussen. Die Auswirkung dieser Maßnahmen im Hinblick auf den Verlauf der Fehlerkurven ist in Fig. 2 dargestellt. Die Fehlergrenzen bei einem Spannungswandler sind zwischen der 0,8- und 1,2fachen Nennspannung vorgeschrieben. Im angeführten Beispiel sei dies eine Fehlergrenze zwischen -?- 0,5 %. Die gestrichelt gezeichneten Kurven zeigen den unterschiedlichen Fehlerverlauf bei 1/4 (Kurvend) und 1/1 (Kurven b) der Nennbürde. Durch die Erfindung werden nun diese Fehlerkurven sowohl flacher als auch näher zusammengerückt, wie dies für die entsprechenden beiden Belastungsfälle, die ausgezogenen Kurven c (1/4 Nennbürde) und Kurven d (1/1 Nennbürde) zeigen. Dieses Beispiel zeigt einleuchtend die erhebliche Verbesserung des Fehlerverlaufs bei einem Spannungswandler mit der Belastungskompensation gemäß der Erfindung.
Selbstverständlich ist diese Kompensationsmaßnahme nicht auf induktive Spannungswandler der üblichen Bauart beschränkt. Sie kann vielmehr mit demselben Erfolg bei allen für die Spannungsmessung geeigneten Teilern kapazitiver, induktiver oder ohmscher Art angewendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Anordnung zum Verbessern des durch unterschiedliche Ausbürd.ung bedingten Spannungsfehlers von MeBspannungswandlern und M -eßspannungstei:lern für Wechselstrom mit Hilfe eines auf der Primär- oder Sekundärseite angeordneten Widerstandes, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand aus einer steuerbaren Drosselspule besteht, die in Abhängigkeit vom Bürdenstrom des Wandlers bzw. Teilers so vormagnetisiert wird, daß der Spannungsfehler bei allen für den Wandler bzw. Teiler zulässigen Bürden die vorgeschriebenen Fehlergrenzen nicht überschreitet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 401539, 579159, 815 990, 900967, 913 198; österreichische Patentschrift Nr. 187183; deutsche Auslegeschrift S 23956 VIIIb/21d2; deutsche Patentanmeldung S 24559 VIIIc/21 e (bekanntgemacht am 11. 12.1952).