DE704503C - Hochspannungs-Gegeninduktivitaet ohne Eisenkern fuer Messzwecke - Google Patents

Description

• Hochspannungs-Gegeninduktivität ohne Eisenkern für Meßzwecke Mochspannungs- Gegeninduktivitãten sind in den letzten Jahren benutzt worden, um den dielektrischen Verlustfaktor von fest geerdeten Prüfobjekten, z. B. von in der Erde verlegten Hochspannungskabeln, von in eine geerdete Wand eingebauten Durchführungen usw. zu messen. Die Hochspannungs-Gegeninduktivität bestrebt aus einer Primärwicklung, welche im Innern eines Isolierrohres liegt, und leiner Sekundänvicklung, welche außen um das Isolierrohr angeordnet ist. Die Primärwicklung, die bei sehr hohen Ladeströmen auch nur aus einer einzigen Windung, z. B. aus einem stabförmigen Leiter, bestehen kann, wird von dem Ladestrom des Prlfliiigs durchflossen, führt also die am Prüfling liegende Hochspannung gegen Erde. Die Sekundärwicklung wird bei den bekannten bzw. vorgeschlagenen Anordnungen meist offen betrieben oder höchstens mit sehr schwachen Strömen belastet. Eine Klemme oder ein Punkt der Sekundärwicklung wird an Erdpotential gelegt. Das Isolierrohr muß also die zwischen der Primär- und der Sekundär^ wicklung liegende Spannung mit Sicherheit aushalten. Die Messung der dielektrischen Verluste erfolgt in der Weise, daß der die Primärspule durchfließende Ladestrom in der Sekundärspule eine eiektromotorische Kraft induziert, die proportional dem Ladestrom und um go0 gegen ihn phasenverschoben ist.
• Die in der Sekundärspule induzierte EMK wird in einer Brückenschaltung gegen eine zweite Spannung kompensiert, und daraus kann auf den Verlustwinkel des Prüflings geschlossen werden. Zur Isolierung der Primärspule gegenüber der Sekundärspule hat man Porzellan- oder H artp apierrohre verwendet.
• Der Gedanke, das Isolierrohr mit Metalleinlagen zur Feldsteuerung zu versehen, konnte bisher nicht verwirklicht werden, da in den Metalleinlagen Wirbelströme auftraten und infolgedessen die Phasenverschiebung zwischen dem Primärstrom und der in der Sekundärwicklung induzierte Spannung nicht mehr 900 betrug. Durch besondere Maßnahmen ist es jedoch möglich, den durch die Kondensatoreinlagen bedingten Fehlwinkel sehr klein zu halten oder gar weitgehend auszug1eichsen. -Die Erfindung betrifft eine solche Hoch spannungs- Gegeninduktivität ohne Eisenkern und besteht darin, daß eine oder mehrere Belegungen von in dem Isolierrohr vorgesehenen Kondensatoreinlagen zu Meßzwecken benutzt werden. Die Kondensatordurchführung der Hochspannungs-Gegeninduktivität kann so dimensioniert und mit einem hochwertigen Dielektrikum versehen werden, daß die Kapazität zwischen der Hochspannungsbelegung und einer oder mehreren in der Nähe des geerdeten Flansches liegenden Metalleinlagen als Meßkapazität für eine Schaltanordnung zur Verlustmessung benutzt werden kann.
• Auf diese Weise ist es möglich' den sonst benötigten Hochspannungsnormalkondensator oder etwa einen Präzisionsspannungswandler zu sparen. Es kann auch einer der Meßbeläge zur Messung der Höhe der am Prüfling liegenden Hochspannung benutzt werden.
• Der Temperaturkoeffizient der Kapazitäts-und der Verl ustfaktoränderuug bei gewöhnlichem Hartpaper und ähnlichen Isolierstoffen ist erheblich, so daß bei Temperaturschwankungen die Messung dadurch wesentlich gefälscht lverden kann. Gemäß der weiteren Erfindung kann dieser Fehler ausgeschaltet werden, indem ein Dielektrikum mit besonders kleinem T emp ernturkoeffizenten verwendet wird oder indem ein Dielektrikum mit positivem Temp eraturko eflizienten mit einem Dielektrikum mit negativem Temperaturkoeffizienten so in Reike geschaltet wird, daß die Temperaturabhängigkeit der Kapazität und des Verlustfaktors der Kondensatoreinlag verschwindet.
• Nachteilig kann sich ferner die Abhängigkeit der Kapazität und des Verlustfaktors einer für Meßzwecke benutzten liondensatordurchführung von der Umgebung auswirken.
• Die Kapazität und auch der Verlustfaktor ändern sich z. B. durch in die Nähe gebrachte geerdete oder spannungführende Gegenstände.
• Aus diesem Grunde können die Kondensatormeßeinlagen der Hocbspannungs-Gegeninduktivität von Schutzbelegungen umgeben sein.
• In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Hoohspannungs- Gegeninduktivität gemäß der Erfindung dargestellt. 1 1 und 12 sind die Primär-, 13 und 14 diq Sekundärspulen. Um Störungen durch fremde Magnetfelder auszuschalten, werden die Spulen astatisch geschaltet. Mit 15 ist ein Hartpapierrohr bezeichnet in das Kondensatoreinlangen 16 eingewickelt sind. Die innerste Kondensatoreinlage ist mit der Eingangsklemme I7, also z. B. mit dem speisenden Hochspannungstransformator, verbunden, so daß der von der Rondensatordurchführung aufgenommene Ladestrom nicht mit durch die Primärspulen ii und rz fließt und somit nicht in die Messung eingeht. Der äußerste Meßbelag wird über die Leitung IS zur Meßanordnung geführt. Er ist durch einen geerdeten Schutzbelag 19, der z. B. aus kolloidalem Graphit oder aus einer offenen, einlagigen Wicklung aus isoliertem Draht hergestellt ist, abgeschirmt. In ähnlicher Weise werden die Sekundärspulen 13 und 14 gegen Hochspannungsstreulinien abgeschirmt.
• Die Hochspannungs-Gegeninduktivität gemaß der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung in Anordnungen zur Messung der Kapazität und der dielektrischen Verluste von geerdeten Prüflingen, insbesondere bei Hochspannung, geeingnet.

Claims (5)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Hochspannungs-Gegeninduktivität ohne Eisenkern für Meßzwecke, bestehend aus einer oder ìnehreren hochspannungführenden Primärspulen und einer gleich großen Zahl auf Niederspannung oder Brdpotential befindlicher Sekundärspulen, die durch die Wandung eines Isolierrohres voneinander isoliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Belegungen von in dem Isolierrohr vorgesehenen Kondensatorein lagen zu Meßzwecken benutzt werden.
2. 2. Hochspannungs-Gegeliiladuktivität nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum des Kondensatorrohres einen möglichst kleinen Temperaturkoeffizienten der Kapazität und des Verlustfaktors aufweist.
3. 3. Hochspannungs-Gegeninduktivität nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet daß ein Dielektrikum mit positivem Temperaturkoeifizienten mit einem Dielektrikum mit negativem Temperaturkoeffizienten derart in Reihe geschaltet ist, daß die Temperaturabhängigkeit der Kapazität und des Verlustfaktors verschwindet.
4. 4. Hochspannungs-Gegeninduktivität nach Anspruch 1 oder folgenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sekundärseite der Hochspannungs-Gegeninduktivität in der Meßeinrichtung eine Kuastschaltung angeordnet ist, durch welche der Verlustfaktor der Meßkapazität des Kondensatorrohres der Hochspannungs-Gegeninduktivität auf Null kompensiert wird.
5. 5. Hochspannungs-Gegeninduktivität nach Anspruch 1 oder folgenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die zu Meßzwecken verwendeten Kondensatoreinlagen durch Schutzbelegungen abgeschirmt sind welche Störeinflüsse der Umgebung ausschalten.