DE406975C - Verfahren zur Messung der Kapazitaet und des dielektrischen Verlustwinkels von Kondensatoren und Kabeln unter Anwendung des Kompensationsprinzips - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung der Kapazität und des dielektrischen Verlustwinkels von Kondensatoren und Kabeln unter Anwendung des Kompensationsprinzips. Bei der dem Patent 386707 zugrunde liegenden Erfindung handelt es sich um ein Kompensationsverfahren, welches ermöglicht, mit Hilfe einer veränderlichen gegenseitigen Induktion (Lufttransformator) und geeignet geschalteter Widerstände und Selbstinduktionsspulen ohne Zuhilfenahme eines Vergleichskondensators mit einer Galvanometereinstellung gleichzeitig die Kapazität und den dielektrischen Verlustwinkel von Kondensatoren und Kabeln zu messen. Dies wird gemäß Abb. i genannter Patentschrift dadurch erreicht, daß die Wechselstromquelle einerseits über einen induktions- und kapazitätsfreien Widerstand mit dem zu untersuchenden Meßobjekt, anderseits über Selbstinduktionsspulen und induktions- und kapazitätsfreie Widerstände mit der Primärspule eines in der Koppelung veränderlichen, geeichten Lufttransformators verbunden wird und daß die in der Sekundärspule des Lufttransformators induzierte Spannung gegen die Spannung an dem Widerstand kompensiert:-wird, welcher dem zu untersuchenden Meßobjekt vorgeschaltet ist. Kapazitäts- und Spulenzweig sind also parallel geschaltet und un,, mittelbar mit der Wecbselstromquelle verbunden., so daß an beiden Zweigen dieselbe Wechselspannung P wirksam ist. Beträgt die Betriebsspannung P etwa 5o bis 5oo Volt, so können die Widerstände und Induktivitäten des Spulenzweiges in verhältnismäßig einfacher Weise experimentell dargestellt werden. Bei höheren Betriebsspannungen von der Größenordnung iooo bis i o ooo Volt ist die Bemessung dieser Widerstände und Induktivitäten mit praktischen Schwierigkeiten verbunden, so daß in solchen Fällen das Kompensationsverfahren nach dem Hauptpatent nur schwer anwendbar ist.
• Die vorliegende Erfindung ermöglicht, das bekannte Kompensationsverfahren auch bei höheren Betriebsspannungen ohne experimentelle Schwierigkeiten anzuwenden. Dies wjxd erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß entweder der Kapazitätszweig oder der Spulenzweig oder auch beide Zweige nicht unmittelbar, sondern. unter Zwischenschaltung von eisengeschlossenen Transformatoren mit der Wechselstromquelle verbunden werden. Die in der Patentschrift abgeleiteten Gleichungen gelten nur dann, wenn die Spannung am Kapazitätszweig in bezug auf Größe und Phase gleich der Spannung am Spulenzweig ist. Bei Zwischenschaltung von Transformatoren ist dies nicht der Fall, und es muß daher das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärspannung des zwischengeschalteten Transformators sowie der Phasenverschiebungswinkel zwischen diesen Spannungen bei der Auswertung der Meßergebnisse in an sich bekannter Weise berücksichtigt werden. Als Transformatoren werden daher zweckmäßig Meßwandler (Spannungswandler) benutzt.
• Die Abb. i bis ¢ zeigen Anwendungen des Erfindungsgedankens. Bei der in Abb. i schematisch dargestellten Meßanordnung ist der Kapazitätszweig E1 an die Hochspannungswicklung Z2 des Transformators T angeschlossen, während der Spulenzweig B der Niederspannungswicklung Z,. parallel zugeschaltet ist. In Abb.2 liegt der Kapazitätszweig A an der Hochspannungsseite Zl eines Spannungswandlers T, während der Spulenzweig B an die Niederspannungsseite Z2 angeschlossen ist. Abb. 3 zeigt eine Schaltung, bei der die Primärspulen Z'1, Z"1 zweier Transformatoren T', T" in Parallelschaltung an die Wechselstromquelle angeschlossen sind. Kapazitäts- und Spulenzweig A, B liegen an den Sekundärspulen Z'2, Z"2. Bei der in Abb. 4 dargestellten Schaltung wird ein Transformator T verwendet, dessen Sekundärwicklung Z2 eine Anzapfung D besitzt. Die Primärwicklung Zl dieses Transformators ist mit der Wechselstromquelle verbunden. Bei allen diesen Schaltungen wird die Meßanordnung, wie aus Abb. i bis 4 ersichtlich, an geeigneter Stelle geerdet. Bezeichnet PA die Spannung am Kapazitätszweig, Po die Spannung am Spulenzweig, so ergeben sich Kapazität G und Verlustwinkel 5, wie eine einfache Betrachtung zeigt, aus folgenden Beziehungen: Hierin bedeutet: ein Faktor, der .von der gegenseitigen Einstellung der beiden Spulen abhängt, R2 Ohmscher Widerstand des Spulenzweiges r konstanter Teilwiderstand im Kapazitätszweige, a Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung, E Verlustwinkel des Kondensators.

Claims (1)

1. PATENT-ANsPRUcH: Verfahren zur Messung der Kapazität und des dielektrischen Verlustwinkels von Kondensatoren und Kabeln unter Anwendung des Kompensationsprinzips nach Patent 386707, dadurch gekennzeichnet, daß entweder der Kapazitätszweig oder der Spulenzweig oder auch beide Zweige nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung von Transformatoren, zweckmäßig Meßwandlern, mit der Wechselstromquelle verbunden werden.