146080. lajstromszámú szabadalom • Mérőbőröndben elhelyezett egyetemes berendezés fogyasztói jellemző adatok mérésére
í 2 - • 146.080 ahol f a frekvencia, 00 a körfrekvencia, 1 a közepes erővonalhossz, N2 szekunder menetszám, A vasmag keresztmetszet, iir a vasmaganyag relatív permeabilitása, V10 a vasmag veszteségi száma, y a vasanyag fajsúlya, Ä a szekunder teljes ohmos ellenállása, K a szekunder teljes induktív ellenállása. Adott áramváltónál tehát a vasmag keresztmetszetének és a szekunder menetszámnak csökkentésével (a vas- és tekercselési anyag súlyának csökkentésével) mind az áttételi, mind a szöghiba növekszik. A találmány szerinti kettős szekunder tekercselésű áramváltó az áramváltók hibajavítási módszerei közül az ellenmágnesezést használja fel eddig még nem alkalmazott új megoldásként. A h; = O áttételi hibához tartozó elméleti N2; ideális menetszám általában nem valósítható meg. E helyett az egyik szekunder menetszám N2a úgy van megválasztva, hogy pozitív, a másik N26 menetszám pedig negatív hibát okozzon. N2a <N 2 i<N2í, Az N2a menettel R ellenállás van sorba kapcsolva, amely ezen tekercs számára a külső terheléshez mérten nagy pótteherként jelentkezik, másrészt a tekercselésen keresztül folyó áramra fáziseltolást gyakorol úgy, hogy a s szöghiba zérus vagy közel zérus lesz. A nagy pótteher következtében az áramváltó a mágnesezési görbe legmeredekebb szakaszán dolgozik, ahol a hiba a primer áramváltozástól függetlenül, állandó tehát a szekunder menetszámok megfelelő megválasztásával korrigálható, így gyakorlatilag mind átvételi, mind szöghibamentes áramváltót hozhatunk létre. A gyakorlat szempontjából azonban a 0,2 osztálypontosság tökéletesen elegendő; így a fenti eredményünket a hibaegyenletekkel összevetve, világos, hogy mind a vasmagsúly mind a tekercselési anyag súlya csökkenthető. A találmány szerinti mérőberendezés további ismérve, hogy a felvett és leadott wattos teljesítmény, valamint az induktív és kapacitív meddő teljesítmény mérését csupán a wattmérő két feszültségágának átkapcsolásával valósítja meg. Az eddig alkalmazott megoldásokkal szemben, amelyek mind az áram-, mind a feszültségágban megvalósított egyidejű átkapcsolással oldják meg a különböző teljesítmények mérését, amely esetben természetesen az áramágak átkapcsolására megfelelő robusztus és súlyos átkapcsolót kellett alkalmazni, a találmány szerinti megoldásnál csupán a feszültségágak néhány milliamperes áramát kell könnyű, egyszeres átkapcsolóval kapcsolni. Az áramváltók áttételét háromfázisú, többállású kapcsoló változtatja, melynek egyik fokozata lehetővé teszi a fogyasztó készülékeknek az áramváltó kiiktatásával, közvetlenül a hálózatra kapcsolását. Egy célszerű kiviteli alaknál a mérőtáskába V-kapcsolású, háromfázisú indukciós műszerként kialakított forgásjelző van beépítve, melynek fázistekercsei közvetlenül a hálózatra vannak kötve. A találmány egyéb ismérvei az alábbi leírásból és igénypontokból tűnnek ki. A mellékelt rajz a találmány szerinti mérőbőrönd kapcsolási vázlatát szemlélteti. Az RST hálózatba fázisonként egy-egy ÁV áramváltó van kapcsolva, melynek primer tekercsén keresztül csatlakozik a mérendő fogyasztó a hálózathoz. Minden áramváltó primer tekercse öt megcsapolással 100, 50, 25, 10 5A áramra méretezve készült. A szekunder áramerősség 5A. Ennek megfelelően az áramváltó áttétele: 1:20, 1:10, 1:5, 1:2 és 1:1. Azzal, hogy minden áramváltónak két párhuzamosan kapcsolt B, B' szekunder tekercse van, melyek egyikében ohmos C ellenállás van, kisebb Permalloy vasmagsúllyal és kevesebb tekercselési anyaggal sikerült elérni a megkívánt (0,2) osztálypontosságot. A vasmagsúly megtakarítás 50— 60%, a tekercselési anyag megtakarítás kb. 50%. Ez rendkívül fontos, mert hordozható szerkezetnél nagy fontossága van az egyes alkatrészek térfogatának és súly-csökkentésének. Az áramváltó B, B' szekunder kapcsaira mindhárom fázisban egy-egy A ampermérő csatlakozik. Az áramváltó, B B' szekunderkörei ezen A ampermérők és a W wattmérő H áramtekercsein át záródnak. A W wattmérő két mérőrendszeres vaszáródású elektrodinamikus műszer. A V voltmérő lágyvasas mérőrendszerű. Az áramváltó áttételének változtatására háromfázisú E átkapcsoló szolgál, mely a primer áramkör megszakítása nélkül iktatja be az áramváltók megfelelő fokozatait. A hatállású átkapcsoló első fokozata lehetővé teszi, hogy a fogyasztókészüléket — az AV áramváltók kiiktatásával — közvetlenül kapcsoljuk a hálózatba. Ezáltal nagy áramlökéssel induló fogyasztók (pl. rövidrezárt forgórészű aszinkron motorok) mérésénél az áramváltók és műszerek bekapcsolási áramlökés ellen védve vannak. Mérésnél a kapcsoló a terhelésnek megfelelően a 100, 50, 25, 10 és 5A áramerősségre méretezett primer áramtekercset iktatja be a megadott sorrendben a mérőkörbe. A négyállású K kapcsoló segítségével a voltmérő különböző vonalfeszültségekre kapcsolható. Az átkapcsoló 0 állásában kiiktatja a V voltmérőt, majd a többi három állásban az R—S, S—T, illetve T—R vonalfeszültségekre kapcsol. A W wattmérő feszültségtekercseit az F kapcsoló kapcsolja oly módon, hogy az a különböző állásoknak megfelelően wattos vagy meddő teljesítményt mér. E kapcsoló különböző állásaiban fogyasztói és generátoros wattos teljesítmény, továbbá induktív és kapacitív meddő teljesítmény mérhető. Egy négyállású G átkapcsoló a wattmérő fesSültségtekercseinek és a voltmérőnek előtétfokozatait kapcsolja — a mérendő hálózat feszültségétől függően 110, 220, 380 és 550 V feszültségre. A helyes fázissorrend ellenőrzésére szolgáló forgásirányjelző háromfázisú I indukciós műszer, melynek forgó része a mérőbőrönd helyes fázis-