[0001] Die Erfindung betrifft induk

[0001] Die Erfindung betrifft induktive Spannungswandler und insbesondere Nieder- und Mittelspannungswandler.译[0002] In den elektrischen Energieversorgungsnetzen, insbesondere in Nieder- und Mittelspannungsnetzen (bis 1 kV bzw. zwischen 1 kV und 75 kV) treten vermehrt Oberschwingungen auf. Diese Oberschwingungen werden vorwiegend von regenerativen Erzeugungsanlagen und Abnehmern mit Frequenzumrichtern verursacht und beeinträchtigen die sog. "Power Quality" bzw. die Spannungsqualität eines Energieversorgungsnetzes negativ. Um eine gewünschte Spannungsqualität in einem Energieversorgungsnetz zu gewährleisten, ist es zunächst erforderlich, die tatsächlich vorhandene Spannungsqualität zu ermitteln.译[0003] Oberschwingungen können durch einen THD-Wert ("Total harmonic distortion" bzw. "gesamte harmonische Verzerrung") quantifiziert werden. Der THD ist definiert als das Verhältnis des Effektivwertes der Summe aller Oberschwingungsanteile zum Effektivwert der Grundschwingung und lässt sich wie folgt berechnen:THD=U22+U32+U42+…+Un2U1译[0004] In dieser Berechnung bedeutet Un die Effektivwertspannung Ueff der harmonischen Oberschwingungen n mit n>1 bzw. der Grundschwingung n=1.译[0005] Der Anteil an Oberschwingungen bzw. der THD-Wert muss für eine akzeptable Spannungsqualität gemäß den geltenden VDE- und IEC-Bestimmungen in Nieder- und Mittelspannungsnetzen im Frequenzbereich bis 2,5 kHz unter 0,08 liegen. Darüber hinaus wird empfohlen, dass der THD-Wert im Frequenzbereich zwischen 2,5 kHz und 9 kHz die Grenze von 0,002 nicht überschreitet. Es gelten für die einzelnen Oberschwingungen ebenfalls individuelle Werte, die eingehalten werden müssen. Um die Einhaltung dieser Grenzen zu überprüfen, sollen vorzugsweise Spannungswandler mit nachgeschalteten Messeinrichtungen zum Einsatz kommen.译[0006] Mit Spannungswandlern soll die Nieder- und Mittelspannung aus dem Energieversorgungsnetz derart herabgesetzt werden, dass für niedrige Spannungen ausgelegte und damit kostengünstige Messeinrichtungen zum Einsatz kommen können, um Spannung oder Spannungsverläufe in einem Nieder- oder Mittelspannungsnetz zu messen. Aus den Ergebnissen der Messeinrichtungen, die hinter einem Spannungswandler angeordnet sind, lassen sich Rückschlüsse auf die Verhältnisse im jeweiligen Nieder- oder Mittelspannungsnetz ziehen, insbesondere auch hinsichtlich der Spannungsqualität.译[0007] Grundsätzlich sind als Spannungswandler induktive Spannungswandler bekannt. Diese funktionieren nach dem Prinzip des Transformators. Entsprechende Spannungswandler besitzen jedoch grundsätzlich Eigenschwingungen im für die Oberschwingungen in Nieder- und Mittelspannungsnetzen relevanten Frequenzbereich, welche die Übertragung im Spannungswandler stören. So kann beispielsweise ein induktiver 20-kV-Spannungswandler gemäß dem Stand der Technik Eigenschwingungen im Frequenzbereich von 2 kHz bis 15 kHz aufweisen, wobei das Übersetzungsverhältnis des Spannungswandlers bereits ab 1,5 kHz so stark beeinflusst sein kann, dass eine Messung der Oberschwingungen mithilfe eines entsprechenden Spannungswandlers nicht möglich ist. Es kommt also im Prinzip zu einer Begrenzung des Frequenzbands, wodurch nur Frequenzen unter 1,5 kHz akzeptabel übertragen werden können. Eine Bestimmung von Oberschwingungen in einem Nieder- oder Mittelspannungsnetz über 1,5 kHz ist mit einem induktiven Spannungswandler gemäß dem Stand der Technik daher nicht oder nur eingeschränkt möglich. Für die Überprüfung der THD-Werte in Nieder- und Mittelspannungsnetzen gilt das Gleiche.译[0008] Um Oberschwingungen in Nieder- oder Mittelspannungsnetzen ausreichend genau messen zu können, wird grundsätzlich gefordert, dass dafür vorgesehene Spannungswandler zumindest bis 2,5 kHz ein konstantes Übertragungsverhalten aufweisen. Weiterhin wird empfohlen, dass die Spannungswandler auch bis zu 9 kHz ein konstantes Übertragungsverhalten aufweisen. Dabei werden maximale Fehler kleiner als 5 % erwünscht.