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Title:
DEMAGNETIZATION DEVICE AND METHOD FOR DEMAGNETIZING A TRANSFORMER CORE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/091932
Kind Code:
A1
Abstract:
In order to demagnetize a transformer core (13, 23), a demagnetization device (40) is detachably connected to a primary side (11) of a transformer (10, 20). An alternating signal is fed to the primary side (11) in order to demagnetize the transformer (10, 20).

Inventors:
KLAPPER, Ulrich (Hartmanng. 17, 6830 Rankweil, 6830, AT)
Application Number:
EP2015/079087
Publication Date:
June 16, 2016
Filing Date:
December 09, 2015
Export Citation:
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Assignee:
OMICRON ELECTRONICS GMBH (Oberes Ried 1, 6833 Klaus, 6833, AT)
International Classes:
H01F13/00
Foreign References:
JPH09223628A1997-08-26
US3859573A1975-01-07
US6160697A2000-12-12
Other References:
"Three-Phase Transformer Demagnetizer DEM60C", 20 October 2014 (2014-10-20), XP055257449, Retrieved from the Internet [retrieved on 20160311]
Attorney, Agent or Firm:
BANZER, Hans-Jörg (Thomas-Wimmer-Ring 15, München, 80539, DE)
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Claims:
P AT E N TA N S P R Ü C H E

Entmagnetisierungsvornchtung, umfassend

Anschlüsse (31 , 32) zur lösbaren Verbindung der Entmagnetisierungsvornchtung (40) mit einer Primärseite (1 1 ) eines Wandlers (10, 20),

eine Quelle (41 ; 1 1 1 , 1 13, 1 14), die eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren eines Wandlerkerns (13, 23) des Wandlers (10, 20) über die Anschlüsse (31 , 32) ein Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) auf der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) einzuspeisen.

Entmagnetisierungsvornchtung nach Anspruch 1 ,

wobei die Entmagnetisierungsvornchtung (40) eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig zu verändern.

Entmagnetisierungsvornchtung nach Anspruch 2,

wobei die Entmagnetisierungsvornchtung (40) eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) die Amplitude des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig zu verringern und/oder die Frequenz des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig zu erhöhen.

Entmagnetisierungsvornchtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entmagnetisierungsvornchtung (40) eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) so zu erzeugen, dass sich ein zwischen zwei Zeiten, zu denen zwei aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) stattfinden, ermitteltes Zeitintegral (73, 74; 83, 84) eines Betrags des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig verändert.

Entmagnetisierungsvornchtung nach Anspruch 4,

wobei die Entmagnetisierungsvornchtung (40) eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) so zu erzeugen, dass das Zeitintegral (73, 74; 83, 84) abnimmt.

6. Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

eine Messeinrichtung (42) zum Erfassen einer Antwort des Wandlers (10, 20) auf das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88),

wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, um das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) abhängig von der mit der Messeinrichtung (42) erfassten Antwort zu verändern.

7. Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Messeinrichtung (42) zum Erfassen einer Antwort des Wandlers (10) und wenigstens eines weiteren Wandlers (20), die denselben Primärleiter (1 1 ) aufweisen, auf das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88).

8. Entmagnetisierungsvorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7,

wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, um das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) abhängig von der mit der Messeinrichtung (42) erfassten Antwort zu verändern.

9. Entmagnetisierungsvorrichtung nach Anspruch 8,

wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, um eine Amplitudenänderung und/oder eine Frequenzänderung des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) abhängig von der mit der Messeinrichtung (42) erfassten Antwort festzulegen. 10. Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,

wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, um abhängig von der mit der Messeinrichtung (42) erfassten Antwort die Entmagnetisierung des Wandlerkerns (13, 23) zu erkennen. 1 1 . Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,

wobei die Messeinrichtung zum Erfassen der Antwort mit der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) koppelbar ist.

12. Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) eingerichtet ist, um eine Widerstandsmessung an der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) auszuführen und um nach einem Ende der Widerstandsmessung zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) auf der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) einzuspeisen.

13. System, umfassend

einen Wandler (10, 20), der eine Primärseite (1 1 ), eine Sekundärseite (12, 22) und einen Wandlerkern (13, 23) aufweist, und

die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 14. System nach Anspruch 13,

wobei die Entmagnetisierungsvorrichtung (40) nur mit der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) verbunden ist.

15. System nach Anspruch 13 oder Anspruch 14,

wobei der Wandler (10, 20) ein Durchführungsstromwandler (10, 20) eines Kesselschalters (2) ist.

16. Verfahren zum Entmagnetisieren eines Wandlerkerns (13, 23) eines Wandlers (10, 20),

Verbinden einer Entmagnetisierungsvorrichtung (40) mit einer Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20), und

Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) des Wandlers (10, 20),

wobei das Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) umfasst:

Erzeugen eines Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) durch die Entmagneti- sierungsvorrichtung (40) und Einspeisen des Wechselsignals (70; 75; 78; 80;

85; 88) auf der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20).

17. Verfahren nach Anspruch 16,

wobei zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig verändert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17,

wobei zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns (13, 23) die Amplitude des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig verringert wird und/oder die Frequenz des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) zeitabhängig erhöht wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18,

wobei eine Antwort auf das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) erfasst wird, und

wobei das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) abhängig von der erfassten Antwort verändert wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19,

wobei das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) ein Wechselstrom ist und die Antwort eine Spannung umfasst.

21 . Verfahren nach Anspruch 19,

wobei das Wechselsignal (70; 75; 78; 80; 85; 88) eine Wechselspannung ist und die Antwort einen Strom umfasst. 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21 ,

wobei eine Amplitudenänderung und/oder eine Frequenzänderung des Wechselsignals (70; 75; 78; 80; 85; 88) abhängig von der erfassten Antwort festgelegt wird. 23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22,

wobei die Entmagnetisierungsvornchtung (40) nur mit der Primärseite (1 1 ) des Wandlers (10, 20) verbunden ist.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23,

wobei der Wandler (10, 20) ein Durchführungsstromwandler (10, 20) eines Kesselschalters (2) ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24,

wobei der Wandler (10, 20) ein Schutzwandler (10, 20) ist.

Description:
Entmagnetisierungsvorrichtung und

Verfahren zum Entmagnetisieren eines Wandlerkerns

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Entmagnetisierungsvorrichtung und ein Verfahren zum Entmagnetisieren von Wandlerkernen. Die Erfindung betrifft insbesondere Vorrichtungen und Verfahren zur Entmagnetisierung von Wandlerkernen, die verwendet werden können, wenn während einer Prüfung eines Schalters, Wandlers oder anderen Elements der Energietechnik ein Gleichstrom eingeprägt wird, der zu einer Aufmagnetisierung der Wandlerkerne führen kann.

HINTERGRUND

In vielen Anlagen der Energietechnik sind Wandler verbaut. Beispiele für derartige Wandler sind Stromwandler. Die Stromwandler können Schutzwandler sein, die dazu dienen können, auch im Fehlerfall Information über Strom in einem Primärsystem an Systeme der Sekundärtechnik weiterzuleiten, beispielsweise an Schutzrelais. Die Stromwandler können aber auch Messwandler sein die im regulären Betrieb Information über Ströme im Primärsystem weiterleiten. Beispiele für derartige Systeme der Sekundärtechnik beinhalten Messeinrichtungen oder Anzeigen einer Leittechnik.

Die Stromwandler können als Transformatoren ausgeführt sein, bei denen ein Primärleiter, beispielsweise eine Stromschiene, durch einen Stromwandler hindurchgeführt ist. Mehrere Windungen einer Sekundärseite können auf einen Wandlerkern gewickelt sein. Häufig werden auch mehrere Wandlerkerne und mehrere darauf auf- gewickelte Sekundärwicklungen verwendet, wobei die mehreren Wandler einen gemeinsamen Primärleiter aufweisen.

Die Wandlerkerne der Stromwandler werden im Normalbetrieb nur sehr teilweise magnetisiert. Dies gilt insbesondere für Schutzwandler. Ist ein Wandlerkern vormag- netisiert, kann der Wandler durch einen Fehlerstrom in Sättigung gebracht werden. Eine derartige Situation kann beispielsweise auftreten, wenn für eine Prüfung eines Schalters oder einer anderen energietechnischen Einrichtung ein Strom in den Pri- märleiter eingeprägt und der Kern dadurch vormagnetisiert wird. Dies birgt das Risiko, dass Fehlerströme nicht mehr zuverlässig erkannt werden können. Schutzeinrichtungen, beispielsweise Schutzrelais, die mit der Sekundärseite des Wandlers verbunden sind, können im Fehlerfall verspätet oder überhaupt nicht auslösen, was große Schäden nach sich ziehen kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es besteht ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, mit denen die Betriebssi- cherheit von Einrichtungen der Energietechnik erhöht werden kann. Es besteht insbesondere ein Bedarf an Vorrichtungen und Verfahren, mit denen das Risiko vermindert werden kann, dass ein Wandler aufgrund einer Vormagnetisierung schnell in Sättigung geht und Fehlerströme nicht oder verspätet erkannt werden, nachdem eine Prüfung an einer energietechnischen Einrichtung ausgeführt wurde.

Nach Ausführungsbeispielen werden Vorrichtungen, Systeme und Verfahren angegeben, die einen Wandlerkern eines Wandlers entmagnetisieren. Dazu wird ein Wechselsignal auf einer Primärseite des Wandlers eingespeist. Eine Frequenz und/oder eine Amplitude des Wechselsignals kann zeitabhängig verändert werden.

Verschiedene Wirkungen können mit den Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen erreicht werden. Da an einem Kesselschalter der Schalter selbst nicht geprüft werden kann, ohne die Wandlerkerne der Stromwandler aufzumagneti- sieren, ist die Entmagnetisierung dort besonders wichtig.

Sind mehrere Wandler in Serie geschaltet, die denselben Primärleiter aufweisen, können die Wandlerkerne aller in Serie geschalteten Wandler gleichzeitig entmagnetisiert werden. Es ist nicht erforderlich, die Sekundäranschlüsse aller in Serie geschalteter Wandler zugänglich zu machen, um die Wandlerkerne der mehreren Wandler zu entmagnetisieren.

Das Wechselsignal kann beispielsweise ein sinusförmiges Signal, ein Rechteckssignal, ein Dreieckssignal oder ein anderes Signal mit Vorzeichenwechsel sein. Das Wechselsignal kann eine Wechselspannung oder ein Wechselstrom sein. Die Vorrichtungen und Verfahren können so eingerichtet sein, dass zur Entmagneti- sierung nur die Primärseite des Wandlers mit einem Wechselsignal beaufschlagt wird. Unter einer„Entmagnetisierung" des Wandlerkerns wird hier ein Prozess verstanden, mit dem die Magnetisierung des Wandlerkerns im stromlosen Zustand, die auch Remanenz bezeichnet wird, verringert wird. Es ist möglich, aber nicht erforderlich, dass der Wandlerkern vollständig entmagnetisiert wird. Eine Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel umfasst Anschlüsse zur lösbaren Verbindung der Entmagnetisierungsvorrichtung mit einer Primärseite eines Wandlers. Die Entmagnetisierungsvorrichtung umfasst eine Quelle, die eingerichtet ist, um zum Entmagnetisieren eines Wandlerkerns des Wandlers über die Anschlüsse ein Wechselsignal auf der Primärseite des Wandlers einzuspei- sen.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann als ein Gerät mit einem Gehäuse ausgestaltet sein, in dem die Quelle angeordnet ist. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann als ein mobiles Gerät ausgestaltet sein. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann als ein portables Gerät ausgestaltet sein.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Wechselsignals zeit- abhängig zu verändern.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns die Amplitude des Wechselsignals zeitabhängig zu verringern und/oder die Frequenz des Wechselsignals zeitabhängig zu erhöhen.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns das Wechselsignal so zu erzeugen, dass sich ein zwischen zwei Zeiten, zu denen zwei aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals stattfinden, ermitteltes Zeitintegral eines Betrags des Wechselsignals zeitabhängig verändert. Das Wechselsignal kann zu einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit unmittelbar aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel aufweisen. Das Wechselsignal kann zu einer dritten Zeit und einer vierten Zeit weitere unmittelbar aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel aufweisen, wobei die dritte Zeit später als die erste Zeit ist. Die Ent- magnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Wechselsignal zeitabhängig so zu verändern, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit größer ist als das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals zwischen der dritten Zeit und der vierten Zeit. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns das Wechselsignal so zu erzeugen, dass das Zeitintegral abnimmt.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal umfassen. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Wechselsignal abhängig von der mit der Messeinrichtung erfassten Antwort zu verändern.

Der Wandler und wenigstens ein weiterer Wandler können denselben Primärleiter aufweisen. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Antwort des Wandlers und des wenigstens eines weiteren Wandlers auf das Wechselsignal umfassen.

Das Wechselsignal kann eine Wechselspannung sein. Die Antwort kann ein Strom sein, der durch die Primärseite fließt.

Das Wechselsignal kann ein Wechselstrom sein. Die Antwort kann eine Spannung sein, die über der Primärseite abfällt. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um das Wechselsignal abhängig von der mit der Messeinrichtung erfassten Antwort zu verändern.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um eine Amplitudenänderung und/oder eine Frequenzänderung des Wechselsignals abhängig von der mit der Messeinrichtung erfassten Antwort festzulegen. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um abhängig von der mit der Messeinrichtung erfassten Antwort die Entmagnetisierung des Wandlerkerns zu erkennen. Die Messeinrichtung kann mit der Primärseite des Wandlers koppelbar sein.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um die Entmagnetisierung auszuführen, ohne leitend mit einer Sekundärseite des Wandlers verbunden zu sein. Falls die Entmagnetisierungsvorrichtung mehrere Wandler gleichzeitig entmagneti- siert, kann die Entmagnetisierungsvorrichtung eingerichtet sein, um die Entmagnetisierung auszuführen, ohne leitend mit einer Sekundärseite irgendeines der mehreren Wandler verbunden zu sein.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um eine Widerstands- messung an der Primärseite des Wandlers auszuführen und um nach einem Ende der Widerstandsmessung zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns das Wechselsignal auf der Primärseite des Wandlers einzuspeisen. Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann eingerichtet sein, um nach der Widerstandsmessung die Entmagnetisierung automatisch auszuführen. Die Widerstandsmessung kann eine Mikroohmmes- sung sein. Die Widerstandsmessung kann als Vierpunktmessung ausgeführt werden.

Ein System nach einem Ausführungsbeispiel umfasst einen Wandler, der eine Primärseite, eine Sekundärseite und einen Wandlerkern aufweist. Das System umfasst eine Entmagnetisierungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann nur mit der Primärseite des Wandlers verbunden ist.

Der Wandler kann ein Schutzwandler sein. Der Wandler kann ein Schutzwandler sein, der als Stromwandler ausgeführt ist.

Das System kann eine Schutzeinrichtung eines Energiesystems umfassen, die mit der Sekundärseite des Wandlers verbunden ist. Die Schutzeinrichtung kann ein Schutzrelais sein.

Der Wandler kann in einer Durchführung angeordnet sein. Der Wandler kann ein Durchführungsstromwandler eines Kesselschalters sein. Der Wandler kann in einer gasisolierten Schaltanlage (GIS) angeordnet sein.

Ein Verfahren zum Entmagnetisieren eines Wandlers umfasst ein Verbinden einer Entmagnetisierungsvorrichtung mit einer Primärseite des Wandlers und ein Entmagnetisieren eines Wandlerkerns des Wandlers. Zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns wird durch die Entmagnetisierungsvorrichtung ein Wechselsignal erzeugt und auf der Primärseite des Wandlers eingespeist. Zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns kann eine Amplitude und/oder eine Frequenz des Wechselsignals zeitabhängig verändert werden.

Zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns kann die Amplitude des Wechselsignals zeitabhängig verringert werden. Alternativ oder zusätzlich kann zum Entmagnetisie- ren des Wandlerkerns die Frequenz des Wechselsignals zeitabhängig erhöht werden.

Das Wechselsignal kann so erzeugt werden, dass sich ein zwischen zwei Zeiten, zu denen zwei aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals stattfinden, ermitteltes Zeitintegral eines Betrags des Wechselsignals zeitabhängig verändert.

Das Wechselsignal kann zu einer ersten Zeit und einer zweiten Zeit unmittelbar aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel aufweisen. Das Wechselsignal kann zu einer dritten Zeit und einer vierten Zeit weitere unmittelbar aufeinanderfolgende Vorzei- chenwechsel aufweisen, wobei die dritte Zeit später als die erste Zeit ist. Das Wechselsignal kann zeitabhängig so verändert werden, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit größer ist als das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals zwischen der dritten Zeit und der vierten Zeit.

Das Verfahren kann ein Erfassen einer Antwort auf das Wechselsignal umfassen. Die Antwort kann eine Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal sein. Die Antwort kann eine Antwort des Wandlers und wenigstens eines weiteren Wandlers, die denselben Primärleiter aufweisen, auf das Wechselsignal sein.

Das Verfahren kann ein zeitabhängiges Verändern des Wechselsignals abhängig von der Antwort umfassen. Das Wechselsignal kann ein Wechselstrom sein, und die Antwort kann eine Spannung umfassen. Das Wechselsignal kann eine Wechselspannung sein, und die Antwort kann einen Strom umfassen.

Eine Amplitudenänderung und/oder eine Frequenzänderung des Wechselsignals kann abhängig von der erfassten Antwort festgelegt werden.

Die Entmagnetisierungsvorrichtung kann nur mit der Primärseite des Wandlers verbunden sein.

Der Wandler kann in einer Durchführung angeordnet sein. Der Wandler kann ein Durchführungsstromwandler eines Kesselschalters sein.

Der Wandler kann ein Schutzwandler sein. Der Wandler kann ein Stromwandler sein, der als Schutzwandler ausgeführt ist. Eine Schutzeinrichtung eines Energiesystems kann mit der Sekundärseite des Wandlers verbunden ist. Die Schutzeinrichtung kann ein Schutzrelais sein.

Das Verfahren kann mit der Entmagnetisierungsvorrichtung oder dem System nach einem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden.

Bei Vorrichtungen, Systemen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen kann ein Wandlerkern eines Wandlers entmagnetisiert werden, ohne dass dazu die Sekundärseite des Wandlers zugänglich gemacht werden muss. Es können mehrere in Wandler, die denselben Primärleiter aufweisen, in einfacher Weise entmagnetisiert werden. Änderungen des Wechselsignals können auf eine Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal oder eine Antwort mehrerer Wandler auf das Wechselsignal abgestimmt werden, um die Entmagnetisierung effizient auszuführen.

Vorrichtungen, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen verringern das Risiko, dass Wandler nach einer Prüfprozedur stark aufmagnetisierte Wandlerkerne aufweisen. Das Risiko, dass Fehlerströme nicht zuverlässig erkannt werden, kann verringert werden. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand be- vorzugter Ausführungsformen näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen identische Bezugszeichen identische Elemente.

Figur 1 zeigt ein System mit einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. Figur 2 zeigt ein System mit einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel.

Figur 3 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen. Figur 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel.

Figur 5 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird. Figur 6 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird.

Figur 7 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird.

Figur 8 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird.

Figur 9 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausfüh- rungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird.

Figur 10 zeigt ein Wechselsignal, das von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns erzeugt wird. Figur 1 1 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung der Funktionsweise von Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen. Figur 12 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel.

Figur 13 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schemati- sehe Darstellungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und ihr Zweck dem Fachmann verständlich werden. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Verbindung oder Kopplung kann drahtgebunden oder drahtlos implementiert sein. Nachfolgend werden Vorrichtungen und Verfahren beschrieben, mit denen ein Wandlerkern entmagnetisiert werden kann. Dazu wird von einer Vorrichtung, die lösbar mit der Primärseite des Transformators verbunden werden kann, ein Wechselsignal auf der Primärseite eingespeist. Das Wechselsignal wird zeitabhängig verändert, um den Wandlerkern zu entmagnetisieren. Mit den Vorrichtungen und Verfah- ren können auch mehrere Wandlerkerne gleichzeitig entmagnetisiert werden, indem das Wechselsignal in einen Primärleiter eingeprägt wird, der mehreren Wandlern gemeinsam ist.

Wie noch ausführlicher beschrieben wird, kann eine Frequenz und/oder eine Amplitude des Wechselsignals zeitabhängig verändert werden, um den Wandlerkern zu entmagnetisieren. Die Frequenz des Wechselsignals kann erhöht werden. Die Amplitude des Wechselsignals kann verringert werden. Frequenzänderungen und/oder Amplitudenänderungen des Wechselsignals können abhängig von einer Antwort auf das Wechselsignal erzeugt werden, wobei die Antwort an der Primärseite des Wandlers erfasst werden kann. Auf diese Weise kann die Magnetisierung des Wandlerkerns in effizienter und zuverlässiger Weise verringert werden. Der Wandler kann ein Schutzwandler sein. Eine Primärseite kann ein Leiter eines Primärsystems eines Energienetzes, eines Kraftwerks oder einer Umspannstation sein. Die Sekundärseite des Wandlers oder, falls mehrere Wandler vorhanden sind, die Sekundärseiten der mehreren Wandler können mit einer Schutzeinrichtung eines Sekundärsystem gekoppelt sein. Mit den Verfahren und Vorrichtungen können die Wandlerkerne beispielsweise nach einer Prüfung einer Komponente des Primärsystems des Energienetzes so entmagnetisiert werden, dass Fehlerströme zuverlässig erkannt werden, ohne dass für die Entmagnetisierung elektrisch leitende Verbindungen zur Sekundärseite des Wandlers oder der Wandler hergestellt werden müssen.

Figur 1 zeigt ein System 1 mit einer Vorrichtung 40 nach einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 40 ist eine Entmagnetisierungsvorrichtung. Die Vorrichtung 40 kann ein mobiles Gerät, insbesondere ein portables Gerät sein. Die Vorrichtung 40 kann eingerichtet sein, um lösbar mit einem Leiter einer Primärseite eines Wandlers ver- bunden zu werden. Die Vorrichtung 40 kann eingerichtet sein, um sowohl eine Prozedur zur Prüfung einer Komponente eines Energiesystems als auch eine Prozedur zur Entmagnetisierung eines Wandlerkerns auszuführen, die nachfolgend noch ausführlicher beschrieben wird. Das System 1 umfasst eine Komponente 2 eines Energiesystems. Die Komponente 2 kann ein Schalter sein. Die Komponente 2 kann ein Schalter für Hoch- oder Mittelspannungsnetze sein. Der Schalter kann ein in einem Kraftwerk oder Umspannwerk installierter Schalter sein. Beispielhaft dargestellt ist ein Kesselschalter, der Durchführungen 3 aufweist. Die Vorrichtung 40 kann auch in Kombination mit ande- ren Schaltern oder anderen Einrichtungen eines Kraftwerks, einer Umspannstation oder eines Versorgungsnetzes verwendet werden, die einen oder mehrere Wandler aufweisen.

Kesselschalter können die Durchführungen 3 aufweisen, in die ein oder mehrere Stromwandler 10 verbaut sind. Ein Stromwandler 10 kann einen Wandlerkern 13 aufweisen. Wird der Schalter von der Vorrichtung 40 oder einem von der Vorrichtung 40 verschiedenen Prüfgerät mittels einer Mikroohmmessung geprüft, kann ein Gleichstrom so lange eingeprägt werden, bis der Wandler oder die Wandler in den Durchführungen 3 vollständig in Sättigung sind, so dass das Ergebnis der Mik- roohmmessung nicht mehr durch den oder die Wandler 10 beeinflusst wird. Durch die nachfolgend ausführlich beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren kann der Wandlerkern oder können die Wandlerkerne in einfacher Weise entmagnetisiert wer- den, indem auf der Primärseite ein Wechselsignal eingeprägt wird. Ein Zugriff auf die Sekundärseite kann bei der Entmagnetisierung vermieden werden. Dies reduziert den Arbeitsaufwand, da keine Zugänge zu den Sekundärseiten der Wandler geschaffen und die Stromwandler auch nicht erneut kommissioniert werden müssen, um den Wandlerkern oder die Wandlerkerne zu entmagnetisieren.

Die Vorrichtung 40 umfasst mehrere Anschlüsse 31 , 32 und eine Quelle 41 für ein Wechselsignal. Das Wechselsignal kann an einen Primärleiter des Wandlers 10 oder mehrerer Wandler angelegt oder eingeprägt werden. Die Quelle 41 kann eine Strom- quelle sein, die steuerbar ist, um einen Gleichstrom und/oder einen Wechselstrom zu erzeugen. Die Quelle 41 kann steuerbar sein, um Wechselströme mit mehreren unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen. Die Quelle 41 kann eine Spannungsquelle sein, die steuerbar ist, um eine Gleichspannung und/oder eine Wechselspannung als Signal zu erzeugen. Die Quelle 41 kann steuerbar sein, um Wechselspannungen mit mehreren unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen.

Die Vorrichtung 40 kann weitere Einrichtungen umfassen, beispielsweise eine oder mehrere Messeinrichtungen 42 zum Erfassen einer Antwort als Reaktion auf das Wechselsignal. Die Vorrichtung 40 kann eine Steuereinrichtung 44 zum automati- sehen elektrischen Steuern der Quelle 41 umfassen. Die Vorrichtung 40 kann eine Auswerteeinrichtung 45 zum Auswerten einer Antwort des Wandlers 10, die mit der Messeinrichtungen 42 erfasst wird, umfassen.

Die Steuereinrichtung 44 und die Auswerteeinrichtung 45 können durch eine inte- grierte Halbleiterschaltung 43 oder mehrere integrierte Halbleiterschaltungen 43 implementiert sein. Die integrierte Halbleiterschaltung 43 kann einen Controller, einen MikroController, einen Prozessor, einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische Spezialschaltung oder eine Kombination der genannten Komponenten umfassen.

Die Steuereinrichtung 44 kann eingerichtet sein, um die Quelle 41 so zu steuern, dass das Wechselsignal zeitabhängig verändert wird. Eine Frequenz des Wechselsignals kann erhöht werden und/oder eine Amplitude des Wechselsignals kann verringert werden. Die Zeitpunkte und/oder Größe von Frequenzänderungen und/oder Amplitudenänderungen können abhängig von einer Antwort festgelegt werden, die die Messeinrichtung 42 erfasst. Mit der Vorrichtung 40 wird auf der Primärseite des Stromwandlers 10 ein Wechselsignal, das ein Wechselstrom oder eine Wechselspannung sein kann, mit variabler Frequenz und/oder variabler Amplitude eingespeist wird. Die Primärseite des Wandlers 10, die die Hochstromseite ist, kann ein massiver Leiter oder eine Stromschiene sein, der einmal oder mehrfach durch einen Wandlerkern geführt ist, auf den die Sekundärwicklung aufgewickelt ist. Eine Entmagnetisierung von dieser Primärseite aus ist möglich. Dabei wird entweder die Frequenz oder die Amplitude des Wechselsignals variiert. Je kleiner die Frequenz und/oder je größer die Amplitude des Wechselsignals ist, desto mehr geht der Wandlerkern 13 oder gehen die Wandlerkerne in Sättigung, da die Spannungs-Zeit-Fläche einer Halbwelle mit kleinerer Frequenz und mit größerer Amplitude jeweils zunimmt. Die Quelle 41 kann so gesteuert werden, dass die Spannungs-Zeit-Fläche am Kern allmählich reduziert wird, beispielsweise indem die Frequenz erhöht und/oder die Amplitude verringert wird, wie noch ausführlicher beschrieben wird.

Wenn der Primärleiter durch die Wandlerkerne mehrerer Wandler geführt wird, die mehreren Wandlerkerne also gleichsam in Serie vorgesehen sind, können die mehreren Wandlerkerne gleichzeitig entmagnetisiert werden. Häufig findet man auf einer Stromschiene oder in einem Wandlergehäuse mehrere Stromwandler, die auf der Primärseite somit in Serie geschaltet sind, aber auf der Sekundärseite völlig unabhängig verschaltet werden können. Mit dem beschriebenen Verfahren können alle diese Wandler mit einmal Anschließen und einem Entmagnetisierungsvorgang entmagnetisiert werden. Die Quelle 41 kann verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Die Quelle 41 kann eingerichtet sein, um ein Wechselsignal mit sinusförmiger Signalform zu erzeugen. Die Quelle 41 kann eingerichtet sein, um ein Wechselsignal mit dreiecksförmiger Signalform zu erzeugen, beispielsweise ein Sägezahnsignal, zu erzeugen. Die Quelle 41 kann eingerichtet sein, um einen alternierenden Gleichstrom oder eine alternie- rende Gleichspannung zu erzeugen. Das Wechselsignal kann ein Strom sein, der an der Primärseite eingeprägt wird. Das Wechselsignal kann eine Spannung sein, die an der Primärseite angelegt wird.

Die Messeinrichtung 42 kann eingerichtet sein, um die am Wandler oder an der Seri- enanordnung von Wandlern durch den eingeprägten Wechselstrom hervorgerufene Spannung zu erfassen. Aufgrund der erfassten Spannung kann die Auswerteeinrichtung 45 ermitteln, bei welcher Frequenz welcher Wandler in Sättigung geht. Abhän- gig davon kann die Frequenz und/oder die Amplitude des Wechselsignals verändert werden. Dadurch kann eine gute Entmagnetisierung in kurzer Zeit erzielt werden.

Die Messeinrichtung 42 kann eingerichtet sein, um den am Wandler oder an der Se- rienanordnung von Wandlern durch die angelegte Wechselspannung hervorgerufene Strom zu erfassen. Aufgrund des erfassten Stroms kann die Auswerteeinrichtung 45 ermitteln, bei welcher Frequenz welcher Wandler in Sättigung geht. Abhängig davon kann die Frequenz und/oder die Amplitude des Wechselsignals verändert werden. Dadurch kann eine gute Entmagnetisierung in kurzer Zeit erzielt werden.

Die Sekundärwicklung des Wandlers oder die Sekundärwicklungen der mehreren Wandler und die daran angeschlossenen Gerätschaften wie Schutzrelais, Messeinrichtungen oder Zähleinrichtung sowie die Leittechnik müssen bei der Entmagnetisierung des Wandlers nicht berührt werden.

Wie in Figur 1 dargestellt, können Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen zur Entmagnetisierung von Wandlern eingesetzt werden, die in einer Durchführung 3 eines Schalters verbaut sind. Die Vorrichtungen und Verfahren können verwendet werden, um mehrere Schutzwandler gleichzeitig zu entmagnetisieren, ohne dazu Zugang zu den Sekundärseiten der Schutzwandler zu benötigen. Die Vorrichtungen und Verfahren sind nicht auf diese Anwendung beschränkt.

Figur 2 ist eine Darstellung eines Systems 1 mit einer Vorrichtung 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 40 ist eingerichtet, um mehrere Wandlerkerne gleichzeitig zu entmagnetisieren.

Das System 1 umfasst einen Wandler 10 und wenigstens einen weiteren Wandler 20. Die mehreren Wandler 10, 20 können mehrere Schutzwandler sein, die in derselben Durchführung oder in unterschiedlichen Durchführungen eines Kesselschal- ters oder einer anderen energietechnischen Einrichtung verbaut sind.

Ein Primärleiter 1 1 , der als Stromschiene oder als ein anderer massiver Leiter ausgebildet sein kann, bildet die Primärseite des ersten Wandlers 10 und des zweiten Wandlers 20. Eine Sekundärwicklung 12 des Wandlers 10 ist induktiv mit dem Pri- märleiter 1 1 gekoppelt. Die Sekundärwicklung 12 kann auf einen Wandlerkern 13 des Wandlers 10 gewickelt sein. Der Wandlerkern 13 kann ein Eisenkern sein. Eine weitere Sekundärwicklung 22 des weiteren Wandlers 20 ist induktiv mit dem Primär- leiter 1 1 gekoppelt. Die weitere Sekundärwicklung 22 kann auf einen weiteren Wandlerkern 23 des weiteren Wandlers 20 gewickelt sein. Der weitere Wandlerkern 23 kann ein Eisenkern sein. Der Primärleiter 1 1 kann für größere Ströme ausgelegt sein als die Sekundärwicklungen 12, 22. Der Primärleiter 1 1 kann die Hochstromseite bilden, in der höhere Ströme fließen als in den Sekundärwicklungen 12, 22.

Die Reihenanordnung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, kann auch mehr als zwei Wandler 10, 20 umfassen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 40 verwendet werden, um für eine Reihenanordnung von zwei, drei oder mehr als drei Wandlern gleichzeitig die Wandlerkerne der mehreren Wandler zu entmagnetisieren. Dazu kann die Vorrichtung 40 eine Wechselspannung erzeugen und an den Primärleiter anlegen, der den mehreren Wandlern gemeinsam ist und der durch die Wandlerker- ne der mehreren Wandler geführt sein kann. Die Vorrichtung 40 kann die Amplitude und/oder Frequenz der Wechselspannung zeitabhängig verändern, um gleichzeitig mehrere Wandlerkerne zu entmagnetisieren. Die Vorrichtung 40 kann einen Wechselstrom erzeugen und in den Primärleiter einspeisen, der den mehreren Wandlern gemeinsam ist und der durch die Wandlerkerne der mehreren Wandler geführt sein kann. Die Vorrichtung 40 kann die Amplitude und/oder Frequenz des Wechselstroms zeitabhängig verändern, um gleichzeitig mehrere Wandlerkerne zu entmagnetisieren.

Das System kann eine Schutzeinrichtung 5, beispielsweise ein Schutzrelais, und/oder eine Anzeige der Leitungstechnik umfassen. Eine oder mehrere der Se- kundärwicklungen 12, 22 kann bzw. können mit einer Schutzeinrichtung 5 des Energiesystems verbunden sein. Eine oder mehrere der Sekundärwicklungen 12, 22 kann bzw. können mit der Anzeige der Leitungstechnik verbunden sein. Das System kann einen Schalter 6 des Primärsystems umfassen. Der Schalter 6 kann beispielsweise ein Schalter mit einem Löschgas, z.B. ein Selbstblasschalter, oder ein anderer Schal- ter sein. Die Schutzeinrichtung 5 kann den Schalter 6 abhängig von einem Fehlerstrom auslösen, der mit einem der Wandler 10, 20 oder mehreren der Wandler 10, 20 erkannt wird.

Figur 3 zeigt eine Hysteresekurve 50 eines Wandlerkerns, der mit Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen entmagnetisiert werden kann. Dargestellt ist die magnetische Flussdichte als Funktion der magnetischen Feldstärke. Falls bei einer Widerstandsmessung des Primärleiters 1 1 oder einer anderen Prüfung ein hoher Strom durch den Primärleiter 1 1 fließt, der von der Vorrichtung 40 eingespeist werden kann, wird der Wandlerkern magnetisiert. Aufgrund der hohen Stromstärken, die bei derartigen Prüfungen fließen können, kann der Wandler in Sät- tigung gehen und eine hohe Remanenz aufweisen, wenn die Prüfung abgeschlossen ist.

Weist der Wandlerkern eine derartige Remanenz nach einer Prüfung, bei der ein hoher Strom in den Primärleiter 1 1 eingeprägt wird, auf, kann sich der Wandlerkern beispielsweise in einem Bereich 52 des Diagramms 50 befinden. Die Magnetisierung des Wandlerkerns kann dazu führen, dass Fehlerströme nicht immer oder nicht immer ausreichend schnell erkannt werden.

Durch Einspeisen eines Wechselsignals, dessen Frequenz und/oder Amplitude von der Vorrichtung 40 gesteuert oder geregelt werden können, kann der Wandlerkern entmagnetisiert werden. Der Wandlerkern kann dabei einen Pfad 51 im Hysteresediagramm durchlaufen, bei dem die Magnetisierung verringert wird. Der Wandlerkern kann entmagnetisiert werden, um Fehlerströme wieder zuverlässig zu erkennen. Bei einer Reihenanordnung mehrerer Wandler, bei der ein Primärleiter 1 1 durch mehrere Wandlerkerne geführt ist, können die mehreren Wandlerkerne gleichzeitig entmagnetisiert werden.

Figur 4 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 60, das von einer Vorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden kann.

Bei Schritt 61 kann eine Prüfung einer Einrichtung eines Energieversorgungssystems, beispielsweise eines Schalters, automatisch ausgeführt werden. Dazu kann ein Strom in einen Primärleiter eingespeist werden. Die Prüfung kann von der Vorrich- tung 40 oder einem davon verschiedenen Prüfgerät ausgeführt werden. Die Prüfung kann eine Mikroohmmessung umfassen, bei der ein Widerstand des Schalters in geschlossenem Zustand gemessen wird. Wenigstens eine Sekundärseite eines Wandlers ist induktiv mit dem Primärleiter gekoppelt, um einen Wandler zu bilden. Bei Schritt 62 wird ein Wandlerkern des Wandlers entmagnetisiert. Dazu wird ein Wechselsignal von der Vorrichtung 40 erzeugt und auf der Primärseite des Wandlers eingespeist. Das Wechselsignal wird zeitabhängig verändert, um den Wandlerkern zu entmagnetisieren, wie unter Bezugnahme auf Figur 5 bis Figur 13 noch ausführlicher beschrieben wird.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Prüfung bei Schritt 61 und die Entmagnetisierung bei Schritt 62 sequentiell ausgeführt werden können, ohne dass elektrisch leitende Verbindungen zwischen der Vorrichtung 40 und der Primärseite des Wandlers dazu verändert werden müssen. Alternativ kann ein von der Vorrichtung 40 verschiedenes Prüfgerät verwendet werden, um die Prüfung bei Schritt 61 auszuführen.

Das Wechselsignal, das von der Vorrichtung 40 zur Entmagnetisierung des Wandlerkerns erzeugt wird, kann ein Wechselstrom oder eine Wechselspannung sein. Das Wechselsignal kann unterschiedliche Signalformen aufweisen, beispielsweise sinusförmig, Sägezahnsignal, Rechteckssignal etc.

Das Wechselsignal kann zeitabhängig so verändert werden, dass ein Zeitintegral eines Betrags des Wechselsignals, jeweils bestimmt zwischen Zeiten, die aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals entsprechen, als Funktion der Zeit abnimmt. Das Wechselsignal kann zeitabhängig so verändert werden, dass ein Zeitintegral eines Betrags des Wechselsignals, jeweils bestimmt zwischen Zeiten, die aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals entsprechen, als Funktion der Zeit monoton abnimmt.

Figur 5 zeigt ein Wechselsignal 70, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisie- ren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise sinusförmig oder im Wesentlichen sinusförmig sein. Eine Frequenz des Wechselsignals wird zeitabhängig erhöht.

Eine Zeitdauer 71 zwischen Zeiten ti , .2, bei denen aufeinanderfolgende Vorzei- chenwechsel des Wechselsignals 70 erfolgen, kann länger sein als eine Zeitdauer 72 zwischen weiteren Zeiten .3, U, bei denen weitere aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals 70 erfolgen, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten t.3, U später ist als die Zeit .2. Die Periodendauer zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln muss nicht zwischen jeder Periode verringert werden. Es können auch mehrere Perioden gleicher Zeitdauer 71 vorgesehen sein. Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 70 monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Die Zeitdauer kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit ab- nehmen.

Ein Zeitintegral 74 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten .3, U ist aufgrund der Frequenzerhöhung kleiner als ein Zeitintegral 73 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , t.2, wobei wenigstens eine der weiteren Zei- ten .3, U später ist als die Zeit t.2.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 70, monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Figur 6 zeigt ein Wechselsignal 75, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise sinusförmig oder im Wesentlichen sinusförmig sein. Eine Amplitude des Wechselsig- nals wird zeitabhängig verringert.

Eine Amplitude 76 einer Periode des Wechselsignals 75 zwischen Zeiten ti , t.2 kann größer sein als eine Amplitude 77 zwischen weiteren Zeiten .3, U, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten .3, U später ist als die Zeit t.2.

Die Amplitude muss nicht zwischen jeder Periode verringert werden. Das Wechselsignal 75 kann auch mehrere Perioden gleicher Amplitude 76 aufweisen.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Amplitude des Wechselsignals 75 monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Die Amplitude kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Ein Zeitintegral 74 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten .3, U ist aufgrund der Amplitudenverringerung kleiner als ein Zeitintegral 73 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , t.2, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten .3, U später ist als die Zeit t.2. Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 75, aufgrund der Amplitudenverringerung monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Figur 7 zeigt ein Wechselsignal 78, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise sinusförmig oder im Wesentlichen sinusförmig sein. Dabei findet sowohl eine zeitab- hängige Frequenzerhöhung als auch eine zeitabhängige Amplitudenverringerung statt, wie dies unter Bezugnahme auf Figur 5 und Figur 6 beschrieben wurde.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Amplitude des Wechselsignals 78 monoton als Funktion der Zeit abnimmt und dass die Frequenz des Wechselsig- nals 78 monoton als Funktion der Zeit zunimmt. Die Frequenz kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit zunehmen. Die Amplitude kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Ein Zeitintegral 74 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten .3, U ist aufgrund der Amplitudenverringerung und der Frequenzerhöhung kleiner als ein Zeitintegral 73 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , .2, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten .3, U später ist als die Zeit .2.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 78, aufgrund der Amplitudenverringerung und der Frequenzerhöhung monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen. Figur 8 zeigt ein Wechselsignal 80, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise ein alternierendes Gleichsignal sein, das die Form eines Rechteckssignals mit alternierendem Vorzeichen aufweist. Eine Frequenz des Wechselsignals wird zeitabhängig erhöht.

Eine Zeitdauer 81 zwischen Zeiten ti , .2, bei denen aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals 80 erfolgen, kann länger sein als eine Zeitdauer 82 zwischen weiteren Zeiten .3, U, bei denen weitere aufeinanderfolgende Vorzeichenwechsel des Wechselsignals 80 erfolgen, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten t.3, U später ist als die Zeit .2. Die Periodendauer zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln muss nicht zwischen jeder Periode verringert werden. Es können auch mehrere Perioden gleicher Zeitdauer 81 vorgesehen sein.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Zeitdauer zwischen aufeinan- derfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 80 monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Die Zeitdauer kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Ein Zeitintegral 84 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten t.3, U ist aufgrund der Frequenzerhöhung kleiner als ein Zeitintegral 83 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , .2, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten t.3, U später ist als die Zeit .2.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 80, monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Figur 9 zeigt ein Wechselsignal 85, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisie- ren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise ein alternierendes Gleichsignal sein, das die Form eines Rechteckssignals mit alternierendem Vorzeichen aufweist. Eine Amplitude des Wechselsignals wird zeitabhängig verringert. Eine Amplitude 86 einer Periode des Wechselsignals 85 zwischen Zeiten ti , .2 kann größer sein als eine Amplitude 87 zwischen weiteren Zeiten t.3, U, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten t.3, U später ist als die Zeit .2.

Die Amplitude muss nicht zwischen jeder Periode verringert werden. Das Wechsel- Signal 85 kann auch mehrere Perioden gleicher Amplitude 86 aufweisen. Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Amplitude des Wechselsignals 85 monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Die Amplitude kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen. Ein Zeitintegral 84 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten .3, U ist aufgrund der Amplitudenverringerung kleiner als ein Zeitintegral 83 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , .2, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten .3, U später ist als die Zeit .2. Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 85, aufgrund der Amplitudenverringerung monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Figur 10 zeigt ein Wechselsignal 88, das von der Vorrichtung 40 zum Entmagnetisieren des Wandlerkerns erzeugt werden kann. Das Wechselsignal kann beispielsweise ein alternierendes Gleichsignal sein, das die Form eines Rechteckssignals mit alternierendem Vorzeichen aufweist. Dabei findet sowohl eine zeitabhängige Fre- quenzerhöhung als auch eine zeitabhängige Amplitudenverringerung statt, wie dies unter Bezugnahme auf Figur 8 und Figur 9 beschrieben wurde.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass die Amplitude des Wechselsignals 88 monoton als Funktion der Zeit abnimmt und dass die Frequenz des Wechselsig- nals 88 monoton als Funktion der Zeit zunimmt. Die Frequenz kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit zunehmen. Die Amplitude kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Ein Zeitintegral 84 des Betrags des Wechselsignals zwischen den weiteren Zeiten .3, U ist aufgrund der Amplitudenverringerung und der Frequenzerhöhung kleiner als ein Zeitintegral 83 des Betrags des Wechselsignals zwischen den Zeiten ti , .2, wobei wenigstens eine der weiteren Zeiten .3, U später ist als die Zeit .2.

Die Vorrichtung 40 kann so eingerichtet sein, dass das Zeitintegral des Betrags des Wechselsignals, ermittelt zwischen aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals 88, aufgrund der Amplitudenverringerung und der Frequenzerhö- hung monoton als Funktion der Zeit abnimmt. Das Zeitintegral kann, muss aber nicht streng monoton mit der Zeit abnehmen.

Unabhängig von der spezifischen Implementierung der Signalform kann die Vorrich- tung 40 eingerichtet sein, um Zeitpunkte, zu denen das Wechselsignal verändert wird, und/oder die Art und Weise, in der das Wechselsignal verändert wird, abhängig von einer Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal festlegen. Dazu kann die Auswerteeinrichtung 45 die Antwort des Wandlers erfassen. Die Antwort kann an dem Primärleiter 1 1 erfasst werden. Falls die Sekundärseiten mehrerer Wandler mit dem Primärleiter 1 1 verbunden sind, kann die Antwort der mehreren Wandler auf das Wechselsignal an dem Primärleiter 1 1 erfasst werden.

Abhängig von der Antwort des Wandlers oder der Wandler auf das Wechselsignal kann bestimmt werden, wann die Amplitude und/oder die Frequenz des Wechselsig- nals verändert wird. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von der Antwort des Wandlers oder der Wandler auf das Wechselsignal kann bestimmt werden, um wie viel die Amplitude und/oder um wie viel die Frequenz des Wechselsignals verändert wird. Durch Berücksichtigung der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal kann die Entmagnetisierung in besonders effizienter Weise ausgeführt werden.

Figur 1 1 zeigt, wie das Zeitintegral über den Betrag des Wechselsignals, jeweils bestimmt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Vorzeichenwechseln des Wechselsignals, von der Vorrichtung 40 zeitabhängig verändert werden kann. Zeitpunkte 91 , 92, 93, zu denen das Wechselsignal verändert wird, können abhängig von der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal automatisch von der Vorrichtung 40 festgelegt werden. Zeitdauern 94, 95, für die die Amplitude und/oder Frequenz des Wechselsignals jeweils unverändert bleibt, können abhängig von der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal automatisch von der Vorrichtung 40 festgelegt werden. Änderungen 96, 97 des Zeitintegrals, der Frequenz und/oder der Amplitude des Wechselsignals können abhängig von der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal automatisch von der Vorrichtung 40 festgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 40 auch eingerichtet sein, um abhängig von der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal zu erkennen, dass der Wandlerkern oder die Wandlerkerne nicht weiter entmag- netisiert werden müssen. Die Einspeisung des Wechselsignals zur Entmagnetisierung kann entsprechend abhängig von der Antwort des Wandlers oder der mehreren Wandler auf das Wechselsignal beendet werden. Figur 12 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 nach einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 100 kann von der Vorrichtung 40 automatisch ausgeführt werden.

Bei Schritt 101 wird eine Vorrichtung 40 lösbar mit einer Komponente eines Energie- Versorgungssystems oder Energieerzeugungssystems verbunden. Die Komponente kann ein Schalter, beispielsweise ein Kesselschalter, oder eine andere Einheit des Primärsystems des Energieversorgungssystems oder Energieerzeugungssystems sein. Bei Schritt 102 erfolgt eine Prüfung der Komponente. Die Prüfung kann eine Widerstandsmessung eines Schalters in geschlossenem Zustand umfassen. Die Prüfung kann als Mikroohmmessung ausgeführt werden. Bei der Prüfung fließt ein Strom, insbesondere ein Gleichstrom, durch einen Primärleiter eines Wandlers. Der Strom kann von der Vorrichtung 40 bereitgestellt und in den Primärleiter eingespeist wer- den. Der Wandler weist einen Wandlerkern auf, durch den der Primärleiter geführt sein kann. Der Wandler weist eine Sekundärwicklung auf, die auf den Wandlerkern aufgewickelt sein kann. Bei weiteren Ausgestaltungen kann die Prüfung bei Schritt 102 mit einem Prüfgerät ausgeführt werden, das von der Vorrichtung 40 verschieden ist.

Bei Schritt 103 wird überprüft, ob ein Wandlerkern entmagnetisiert werden soll. Die Überprüfung bei Schritt 103 kann umfassen, dass die Vorrichtung 40 überwacht, ob durch eine Benutzereingabe an einer Benutzerschnittstelle der Vorrichtung 40 eine Entmagnetisierung ausgelöst wird. Die Überprüfung bei Schritt 103 kann umfassen, dass ein Typ der geprüften Komponente erfasst wird. Abhängig von dem Typ der geprüften Komponente kann die Entmagnetisierung automatisch ausgeführt werden oder nicht. Beispielsweise kann die Entmagnetisierung automatisch für einen Typ der geprüften Komponente, beispielsweise einen TPX Kern, ausgeführt werden. Information über die relevante Ausgestaltung der Komponente kann nichtflüchtig in der Vor- richtung 40 gespeichert sein. Über eine Benutzerschnittstelle kann der Benutzer eingeben, an welche Komponente die Vorrichtung 40 angeschlossen ist. Abhängig von dieser Eingabe und den in einem Speicher der Vorrichtung 40 gespeicherten Infor- mationen, kann die Entmagnetisierung automatisch ausgeführt werden oder nicht. Falls der Wandlerkern nicht entmagnetisiert werden soll, dies könnte beispielsweise für eine TPZ Kern der Fall sein, kann das Verfahren bei Schritt 109 enden. Bei Schritt 104 wird zur Entmagnetisierung des Wandlerkerns ein Wechselsignal von der Vorrichtung 40 erzeugt. Das Wechselsignal wird an der Primärseite des Wandlers eingespeist. Das Wechselsignal kann eingespeist werden, ohne dass Verbindungen zwischen der Vorrichtung 40 und der Komponente des Energieversorgungssystems oder Energieerzeugungssystems zwischen der Prüfung bei Schritt 103 und der Entmagnetisierung bei Schritt 104 bis 108 geändert werden muss.

Bei Schritt 105 kann eine Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal erfasst werden. Die Antwort kann an der Primärseite des Wandlers erfasst werden. Falls mehrere Wandler vorhanden sind, deren Sekundärwicklungen induktiv mit demselben Pri- märleiter gekoppelt sind, kann die Antwort der mehreren Wandler auf das Wechselsignal erfasst werden. Die Antwort kann an der Primärseite erfasst werden. Die Antwort kann erfasst werden, ohne dass zum Erfassen der Antwort eine Verbindung mit der Sekundärwicklung eines der Wandler hergestellt werden muss. Bei Schritt 106 wird abhängig von der Antwort überprüft, ob das Wechselsignal geändert werden soll. Die Überprüfung bei Schritt 106 kann einen Schwellenwertvergleich der erfassten Antwort oder einer daraus abgeleiteten Kenngröße mit einem oder mehreren Schwellenwerte umfassen. Die Überprüfung kann umfassen, dass abhängig von der erfassten Antwort eine Magnetisierung des Wandlerkerns oder der Wandlerkerne ermittelt wird. Dazu kann beispielsweise eine Phasenverschiebung zwischen dem Wechselsignal und der Antwort bestimmt werden. Abhängig von der Magnetisierung kann bestimmt werden, ob das Wechselsignal geändert werden soll. Falls das Wechselsignal nicht geändert werden soll, fährt das Verfahren bei Schritt 108 fort.

Bei Schritt 107 wird das Wechselsignal geändert, falls bei Schritt 106 ermittelt wird, dass das Wechselsignal geändert werden soll. Es kann ein Zeitpunkt, zu dem das Wechselsignal geändert wird, abhängig von der bei Schritt 105 erfassten Antwort ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von der bei Schritt 105 erfassten Antwort ermittelt werden, um wie viel eine Amplitude des Wechselsignals geändert werden soll. Alternativ oder zusätzlich kann abhängig von der bei Schritt 105 erfassten Antwort ermittelt werden, um wie viel eine Frequenz des Wechselsignals geändert werden soll.

Bei Schritt 108 wird überprüft, ob der Wandlerkern ausreichend entmagnetisiert ist. Der Wandlerkern muss nicht vollständig entmagnetisiert werden. Es kann ein Abbruchkriterium überprüft werden, das sicherstellt, dass beispielsweise Fehlerströme von Schutzwandlern zuverlässig erkannt werden. Das Abbruchkriterium kann eine Auswertung der bei Schritt 105 erfassten Antwort umfassen. Das Abbruchkriterium kann derart gewählt sein, dass ein Schwellwert für das Integral des Signals erreicht oder unterschritten wird. Falls der Wandlerkern noch nicht ausreichend entmagnetisiert ist, kehrt das Verfahren zu Schritt 104 zurück. Falls das Abbruchkriterium erfüllt ist, kann das Verfahren bei Schritt 109 enden.

Die Vorrichtung kann anschließend wieder von der Komponente des Energieversor- gungssystems oder Energieerzeugungssystems abgekoppelt werden.

Figur 13 ist eine Blockdarstellung einer Vorrichtung 40 nach einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 40 kann eine Gleichstromquelle 1 1 1 umfassen. Die Gleichstromquelle 1 1 1 kann so angesteuert werden, dass eine Widerstandsmessung oder eine andere Prüfung an einer Komponente eines Energieversorgungssystems oder Energieerzeugungssystems ausgeführt wird. Eine Spannung kann mit einem Voltmeter 42 erfasst werden. Ein Amperemeter 1 12 kann mit der Gleichstromquelle 1 1 1 in Serie geschaltet oder in die Gleichstromquelle 1 1 1 integriert sein. Ein Ausgangssignal des Amperemeters 1 12 kann für eine Stromregelung des Ausgangsstroms der Gleichstromquelle 1 1 1 verwendet werden.

Zum Erzeugen des Wechselsignals können ein erster steuerbarer Schalter 1 13 und ein zweiter steuerbarer Schalter 1 14 vorgesehen sein. Der erste steuerbare Schalter 1 13 und der zweite steuerbare Schalter 1 14 können unter Kontrolle der Steuerein- richtung 44 so betrieben werden, dass ein Vorzeichen des Stroms an den Ausgängen 32 alterniert. Auf diese Weise kann das Wechselsignal als alternierendes Gleichsignal erzeugt werden.

Bei der Vorrichtung 40 von Figur 13 wirkt die Kombination aus Gleichstromquelle 1 1 1 mit den steuerbaren Schaltern 1 13, 1 14, die getaktet geschaltet werden, als Quelle für das Wechselsignal. Andere Ausgestaltungen für die Quelle für das Wechselsignal sind möglich. Beispielsweise kann eine Strom- oder Spannungsquelle verwendet werden, die so steuerbar ist, dass sie wahlweise als Gleichsignalquelle oder als Wechselsignalquelle arbeitet.

Die Quelle für das Wechselsignal kann in ein Gehäuse 49 der Vorrichtung 40 integriert sein. Die Vorrichtung 40 kann eine Benutzerschnittstelle 46 aufweisen. Über die Benutzerschnittstelle 46 kann ein Benutzer bestimmen, ob eine Entmagnetisierung eines Wandlerkerns oder mehrerer Wandlerkerne ausgeführt wird. Über die Be- nutzerschnittstelle 46 kann ein Benutzer Eingaben machen, die von der Vorrichtung 40 automatisch ausgewertet werden, um zu bestimmen, ob eine Entmagnetisierung eines Wandlerkerns oder mehrerer Wandlerkerne ausgeführt werden soll.

Während Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert be- schrieben wurden, können bei weiteren Ausführungsbeispielen alternative oder zusätzliche Merkmale verwendet werde. Während beispielsweise die Verwendung einer Vorrichtung in Kombination mit einem Schalter eines Kraftwerks oder Energieversorgungssystems beschrieben wurde, können die Vorrichtungen und Verfahren nach Ausführungsbeispielen auch für andere Komponenten eingesetzt werden.

Während bei Ausführungsbeispielen eine Prozedur zur Entmagnetisierung, die die Einspeisung eines Wechselsignals an der Primärseite umfasst, automatisch ausgeführt werden kann, können die Vorrichtung und das Verfahren nach Ausführungsbeispielen auch verwendet werden, wenn die Entmagnetisierung separat von einer Prü- fung der Komponente des Kraftwerks oder Energieversorgungssystems erfolgt.

Während bei Ausführungsbeispielen eine Antwort des Wandlers auf das Wechselsignal an der Primärseite erfasst werden kann, ist es auch möglich, die Antwort an der Sekundärseite zu erfassen.

Vorrichtung, Verfahren und Systeme nach Ausführungsbeispielen verringern das Risiko, dass Fehlerströme nicht zuverlässig erkannt werden, nachdem eine Prüfung an einer Komponente eines Kraftwerks oder Energieversorgungssystems ausgeführt wurde.