AT391769B - Wickelstromwandler - Google Patents

Description

Nr. 391 769

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundärwicklung tragenden, ringförmigen Eisenkern und mit einer mit ihren Windungen das Fenster des Eisenkernes durchsetzenden Primärwicklung, die eine leitende Umhüllung aufweist.

Ein bekannter Wickelstromwandler dieser Art wird seit geraumer Zeit als Gießharz-Innenraum-Stützerstromwandler im Inland offenkundig vorbenutzt und trägt die Siemens-Bezeichnung 4MA62... 66. Wie Fig. 1 zeigt, weist der bekannte Stromwandler einen blockförmigen Gießharzkörper (1) auf, in dem u. a. ein ringförmiger Eisenkern (2) mit aufgebrachter Sekundärwicklung (3) untergebracht ist. Das Fenster (4) des Eisenkernes (3) ist von mehreren Windungen einer Primärwicklung (5) durchsetzt, die an äußere Anschlußbolzen (6) und (7) herangeführt ist. Jede Windung der Primärwicklung (5) trägt auf einer Isolation eine Schicht aus leitendem oder halbleitendem Material, wie dies in dem DE-GM 78 12 060 im einzelnen beschrieben ist. Die einzelnen Windungen der Primärwicklung (5) sind mittels eines Spannbandes (8) zusammengehalten, wodurch die Schichten aus leitendem oder halbleitendem Material der einzelnen Windungen miteinander in Berührung kommen und zusätzlich durch das metallene Spannband alle Schichten ein und dasselbe Potential aufweisen, so daß die Primärwicklung (5) eine nach außen wirkende leitende Umhüllung aufweist. Am blockförmigen Gießharzkörper (1) ist seitlich ein Sekundärklemmenkasten (9) gehalten, in dem im einzelnen nicht gezeigte Sekundärklemmen untergebracht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Wickelstromwandler mit einfachen Mitteln so fortzuentwickeln, daß mit ihm auch eine Erfassung der Spannung an der Primärwicklung möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Wickelstromwandler der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß im Fenster des Eisenkernes an die Sekundärwicklung anliegend ein Ringkondensator mit durchgehendem achsparallelem Längsschlitz untergebracht, und zwei die Elektroden des Ringkondensators bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators befindliche Beläge sind mit an sekundäre Anschlußklemmen geführten, elektrischen Anschlußleitungen versehen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Wickelstromwandlers besteht darin, daß allein durch Einfügen eines Ringkondensators der angegebenen Ausführung eine Erfassung der Spannung an der Primärwicklung ermöglicht ist, weil der innere Belag des Ringkondensators mit der leitenden Umhüllung der Primärwicklung einen Oberspannungskondensator und die beiden Beläge des Ringkondensators für sich einen Unterspannungskondensator eines kapazitiven Spannungsteilers bilden. Dabei ist die Anbringung des Ringkondensators bei der Montage des erfindungsgemäßen Wickelstromwandlers denkbar einfach, weil infolge des durchgehenden Längsschlitzes der Ringkondensator zunächst federnd geschlossen und danach in das Kemfenster eingeführt wird, wo er sich aufgrund der ihm eigenen Federeigenschaften nach außen gegen die Innenfläche des die Sekundärwicklung tragenden Eisenkernes legt. Darüber hinaus müssen dann nur noch die elektrischen Anschlußleitungen zum Sekundärklemmenkasten herausgeführt werden. Danach kann in üblicher Weise die Herstellung der Primärwicklung und der Verguß des Wickelstromwandlers erfolgen.

Es ist zwar aus der DE-AS 24 09 595 bekannt, zur Hochspannungsmessung eine in der Schaltungstechnik gebräuchliche Leiterplatte zu einem Zylinder zu biegen und diesen Zylinder unter Zwischenfügung einer Isolierfolie in die rohrförmige Metallkapsel einer vollisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage einzubringen, jedoch handelt es sich hier um einen reinen kapazitiven Spannungswandler, der außer einem in der Schaltanlage vorhandenen Stromwandler zusätzlich angeordnet ist

Ferner ist ein kombinierter Strom- und Spannungswandler bekannt ("Brown Boveri Mitteilungen", 4-78, Seiten 240 bis 242), bei dem mehrere Sekundärwicklungen tragende ringförmige Eisenkerne von einem Tragrohr gehalten sind, das außen mit einer Isolation versehen ist; die Isolation trägt außen einen Erdschirm und stellt demzufolge das Dielektrikum eines Unterspannungskondensators eines kapazitiven Spannungsteilers dar, dessen Oberspannungskondensator vom metallenen Tragrohr und einem Innenleiter einer vollisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage gebildet ist. Um einen Wickelstromwandler handelt es sich beim bekannten Stromwandler also nicht, und auch die Größe der Kapazitäten des Spannungsteilers ist weitgehend durch konstruktive Erfordernisse vorgegeben und daher nicht den Bedürfnissen der Spannungsmessung entsprechend frei wählbar.

Ferner ist es aus der Zeitschrift "Elektrizitätswirtschaft", 83 (1984) 4, Seiten 159 und 160 bekannt, Blockstromwandler in luftisolierten Schaltanlagen mit einem herausgeführten Teilerbelag zu liefern und im Sekundärklemmenkasten eine eigene Klemme vorzusehen. Wie hinsichtlich der Spannungsmessung die konstruktive Ausgestaltung des bekannten Stromwandlers getroffen ist, läßt sich im einzelnen nicht erkennen.

Beim erfindungsgemäßen Wickelstromwandler enthält der Ringkondensator vorteilhafterweise einen Isolierkörper aus einen thermoplastischen Lack tragenden Kunststoffolien, die aufgrund von Hitzeeinwirkung miteinander und mit den leitenden Belägen verklebt sind. Diese Ausführung des Ringkondensators hat den Vorteil, daß sich der Isolierkörper verhältnismäßig einfach hersteilen läßt und im übrigen die gewünschten federnden Eigenschaften aufweist, die die Montage des Ringkondensators begünstigen. Diesbezüglich ist anzumerken, daß es an sich bekannt ist (DE-GM 81 27 860), bei einer Lagenwicklung insbesondere für einen induktiven Spannungswandler thermoplastischen Lack tragende Kunststoffolien zu verwenden, um einen stabilen Wicklungsaufbau zu gewinnen.

Zur Vermeidung von Spannungsüberschlägen im Bereich des Ringkondensators wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Beläge in einem Abstand vom Längsschlitz und von den stirnseitigen Enden des -2-

Claims (3)

1. Nr. 391 769 Isolierköipeis des Ringkondensators enden. Zur Erläuterung der Erfindung ist in Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wickelstromwandlers dargestellt. Der in Fig. 2 gezeigte Wickelstromwandler stimmt in seiner Ausführung in weiten Bereichen mit dem Wickelstiomwandler nach Fig. 1 überein, weshalb in Fig. 2 für entsprechende Teile gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet worden sind. Der erfindungsgemäße Wickelstromwandler nach Figur 2 unterscheidet sich vom bekannten Wickelstromwandler durch einen Ringkondensator (10), der einen Isolierkörper (11) enthält. Der Isolierkörper (11) bzw. der gesamte Ringkondensator (10) weist einen durchgehenden Längsschlitz (12) auf. Auf der Innenseite (13) des Isolierkörpers (11) befindet sich ein leitender Belag (14), der im Abstand sowohl vom Längsschlitz (12) als auch von den stimseitigen Rändern des Isolierkörpers (11) endet. In entsprechender Weise ist auf der äußeren - in Fig. 2 nicht sichtbaren - Seite des Isolierkörpers (11) ein entsprechender leitend« Belag aufgebracht, so daß die beiden Beläge zusammen mit dem Isolierkörper (11) einen Ringkondensatar (10) bilden. Sowohl der leitende Belag (14) auf der Innenseite des Ringkondensators (10) als auch der nicht sichtbare äußere Belag sind über elektrische Anschlußleitungen (15) und (16) in den Sekundärklemmenkasten (9) geführt. Damit ist die Spannung an dem den Unterspannungskondensator eines kapazitiven Teilers bildenden Ringkondensator (10) außen abgreifbar. Der Oberspannungskondensator des kapazitiven Spannungsteilers ist vom leitenden Belag (14) und der leitenden Umhüllung der Primärwicklung (5) gebildet. Da beim erfindungsgemäßen Wickelstromwandler die Kapazität des Oberspannungskondensators von Gerät zu Gerät infolge der etwas unterschiedlichen Ausgestaltung der Primärwicklung und damit der Ausbildung der leitenden Umhüllung unterschiedlich ist, wird die Kapazität des Unterspannungskondensators bzw. Ringkondensators (10) so gewählt, daß die Unterschiede der Kapazität des Oberspannungskondensators durch mehr oder weniger lange Zuleitungen aus dem Sekundärklemmenkasten zu einem nicht dargestellten Schaltschrank ausgeglichen werden; das benötigte Teilerverhältnis ist daher ohne weiteres in jedem Falle einstellbar. PATENTANSPRÜCHE 1. Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundärwicklung tragenden, ringförmigen Eisenkern und mit einer mit ihren Windungen das Fenster des Eisenkernes durchsetzenden Primärwicklung, die eine leitende Umhüllung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Fenster (4) des Eisenkernes (2) an die Sekundärwicklung (3) anliegend ein Ringkondensator (10) mit durchgehendem achsparallelem Längsschlitz (12) untergebracht ist und daß zwei die Elektroden des Ringkondensators (10) bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators (10) befindliche Beläge (14) mit an senkundäre Anschlußklemmen geführten, elektrischen Anschlußleitungen (15,16) versehen sind.
2. 2. Wickelstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkondensator (10) einen Isolierkörper (11) aus einen thermoplastischen Lack tragenden Kunststoffolien enthält, die aufgrund von Hitzeeinwirkung miteinander und mit den leitenden Belägen (14) verklebt sind.
3. 3. Wickelstromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beläge (14) in einem Abstand vom Längsschlitz (12) und von den stimseitigen Rändern des Isolierkörpers (11) des Ringkondensators (10) enden. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-