Stromwandler für Höchstspannungen. Die Isolierung der Strommesswandler für Höchstspannungen ist von grundsätzlicher Bedeutung. Einerseits sprechen Raum- und Kostenersparnis sowie die Messgenauigkeit für eine kleine Dicke der in Frage kommen den Isolation, anderseits verlangt die Sicher heit gegen Durchschlag grössere Isolations dicke und grössere Abmessungen. Beide Ge sichtspunkte werden durch Anwendung der aus dem Kabelbau bekannten Isolationsteeh- nik in hohem Mass erfüllt. Als Isoliermittel wird ölimprägniertes Papier zwischen mög lichst glatten Elektroden verwendet.
Bei einer bekannten Konstruktion von Hochspannungs- stromwandlern wird die an Hochspannung angeschlossene Primärwicklung in einer glat ten Metallbüchse, die am Potential der Pri märwicklung liegt, untergebracht. Diese Me tallbüchse bildet die erste Elektrode von glat ter Oberfläche und dient als Unterlage für Kabelpapierisolation, welche darauf in einer der Betriebsspannung entsprechenden Dicke aufgewickelt wird. Die zweite mit dem Erd- potential verbundene, gleichfalls glatte Elek trode wird beispielsweise durch eine Metall folie gebildet, welche auf die Kabelpapier schicht aufgewickelt wird.
Der beschriebene Isolierkörper wird mit andern Bestandteilen des Stromwandlers, wie Eisenkern und Se- kundärwicklung, in einem Gefäss zusammen gebaut, welches mit Öl gefüllt wird. Die Öl menge eines derart gebauten Stromwandlers ist ziemlich gross, und es besteht im Falle eines Isolationsdurchschlages Gefahr der Öl- entzündung und Explosion, welche natürlich um so grösser wird, je grösser die Ölmenge ist.
Erfindungsgemäss lässt sich die erforder liche Ölmenge dadurch herabsetzen, dass der beschriebene Isolierkörper auf seiner äussern Oberfläche mit einem luft- und öldichten Überzug aus Isolationsmaterial, z. B. aus Hartpapier, Gummi und dergleichen, ver sehen wird. Dieser Überzug ermöglicht es, die Ölfüllung nur auf das Innere des Isolierkör- pers zu beschränken, wodurch der Ölinhalt des Stromwandlers wesentlich herabgesetzt wird. Die Imprägnierung der Papierisolation mit Öl erfolgt in diesem Fall von innen her; zu diesem Zweck muss die Büchse mit grö sserer Anzahl von kleinen Löchern versehen (perforiert) werden.
Ein weiterer Vorteil des luft- und öldichten Überzuges, welcher ausser dem auch mechanisch fest sein muss, liegt darin, dass die Ölfüllung durch eine geeignete Einrichtung unter Druck gesetzt werden kann, bei welchem die etwaigen in der Kabel papierisolation eingeschlossenen Luftblasen verkleinert werden und ihre dielektische Iso- lierfestigkeit bedeutend erhöht wird. Der Druck beeinflusst günstig auch die elektrische Festigkeit des Öls und der Kabelpapierisola- tion selbst.
Zur weiteren Herabsetzung des Ölinhalts kann das Öl nur als Tränkmittel des Kabel papiers zur Anwendung kommen, wobei die Metallbüchse anstatt mit Öl mit komprimier tem Gas gefüllt wird. Die Kabelpapierisola- tion wird also in diesem Falle von innen mit tels einer in die perforierte Metallbüchse ein geführten Pressgasfüllung unter Druck ge setzt.
In den Fig.1 und 2 der beigeschlossenen Zeichnung ist der erfindungsgemässe Strom wandler in einem Beispiel dargestellt, wobei Fig.1 den Längsschnitt durch den Strom wandler und Fig. 2 eine Einzelheit darstellt.
In Fig.1 ist 1 der Eisenkern, 2 die Pri- märwicklung, welche an die Hochspannungs leitung angeschlossen ist, 3 Sekundärwick lung, 4 eine Metallbüchse, welche zwecks des Einlegens der Primärwicklung zweiteilig ist. Eine Hälfte der Metallbüchse 4 ist nochmals in der Fig. 2 wiedergegeben, wo auch die klei nen Löcher, welche zum Tränken der Kabel papierisolation dienen, ersichtlich sind. Die Löcher sind natürlich nur in dem von Papier isolation bedeckten Teil der Metallbüchse durchgeführt.
In Fig. 2 stellt 14 einen feinen Schnitt durch die Metallbüchse 4 dar, da die Büchse keine geschlossene Windung bilden darf. Die Kabelpapierisolation ist mit 5 und die daraufliegende Metallfolie mit 13 be zeichnet. Die Metallfolie ist an den Erdpoten- tial angeschlossen (in der Abbildung nicht eingezeichnet) und bildet zugleich das End- glied der Feldsteuerungsbeläge 8 im Gebiet, wo der Isolierkörper in eine Durchführung ausläuft. 6 ist eine Schicht aus Hartpapier, 7 ein Überzug aus Hartgummi.
Mit 9 ist der Porzellanüberwurf, mit 10 sind die von Topf 15 isolierten Anschlussbolzen bezeichnet. 11 ist ein elastisches Metallrohr mit wellenför miger Wand und 12 eine Spiralfeder, welche den erforderlichen Druck auf die Öl- oder Gasfüllung ausübt. Als Füllgas kann Luft, Stickstoff oder Kohlendioxyd verwendet werden.
Current transformers for extra high voltages. The isolation of the current transducers for extra high voltages is of fundamental importance. On the one hand, space and cost savings as well as the measurement accuracy speak for a small thickness of the insulation, on the other hand, the security against breakdown requires greater insulation thickness and larger dimensions. Both aspects are met to a high degree by using the insulation technology known from cable construction. Oil-impregnated paper is used as an insulating material between electrodes that are as smooth as possible.
In a known construction of high-voltage current transformers, the primary winding connected to the high voltage is accommodated in a smooth metal sleeve which is at the potential of the primary winding. This Me tallbüchse forms the first electrode of smooth ter surface and serves as a base for cable paper insulation, which is wound onto it in a thickness corresponding to the operating voltage. The second, also smooth, electrode connected to earth potential is formed, for example, by a metal foil which is wound onto the cable paper layer.
The insulating body described is built together with other components of the current transformer, such as the iron core and secondary winding, in a vessel which is filled with oil. The amount of oil in a current transformer constructed in this way is quite large, and in the event of an insulation breakdown there is a risk of oil ignition and explosion, which of course increases the greater the amount of oil.
According to the invention, the required amount of oil can be reduced that the insulating body described on its outer surface with an airtight and oil-tight coating of insulating material, for. B. made of hard paper, rubber and the like, will see ver. This coating makes it possible to limit the oil filling only to the interior of the insulating body, whereby the oil content of the current transformer is significantly reduced. In this case, the paper insulation is impregnated with oil from the inside; for this purpose the bushing must be provided with a larger number of small holes (perforated).
Another advantage of the airtight and oil-tight coating, which must also be mechanically strong, is that the oil filling can be pressurized by a suitable device in which the air bubbles enclosed in the cable paper insulation are reduced and their dielectric properties Insulation strength is significantly increased. The pressure also has a positive effect on the electrical strength of the oil and the cable paper insulation itself.
To further reduce the oil content, the oil can only be used as an impregnating agent for the cable paper, the metal sleeve being filled with compressed gas instead of oil. In this case, the cable paper insulation is put under pressure from the inside by means of a compressed gas filling introduced into the perforated metal sleeve.
In FIGS. 1 and 2 of the accompanying drawings, the current converter according to the invention is shown in an example, FIG. 1 showing the longitudinal section through the current converter and FIG. 2 showing a detail.
In FIG. 1, 1 is the iron core, 2 the primary winding, which is connected to the high-voltage line, 3 secondary winding, 4 a metal sleeve, which is in two parts for the purpose of inserting the primary winding. Half of the metal sleeve 4 is shown again in Fig. 2, where the small holes, which serve to soak the cable paper insulation, can be seen. The holes are of course only made in the part of the metal can that is covered by paper insulation.
In Fig. 2, 14 represents a fine section through the metal sleeve 4, since the sleeve must not form a closed turn. The cable paper insulation is marked with 5 and the metal foil on it with 13 be. The metal foil is connected to the earth potential (not shown in the figure) and at the same time forms the end element of the field control coverings 8 in the area where the insulating body runs out into a bushing. 6 is a layer of hard paper, 7 is a coating of hard rubber.
9 with the porcelain cap, with 10 the connection bolts isolated from the pot 15 are designated. 11 is an elastic metal tube with a wellenför shaped wall and 12 is a spiral spring which exerts the necessary pressure on the oil or gas filling. Air, nitrogen or carbon dioxide can be used as the filling gas.