<B>Spannungswandler für Hochspannungsnetze mit geerdetem Nullpunkt.</B> Bei Netzen mit hoher Spannung und ge erdetem Nullpunkt wird der Spannungswand- ler vielfach in ein Ölgefäss aus Isoliermaterial (den sogenannten Isoliermantel, zum Beispiel aus Feinsteinzeug) eingesetzt, um die verhält nismässig teure Durchführung einzusparen.
Um möglichst geringe Abmessungen und Gewichte, insbesondere der Ölfüllung und des Ölgefässes zu erhalten, sind Konstruktionen bekannt geworden, die nur eine bewickelte Säule aufweisen, wobei letztere keinen magne tischen Rückschluss hat. Damit erreicht man das gesteckte Ziel in hohem Masse; aber es er gibt sieh dabei ein ausserordentlich grosser Magnetisierungsstrom. Die im Leerlauf auf der Primärseite aufgenommene Scheinleistung ist das Mehrfache der von dem Spannungs- wandler abzugebenden sekundären Leistung. Die Messgenauigkeit wird dadurch weitgehend herabgesetzt; insbesondere ergeben sich sehr grosse Winkelfehler.
Gemäss der folgenden Erfindung, die sich auf einen Spannungswandler mit geerdetem Nullpunkt bezieht, wobei der Eisenkörper nur aus einer Säule ohne magnetischen Rückschluss besteht, können diese Nachteile vermieden und trotzdem hohe Messgenauigkeiten erreicht wer den. Die Erfindung besteht darin, dass min destens ein Teil der notwendigen Magnetisie- rungsseheinleistung durch eine induzierte Wicklung zugeführt wird, und zwar mit Hilfe von Kondensatoren, die an dieser Wicklung angeschlossen sind.
Fig.1. der beiliegenden Zeichnung zeigt schematisch und im Schnitt ein Ausführungs- beispiel der Erfindung. Fig. 2--4 zeigen Va rianten. In Fig. 1 ist mit 1 der Stummelkern ohne magnetischen Rückschluss bezeichnet. Darüber ist ein Isolierzylinder 2 geschoben. Auf letzterem sitzt die vorzugsweise in zwei Lagen ausgeführte Sekundärwicklung 3. Zwi schen der Primärwicklung 4 und der Sekun därwicklung 3 ist die zylinderförmige Haupt isolation 5 eingeschoben.
Diese schliesst zum mindesten im obern Teil, wo eine hohe Poten tialdifferenz besteht, möglichst satt, unter Ver meidung von Ölzwischenräumen, sowohl an die Primär- als auch an die Sekundärwicklung an. Die Hauptisolation 5 wird mit Vorteil aus einem saugfähigen Isoliermaterial, zum Bei spiel Papier, gewickelt und nachher mit der Isolierflüssigkeit des Spannungswandlers durchtränkt. Der auf diese Weise gebildete aktive Transformatorteil ist in ein mit einer Isolierflüssigkeit 6 gefülltes, aus Isolierma terial bestehendes Gehäuse 7 eingesetzt. Letz teres ist oben mit einem Deckel 8 abgeschlossen und sitzt unten öldicht auf einem Metallkasten 9. In diesem sind an die Sekundärwicklung 3 angeschlossene Kondensatoren 10 unterge bracht.
Es ist zweckmässig, den erdseitigen Primäranschluss 11 und die Sekundärableitun gen 12 vorerst in den Metallkasten 9 und erst von hier zu ihren Anschlussklemmen 13 bmv. 14 zu führen. Die potentialseitige Ableitung 15 ist am Deckel 8 befestigt.
Die Sekundärwicklung 3 muss in der Regel für eine Spannung von 100 oder 110 Volt vor gesehen werden. Für den Anschluss der Kon- densatören wäre indessen eine Spannung von mindestens 500 Volt bedeutend wirt.schaft- lieher. Die Kondensatoren 10 könnten daher unter Zwischenschaltung eines Transformators von beispielsweise 100J500 Volt an die Sekun- dä.rivickhing 3 angeschlossen werden.
Viel einfacher ist es indessen, auf dem Eisenkern 1 eine getrennte Tertiärwicklung aufzubringen, die nur für die Speisung der Kondensatoren 10 dient, und eine für die letzteren wirt schaftliche Spannung erhält. Es ergibt sich auf diese Weise zum Beispiel eine Anordnung 1.emäss Fig. 2, worin die Tertiä.rwieklung min; 17 bezeichnet, ist.
Für gewisse Fälle ist es angezeigt, die Kondensatoren in einem verschliessbaren Raum unterzubringen, wobei die Abschlussvorrich- tung plombierbar ist.
Die Hauptisolation 5 (Fig. 1) ragt über die Wicklungen hinaus, um genügend Isolierab- stand zwischen dem potentialseitigen Ende der Primärwicklung und dem Eisenkern 1 zii schaffen. Zudem empfiehlt es sich, dem. Eisen kern auf dieser Seite eine abgerundete Form zu geben. Dies kann in der Weise geschehen, dass eine Kalotte 16 aus Isoliermaterial mit einem Überzug aus einem elektrischen Halb leiter auf den. Kern gesetzt wird.
Die Gefahr eines Überschlages kann auch weitgehend vermindert werden, indem man die Hauptisolation 5 durch Aufwickeln aus Papier herstellt und nachher in bekannter Weise durch Aufreissen mindestens eines Teils der einzelnen Papierunterlagen am hochspan- nungsseitigen Ende eine Umbördelung bildet, wie dies beispielsweise Fig. 3 für das potential- seitige Ende der Wicklung zeigt. Mit einer Bandage 1$ ist der umgebördelte Teil in seiner Lage fixiert.
In gleicher Weise kann min destens ein Teil der Papierlagen nach innen umgebördelt werden, so dass je ein Isolier- flansch über der induzierten Wicklung und dem Eisenkern entsteht. Um günstige elektri sche Feldverteilung zu erreichen, sind auf die Wicklungen Abschirmringe 19 und 20 gelegt.
Eine andere Möglichkeit zur Erreichung .enügender Überschlagssieherheit am poten- tialseitigen Wicklungsende zeigt Fig. 4. Darin ist unter den Abschirmring 19 ein Ring 21 gelegt, der zum Tragen eines Isolierzvlinders 22 dient. Die auf diese Art gebildete Mulde ist mit einem Giessharz 23 ausgegossen. Auf diese Weise werden Stellen, an welchen die elektri schen Felder für Isolieröl leicht zu gross wer den könnten, mit einem festen Isoliermaterial mit genügender elektrischer Festigkeit aus gefüllt.
<B> Voltage converters for high voltage networks with earthed zero point. </B> In networks with high voltage and earthed zero point, the voltage converter is often placed in an oil compartment made of insulating material (the so-called insulating jacket, for example made of porcelain stoneware) to protect the relative to save expensive implementation.
In order to obtain the smallest possible dimensions and weights, in particular the oil filling and the oil vessel, constructions are known which have only one wound column, the latter not having a magnetic inference. This achieves the set goal to a great extent; but there is an extraordinarily large magnetizing current. The apparent power consumed on the primary side when idling is a multiple of the secondary power to be output by the voltage converter. The measurement accuracy is thereby largely reduced; in particular, there are very large angular errors.
According to the following invention, which relates to a voltage converter with a grounded zero point, the iron body only consisting of a column without a magnetic return path, these disadvantages can be avoided and high measuring accuracies can be achieved. The invention consists in that at least a part of the necessary magnetization power is supplied by an induced winding, with the help of capacitors that are connected to this winding.
Fig.1. the accompanying drawing shows schematically and in section an exemplary embodiment of the invention. Fig. 2--4 show variants. In Fig. 1, 1 denotes the stub core without a magnetic return path. An insulating cylinder 2 is pushed over it. On the latter sits the secondary winding 3, which is preferably designed in two layers. Between the primary winding 4 and the secondary winding 3, the cylindrical main insulation 5 is inserted.
This connects at least in the upper part, where there is a high potential difference, as full as possible, avoiding oil gaps, both to the primary and to the secondary winding. The main insulation 5 is advantageously made of an absorbent insulating material, for example paper, wrapped and then impregnated with the insulating liquid of the voltage converter. The active transformer part formed in this way is inserted into a housing 7 filled with an insulating liquid 6 and made of insulating material. The latter is closed at the top with a cover 8 and sits oil-tight on a metal box 9 below. In this case, capacitors 10 connected to the secondary winding 3 are accommodated.
It is expedient to first place the earth-side primary connection 11 and the secondary derivative 12 in the metal box 9 and only from here to their connection terminals 13 bmv. 14 lead. The potential-side discharge line 15 is attached to the cover 8.
The secondary winding 3 must usually be seen for a voltage of 100 or 110 volts. For the connection of the capacitors, however, a voltage of at least 500 volts would be more economical. The capacitors 10 could therefore be connected to the secondary rivickhing 3 with the interposition of a transformer of 100 to 500 volts, for example.
It is much easier, however, to apply a separate tertiary winding on the iron core 1, which is only used to feed the capacitors 10, and receives an economic voltage for the latter. In this way, for example, an arrangement 1 according to FIG. 2 results, in which the tertiary weighting min; 17 designated is.
In certain cases, it is advisable to accommodate the capacitors in a lockable room, with the closing device being sealable.
The main insulation 5 (FIG. 1) protrudes beyond the windings in order to create sufficient insulation distance between the potential-side end of the primary winding and the iron core 1 zii. It is also recommended that the. Iron core on this side to give a rounded shape. This can be done in such a way that a dome 16 made of insulating material with a coating of an electrical semiconductor on the. Core is set.
The risk of a rollover can also be largely reduced by making the main insulation 5 by winding it out of paper and then forming a flange in a known manner by tearing open at least part of the individual paper documents at the high-voltage end, as shown, for example, in FIG potential-side end of the winding shows. The flanged part is fixed in place with a bandage 1 $.
In the same way, at least some of the paper layers can be crimped inwards so that an insulating flange is created over the induced winding and the iron core. In order to achieve favorable electrical field distribution, shielding rings 19 and 20 are placed on the windings.
Another possibility for achieving sufficient flashover security at the potential-side winding end is shown in FIG. 4. In this, a ring 21 is placed under the shielding ring 19, which is used to carry an insulating cylinder 22. The depression formed in this way is filled with a casting resin 23. In this way, places where the electrical fields for insulating oil could easily be too large are filled with a solid insulating material with sufficient electrical strength.