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Stromwandler für eine mittels Kunststoff vollisolierte, metallgekapselte Hochspannungsschaltanlage Stromwandler, die mit dem den Primärleiter bildenden Hochspannungsleiter in den Leitungszug einer vollisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage einsetzbar sind, sind bekannt. Sofern hierbei zur Isolation Kunststoff, z. B. Giessharz, verwendet wird, sind Kern und Sekundärwicklung des Stromwandlers in den Kunststoffisolierkörper, der den den Primärleiter bildenden Hochspannungsleiter umschliesst, dichteingebettet.
Demgegenüber ist der Stromwandler gemäss der Erfindung so ausgebildet, dass der z. B. geschachtelte oder als Schnittbandkern ausgebildete Eisenkern zusammen mit der aus Teilspulen bestehenden Sekundärwicklung als selbständiges Bauteil in einer durch Einziehen des Umfanges des den Hochspannungsleiter umschliessenden Kunststoffisolierkörpers entstandenen Ausnehmung desselben austauschbar untergebracht ist, und dass die zwecks alleinigen Spannungsabbaues im Kunststoffisolierkörper mit einem Leitbelag versehene Ausnehmung durch einen auch Kern und Sekundärwicklung umfassenden geerdeten Aussenmantel abgedeckt ist.
Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, bei raumsparender Unterbringung Kern und Sekundärwicklung, insbesondere wenn ein geteilter Schnittband- kern mit Sektorenspulen als Sekundärwicklung Verwendung findet, z. B. bei Änderung von Stromstärke, Kernzahl, Leistung oder Reparatur, schnell auszuwechseln.
Bei geeigneter Bemessung des Kunststoffisolier- körpers und seiner Ausnehmung ist ausserdem ein und derselbe Kunststoffisolierkörper mit dem von ihm fest umschlossenen Hochspannungsleiter für mehrere Spannungsreihen verwendbar, wobei auch der Wicklungsaufbau hierbei von der Spannungs- reihe unabhängig ist, da der gesamte Spannungsabbau infolge Auskleidung der Ausnehmung mit einem Leitbelag im Kunststoffisolierkörper erfolgt. Durch Anbringen des geerdeten Aussenmantels ist der Raum ausserhalb des Stromwandlers feldfrei. Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel gezeigt.
Der in den Leitungszug 1-1I der Hochspannungsschaltanlage mittels Kontakteinrichtungen 1 und 2 einsetzbare Hochspannungsleiter 3 wird von dem Giessharzkörper 4 fest umschlossen. Der Hochspan- nungsleiter 3 bildet den Primärleiter für den Stromwandler, dessen geteilter Schnittbandkern 5 mit seinen Sektorenspulen 6 als Sekundärwicklung in der Ausnehmung 7 des Giesshärzisolierkörpers 4 als leicht auswechselbares Bauteil untergebracht ist. Die Ausnehmung 7 ist durch Einziehen des Umfanges des Giessharzisolierkörpers 4 bis auf eine für den Spannungsabbau erforderliche Wandstärke entstanden.
Die Abmessungen der Ausnehmung 7 und der Wandstärke können hierbei zweckmässig so gewählt werden, dass der Giessharzisolierkörper 4 für mehrere Spannungsreihen geeignet ist. Der Wicklungsaufbau ist hierbei vdn der Spannungsreihe unabhängig, da die Ausnehmung mit dem Leitbelag 8 ausgekleidet ist, so dass der gesamte Spannungsabbau allein im Giessharzisolierkörper 4 erfolgt. Da die Ausnehmung durch den auch Kern und Sekun- därwicklung umfassenden geerdeten Aussenmantel 9 abgedeckt ist, ist der Raum ausserhalb des Stromwandlers feldfrei.
Der eben beschriebene Aufbau wird in bekannter Weise, wie auch aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist, in den von einem vorgeordneten zu
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einem nachgeordneten Teil der Hochspannungsschaltanlage führenden Leitungszug I-II unter Verwendung von Dichtungsmitteln 10 und nicht gezeigten Spannmitteln dicht eingefügt. Die Kupplungsfugen 11 können durch die Zu- und Abführungsstutzen 12 mit Isolierstoff ausgefüllt werden.
Um eine Bauform des Stromwandlers zu erhalten, die sich ohne vorspringende Bauteile in den Leitungszug einfügt und bei der die Anschlussmittel des Sekundärsystems leicht zugänglich sind, ist es zweckmässig, in der von dem geerdeten Aussenmantel abgedeckten Ausnehmung von aussen zugängliche Anschlussmittel der Sekundärwicklung unterzubringen; wobei die Anschlussmittel an einem Bauteil befestigt sind, das den Kunststoffisolierkör- per bei koaxialer Anordnung zu dem bewickelten Schnittbandkern in der Flucht des den Isolierkörper umgebenden Primärleiters umfasst.
Der für diese Bauform als Ausführungsbeispiel gewählte Stabstromwandler, der mit dem den Primärleiter bildenden Hochspannungsleiter in den Leitungszug einer vollisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlage einsetzbar ist, ist in den Fig. 2 und 3 in verschiedenen Ansichten im Schnitt gezeigt.
Dieser Stabstromwandler ist mit den beiden Schnittbandkernen 1 und 2 ausgerüstet. Die beiden Schnittbandkerne zusammen mit ihren aus Teilspulen 3a, 3b und 4a, 4b bestehenden Sekundärwicklungen sind in der durch Einziehen des Umfanges des den Hochspannungsleiter 5 umschliessenden Iso- lierkörpers 6 entstandenen graphitierten Ausnehmung 7 untergebracht. Zwischen dem Hochspannungsleiter 5 und dem Isolierkörper 6 ist das Polster 8 eingefügt. Die Kernhälften jedes Schnittbandkernes werden in üblicher Weise durch hier nicht gezeigte Spannbänder zusammengehalten.
Die Halterung der Schnittbandkerne besteht aus den am Isolierkörper 6 einstellbar befestigten Druckschrauben 9 und den gummielastischen Zwischenstücken 10, durch die die Kernhälften an ihren Schnittstellen im wicklungsfreien Bereich gefasst und durch die Druckschrauben 9 gegen eine Gegenlage gedrückt werden. Die Gegenlage ist von dem flanschartigen Teil 11 des Isolierkörpers gebildet.
Die Druckschrauben 9 sind an den Flanschteilen 12 der den Isolierkörper umfassenden Schelle 13 schraubbar gehalten, so dass durch Anziehen der Druckschrauben 9 das gummielastische Zwischenstück 10, welches die Kernhälften des Schnittbandkernes im wicklungsfreien Bereich fasst, auf diesen Schnittbandkern 2 und über die entsprechend wirkenden weiteren Zwischenstücke 10 in gleicher Weise auf den zweiten Schnittbandkern 1 drücken, sowie dann über die folgenden Zwischenstücke 10 das gesamte Kernsystem gegen den flansch- artigen Teil 11 des Isolierkörpers 6 drücken.
Die Flanschteile 12 sind Lappen der Schelle 13, die den Isolierkörper 6 bei koaxialer Anordnung zu den bewickelten Schnittbandkernen in der Flucht des den Isolierkörper umgebenden Primärleiters umfasst.
Dadurch gelingt es, die räumliche Ausdehnung so zu bemessen, dass die mit den Sekundärwicklungen versehenen Schnittbandkerne zusammen mit ihrer Halterung in der durch Einziehen des Umfanges des Isolierkörpers entstandenen graphitierten Ausnehmung untergebracht werden können. Da weiterhin innerhalb des geerdeten Mantels 14 in der von diesem abgedeckten Ausnehmung die Anschlussmittel 16 hinter der abnehmbaren Abdeckung 15 von aussen zugänglich untergebracht sind, fügt sich der Stabstromwandler ohne sperrig hervortretende Bauteile in den Leitungszug ein.
Da weiterhin bei Vorhandensein von mehreren mit Sekundärwicklungen vorgesehenen Schnittbandkernen die Anschlussmittel 16 geweihartig angebracht sind, sind sie, unbehindert durch etwa über dem Stabstrom- wandler im Zuge desselben verlaufende Bauteile der Schaltanlage, von der Seite her leicht zugänglich.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hochspannungsleiter 5 in Achsrichtung durchbohrt, da er gleichzeitig als Rohr zur Weiterleitung des die Fugen zwischen den einzelnen Bauteilen des Leitungszuges der Schaltanlage füllenden, flüssigen Isoliermittels dient.
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Current transformers for a metal-encapsulated high-voltage switchgear, which is fully insulated by means of plastic, are known. If this is for insulation plastic, z. B. cast resin is used, the core and secondary winding of the current transformer are embedded in the plastic insulating body, which encloses the high-voltage conductor forming the primary conductor, tightly embedded.
In contrast, the current transformer according to the invention is designed so that the z. B. nested iron core or designed as a cut ribbon core together with the secondary winding consisting of partial coils as an independent component in a recess formed by pulling in the circumference of the plastic insulating body surrounding the high-voltage conductor is housed exchangeably, and that the recess provided with a conductive coating in the plastic insulating body for the sole purpose of reducing stress a grounded outer sheath that also includes core and secondary winding is covered.
This makes it possible, with space-saving accommodation, to use the core and secondary winding, especially when a split ribbon core with sector coils is used as the secondary winding, e.g. B. when changing the current strength, core number, power or repair, to be replaced quickly.
With a suitable dimensioning of the plastic insulating body and its recess, one and the same plastic insulating body with the high-voltage conductor firmly enclosed by it can also be used for several voltage series, whereby the winding structure is also independent of the voltage series, since the entire stress reduction due to the lining of the recess with a conductive coating takes place in the plastic insulating body. By attaching the earthed outer jacket, the space outside the current transformer is field-free. To explain the invention, an embodiment is shown in FIG.
The high-voltage conductor 3 that can be inserted into the line 1-1I of the high-voltage switchgear by means of contact devices 1 and 2 is firmly enclosed by the cast resin body 4. The high-voltage conductor 3 forms the primary conductor for the current transformer, the divided cutting strip core 5 of which is accommodated with its sector coils 6 as secondary winding in the recess 7 of the cast resin insulating body 4 as an easily replaceable component. The recess 7 is created by drawing in the circumference of the cast resin insulating body 4 up to a wall thickness required for stress relief.
The dimensions of the recess 7 and the wall thickness can expediently be chosen so that the cast resin insulating body 4 is suitable for several series of voltages. The winding structure is independent of the series of voltages, since the recess is lined with the conductive coating 8, so that the entire stress reduction takes place in the cast resin insulating body 4 alone. Since the recess is covered by the earthed outer jacket 9, which also includes the core and secondary winding, the space outside the current transformer is field-free.
The structure just described is in a known manner, as is also readily apparent from the drawing, in the from an upstream to
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a downstream part of the high-voltage switchgear leading line I-II inserted tightly using sealing means 10 and clamping means, not shown. The coupling joints 11 can be filled with insulating material through the inlet and outlet nozzles 12.
In order to obtain a design of the current transformer which fits into the cable run without protruding components and in which the connection means of the secondary system are easily accessible, it is expedient to accommodate externally accessible connection means of the secondary winding in the recess covered by the earthed outer jacket; wherein the connection means are fastened to a component which, when arranged coaxially with the wound cut tape core, encompasses the plastic insulating body in alignment with the primary conductor surrounding the insulating body.
The rod current transformer selected as an exemplary embodiment for this design, which can be used with the high-voltage conductor forming the primary conductor in the cable run of a fully insulated, metal-encapsulated high-voltage switchgear, is shown in various cross-sectional views in FIGS.
This rod current transformer is equipped with the two ribbon cores 1 and 2. The two cut tape cores together with their secondary windings consisting of partial coils 3a, 3b and 4a, 4b are accommodated in the graphitized recess 7 created by drawing in the circumference of the insulating body 6 surrounding the high-voltage conductor 5. The pad 8 is inserted between the high-voltage conductor 5 and the insulating body 6. The core halves of each cutting tape core are held together in the usual way by tensioning straps (not shown here).
The holder of the cutting tape cores consists of the pressure screws 9 adjustably attached to the insulating body 6 and the rubber-elastic spacers 10, by which the core halves are gripped at their interfaces in the winding-free area and are pressed by the pressure screws 9 against a counter surface. The counter-position is formed by the flange-like part 11 of the insulating body.
The pressure screws 9 are screwed to the flange parts 12 of the clamp 13 encompassing the insulating body, so that by tightening the pressure screws 9, the rubber-elastic intermediate piece 10, which grips the core halves of the cut ribbon core in the winding-free area, is attached to this cut ribbon core 2 and via the further spacers that act accordingly 10 press in the same way on the second cutting tape core 1 and then press the entire core system against the flange-like part 11 of the insulating body 6 via the following intermediate pieces 10.
The flange parts 12 are tabs of the clamp 13, which surrounds the insulating body 6 with a coaxial arrangement to the wound cut tape cores in alignment with the primary conductor surrounding the insulating body.
This makes it possible to dimension the spatial expansion in such a way that the cut tape cores provided with the secondary windings can be accommodated together with their holder in the graphitized recess created by drawing in the circumference of the insulating body. Since the connection means 16 are also housed behind the removable cover 15 and are accessible from the outside in the recess covered by the earthed jacket 14, the rod current transformer fits into the cable run without bulky protruding components.
Since the connection means 16 are also attached like antlers in the presence of several cutting tape cores provided with secondary windings, they are easily accessible from the side, unhindered by components of the switchgear running over the bar current transformer in the course of it.
In the exemplary embodiment shown, the high-voltage conductor 5 is drilled through in the axial direction, since it also serves as a pipe for conveying the liquid insulating medium filling the joints between the individual components of the switchgear line.