CH448255A - Primärseitig umschaltbarer Stromwandler - Google Patents

Description

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    Primärseitig      umschaltbarer      Stromwandler   Die Erfindung beschäftigt sich mit einem    primär-      seitig   umschaltbaren Stromwandler hoher Spannung und Stromstärke mit mehreren durch das Kernfenster der ringförmigen, von Sekundärwicklungen umgebenen    Eisenkerne   geführten primären    Teilwicklungen   mit gemäss den Strombereichen abnehmendem Leiterquerschnitt. 



  Dieser Stromwandler ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer primärer Wicklungsteil ein für einen weiteren, gegenüber den Strombereichen der primären Teilwicklungen grössten Strombereich vorgesehener, als kompakter, kurzer Stab das Kernfenster durchsetzender Leiter parallel verlaufende Längsnuten mit derartig ausgebildeten Flanken aufweist, dass die das Kernfenster durchsetzenden Wicklungsteile der primären Teilwicklungen formschlüssig in den Längsnuten    liegen.   



  Durch die    erfindungsgemässe   Ausbildung des umschaltbaren Stromwandlers besteht die Möglichkeit, Ringkerne mit relativ kleinem Kernfenster auch dann zu verwenden, wenn ausser einem kompakten Stab noch primäre Teilwicklungen durch das Kernfenster geführt sind; denn durch die erfindungsgemässe Anordnung des Stabes und der primären Teilwicklungen ergibt sich im Bereich des Kernfensters ein ausserordentlich kompakter, das Kernfenster weitgehend ausfüllender Querschnitt aller primären Wicklungsteile. 



  Die durch die Erfindung bei umschaltbaren Stromwandlern ermöglichte Verwendung eines Ringkernes mit kleinem Kernfenster bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich, deren einer darin besteht, dass wegen des relativ geringen    Ringkerndurchmessers   und des    ver-      hältnismässig   kleinen Eisenweges eine Einsparung an Kernmaterial und damit eine Senkung des Kerngewichtes möglich ist. Damit verbunden ist eine Verkleinerung des Isoliervolumens und der Kupferlänge der primären Teilwicklungen. 



  Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen umschaltbaren Stromwandlers besteht darin, dass sich die primären Teilwicklungen und der kompakte Stab ge- genseitig abstützen, so dass der    erfindungsgemässe   Stromwandler nicht nur dann eine hohe dynamische Festigkeit aufweist, wenn allein der kompakte Stab von einem Strom durchflossen wird, sondern auch dann, wenn die primären Teilwicklungen angeschlossen sind. Ausserdem wird durch die    erfindungsgemässe   Anordnung der primären Teilwicklungen verhindert, dass der gegebenenfalls in    unsymmetrischer   Lage durch das Kernfenster geführte kompakte Stab durch die auftretenden Kräfte aus seiner Lage gebracht wird. Das gleiche gilt andererseits auch für die primären Teilwicklungen, die durch den kompakten. Stab in ihrer Lage gehalten werden. 



  Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung bei einem als    Kopfstromwandler   ausgebildeten, umschaltbaren Stromwandler dann aus, wenn die Flanken der Längsnuten derart ausgeführt sind, dass die mit ihren das Kernfenster durchsetzenden Wicklungsteilen formschlüssig in den Längsnuten liegenden primären Teilwicklungen ausserhalb des Kernfensters durch den Raum verlaufen, der jeweils zwischen dem Kopfgehäuse und den ringförmigen, von den Sekundärwicklungen umgebenen    Eisenkernen   in den Ecken des Kopfgehäuses vorhanden ist. 



  Die primären Teilwicklungen füllen bei dieser Ausführung den sonst bei Stromwandlern dieser Art in den Ecken des Kopfgehäuses vorhandenen toten    Taum   aus, wodurch das Kopfgehäuse besonders gut ausgenutzt wird. Gegenüber vergleichbaren, bekannten Stromwandlern ergibt sich dadurch die vorteilhafte Möglichkeit, ein Kopfgehäuse mit kleinstmöglichen Abmessungen zu verwenden, was eine Anordnung des    erfin-      dungsgemässen   Stromwandlers in    raltiv   kleinem Phasenabstand zulässt. Damit wiederum ist eine Senkung der gesamten Anlagekosten verbunden. 



  Ein weiterer, sich durch die verhältnismässig kleinen Abmessungen des Kopfgehäuses ergebender Vorteil besteht darin, dass zur Füllung des Kopfgehäuses relativ wenig Öl benötigt wird; infolgedessen kann ein verhältnismässig kleiner Faltenbalg verwendet werden. 

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 Ausserdem kann der erfindungsgemässe Stromwandler mit einem relativ kleinen Stützisolator ausgerüstet werden. 



  Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass sich der    erfindungsgemässe   umschaltbare    Stromwandler   durch ein relativ kleines Gesamtgewicht und durch verhältnismässig niedrige Herstellungskosten auszeichnet. 



  In den    Fig.l   und 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines als    Kopfstromwandler   ausgeführten    erfindungsge-      mässen   umschaltbaren Stromwandlers in zwei um 90  gegeneinander versetzten Schnitten dargestellt. 



  Der erfindungsgemässe umschaltbare Stromwandler besteht aus dem Fussteil 1, dem Stützisolator 2 und dem Kopfteil 3, das von dem Kopfgehäuse 4 umgeben ist. In dem Kopfgehäuse 4 sind beispielsweise zwei Eisenkerne 5 und 6 untergebracht, von denen in an sich bekannter Weise beispielsweise der Eisenkern 5 als Zählkern und der Eisenkern 6 als Messkern verwendet werden kann; auf jeden der beiden Eisenkerne 5 bzw. 6 ist eine Sekundärwicklung 7 bzw. 8 aufgebracht. Um die beiden mit den Sekundärwicklungen 7 bzw. 8 umgebenen Eisenkerne 5 bzw. 6, die vorzugsweise als    Ringbandkern   ausgebildet sind, ist die ringförmige Wicklungsschale 9 aus Metall gelegt.

   Die Wicklungsschale 9 setzt sich im Bereich des    Stützisola-      tors   2 als metallisches Rohr 10    fort,   das die Innenfläche der    kapazitiv   gesteuerten Sekundärleitung 11 bildet. Auf die ringförmige Wicklungsschale 9 und auf das metallische Rohr 10, die beide Erdpotential aufweisen, ist die    Hochspannungsisolation   12 aufgebracht, die mit einem Hochspannungsbelag 13 umgeben ist. 



  Durch das Kernfenster 14 der mit den Sekundärwicklungen 7 und 8 ausgerüsteten Eisenkerne 5 und 6 sind die primären Wicklungsteile geführt, die aus dem als kompakter, kurzer Stab ausgebildeten gestreckten Leiter 15 und den primären Teilwicklungen 16 und 17 bestehen, von denen beispielsweise die primäre Teilwicklung 17 den grösseren Leiterquerschnitt aufweist. Der Leiter 15 weist, wie insbesondere die    Fig.   1 erkennen lässt, auf einer Seite zwei parallel verlaufende Längsnuten 18 und 19 auf. Die Längsnuten 18 und 19 haben derartig ausgebildete Flanken 20 und 21 bzw. 22 und 23, dass die das Kernfenster 14 durchsetzenden Wicklungsteile der V-förmig angeordneten primären Teilwicklungen 16 und 17 formschlüssig in den Längsnuten 18 und 19 liegen. 



  Wie die    Fig.   1 zeigt, sind die Flanken 20 und 21 bzw. 22 und 23 der beiden Längsnuten 18 und 19 vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die mit ihren das Kernfenster 14 durchsetzenden Wicklungsteilen formschlüssig in den Längsnuten 18 und 19 liegenden primären Teilwicklungen 16 und 17 ausserhalb des    Kernfensters   14 in dem Raum 24 bzw. 25 verlaufen, der jeweils zwischen dem Kopfgehäuse 4 und den ringförmigen Eisenkernen 5 und 6 in den Ecken des Kopfgehäuses 4 vorhanden ist. Durch eine derartige Anordnung der primären Teilwicklungen 16 und 17 wird auch der Raum in den Ecken 24 und 25 des Kopfgehäuses 4 ausgenutzt und infolgedessen ein sonst bei bekannten Stromwandlern vorhandener ungenutzter, toter Raum vermieden. 



  In Abweichung von der beschriebenen V-förmigen Anordnung der primären Teilwicklungen kann bei dem erfindungsgemässen umschaltbaren Stromwandler gegebenenfalls auch anderen Anordnungen der primären Teilwicklungen der Vorzug gegeben werden; so kann es beispielsweise zweckmässig sein, die primären Teilwicklungen derart anzuordnen, dass sie in einer Ebene liegen. 



  Zur primären Umschaltung des erfindungsgemässen Stromwandlers sind gemäss einem älteren Vorschlag die primären Teilwicklungen 16 und 17 und der kompakte, kurze Stab 15 derart miteinander verbunden und an eine    Umschaltvorrichtung   26 angeschlossen, dass das eine Ende 27 des kompakten Stabes 15 ebenso wie die entsprechenden Enden 28 der primären Teilwicklungen 16 und 17 (das entsprechende Ende der primären Teilwicklung 16 ist in den Figuren nicht sichtbar) über Anschlusselemente 29 und 30 der Umschaltvorrichtung 26 verbunden ist, während das andere Ende 32 des kompakten Stabes 15 unmittelbar mit dem Netz verbunden ist;

   die anderen Enden 33 der primären Teilwicklungen 16 und 17 - das andere Ende der primären Teilwicklung 16 ist in den Figuren nicht eingezeichnet - sind unmittelbar so mit dem einen Ende 27 des kompakten Stabes 15 verbunden bzw. mit dem einen Ende der primären Teilwicklung 17 des jeweils grösseren Strombereiches in Verbindung gesetzt, dass sich für kleinere Strombereiche jeweils eine Reihenschaltung ergibt. 



  Um    Volumenänderungen   des zur Isolation in das Kopfgehäuse 4 eingefüllten Öles infolge Temperaturänderungen auszugleichen, ist auf dem Kopfgehäuse 4 ein Deckel 34 mit einem Faltenbalg 35 vorgesehen, der in an sich bekannter Weise durch eine kleine Öffnung 36 mit dem Öl im Kopfgehäuse 4 in Verbindung steht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Primärseitig umschaltbarer Stromwandler hoher Spannung und Stromstärke mit mehreren durch das Kernfenster der ringförmigen, von Sekundärwicklungen umgebenen Eisenkerne geführten primären Teilwicklungen mit gemäss den Strombereichen abnehmendem Leiterquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer primärer Wicklungsteil ein für einen weiteren, gegenüber den Strombereichen der primären Teilwicklungen grössten Strombereich vorgesehener, als kompakter, kurzer Stab das Kernfenster (14) durchsetzender Leiter (15) parallel verlaufende Längsnuten (18, 1.9) mit derartig ausgebildeten Flanken (20, 21; 22, 23) aufweist, dass die das Kernfenster (14) durchsetzenden Wicklungsteile der primären Teilwicklungen (16, 17) formschlüssig in den Längsnuten (18, 19) liegen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Stromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei auf einer Seite des kompakten, kurzen Stabes (15) verlaufende Längsnuten (18, 19) mit derartig ausgebildeten Flanken (20, 21; 22, 23) vorgesehen sind, dass die mit ihren das Kernfenster (14) durchsetzenden Teilen formschlüssig in den Längsnuten (18, 19) liegenden primären Teilwicklungen (16, 17) eine V-förmige Anordnung bilden. 2. Stromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als kompakter, kurzer Stab (15) ein auf einer Seite mit zwei Längsnuten (18, 19) verse- hener, annähernd runder Stab (15) dient. 3.

   Stromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Teilwicklungen (16, 17) und der kompakte, kurze Stab (15) das Kernfenster (14) unter praktisch vollkommener Ausnutzung desselben durchsetzen. 4. Stromwandler nach Patentanspruch und Unter- <Desc/Clms Page number 3> anspruch 1, als Kopfstromwandler ausgebildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken (20, 21;

   22, 23) der Längsnuten (18, 19) derart ausgeführt sind, dass die mit ihren das Kernfenster durchsetzenden Teilen formschlüssig in den Längsnuten (18, 19) liegenden primären Teilwicklungen (16, 17) ausserhalb des Kernfensters (14) durch einen Raum (24, 25) verlaufen, der zwischen dem Kopfgehäuse (4) und den ringförmigen, von den Sekundärwicklungen (7, 8) umgebenen Eisenkernen (5, 6) in den Ecken des Kopfgehäuses (4) vorhanden ist.