CH479940A - Hochspannungsstromwandler - Google Patents
HochspannungsstromwandlerInfo
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- CH479940A CH479940A CH1204567A CH1204567A CH479940A CH 479940 A CH479940 A CH 479940A CH 1204567 A CH1204567 A CH 1204567A CH 1204567 A CH1204567 A CH 1204567A CH 479940 A CH479940 A CH 479940A
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- H01F38/28—Current transformers
- H01F38/30—Constructions
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Description
<Desc/Clms Page number 1> Hochspannungsstromwandler Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsstromwandler, dessen Eisenkerne und Sekundärwicklung von einem isoliermittelgefüllten, metallischen Kopfgehäuse umgeben sind, das aus zwei quer zur Kernachse zusammengesetzten Schalen gebildet ist, von denen jede in ihrem von der Kernachse durchsetzten Boden eine zum Durchtritt eines Primärleiters dienende Mittenöff- nung aufweist. Der Wandler ist erfindungsgemäss dadurch. gekennzeichnet, dass der Boden der einen Schale mit ihrer Mittenöffnung in die Mittenöffnung im Boden der anderen. Schale hineinragt und beide Schalen mittels eines eine Öffnung zum Durchschnitt des Primärleiters aufweisenden deckelartigen Bauteiles dicht verspannt sind, das unter Zwischenlage von Dichtungsmitteln auf in einer Ebene liegende Dichtflächen an den beiden Schalen, das Kopfgehäuse abschliessend, aufliegt. Hierdurch ergeben sich im Bereich der Mittenöff- nung nur in einer Ebene liegende Dichtflächen, so dass die Bearbeitungstoleranzen an dieser Stelle leichter einzuhalten sind als bei einem Kopfgehäuse, dessen Schalenböden im Bereich der Mittenöffnung nicht im Sinne der Erfindung ineinandergreifen, da sich dann in verschiedenen Ebenen liegende Dichtflächen ergeben, deren dichte Verspannung unter Umständen unter Zuhilfenahme des Primärleiters erfolgen muss. Zur beispielsweisen Erläuterung der Erfindung zeigt die Fig. 1 zunächst den Grundaufbau eines solchen Hochspannungsstromwandlers, bei dem das metallische Kopfgehäuse aus den beiden Schalen 2 und 3 besteht, das mit dem Primärleiter 4 von einem Stütz- is.olato,r getragen wird. Die Fig. 2 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung, teilweise in verschiedenen Ansichten. In dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das aus den beiden Schalen 2 und 3 bestehende Kopfgehäuse mit einem Isoliermittel gefüllt. Dieses Kopfgehäuse umgibt das in der Figur schematisch wiedergegebene Sekundärsystem 1 (Eisenkern, Wicklung und Isolation). Das. metallische Kopfgehäuse weist eine zur Aufnahme des Primärleiters 4 dienende Mittenöff- nung auf. Der Boden der Schale 2 ragt im Bereich der Mittenöffnung bis in die Mittenöffnung im Boden der Schale 3 hinein; er ist dort in der Ebene des Bodens der Schale 3 flanschartig abgebogen. Dadurch ergeben sich in diesem Ausführungsbeispiel zwei Dichtflächen, die in einer Ebene liegen, so dass eine dichte Verspannung leicht zu erzielen ist, und zwar erfolgt die dichte Verspannung im Bereich der Mittenöffnung mittels des Bauteils 5, das hier ein eine Kurzschlusswindung vermeidendes Isolierstück ist; in Form einer Ringscheibe schliesst es unter Zwischenlage z. B. von zwei Dichtungsringen 6 und 7 die Schalen 2 und 3 im Bereich der Mittenöffnung dicht ab, während der dichte Ab- schluss an den äusseren Rändern der Schalen 2 und 3 z. B. durch die weitere Dichtung 8 erfolgt. Infolge der Ausbildung des Isolierstückes 5 als Ringscheibe kann der Primärleiter 4 frei aus der Mittenöffnung austreten, während er auf der gegenüberliegenden Seite durch die an der Schale 2 befestigte Halterung 9 abgestützt ist. Bei dem in den Fig.3 bis 5 in verschiedenen Ansichten gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel besteht der Primärleiter aus zwei Leiterteilen, wobei. der eine Leiterteil durch den hineinragenden Boden der ersten Schale durchtritt und im Bereich der Mittenöffnung in ein, die Isolation der dichten Verspannung beider Schalen überquerendes, mit dem Boden der zweiten Schale leitend zu verbindendes Teil übergeht, und wobei der andere als Fortsetzung des Primärleiters dienende Leiterteil auf der Seite der Mittenöffnung an den hineinragenden Boden der ersten Schale angesetzt ist. Durch die Aufteilung des Primärleiters, in zwei Leiterteile sowie durch die Ausbildung dieser Leiterteile und ihre Verbindung mit den Kopfgehäuseschalen ist die Möglichkeit gegeben, die beiden Schalen in den Primärstromkreis miteinzubeziehen. Bei Anwendung von umsetzbaren Verbindungsmitteln an den beiden Leiterteilen und den beiden Schalen ist eine derartige Umschaltung möglich, dass wahlweise die Schalen in den Primärstromkreis miteinbezogen sind oder nur die <Desc/Clms Page number 2> beiden Leiterteile unter Ausschaltung der beiden Schalen im Primärstromkreis liegen. Hierbei kann durch geeignete Massnahmen die jeweilige Schaltung des Primärstromkreises von aussen sichtbar gemacht werden. Diese Möglichkeit der Einbeziehung des Kopfgehäuses in den Primärstromkreis bietet den Vorteil, dass eine Anpassung des übersetzungsverhältnisses des Wandlers an den jeweils vorliegenden Primärstrom vorgenommen werden kann. Ist das Gehäuse in den Primärstromkreis einbezogen, so verhält sich der Wandler wie ein Wandler mit zwei Primärwindungen und das Sekundärsignal des Wandlers ist identisch mit demjenigen Signal, das der Wandler beim doppelten Primärstrom und bei Umgebung des Kopfgehäuses abgeben würde. Diese Möglichkeit bietet die Erfindung insofern in besonders vorteilhafter Weise, als die Umschaltung durch einfache Mittel vorgenommen werden kann. Es ist nämlich lediglich ein brückenartiges Teil erforderlich, das wahlweise die isolierend ausgebildete Verspannung der beiden Schalen leitend überbrückt oder die beiden Leiterteile unmittelbar miteinander verbindet. Zur Ergänzung der vorstehenden allgemeinen Beschreibung dient das in den Fig. 3 bis 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Kopfgehäuses teilweise im Schnitt, während die Fig.4 einen Teil des Kopfgehäuses in Aufsicht und die Fig. 5 einen Teil der Vorderansicht des Kopfgehäuses wiedergibt; die weitere Fig. 6 zeigt durch Darstellung einiger Bauteile des Kopfgehäuses eine zweckmässige Möglichkeit zur Umschaltung des Primärstromkreises. Wie die Fig.3 zeigt, ist das schematisch dargestellte Sekundärsystem 11 (Eisenkern, Wicklung und Isolation) in einem mit einem Isoliermittel gefüllten Kopfgehäuse untergebracht, das aus zwei quer zur Achse des Sekundärsystems 11 zusammengesetzten Schalen 12 und 13 gebildet ist und eine zur Aufnahme eines Primärleiters dienende Mittenöffnung aufweist. Der Boden der Schale 12 ragt wie bei dem Ausfüh- rungbeispiel der Fig.2 im Bereich der Mittenöffnung bis in die Mittenöffnung im Boden der Schale 13 hinein. Beide Schalen sind im Bereich der Mittenöffnung mittels eines den Durchtritt des Primärleiters gestatteten Bauteiles unter Zwischenlage von Dichtungsmitteln dicht verspannt. Das Bauteil besteht aus der mit Löchern versehenen Isolierstoffscheibe 14. Der Primärleiter besteht aus den beiden Leiterteilen 15 und 16. Der Leiterteil 15, der durch den hineinragenden Boden der Schale 12 durchtritt, geht im Bereich der Mittenöffnung in das die Isolation der dichten Verspannung beider Schalen überquerende, im vorliegenden Fall mit dem Boden der Schale 13 leitend verschraubte Teil 17 über. Der Leiterteil 16 ist mittels des metallischen, plattenartigen Bauteiles 18 auf der Seite der Mittenöffnung an den hineinragenden Boden der Schale 12 angesetzt, der in Form von Segmenten 19 die Löcher in der Isolierstoffscheibe 14 durchsetzt. Bei der beschriebenen Verbindung der beiden Leiterteile 15 und 16 sind die beiden Schalen 12 und 13 des Kopfgehäuses in den Primärstromkreis miteinbezogen. Ein Primärstrom J verläuft gemäss den eingetragenen Pfeilen (Fig. 3) durch Leiterteil 15, überquerendes Teil 17 (Fig.4), die Schale 13, miteinander verspannte Ränder der beiden Schalen an der Stelle 20, die Schale 12, Segmente 19, metallisches plattenartiges Bauteil 18 zum Leiterteil 16. Sollen für den Fall des doppelten Stromes (2J) die beiden Schalen 12 und 13 ausgeschaltet werden, so werden die Verbindungsmittel umgesetzt; und zwar werden z. B. die Schrauben 21 aus der Schale 13 herausgeschraubt, so dass die stromleitende Verbindung zwischen dem überquerenden Teil 17 (Leiterteil 15) und der Schale 13 unterbrochen ist; dafür werden die Schrauben 21 durch Löcher 22 des plattenartigen Bauteiles 18 in Bohrungen 23 des Teiles 17 eingeschraubt (Fig. 4 und 5). Hierdurch ist eine unmittelbare leitende Verbindung zwischen den Leiterteilen 15 und 16 hergestellt, da das Teil 17 hierbei um den Weg a von der Schale 13 abgezogen und gegen das plattenartige Bauteil 18 gemäss der strichpunktierten Darstellung herangezogen ist. Die offenen Enden des Teiles 17 zeigen den Schaltzustand optisch an. Will man die Bewegung des Teiles 17 mit dem Leiterteil 15 um den Weg a vermeiden, so können dicke Flachstücke mit Löchern als Kontaktzwischenlagen je nach der gewünschten Schaltung an den Kontaktflächen 24 des Teiles 17 oder an den Kontaktflächen 25 des plattenartigen Bauteiles 18 eingesteckt und mittels der Schrauebn 21 angepresst werden. Eine andere Möglichkeit der Umschaltung zeigt die Fig. 6, in der nur die Isolierstoffscheibe 14 mit dem überquerenden Teil 17 des Leiterteiles 15 und dem plattenartigen Bauteil 18 des Leiterteiles 16 gezeigt ist. In der ausgezogen wiedergegebenen Stellung des Teiles 17 sind die Wicklungsschalen 12 und 13 miteinbezo- gen, da die Schrauben 21 in die Schale 13 gemäss Fig.4 eingeschraubt sind; in diesem Fall ist die Bezeichnung J auf der Isolierstoffscheibe 14 sichtbar. Wird das überquerende Teil 17 in die gestrichelte Lage um den Winkel a gedreht, so sind in diesem Fall die Leiterteile 15 und 16 unmittelbar verbunden, wenn die Schrauben 21 durch Löcher 25 im plattenartigen Bauteil 18 in das Teil 17 eingeschraubt werden; dann ist die Angabe 2J sichtbar und die Angabe J abgedeckt. Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, von dem in den Fig. 7 und 8 verschiedene Ansichten dargestellt sind, tritt von den beiden Teilleitern, aus denen der Primärleiter besteht, der eine Teilleiter auf der einen Seite der Mittenöffnung des Kopfgehäuses und der andere Teilleiter auf der anderen Seite der Mittenöffnung des Kopfgehäuses heraus, wobei jeder Teilleiter in dem Bereich, in dem der andere Teilleiter heraustritt, in ein die Mittenöffnung überquerendes Bauteil übergeht, und wobei das eine Bauteil seinen Teilleiter mit der einen Schale und das andere Bauteil seinen Teilleiter mit der anderen Schale bei isolierter Durchführung des aus der Mittenöffnung jeweils heraustretenden Teilleiters leitend verbindet. Durch die Aufteilung des Primärleiters in zwei Teilleiter, die beide im Bereich der gesamten Mitten- öffnung nebeinander angeordnet sind, sowie durch übergreifen über den jeweils aus der Mittenöffnung heraustretenden Teilleiter mittels des Bauteiles des jeweils anderen Teilleiters auf beiden Seiten der Mittenöffnung und durch die hierdurch ermöglichte metallische Verbindung mit der entsprechenden Kopfgehäu- seschale sind die beiden Schalen unter Verwendung gleich ausgebildeter Teilleiter und gegebenenfalls gleicher Bauteile auf beiden Seiten der Mittenöffnung in den Primärstromkreis miteinbezogen. In dem in den Fig. 7 und 8 in verschiedenen Ansichten gezeigten Ausführungsbeispiel umgibt das <Desc/Clms Page number 3> metallische, mit einem Isoliermittel gefüllte Kopfgehäuse das schematisch wiedergegebene Sekundärsystem 31 (Eisenkerne, Wicklungen und Isolation). Das Kopfgehäuse besteht aus den zwei quer zur Achse des Sekundärsystems zusammengesetzten Schalen 32 und 33; es weist eine zur Aufnahme des Primärleiters dienende Mittenöffnung auf, wobei der Boden der Schale 32 bis in die Mittenöffnung im Boden der Schale 33 hineinragt, wo die Schalen 32 und 33 unter Zwischenlage von Dichtungsmitteln 34 und 35 dicht verspannt sind. Der Primärleiter besteht aus den beiden Teilleitern 36 und 37, die innerhalb und im Bereich der Sitten- öffnung einen kreisabschnittförmigen Querschnitt und ausserhalb ein Anschlussende 36a bzw. 37a mit kreisförmigem Querschnitt (s. a. Fig. 7) besitzen. Der Teilleiter 36 tritt auf der rechten Seite des Kopfgehäuses und der Teilleiter 37 auf der linken Seite des Kopfgehäuses heraus; das jeweils aus dem Kopfgehäuse herausragende Ende 36a bzw. 37a des Teilleiters mit kreisförmigem Querschnitt dient zur üblichen Befestigung der Anschlussklemmen. Der Teilleiter 36 geht auf der linken Seite in das die Mittenöffnung überquerende metallische Bauteil 38 über, während der Teilleiter 37 auf der rechten Seite in das die Mittenöffnung überquerende metallische Bauteil 39 übergeht. Beide Bauteile sind kreisförmige Verbindungsplatten (Fig. 7), wobei das Bauteil 38 als Verbindungsplatte den Teilleiter 36 mit der Schale 33 und das Bauteil als Verbindungsplatte den Teilleiter 37 mit der Schale 32 leitend verbindet. Sechskantschrauben 40 pressen hierbei die Teilleiter an die Verbindungsplatten und Sechskantenschrauben 41 die Verbindungsplatten an die Gehäuseschalen. Der Teilleiter 36 ist durch das Bauteil 39 und der Teilleiter 37 durch das Bauteil 38 isoliert hindurchgeführt. Zu diesem Zweck besitzen die Durchbrüche der Bauteile 38 und 39 die gleiche Querschnittsform wie die Teilleiter, aber einen grösseren Querschnitt als die Teilleiter (Fig. 7), da hier Gummidichtungen 42 und 43 eingedrückt sind. Ausserdem vorgesehene Isolierplatten 44 und 45 dienen zur Halterung der Teilleiter 36 und 37; zu diesem Zweck besitzen ihre Durchbrüche die gleiche Querschnittsform und den gleichen Querschnitt wie die Teilleiter (Fig.7); die Isolierung 45 dient ausserdem zur dichten Verspannung der Schalen 32 und 33 auf der linken Seite. Die Gummidichtungen 42 und 43 an den Durchtrittstellen der Teilleiter durch die Bauteile 38 und 39 (Verbindungsplatten) schützen die innenliegenden Isolierplatten 44 und 45 gegen Freilufteinflüsse. Durch die beschriebene metallische Verbindung der Teilleiter mit den Gehäuseschalen sind die beiden Schalen in den Primärstromkreis miteinbezogen. Dies ser Primärstromkreis nimmt gemäss den Pfeilen in Fig. 8 folgenden Weg: Teilleiter 36a/36, Kontaktstelle 40a/Sechskant- schrauben 40, Bauteil 38 (Verbindungsplatte), Sechskantschrauben 41, Schale 33, übergang von Schale 33 nach Schale 32, Schale 32, Sechskantschrauben 41, Bauteil 39 (Verbindungsplatte), Kontaktstelle 40a/Sechskantschrauben 40, Teilleiter 37/37a. Es ist verständlich, dass man die Schalen 32 und 33 als zusätzliche Wicklung durch Aufheben einer Brückenverbindung aus dem Primärstromkreis ausschalten kann.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Hochspannungsstromwandler, dessen Eisenkern und Sekundärwicklung von einem isoliermittelgefüllten, metallischen Kopfgehäuse umgeben sind, das aus zwei quer zur Kernachse zusammengesetzten Schalen gebildet ist, von denen jede in ihrem von der Kernachse durchsetzten Boden eine zum Durchtritt eines Primärleiters dienende Mittenöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der einen Schale (2) mit ihrer Mittenöffnung in die Mittenöffnung im Boden der anderen Schale (3) hineinragt und beide Schalen (2, 3) mittels eines eine Öffnung zum Durchtritt des Primärleiters (4) aufweisenden deckelartigen Bauteiles (5) dicht verspannt sind, das unter Zwischenlage von Dichtungsmitteln (6, 7)auf in einer Ebene liegenden Dichtflächen an den beiden Schalen (2, 3), das Kopfgehäuse abschliessend, aufliegt (Fig. 2). UNTERANSPRüCHE 1. Hochspannungsstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hineinragende Boden der einen Schale (2) in der Ebene des Bodens der anderen Schale (3) flanschartig abgebogen ist (Fig. 2). 2.Hochspannungsstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Isolierstück in Form einer Ringscheibe (5) ist, durch die der Primärleiter (4) frei aus der Mittenöffnung austritt, während er auf der gegenüberliegenden Seite durch eine am Boden der einen Schale (2) befestigte Halterung (9) abgestützt ist (Fig. 2). 3.Hochspannungsstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärleiter aus zwei Leiterteilen (15, 16) besteht, dass der eine Leiterteil (15) durch den hineinragenden Boden der einen Schale (12) durchtritt und im Bereich der Mittenöffnung in ein die isolierend ausgebildete dichte Zusammenspannung beider Schalen (12, 13) überquerendes, mit dem Boden der anderen Schale (13) leitend verbundenes und das Kopfgehäuse nach Art einer Windung in den Primärstromkreis einbeziehendes leitendes Teil (17) übergeht, und dass der andere Leiterteil (16) auf der Seite der Mittenöffnung an den hineinragenden Boden der einen Schale (12) angesetzt ist (Fig. 3-5). 4.Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das überquerende Teil (17) mit dem Boden der anderen Schale (13) mittels Schrauben (21) metallisch verbunden ist (Fig. 3-5). 5. Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hineinragende Boden der einen Schale (12) in Form von Segmenten (19) Löcher des als Isolierstoffscheibe (14) ausgebildeten Bauteiles durchsetzt (Fig. 3-5). 6.Hoehspannungsstromwandler nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Leiterteil (16) auf der Seite der Mittenöffnung über ein plattenartiges Bauteil (18) mit den Segmenten (19) unter übergreifen des überquerenden Teiles (17) verschraubt ist (Fig. 3-5). 7.Hochspannungsstromwandler nach einem der Unteransprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Verbindung zwischen dem einen Leiterteil (15) und der anderen Schale (13) zur Einbeziehung des Kopfgehäuses nach Art einer Windung in den Primär- <Desc/Clms Page number 4> Stromkreis oder eine unmittelbare leitende Verbindung zwischen den beiden Leiterteilen (15, 16) unter Umgehung des Kopfgehäuses wahlweise herstellbar ist (Fig. 3-5).B. Hochspannungsstromwandler nach den Unteransprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenartige Bauteil (18) Löcher (22) in der Flucht darunterliegender Gewindebohrungen (23) des überquerenden Teiles (17) aufweist, so dass durch Einschrauben der aus der anderen Schale (13) herausgeschraubten Schrauben (21) in die Bohrungen (23) des überquerenden Teiles (17) eine unmittelbare Verbindung der beiden Leiterteile (15, 16) unter Umgehung der Schalen herstellbar ist (Fig. 3-5). 9.Hochspannungsstromwandler nach den Unteran- sprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das plattenartige Bauteil (18) Löcher (26) und das überquerende Teil (17) Gewindebohrungen in solcher Anordnung aufweisen, dass diese Löcher (26) mit diesen Gewindebohrungen erst nach Drehung des überquerenden Teiles (17) bei aus der weiteren Schale (13) entfernten Schrauben (21) um einen Winkel (u) fluchten, und dass zur unmittelbaren Verbindung der beiden Leiterteile (15, 16) unter Umgehung der Schalen, (12, 13) die Schrauben (21) durch diese Löcher (26) in diese Gewindebohrungen einschraubbar sind (Fig. 3, 4, 6). 10.Hochspannungsstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärleiter aus zwei Teilleitern (36, 37) besteht, dass der eine Teilleiter (36) auf der einen Seite der Mittenöffnung des Kopfgehäuses und der andere Teilleiter (37) auf der anderen Seite der Mittenöffnung des Kopfgehäuses heraustritt, dass jeder Teilleiter (36, 37) in dem Bereich, in dem der andere Teilleiter heraustritt, in ein die Mittenöffnung überquerendes Bauteil (38, 39) übergeht, und dass das eine Bauteil (39) seinen Teilleiter (37) mit der einen Schale (32) und das andere Bauteil (38) seinen Teilleiter (36) mit der anderen Schale (33) bei isolierter Durchführung (42, 43)des aus der Mittenöffnung jeweils heraustretenden Teilleiters leitend verbindet (Fig. 7, 8). 11. Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil eine die Mittenöffnung überdeckende Verbindungsplatte (38, 39) mit einem den isolierten Durchtritt des jeweils. anderen Teilleiters gestattenden Durchbruch ist (Fig. 7, 8). 12.Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Durchtrittstelle Gummidichtungen (42, 43) in die Verbindungsplatten (38, 39) eingedrückt sind (Fig. 7, 8). 1.3. Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum zwischen den Verbindungsplatten (38, 39) und den Schalen (32, 33) vorgesehene, von den Verbindungsplatten (38, 39) überdeckte Isolierplatten (44, 45) zur Halterung der Teilleiter (36, 37) dienen (Fig. 7, 8). 14. Hochspannungsstromwandler nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Isolierplatten (45) zur Verspannung der Schalen (32, 33) dient (Fig. 7, 8).
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