CH479940A - Hochspannungsstromwandler - Google Patents

Description

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    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 

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 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 

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 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)

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).