CH626744A5

CH626744A5 -

Info

Publication number: CH626744A5
Application number: CH306978A
Authority: CH
Inventors: Otto Ottesen
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1981-11-30
Also published as: GB1598729A; SE405656B; SE7705668L; DE2819367A1; US4209763A; CA1101086A

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Spannungswandler nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Von den Wicklungen solcher Spannungswandler sind die Niederspannungswicklungen üblicherweise dem Eisenkern benachbart angeordnet. Die Isolation zwischen der Hochspannungswicklung und dem Gehäuse wird dabei durch eine auf die Hochspannungswicklung aufgewickelte Barriere aus Isolierpapier verstärkt, deren Endabschnitte der Wicklung entsprechend geformt sind. Diese Arbeit muss von Hand durchgeführt werden, wobei die Qualität der Isolation weitgehend von der die Arbeit ausführenden Person abhängt. Die Barriere zwischen der Hochspannungswicklung und dem geerdeten Gehäuse muss für jede Spannungen entsprechend dick sein, so dass deren Herstellung sehr zeitaufwendig ist.

Um auf einfachere Weise eine gute Steuerung des Feldes um die Hochspannungswicklung herum zu erhalten, ist es aus der DE-OS 25 06 937 bereits bekannt, zwischen der aussenlie-genden Hochspannungswicklung und der innenliegenden Niederspannungswicklung einen als kapazitiv gesteuerte Durchführung ausgeführten Isolierkörper anzuordnen. Die Hochspannungswicklung wird bei einer solchen Ausführung aus mehreren axial hintereinander angeordneten, in Reihe geschalteten Spulen gebildet. Bei einer solchen Ausführung lässt sich die vorstehend genannte manuelle Arbeit beim Aufbringen der Isolation vermeiden, jedoch erfordert eine solche Konstruktion einen verhältnismässig grossen Isolationsabstand zwischen der Hochspannungswicklung und dem geerdeten Metallgehäuse.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen induktiven Spannungswandler der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Gehäuse kleinere Abmessungen aufweist und dessen Wicklungskörper einfacher und preiswerter herstellbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemässe Lösung ergibt sich eine günstige Feldsteuerung, die Hochspannungswicklung braucht nicht mit einer äusseren Isoliermaterialbarriere verstärkt zu werden und die Abmessungen des geerdeten Gehäuses können bedeutend verringert werden.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben. Die einzige Zeichnung zeigt den unteren Teil eines induktiven Spannungswandlers, teilweise im Schnitt. Die übrigen Teile des Wandlers sind in bekannter Art ausgeführt und beispielsweise in der DE-OS 25 06 937 beschrieben.

Der in der Zeichnung dargestellte Spannungswandler weist ein als Sockel ausgeführtes Metallgehäuse 1 mit einem Anschluss für einen Erdungsleiter auf. Das Gehäuse trägt einen rohrförmigen Porzellanisolator 2, der seinerseits eine nicht dargestellte Abdeckhaube mit einer Anschlussvorrichtung für einen äusseren Leiter trägt.

Innerhalb des Gehäuses 1 ist der Eisenkern des Wandlers angeordnet, der zwei Schenkel 3 und 4 auf jeder Seite ein Joch 5 aufweist. Ein hohlzylindrischer Isolierkörper 6 umgibt den einen Schenkel 3 und wird von diesem getragen. Der Isolierkörper 6 ist in bekannter Weise aufgebaut, indem Isolierpapier, das gleich breit wie die Länge des Isolierkörpers ist, auf ein Rohr gewickelt ist, wobei Metallzwischenlagen 7 von abnehmender axialer Länge zwischen den Papierschichten aufeinandergelegt sind. Die sich daraus ergebende Form weist ein zylindrisches Mittelteil 9 auf, welches an beiden Enden in je einen konischen Steuerabschnitt 8 ausläuft.

Auf die Mantelfläche des Isolierkörpers 6 ist eine Hochspannungswicklung 10 aufgewickelt, welche zweckmässigerweise als Lagenwicklung ausgeführt ist. Das Hochspannungsende der Hochspannungswicklung in der untersten Lage ist mit der äussersten Metallzwischenlage im Isolierkörper 6 verbunden und das andere Ende der Hochspannungswicklung in der äusseren Lage ist mit dem Gehäuse 1 verbunden und damit geerdet.

Die jeweils aufeinanderfolgenden Lagen der Hochspannungswicklung können, wie in der Zeichnung dargestellt, zweckmässigerweise der Reihe nach in axialer Richtung zueinander verschoben angeordnet sein, so dass die Hochspannungswicklung im Axialschnitt die Form eines Rhomboids 17 aufweist. Die Isolation zwischen den Wicklungslagen sowie die Ausfüllung der Endabschnitte 11 und 12 des Wicklungskörpers sind durch Papierwickel gebildet. Auf diese Weise ergibt sich ein kompakter, zylindrischer Wicklungskörper. Koaxial auf der Aussenseite der Hochspannungswicklung 10 ist eine Niederspannungswicklung 13 angeordnet.

Zur Feldabschirmung gegen den Eisenkern ist ein aufgeschlitzter Metallring 16 an jedem Ende des Isolierkörpers 6 um den Schenkel 3 des Eisenkerns herum angeordnet.

Innerhalb des Isolators 2 ist eine kapazitiv gesteuerte Durchführung 14 angeordnet, durch welche sich ein Anschlussleiter 15 erstreckt, dessen oberes Ende mit der nicht dargestellten Abdeckhaube verbunden ist und dessen unteres Ende mit der aussenliegenden Metallzwischenlage des Isolierkörpers 6 verbunden ist.

Der Spannungswandler ist bis zu einem festgesetzten Niveau in der Abdeckhaube mit Isolieröl gefüllt. Die Abdeckhaube dient dabei als Ausdehnungsgefäss.

Aus den dargestellten Ausführungsbeispiel ist ersichtlich,

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dass sowohl der Isolierkörper 6 als auch die Wicklungen 10 und 13 in einer einfachen Wickelmaschine mit einem Mindestmass an Handarbeit rationell hergestellt werden können.

Durch die Ausdehnung der innen liegenden Lage der Hochspannungswicklung 10 bis zum Anfang des einen konischen Steuerabschnittes 8 des Isolierkörpers 6, während die weiter aussen liegenden Lagen der Reihe nach axial nach aussen verschoben sind, lässt sich eine günstige Feldsteuerung in dem mit Papier gefüllten Endabschnitt 12 des Wicklungskörpers sowie in dem davorliegenden Endabschnitt des Isolierkörpers 6 erzie-

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len. Durch die konische Form der Hochspannungswicklung 10 genügt somit eine verhältnismässig kurze Steuerstrecke zwischen dem Hochpotentialbelag des Isolierkörpers 6 und dem geerdeten Gehäuse 1. Da die Niederspannungswicklung 13 5 zudem koaxial auf der Aussenseite der Hochspannungswicklung 10 angeordnet ist, besteht zwischen der Peripherie des Wicklungskörpers und dem Gehäuse 1 kein Spannungsunterschied. Die Abmessungen des Gehäuses 1 und damit das Ölvo-lumen sowie das Ausdehnungsgefäss lassen sich dadurch ent-lo sprechend klein ausführen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

626744 PATENTANSPRÜCHE

1. Induktiver Spannungswandler, mit einem zum Erden bestimmten Metallgehäuse (1), in dem ein mindestens zwei Schenkel (3,4) aufweisender Eisenkern (3,4,5) angeordnet ist, von denen der eine Schenkel (3) von einem als kapazitiv gesteuerte Durchführung ausgeführten Isolierkörper (6) umgeben ist, auf dessen Aussenseite eine Hochspannungswicklung (10) angeordnet ist, mit mindestens einer Niederspannungswicklung (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Niederspannungswicklung (13) koaxial auf der Aussenseite der Hochspannungswicklung (10) angeordnet ist.

2. Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungswicklung (10) als Lagenwick-lung ausgeführt ist.

3. Spannungswandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderliegenden Lagen der Hochspannungswicklung (10) der Reihe nach in axialer Richtung zueinander verschoben angeordnet sind.

4. Spannungswandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungswicklung (10) im Axialschnitt rhomboidförmig ausgeführt ist.

5. Spannungs wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgehäuse (1) einen rohrförmigen Isolator (2) trägt, der einen Anschlussleiter (15) enthält, welcher das eine Ende der Hochspannungswicklung -(10) mit einer am Oberteil des Isolators (2) angeordneten, eine Anschlussvorrichtung für einen äusseren Leiter aufweisenden Abdeckhaube verbindet.

6. Spannungswandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussleiter (15) der mittlere Leiter in einer kapazitiv gesteuerten Durchführung ist.

7. Spannungswandler nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussleiter (15) an den äussersten Metallbelag des kapazitiv gesteuerten Isolierkörpers (6) angeschlossen ist.