Stromwandler mit einem einteiligen Isolierkörper Zusatz zur Patentanmeldung
K 12882 VIII b l 21 d E Die Patentanmeldung K 12882 VIII b21 d29 behandelt einen
Stromwandler, .insbesondere für Hochspannung mit einem einteiligen Isolierkörper,
der zwei etwa die Form eines Teiles eines Hohlringes aufweisende Räume besitzt,
von denen der eine zur Aufnahme der Primärwicklung, der andere zur Aufnahme des
die Sekundärwicklung tragenden Eisenkernes dient und die so zueinander liegen, daß
die Windungen der Primärwicklung das Eisenkernfenster durchsetzen; die Anordnung
ist so getroffen, daß der die Primärwicklung aufnehmende Hohlringteil des Isolierkörpers
durch entsprechendes Hochziehen seiner Wände in einem Fortsatz endet,, derart, daß
der Isolierkörper die Form eines Topfes oder Kastens (ohne Deckel) mit einem ihn
durchsetzenden Querdurchgang in Gestalt eines halben Hohlringes hat, welcher die
eine Hälfte des ringförmigen Eisenkernes umgibt, während die andere, gegebenenfalls
auch stabförmig ausgebildete Hälfte des Eisenkernes außerhalb des Isolierkörpers
liegt, und daß die Gestalt des Isolierkörpers der Form der aktiven Stromwa:ndlerteile
derart angepaßt ist, daß diese von den Wänden des Isolerkörpers möglichst eng umhüllt
werden. Ein wesentlicher Vorteil dieses Stromwandlers besteht in der sehr kleinen
Bauhöhe, in dem außerordentlich geringen Raumbedarf und dem besonders niedrigen
Gewicht.Current transformer with a one-piece insulating body Addition to the patent application
K 12882 VIII b l 21 d E The patent application K 12882 VIII b21 d29 deals with a
Current transformer, especially for high voltage with a one-piece insulating body,
which has two spaces approximately in the shape of a part of a hollow ring,
of which one to accommodate the primary winding, the other to accommodate the
the secondary winding is used to support the iron core and which are positioned relative to one another in such a way that
the turns of the primary winding penetrate the iron core window; the order
is made so that the primary winding receiving the hollow ring part of the insulating body
by appropriately pulling up its walls in an extension ends, in such a way that
the insulating body has the shape of a pot or box (without a lid) with a him
penetrating transverse passage in the form of half a hollow ring, which the
one half of the annular iron core surrounds, while the other, optionally
also bar-shaped half of the iron core outside of the insulating body
lies, and that the shape of the insulating body corresponds to the shape of the active current converter parts
is adapted in such a way that it is enclosed as closely as possible by the walls of the insulator
will. A major advantage of this current transformer is that it is very small
Construction height, in the extremely small space requirement and the particularly low
Weight.
Die Erfindung hat die weitere Ausbildung eines solchen Stromwandlers
zum Gegenstand und besteht darin, daß er als Glied eines in an sich bekannter Weise
aus zwei oder mehr übereinandergesetzten Gliedern bestehenden Kaskadenstromwandlers
dient und daß die Isolierkörper der elektrisch in an sich bekannter Weise miteinander
verbundenen Glieder mechanisch miteinander unter Benutzung eines Klebemittels, vorzugsweise
eines polymerisierbaren Kunstharzes, über mindestens eine elastische Zwischenschicht
verbunden sind, welche die beim Verbinden (Härten des Klebemittels) und während
der betriebsmäßigen Benutzung der Glieder des Kaskadenstromwandlers auftretenden
Spannungen bzw. Beanspruchungen aufnimmt. Da die Bauhöhe, der Raumbedarf und das
Gewicht jedes einzelnen Gliedes außerordentlich gering sind und durch die Klebverbindung
der einzelnen Glieder eine in elektrischer und mechanischer Hinsicht einwandfreie
Befestigung der einzelnen Teile aneinander erzielt wird, die durch den Fortfall
der bisher zur Verbindung solcher Glieder benutzten Druckringe, Federn, Schrauben
usw. einfach und sehr raumsparend ist, zeichnet sich der Kaskadenstromwandler gemäß
der Erfindung gegenüber allen bekannnten Konstruktionen durch besonders kleine Bauhöhe,
niedriges Gewicht und geringen Raumbedarf sowie durch seinen einfachen Aufbau Es
ist schon seit längerer Zeit bekannt, zwei aus dem gleichen Werkstoff oder aus verschiedenen
Werkstoffen bestehende Teile oder Bauelemente durch ein Klebemittel, z. B. ein polymerisierbares
Kunstharz, miteinander zu verbinden. So hat man schon Porzellanisolierkörper aus
zwei Teilen hergestellt, die an ihren Stoßflächen mittels eines Niederdruck- oder
Kunstharzes, z. B. aus der Gruppe der Äthoxylinharze, mechanisch fest und dielektrisch
dicht miteinander verbunden werden. Auch hat man schon auf diese Weise Porzellankörper
mit Metallteilen und auch Kunststoff- bzw. Preßstoffkörper mit keramischen oder
metallischen Teilen verbunden. Mit Rücksicht auf die Spannungen, die beim Härten
des Klebemittels und bei der betriebsmäßigen Erwärmung der miteinander verbundenen
Teile auftreten und zu einer Zerstörung der Klebefuge oder der Teile selbst führen
können, hat man versucht, den Temperaturkoeffizienten des als Klebemittel benutzten
Kunstharzes durch Zusätze von Oxyden, z. B. Quarzmehl, dem Temperaturkoeffizienten
der beiden miteinander zu verbindenden Porzellankörper anzugleichen. Dieses Mittel
versagt jedoch, wenn die miteinander zu verbindenden Teile aus verschiedenen Werkstoffen
bestehen, also verschiedene Temperaturkoeffizienten haben. Auch ist es bei der Verbindung
von aus gleichem Werkstoff bestehenden Teilen meistens nicht möglich, den Temperaturkoeffizienten
des Klebemittels auf den der zu verbindenden Teile in ausreichendem Maße abzustimmen.
Bei der Verbindung der einzelnen Glieder des Kaskadenstromwandlers miteinander gemäß
der Erfindung können dagegen die
beim Härten des Klebemittels und
die bei der betriebsmäßigen Benutzung des Kaskadenwandlers, insbesondere der Erwärmung
der aktiven Wandlerteile und der Isolierkörper auftretenden Spannungen nicht zu
irgendwelchen Zerstörungen oder Schäden führen, da sie von den elastischen Zwischenschichten
aufgenommen werden.The invention has the further development of such a current transformer
to the object and consists in the fact that he as a member of a in a manner known per se
cascade current transformer consisting of two or more superposed links
serves and that the insulating body is electrically connected to one another in a manner known per se
mechanically connected members together using an adhesive, preferably
a polymerizable synthetic resin, via at least one elastic intermediate layer
are connected, which the when connecting (hardening of the adhesive) and during
the operational use of the elements of the cascade current transformer
Absorbs tension or stresses. Since the height, the space requirements and the
Weight of each individual link are extremely low and thanks to the adhesive bond
of the individual links a faultless electrical and mechanical point of view
Attachment of the individual parts to one another is achieved by the omission
the compression rings, springs, screws previously used to connect such links
etc. is simple and very space-saving, the cascade current transformer is characterized according to
the invention compared to all known constructions due to its particularly small overall height,
low weight and small footprint as well as its simple structure Es
has been known for a long time, two from the same material or from different
Materials existing parts or components by an adhesive, z. B. a polymerizable
Synthetic resin to join together. So you have already made porcelain insulators
two parts are made, which at their abutment surfaces by means of a low pressure or
Synthetic resin, e.g. B. from the group of ethoxylin resins, mechanically strong and dielectric
be tightly connected to each other. You also have porcelain bodies in this way
with metal parts and also plastic or molded bodies with ceramic or
metallic parts connected. With regard to the stresses that arise during hardening
of the adhesive and during operational heating of the interconnected
Parts occur and lead to the destruction of the adhesive joint or the parts themselves
attempts have been made to determine the temperature coefficient of the used as an adhesive
Synthetic resin by adding oxides, e.g. B. quartz powder, the temperature coefficient
to match the two porcelain bodies to be connected. This means
fails, however, if the parts to be joined are made of different materials
exist, i.e. have different temperature coefficients. It is also with the connection
of parts made of the same material is usually not possible, the temperature coefficient
to match the adhesive to that of the parts to be connected to a sufficient extent.
When connecting the individual elements of the cascade current transformer to one another in accordance with
the invention, however, can
when curing the adhesive and
those during the operational use of the cascade converter, especially the heating
of the active converter parts and the insulators are not allowed to occur
cause any destruction or damage as they are caused by the elastic intermediate layers
be included.
Um die einzelnen Glieder des Kaskadenstromwandlers gemäß der Erfindung
leicht voneinander trennen zu können, wenn beispielsweise eine Reparatur notwendig
ist oder ein beschädigtes Glied durch ein neues ersetzt oder auch eines von den
Gliedern einzeln betrieben werden soll, kann die Anordnung so getroffen werden,
daß die mechanische Verbindung zweier benachbarter Glieder des kaskadenstromwandlers
über zwei in an sich bekannter Weise aus Metall bestehende rahmenförmige, aufeinander
passende und lösbar mittels Schrauben od. dgl. aneinander zu befestigende Armaturteile
erfolgt, von denen der eine über eine elastische Zwischenschicht an dem Rand der
unteren Isolierkörperöffnung des oberen Gliedes, der andere über eine elastische
Zwischenschicht an dem Rand der oberen Isolierkörperöffnung des unteren Gliedes
angeklebt ist.To the individual members of the cascade current transformer according to the invention
easy to separate from each other if, for example, a repair is necessary
or replace a damaged link with a new one, or one of the
Links are to be operated individually, the arrangement can be made so that
that the mechanical connection of two adjacent links of the cascade current transformer
via two frame-shaped, one on top of the other, consisting of metal in a manner known per se
fitting parts to be fastened to each other and detachable by means of screws or the like
takes place, one of which has an elastic intermediate layer on the edge of the
lower insulator opening of the upper member, the other via an elastic
Intermediate layer on the edge of the upper insulator opening of the lower link
is glued on.
An sich ist es bei Kaskadenstromwandlern bereits bekannt, die Isolierkörper
der einzelnen Glieder mechanisch über zwei aus Metall bestehende rahmenförmige,
lösbar mittels Schrauben miteinander vereinigte Armaturteile zu verbinden. Diese
Armaturteile sind aber bei den bekannten Anordnungen nicht über elastische Zwischenschichten
an den Isolierkörpern angeklebt, sondern mittels Druckringe, Federn, Schrauben usw.
an den Isolierkörpern befestigt.It is already known per se in cascade current transformers, the insulating bodies
the individual links mechanically via two metal frame-shaped,
to releasably connect fitting parts that are united with one another by means of screws. These
In the known arrangements, however, fitting parts do not have elastic intermediate layers
glued to the insulators, but by means of pressure rings, springs, screws, etc.
attached to the insulators.
In den Abb. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Stromwandler
gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Seitenansichten und Schnitten und in einer
Aufsicht dargestellt. Die Kaskade besteht hier aus zwei Gliedern A und B und ist
beispielsweise für eine Betriebsspannung von etwa 60 kV bestimmt. Jedes von den
beiden Gliedern hat einen vorzugsweise aus Porzellan bestehenden einteiligen Isolierkörper
11a bzw. 11b, der gemäß dem Hauptpatent ausgebildet ist und zwei die Form eines
Teiles eines Hohlringes aufweisende Räume 12a und 1311 bzw. 12b und 13b besitzt.
Der Raum 12a dient zur Aufnahme der Primärwicklung 14a, der Raum 13b zur Aufnahme
des die Sekundärwicklung 17b des Kaskadenwandlers tragenden Eisenkernes 15b. Der
Raum 13a nimmt den Eisenkern 15a des oberen Gliedes A auf, der die Wicklung 1711
trägt, welche die Primärwicklung 14b des unteren Gliedes B speist; diese ist in
dem Raum 12b untergebracht. Die die Wicklungen 1411 und 14b aufnehmenden Hohlringteile
12a und 12b enden in Fortsätzen 16a und 16b derart, daß jeder von den Isolierkörpern
11a und 11b die Form eines Topfes oder Kastens hat, der von einem Querdurchgang
in Gestalt eines halben Hohlringes 13a bzw. 13b durchsetzt wird. Im übrigen kann
jedes von den beiden Gliedern A und B so ausgebildet und aufgebaut
sein, wie in dem Hauptpatent im einzelnen erläutert ist: Die Fortsätze 16a und 16b
sind mit Schirmen 18a bzw. 18b versehen. Die Eisenkerne 1511 und 15b werden zweckmäßig
aus hochpermeablem Bandmaterial als Ringkerne gewickelt. Wie man die Ringkerne in
die halben Hohlringe 13a und 13b bequem einbringen und bewickeln kann, ist in dem
Hauptpatent schon beschrieben. Auch andere Verfahren zum leichten Einbringen solcher
Bandringkerne (z. B. Zerschneiden in zwei Hälften und Einschichten der einzelnen
Halbringe unter Versetzung der Stoßstellen) sind bereits lange bekannt und können
hier entsprechend angewendet werden; gegebenenfalls kann man dabei die Spulen 17a
und 17b halbringförmig ausbilden, vorher fertigwickeln und in die halben
Hohlringe 13a, 13b vor dem Einschichten der Eisenkerne hineinschieben.In Figs. 1 to 3 an embodiment of a current transformer according to the invention is shown in two different side views and sections and in a plan view. The cascade here consists of two elements A and B and is intended for an operating voltage of around 60 kV, for example. Each of the two members has a one-piece insulating body 11a or 11b, preferably made of porcelain, which is designed according to the main patent and has two spaces 12a and 1311 or 12b and 13b in the form of part of a hollow ring. The space 12a serves to accommodate the primary winding 14a, the space 13b to accommodate the iron core 15b carrying the secondary winding 17b of the cascade converter. The space 13a accommodates the iron core 15a of the upper link A, which carries the winding 1711, which feeds the primary winding 14b of the lower link B; this is housed in space 12b. The hollow ring parts 12a and 12b receiving the windings 1411 and 14b end in extensions 16a and 16b in such a way that each of the insulating bodies 11a and 11b has the shape of a pot or box through which a transverse passage in the form of a half hollow ring 13a and 13b, respectively, passes . In addition, each of the two links A and B can be designed and constructed as explained in detail in the main patent: The extensions 16a and 16b are provided with screens 18a and 18b, respectively. The iron cores 1511 and 15b are expediently wound as toroidal cores from highly permeable strip material. How the toroidal cores can be conveniently introduced into the half hollow rings 13a and 13b and wound is already described in the main patent. Other methods for the easy introduction of such band ring cores (e.g. cutting into two halves and layering the individual half rings with offset of the joints) have been known for a long time and can be used here accordingly; If necessary, the coils 17a and 17b can be designed in the shape of a semicircle, finished winding beforehand and pushed into the half hollow rings 13a, 13b before the iron cores are layered.
Die mechanische Verbindung der beiden aufeinandergesetzten Glieder
A und B geschieht folgendermaßen. An dem Rand der unteren Öffnung des oberen Isolierkörpers
1111 ist unter Zwischenfügung einer elastischen Schicht 19 ein metallischer Rahmen
20, zweckmäßig mit abgerundetem Außenrand, mittels eines Klebemittels befestigt,
welches vorzugsweise ein polymerisierbares, härtbares Kunstharz, z. B. aus der Gruppe
der Äthoxylinharze ist. Die elastische Zwischenschicht, die beispielsweise auf beiden
Flächen mit dem Klebemittel bestrichen wird, kann aus Gummi bestehen. Auf den Rand
der oberen Öffnung des unteren Isolierkörpers 11b ist in der gleichen Weise über
eine elastische Zwischenschicht 21 der Armaturteil 22 angeklebt, der ähnlich wie
ein hohler Pyramidenstumpf ausgebildet ist, damit er einerseits an den Rahmen 20,
andererseits auf die eine geringere Weite aufweisende obere Öffnung des Isolators
11b paßt. Nach Fertigstellung der beiden Glieder A und B
werden die
beiden Armaturteile 20 und 22 durch Schrauben miteinander (lösbar) verbunden. In
dem von dem Armaturteil22 umgebenen Raum liegt der aus dem oberen Isolator 1111
herausragende Teil des Eisenkernes 15a. Dieser kann gegebenenfalls auch in den Fortsatz
16b hineinragen, so daß der Armaturteil 22 gegebenenfalls flacher im Interesse einer
Verminderung der Bauhöhe des Kaskadenwandlers gemacht werden kann. An dem Rand der
unteren Öffnung des unteren Isolators 11b ist über eine elastische Zwischenschicht
23 ein metallischer Rahmen 24 angeklebt, mit dem der Kaskadenwandler, zweckmäßig
lösbar, auf einem Fundamentrahmen 25 befestigt wird. In dessen Hohlraum liegt der
aus dem Isolator 11b herausragende Eisenkernteil; an bzw. in dem Fundament sind
auch die sekundären Anschlußklemmen des Kaskadenwandlers, gegebenenfalls auch noch
ein Abgleichwandler untergebracht.The mechanical connection of the two superposed links A and B takes place as follows. At the edge of the lower opening of the upper insulating body 1111, with the interposition of an elastic layer 19, a metallic frame 20, suitably with a rounded outer edge, is attached by means of an adhesive, which is preferably a polymerizable, curable synthetic resin, e.g. B. from the group of ethoxylin resins. The elastic intermediate layer, which is coated with the adhesive on both surfaces, for example, can consist of rubber. On the edge of the upper opening of the lower insulating body 11b, the fitting part 22 is glued in the same way via an elastic intermediate layer 21, which is formed similarly to a hollow truncated pyramid so that it is on the one hand on the frame 20 and on the other hand on the smaller upper one Opening of the insulator 11b fits. After completion of the two links A and B , the two fitting parts 20 and 22 are connected to one another (detachable) by screws. The part of the iron core 15a protruding from the upper insulator 1111 lies in the space surrounded by the fitting part 22. This can, if necessary, also protrude into the extension 16b, so that the fitting part 22 can be made flatter in the interest of reducing the overall height of the cascade converter. A metallic frame 24 is glued to the edge of the lower opening of the lower insulator 11b via an elastic intermediate layer 23, with which the cascade converter is fastened to a foundation frame 25, expediently detachably. The iron core part protruding from the insulator 11b lies in its cavity; the secondary terminals of the cascade converter, possibly also a balancing converter, are also accommodated on or in the foundation.
An der oberen Öffnung des oberen Isolierkörpers 11a können die primären
Anschlußstücke 26 und 27 des Kaskadenwandlers, die mit den Enden der Primärwicklung
14a verbunden sind und beispielsweise Anschlußbolzen 28, 29 aufweisen, .in der für
die Armaturteile beschriebenen Art und Weise über eine elastische Zwischenschicht
angeklebt sein. Beispielsweise ist ein Rahmen 30 aus festem Isolierstoff über eine
elastische Zwischenschicht 31 an dem Rand des Fortsatzes 16a angeklebt, und an diesem
Rahmen werden dann die beiden Anschlußstücke 26 und 27 zweckmäßig lösbar befestigt.
Der Rahmen 30 kann auch aus zwei voneinander isolierten oder überhaupt getrennten
Metallteilen bestehen. Verschlossen ist die obere Öffnung des Isolators 11a durch
eine Kappe 32, durch welche die Anschlußbolzen 28, 29 hindurchgeführt sind.At the upper opening of the upper insulating body 11a, the primary
Connections 26 and 27 of the cascade converter connected to the ends of the primary winding
14a are connected and, for example, have connecting bolts 28, 29, .in the for
the fitting parts described manner via an elastic intermediate layer
be glued on. For example, a frame 30 made of solid insulating material over a
elastic intermediate layer 31 glued to the edge of the extension 16a, and to this
The two connecting pieces 26 and 27 are then appropriately releasably attached to the frame.
The frame 30 can also consist of two separate or isolated from one another
Consist of metal parts. The upper opening of the insulator 11a is closed by
a cap 32 through which the connecting bolts 28, 29 are passed.
In der an Hand der Abb. 1 bis 3 beschriebenen Art und Weise kann man
auch einen aus drei Gliedern bestehenden Kaskadenstromwandler aufbauen, der dann
für eine Betriebsspannung von etwa 110 kV verwendbar ist.In the manner described with reference to Figs. 1 to 3 you can
also build a three-link cascade current transformer, which then
can be used for an operating voltage of about 110 kV.