DE1018985B - In einem einteiligen Kunstharzisolierkoerper eingebetteter, in Stuetzbauweise ausgefuehrter Messwandler und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

In einem einteiligen Kunstharzisolierkoerper eingebetteter, in Stuetzbauweise ausgefuehrter Messwandler und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE1018985B
DE1018985B DEM17889A DEM0017889A DE1018985B DE 1018985 B DE1018985 B DE 1018985B DE M17889 A DEM17889 A DE M17889A DE M0017889 A DEM0017889 A DE M0017889A DE 1018985 B DE1018985 B DE 1018985B
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DE
Germany
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insulating body
transducer
cup
synthetic resin
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Application number
DEM17889A
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English (en)
Inventor
Dipl-El-Ing Eth Alfred Imhof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moser Glaser and Co AG
Original Assignee
Moser Glaser and Co AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/34Combined voltage and current transformers
    • H01F38/36Constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

  • In einem einteiligen Kunstharzisolierkörper eingebetteter, in Stützbauweise ausgeführter Meßwandler und Verfahren zu seiner Herstellung Für elektrische, insbesondere hochspannungstechnische Zwecke sind; gewisse Kunstharze, insbesondere Niederdruckgießharz, als vorzügliche Werkstoffe be- kannt, die sowohl der mechanischen Halterung als auch der elektrischen Isolierung dienen: und die Herstellung von Einkörpergebilden erlauben, bei denen z. B. aktive Teile, wie Spulen., Kerne od. d'gl. .in, die Kun;stharzmasse mit eingebettet werden. Diese vorteilhaften Kunstharze sind bereits auch für zugleich als. Stützer dienende Meßwandler bekannt.
  • Für diese Ausführungsformen ist es weiter bekannt, einen blockförmigen Unterteil aus dem Isolierharz vorzusehen, der sowohl eine verhältnismäßig große Standfläche gewährt als zugleich. auch die aktiven Teile aufnimmt, während sich, mach oben eine aus demselben Isolierharz bestehende Durchführung abnehmenden Durchmessers anschließt, welche die Zu- und Ableitungen umfaßt. Hierbei ist aber die erdnahe Lage der aktiven Teile ungünstig, unter anderem weil die Isolierschicht zwischen diesen Teilen und dem Erdpotential verhältnismäßig dick sein: muß, so. daß auch viel Isolierharz aufzuwenden ist. Außerdem sind die zu den unten befindlichen Hochspannungswicklungen führenden Ein- und von ihnen: wieder zurückführenden Ausleitungen verhältnismäßig lang und entsprechend zu isolieren, wodurch ebenfalls. der Al.1fwan.d an Isolierharz erhöht wird. Auch bereitete es bisher sehr große Schwierigkeiten, derartige Stützerwandler als kombiniertes Meßwandler, z. B. Stromwan:dler mit Spannungswandler vereinigt, auszuführen.
  • Wesentliche Ziele der Erfindung bestehen demgemäß darin, in einfacher Weise einen als Stützer verwendbaren:, auch baulich einfachen; Meßwandler zu schaffen,, bei dem sich aktive Teile in der Nähe des Kopfes des Stützers befinden und der bei verhältnismäßig wenig Isoliermasse gleichwohl eine hohe Standfestigkeit aufweist und außerdem ohne Schwierigkeit als kombinierter Meßwandler ausgeführt werden kann.
  • Nach der Erfindung werden alle diese Ziele und weitere Vorteile dadurch verwirklicht, da.ß der Isolierkörper sich vom Wandlerkopf zur Standfläche etwa in Becherform konisch allmählich erweitert und in seinem Kopf aktive Wandlerteile, bei einer Wandlerkombination vorzugsweise den Stromwandler, aufnimmt, wobei die Isolierkörperwandungen zur Standfläche hin, allmählich mit schwächerem OOuerschnitt ausgeführt werden und einen vom Kopf bis zur Standfläche hin sich erstreckenden, zunehmend größer werdenden Hohlraum zwischen sich einschließen.
  • Die Becherform ermöglicht es vor allem auch, mit einem sehr kleinen Aufwand an Gießharz eine verhältnis.mä.ßig sehr große Standfläche zu verwirklichen. Hierbei wurde überraschend festgestellt, daß ein: sich vom Becherboden zur Mündung hin erweiternder Hohlraum insbesondere die elektrischen. Verhältnisse nicht nachteilig beeinflußt, so da,ß z. B. die hier befindlichen Leiter, Kernteile u. a. m. nicht, wie es b1,3-her allgemein sowohl bei Gießharzwandlern. als auch bei anders isolierten Wandlern für erforderlich gehalten wurde, von einer Isolierschicht unmittelbar umschlossen sein müssen.
  • Vorzugsweise ist der den Becherboden bildende Wandlerkopf so stark, daß der magnetische Kern sowie mindestens die eine Wicklung des Stromwandl; rs von ihm ganz umschlossen sind. Eine solche Ausführungsform eignet sich besonders gut z. B. als Stützer, weil die Primärseite des Stromwandlers gegebenenfalls fluchtrecht in den Leitungszug der Phase eingefügt werden kann.
  • Bei einem kombinierten Meßwandler läßt sich der Spannungswandler auf einfache Weise in den Wandungen des Bechers sowie in dem von ihnen umschlossenen Hohlraum unterbringen. Beispielsweise werden die Primärspulen des Spannungswandlers, in, die Becherwandung eingebettet und der offen, ausgeführte Eisenkern des Spannungswandlers im Hohlraum des Bechers angeordnet. Hierfür ist es ohne Schwierigkeiten, mögliche, passende zylinderförmige Spulen, herzustellen. Vorzugsweise werden die Primärspulen. des Spannungswandlers in die becherförmige Isolierkörperwandung nur so weit eingebettet, daß sie mit der äußeren Oberfläche des Bechers bündig liegen, wodurch sich unter anderem der Vorteil ergibt, daß die Spule nachträglich auf den, Becherkörper aufgewickelt werden kann. Auf die Außenwand des Bechers. können sodann Isolierschirme unmittelbar aufgesetzt werden, die in bekannter Weise sowohl die hochspannungstechnischen Verhältnisse verbessern als z. B. auch gegen Witterungseinflüsse schützen.
  • Werden, die Primärspulen des Spannungswandlei s zugleich als Potentialsteuerungselemen.te verwend?t, kann die Becherwandung gegebenenfalls noch srhw:icher bemessen und hierdurch weiter an Kunstharz gespart werden. Auch andere Potentialsteuerun.gselemente sind anwendbar, z. B. Kondensatorbleche, die sich gegenseitig axial so weit überdecken, daß Steuerkondensatoren: genügender Kapazität gebildet werden. Diese Ausführungsweise ist unter anderem zweckmäßig bei einem einfachen. Stromwandler, dessen aktive Teile im nach oben gekehrten Becherboden untergebracht sind. Auch eine kombinierte Steuerung aus Spulen. und Kondensatoren ist möglich und kann. vorteilhaft sein, etwa um bei Stoßspannungen die Eitigan:gsspule zu entlasten.
  • Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil des neuen Meßwandlers besteht darin, daß der becherförmige Isolierkörper zusammen mit den eingebetteten Wandlerteilen äußerst einfach durch Schleudern aus Kunstharz, vorzugsweise aus Niederdruckgießharz hergestellt werden kann, wobei die Rotationsachse der Schleuderform vertikal stehen soll. Der in die Form eingefüllte direkte Ausgangsstoff eines härtharen, gegebenenfalls mit Zusatzstoffen versetzten Einbettungsharzes steigt beim Schleudern. die Wandungen der vertikalen Form empor und bildet hierbei deu nach Form und Abmessungen. erstrebten Becher, welcher durch eine Polyreaktion, wie z. B. Polymerisation oder Polyaddition nach einer gewissen. Zeit zu einem festen, bei Betriebstemperatur nicht wieder erweichenden Körper aushärtet.
  • Es ist aber auch möglich, einen. geschmolzenen thermoplastischen., bereits polymerisierten Stoff zu schleudern, dessen Schmelzpunkt erheblich über der Betriebstemperatur liegt und der bis. oberhalb dieser Temperatur praktisch nicht fließbar ist, d. h. nic'#-it ohne Anwendung erheblicher Kräfte deformiert wird.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind den. Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen: und der Beschreibung zu entnehmen. Es zeigt Fig. 1 einen Stromwandler, der mit einem Spannungswandler derart kombiniert ist, daß die primäre Wicklung des Spannungswandlers das Spannungsgefälle am Isolierkörper des Stromwandlers steuert; der isolierende Kunstharzbecher ist umgestülpt oder kopfgestellt, Fig. 2 bis 4 einige Ausführungsarten der Einbettung und Fig.5 eine abgewandelte Ausführungsform des Wandlers mit das Potentialgefälle steuernden leitenden Kondensatoreinlagen, ebenfalls mit umgestülptem oder kopfgestelltem Becher.
  • In den stark bemessenen den Wandlerko:pf bildenden Boden des becherförm@igen Isolierkörpers 1 führt der Hochspannungsleiter 2, der sich in die primäre Wicklung 3 eines eingebettet dargestellten Stromwandlers: fortsetzt, der mit dem Kern 4 und der Sekundärwicklung 5 nebst Ableitungen 6 ausgestattet ist. Die Primärspulen 7 des Spannungswandlers sind so weit in den Isolierkörper 1 eingebettet, daß sie einseitig finit dessen äußerer Oberfläche bündig liegen. Sie können aber auch vollständig eingebettet sein. Die Schirme 8 schützen den Wandler gegen Sonne und Regen, sie können aufgesetzt sein, oder mit dem Isc.-lierkörper 1 aus. einem Stück bestehen, wenn ein genügend wetterbeständiges Harz für diesen Körper gewählt wird. Der offene Eisenkern 9 des Spannungswandlers ist am unteren Ende radial ausladend. Der Wandler sitzt auf dem schematisch dargestellten Wandlerfuß 10.
  • Der aus dem Becherb@oden gebildete Kopf des Wandlers ist an der Oberfläche mit einem leitenden Überzug 12 versehen, der um den Stromleiter 2 herum unterbrochen ist. Auch die innere Wandung des Tsolierkörpers ist mit einem leitenden. t%erzug 13 versehen. Im Innern des Hohlraumes des Isolierkörh. rs befindet sich die Sekundärwicklung 14 des Spann;ungswandlers. Der Eisenkern 4 und die primäre Wicklung 3 brauchen nicht notwendig eingebettet zu sein; die eine Säule des Kerns liegt in diesem Falle in einem Querdurchgang des Kunstharzkörpers.
  • Nach der Fig. 2 ist der Eisenkern; als Ring ausgebildet, um den sich die Sekundärwicklung 3 herumschlingt. Die Primärwicklung ist der Stahleiter 2.
  • Nach den. Fig. 3 und 4 besteht die primäre Wicklung 3 aus mehreren Windungen:, die gemäß der Fig. 3 nicht eingebettet sind, während sie bei der Ausführungsform nach der Fig.4 vom Isolierkörper vollständig umschlossen sind.
  • Von den: zur Steuerung des PotentiaIgefälles vorgesehenen leitenden Kondensatorbelägen 11 gemäß der Fig. 5 ist die oberste mit dem lquipoten.tialbelag 12 des. Kopfes verbunden:, die unterste mit dem geerdeten Gehäuse.
  • Da für den Meßwandler nach der Erfindung eine Bauhöhe genügt, welche der geforderten Überschlagspannung entspricht, kann er als Stützer für Sammelschiene, Trenn- und andere Schalter usw. ausgebildet und benutzt werden. Hierfür genügt es im allgemeinen, den Kopf so zu gestalten, daß Apparateteile an ihm befestigt werden: können.
  • Es ist aber auch möglich, in besonderen Fällen, z. B. wenn an. der Oberseite des Wandlers ein m5glichst großer Stützflächendurchmesser verlangt wird, die neue Wandlerausführung auch in. der Weise zu verwenden, daß sich. der Becherboden unten. und die Becherinündung oben befinden. Dies ist oftmals dann erwünscht, wenn der Wandler an der Decke eines Raumes oder an anderer Stelle hängend befestigt wi "-d und als Hängeisolator für einen Spannung führenden Leiter dienen soll.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. In einem einteiligen Kunstharzisolierkörper eingebetteter, in Stützerbauweise ausgeführter Meßwandler, vorzugsweise kombinierter Strom-und Spannungswandler, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Isolierkörper sich vom Wandlerkopf zur Standfläche etwa, in Becberforin konisch allmählich erweitert und in seinem Kopf aktive Wandlerteile, bei einer Wandlerkombination vorzugsweise den Stromwandler, aufnimmt, wobei die Iso:Iierkörperwandungen zur Standfläche hin allmählich mit schwächerem Querschnitt ausgeführt werden und einen vom Kopf bis zur Standfläche hin sich erstreckenden:, zunehmend größer werdenden Hohlraum zwischen sich, einschließen. 2. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Becherboden bildende Wan,dlerkap.f so stark, ist, daß der magnetische Kern sowie mindestens die eine Wicklung des Stromwandlers von ihm ganz umschlossen sind. 3. Meßwandler nach den' Ansprüchen. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die becherförmige Isolierkörperwandung die Primärspulen eines Spannungswandlers vorzugsweise so weit eing;-bettet sind, daß sie mit der äußeren, Oberfläche des Isolierkörpers bündig liegen, und daß der offene Eisenkern des Spannungswandlers im Hohlraum des becherförmigen Isolierkörpers, untergebracht ist, wobei in an sich bekannter Weise Schirme unmittelbar auf die Außenwände des becherförmigen. Isolierkörpers aufgesetzt sind. 4. Meßwandler nach den Ansprüchen. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspulen des Spannungswandlers als Potentialsteuerungselemente dienen. 5. Verfahren zur Herstellung des Meßwandlers nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Isolierkörper susammen mit den eingebetteten Wandlerteilen durch Schleudern aus. Kunstharz, vorzugsweise aus härtbarem Niederdruckharz, hergestellt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn: zeichnet, daß ein bereits polymerisierter, geschmolzener, thermoplastischer Kunststoff geschleudert wird, der einen wesentlich über der Betriebstemperatur liegenden Schmelzpunkt besitzt und bis oberhalb der Betriebstemperatur praktisch nicht fließbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1011844; schweizerische Patentschriften Nr. 279 344, 273 452, 268 951; Zeitschrift »Maschinenbau u. Elektrotechnik«, Heft 15/16, Jg. 1951, S. 353 ff.
DEM17889A 1952-07-15 1953-03-24 In einem einteiligen Kunstharzisolierkoerper eingebetteter, in Stuetzbauweise ausgefuehrter Messwandler und Verfahren zu seiner Herstellung Pending DE1018985B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1116806B (de) * 1959-08-21 1961-11-09 Siemens Ag Wandler mit einstueckigem, als Hohlsaeule ausgebildetem Giessharzisolierkoerper
DE1236643B (de) * 1963-07-12 1967-03-16 Siemens Ag Messwandler in Kopfbauweise, insbesondere kunststoffisolierter Stromwandler

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CH268951A (de) * 1948-10-05 1950-06-15 Oerlikon Maschf Stromwandler mit in einer festen Isoliermasse eingebetteten Wicklungen.
CH273452A (de) * 1949-08-04 1951-02-15 Bbc Brown Boveri & Cie An einen Phasenleiter anzuschliessendes, einen Spannungs- und einen Stromwandler enthaltendes Gerät.
CH279344A (de) * 1950-03-20 1951-11-30 Oerlikon Maschf Messwandler in Trockenbauart.
FR1011844A (fr) * 1949-04-04 1952-06-27 Cfcmug Dispositif de mesure électrique

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