DE1065095B - Power capacitor, switchable at connection terminals, especially for high voltage - Google Patents
Power capacitor, switchable at connection terminals, especially for high voltageInfo
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Description
An Anschlußklemmen umschaltbarer Starkstromkondensator, insbesondere für Hochspannung Zur Kompensation der in Starkstromnetzen auftretenden Blindleistung werden neuerdings in immer stärkerem Maße Starkstromkondensatoren verwendet. Insbesondere bei Freiluftaufstellung werden solche Kondensatoranlagen meistens aus Einzelkondensatoren nach dem Baukastensystem zusammengesetzt, wobei je nach der Zahl der in Reihen- oder Parallelschaltung verwendeten Einzelelemente den Erfordernissen der Anlage hinsichtlich Spannung oder hinsichtlich der zu liefernden Blindströme Genüge geleistet werden kann, obwohl die Einzelkondensatoren unter sich sowohl hinsichtlich ihrer Spannung als auch hinsichtlich des abgegebenen Blindstromes gleich sind. Da die einzelnen Kondensatoren bei der Reihenschaltung über Stützisolatoren voneinander getrennt aufgestellt sind, erweist sich eine Reihenschaltung allzu vieler Kondensatoren als unvorteilhaft. Man hat daher für nach dem Baukastensystem erstellte Anlagen mehrere Kondensatorgrundeinheiten geschaffen, damit man auch bei sehr hohen Spannungen mit einer Reihenschaltung von verhältnismäßig wenig Einheiten pro Anlage auskommt. Diese Kondensatörgrundeinheiten werden dabei innerhalb der Gesamtanordnung jeweils mit nur einer Nennspannung betrieben. Sie weisen gewöhnlich nur eine isolierte Anschlußklemme auf, während der zweite Pol des Wickelpaketes innerhalb des Kondensatorgehäuses an dieses angeschlossen ist. Bei der Reihenschaltung von zwei solchen Grundeinheiten werden dann die beiden Gehäuse miteinander verbunden und die Spannung an die isolierten Anschlußklemmen der einzelnen Einheiten gelegt.Power capacitor switchable at connection terminals, in particular for high voltage To compensate for the reactive power occurring in high voltage networks Power capacitors have recently been used to an increasing extent. In particular When installed outdoors, such capacitor systems are usually made up of individual capacitors assembled according to the modular system, depending on the number of or parallel connection, the individual elements used meet the requirements of the system in terms of voltage or in terms of the reactive currents to be supplied can be, although the individual capacitors among themselves both in terms of their The voltage and the output reactive current are the same. Since the individual capacitors when connected in series via post insulators from each other are set up separately, it turns out that there are too many capacitors connected in series as disadvantageous. You therefore have systems built according to the modular system Several basic capacitor units were created so that one can operate even at very high voltages with a series connection of relatively few units per system. These basic capacitor units are in each case within the overall arrangement operated with only one nominal voltage. They usually only have one insulated connector while the second pole of the winding package is inside the capacitor housing is connected to this. When connecting two such basic units in series the two housings are then connected to one another and the voltage is applied to the isolated ones Connect the terminals of the individual units.
Damit ein innerhalb eines Gehäuses angeordneter Kondensator mit verschiedenen Spannungs- und Kapazitätswerten betrieben werden kann, ist es bereits bekannt, den einen Pol der im Kondensatorinnern befindlichen, in ihrer Aufeinanderfolge steigende Kapazitätswerte aufweisenden Wickelgruppen jeweils an gesonderte Anschlußklemmen zu führen und den anderen Pol der Wickelgruppen mit einer gemeinsamen Anschlußklemme zu verbinden. Hierbei ergibt sich jedoch eine verhältnismäßig große Anzahl von Anschlußklemmen, deren Unterbringung auf dem Kondensatorgehäuse Schwierigkeiten bereitet.So that a capacitor arranged within a housing with different Voltage and capacitance values can be operated, it is already known to the one pole of the one inside the capacitor, increasing in sequence Winding groups with capacitance values each to separate connection terminals to lead and the other pole of the winding groups with a common connection terminal connect to. However, this results in a relatively large number of terminals, their placement on the capacitor housing causes difficulties.
Weiterhin ist es bekannt, bei Anlaufkondensatoren für Kondensatormotoren den einen Pol der im Innern des Kondensatorgehäuses befindlichen Wickelgruppen an eine Anschlußklemme anzuschließen und die anderen Pole der Wickelgruppen über eine im Innern des Kondensatorgehäuses befindliche Verbindungsleitung parallel zu schalten. Anfang und Ende dieser Parallelschaltung sind aus dem Kondensatorgehäuse herausgeführt. Die Verbindungsleitung ist mit mehreren besonders ausgebildeten Schmelzstellen versehen, so daß vor der Inbetriebnahme eines solchen Kondensators durch Schmelzen der gewünschten Schmelzstelle eine Unterteilung des Kondensators in zwei den Betriebsverhältnissen des betreffenden Motors angepaßte Einzelkondensatoren möglich ist, von denen der eine als Dauerbetriebskondensator an der Wicklung des Motors verbleibt, während der andere nur zum Anlassen des ?Motors eingeschaltet wird. Eine nachträgliche Änderung des einanal gewählten Kapazitätsverhältnisses dieser beiden Einzelkondensatoren ist dann nicht mehr möglich.It is also known for starting capacitors for capacitor motors one pole of the winding groups located inside the capacitor housing to connect a terminal and the other poles of the winding groups via a to connect the connecting line located inside the capacitor housing in parallel. The beginning and end of this parallel connection are led out of the capacitor housing. The connecting line is provided with several specially designed melting points, so that before starting up such a capacitor by melting the desired Melting point a division of the capacitor into two operating conditions the motor in question adapted individual capacitors is possible, of which the one remains on the winding of the motor as a continuous operating capacitor while the other is only switched on to start the engine. A subsequent change of the capacitance ratio of these two individual capacitors selected for one channel is then no longer possible.
Die Erfindung geht einen anderen Weg, um bei nach dem Baukastensystem zusammengesetzten Kondensatoranlagen eine leichtere Anpassung der Anlage an die jeweilige Spannung zu ermöglichen, ohne daß allzu viele Einzelkondensatoren in Reihe geschaltet und ohne daß Kondensatoren der verschiedensten Größen lagermäßig gehalten werden müssen. Gemäß der Erfindung ist bei einem an Anschlußklemmen umschaltbaren Starkstromkondensator, insbesondere für Hochspannung, in dessen Gehäuse sich ein Wickelpaket befindet, das aus in Reihe geschalteten gleich großen Wickelgruppen besteht, die Reihenschaltung der Wickelgruppen durch an Anschlußklemmen des Kondensatorgehäuses angeschlossene Anzapfungen in mehrere gleich große Teilkondensatoren unterteilt, die in Parallelschaltung oder in Reihen-Parallel-Schaltung miteinander verbandbar sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß man sich beim Aufbau einer Kondensatoranlage nach dem Baukastensystem leichter der jeweiligen Spannung anpassen kann, da an dem einzelnen Kondensator durch Umschaltung der Wickelgruppen die Nennspannung bei konstanter Leistung auf ein ganzzahliges Vielfaches erhöht werden kann. Da in den üblichen Drehstromnetzen die verschiedenartigsten Nennspannungen von beispielsweise 3, 5, 6, 10, 20 und 30 kV auftreten, ermöglicht die Anordnung nach der Erfindung eine Verminderung der Typenzahl der lagermäßig zu haltenden Grundeinheiten, die nach dem Baukastensystem zur Gesamtanlage zusammengestellt werden. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß durch die Umschaltung am Kondensator die Möglichkeit des Einsatzes bei konstanter Leistung für verschiedene Frequenzen besteht.The invention takes a different approach to after the modular system composite condenser systems an easier adaptation of the system to the to enable the respective voltage without having too many individual capacitors in series switched and kept in stock without capacitors of various sizes Need to become. According to the invention, a switchable to terminals Power capacitor, especially for high voltage, in the housing The winding package is made up of winding groups of the same size connected in series consists, the series connection of the winding groups through on terminals of the capacitor housing connected taps divided into several equal-sized partial capacitors, which can be connected to one another in parallel connection or in series-parallel connection are. This has the advantage that when building a capacitor system according to the modular system can be more easily adapted to the respective voltage, since on the individual capacitor by switching the winding groups the nominal voltage at a constant Power can be increased to an integral multiple. As in the usual Three-phase networks the most diverse Nominal voltages of for example 3, 5, 6, 10, 20 and 30 kV occur, enables the arrangement according to the invention a reduction in the number of types of basic units to be kept in stock, which can be put together according to the modular system to form a complete system. Also results the advantage that by switching on the capacitor the possibility of use exists at constant power for different frequencies.
Im folgenden sind an Hand der Figuren der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der neuen Anordnung beschrieben.Several exemplary embodiments are given below with reference to the figures of the drawing of the new arrangement.
Fig. 1 zeigt zunächst die bisherige Anordnung, bei der das Wickelpaket im Kondensatorkasten in vier Teilkondensatoren 1 bzw. Wickelgruppen unterteilt ist, die in Reihe geschaltet sind, wobei das eine Ende mit dem Kondensatorkasten bei 3 verbunden ist, während das zweite Ende mit einer isolierten Außenklemme 2 verbunden ist.Fig. 1 first shows the previous arrangement in which the winding package is divided into four partial capacitors 1 or winding groups in the capacitor box, which are connected in series, one end with the capacitor box at 3 is connected, while the second end is connected to an insulated outer terminal 2 is.
Fig.2 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung. Das Wickelpaket des Kondensators besitzt in der Mitte zwischen der Außenklemme 2 und dem Gehäuseanschluß 3 eine Anzapfung, die mit einer zweiten isolierten Außenklemme 4 verbunden ist.Fig.2 shows an arrangement according to the invention. The wrap package of the Capacitor has in the middle between the outer terminal 2 and the housing connection 3 a tap which is connected to a second isolated external terminal 4.
Fig. 3 zeigt die Schaltung für die hohe Spannung. Die äußere Spannung U1 ist an die Gehäuseklemme 3 und an die Klemme 2 angeschlossen, während die Anzapfungsklemme 4 frei ist. Bei der äußeren Spannung ITZ, die die Hälfte von Ui beträgt, sind gemäß Fig. 4 die Klemmen 2 und 3 miteinander verbunden und an den einen Pol von U2 angeschlossen, während die Anzapfungsklemme 4 mit dem zweiten Pol von U, verbunden ist.Fig. 3 shows the circuit for the high voltage. The external tension U1 is connected to the housing terminal 3 and to the terminal 2, while the tapping terminal 4 is free. In the case of the external voltage ITZ, which is half of Ui, according to 4 the terminals 2 and 3 connected to one another and connected to one pole of U2, while the tap terminal 4 is connected to the second pole of U i.
Sowohl bei der Schaltung nach Fig. 3 als auch bei der Schaltung nach Fig.4 können bei der Reihenschaltung zweier Kondensatorglieder die Gehäuse miteinander verbunden werden, während die zugeführte Spannung an die Klemmen 2 bzw. 4 angeschlossen wird. Handelt es sich um einen Einphasenkondensator, dessen Gehäuse gegen das Wickelpaket isoliert ist, so fällt bei den Anordnungen der Fig. 3 und 4 der Anschluß an eine Gehäuseklemme 3 weg. An dessen Stelle ist noch eine zweite isolierte Klemme vorgesehen, zu der als dritte die Anzapfungsklemme hinzutritt.Both in the circuit according to FIG. 3 and in the circuit according to 4, when two capacitor elements are connected in series, the housings can be connected to one another connected while the supplied voltage is connected to terminals 2 and 4 will. If it is a single-phase capacitor, its housing against the winding package is isolated, so falls in the arrangements of FIGS. 3 and 4, the connection to one Housing terminal 3 away. A second isolated terminal is provided in its place, to which the tapping terminal is the third.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung, bei der die in Reihe geschalteten Wickelgruppen innerhalb des Wickelpaketes in vier gleich große Teilkondensatoren unterteilt sind. Die Mitte zwischen den beiden Enden 5 und 6 der Reihenschaltung ist bei gleichzeitiger Unterteilung des Wickelpaketes in zwei Teilkondensatoren mit dem Kondensatorgehäuse verbunden (Gehäuseklemme 7). Die beiden Teilkondensatoren sind außerdem wiederum in der Mitte der Reihenschaltung mit Anzapfungen versehen, die zu den isolierten Klemmen 8 und 9 geführt sind.Fig. 5 shows a circuit in which the series-connected winding groups are subdivided into four equal-sized partial capacitors within the winding package. The middle between the two ends 5 and 6 of the series connection is at the same time Subdivision of the winding package into two partial capacitors with the capacitor housing connected (housing terminal 7). The two partial capacitors are also in turn in the middle of the series connection with taps leading to the isolated Terminals 8 and 9 are guided.
Fig.6 zeigt die Schaltung dieser Anordnung bei Erniedrigung der zugeführten Spannung UZ auf die Hälfte gegenüber der Spannung[' 1 der Fig. 5. Die beiden Endklemmen 5 und 6 sind miteinander verbunden und an den einen Pol von t'" angeschlossen, während der zweite Pol mit der Gehäuseklemme 7 verbunden ist. Die Anzapfungsklemmen 8 und 9 sind frei.Fig. 6 shows the circuit of this arrangement when the supplied Voltage UZ to half that of the voltage ['1 of FIG. 5. The two end terminals 5 and 6 are interconnected and connected to one pole of t '"while the second pole is connected to the housing terminal 7. The tapping terminals 8 and 9 are free.
Fig. 7 zeigt die Schaltung, bei der die außen zugeführte Spannung U3 nur den vierten Teil der Spannung Ui der Fig. 5 beträgt. Die durch die Anzapfungen geschaffenen vier Teilkondensatoren sind hier alle parallelgeschaltet, wobei dieAnzapfungsklemmen 8 und 9 miteinander und mit dein einen Pol von U., verbunden sind, während die Endklemmen 5 und 6 mit der Gehäuseklemme 7 und dem zweiten Pol von t7.3 verbunden sind. Bei der Reihenschaltung mehrerer gemäß Fig.6 und 7 geschalteter Kondensatoren kann man wieder die Gehäuse zweier Glieder bzw. Gliedergruppen miteinander verbinden. Bei der Schaltung nach Fig.5 ist dies nicht möglich, da die Gehäuse dann Spannungsunterschiede in der Größe der vollen Gliederspannung aufweisen.Fig. 7 shows the circuit in which the externally supplied voltage U3 is only the fourth part of the voltage Ui of FIG. The ones through the taps The four partial capacitors created are all connected in parallel here, with the tapping terminals 8 and 9 are connected to one another and to one pole of U., while the end terminals 5 and 6 are connected to the housing terminal 7 and the second pole of t7.3. at the series connection of several capacitors connected according to FIGS. 6 and 7 can be used again connect the housings of two links or groups of links to one another. at this is not possible with the circuit according to FIG. 5, since the housing then has voltage differences in the size of the full link tension.
Die Fig. 8 und 9 der Zeichnung zeigen die Schaltung für einen Drehstromkondensator, bei dem also in dem Kondensatorgehäuse drei Reihenschaltungen der Wikkelgrupen des insgesamten Wickelpaketes vorhanden sind. Die einen Enden dieser drei Reihenschaltungen sind zu einem Sternpunkt vereinigt und zu einer Gehäuseklemme 17 geführt, die anderen Enden der drei Reihenschaltungen sind an drei isolierte Klemmen 181 bis 183 angeschlossen. Außerdem sind die Mittenanzapfungen der drei Reihenschaltungen zu weiteren isolierten Klemmen 191 bis 193 geführt. Fig. 8 zeigt die Schaltung für die hohe Drehstromspannung. Die drei Phasen der zugeführten Spannung sind hier an die Klemmen 181 bis 183 angeschlossen, während die Anzapfungsklemmen 191 bis 193 frei sind. Fig. 9 zeigt die Schaltung für die niedrige Drehstromspannung. Die drei Klemmen 181 bis 183 sind hier mit der Sternpunktgehäuseklemme verbunden. Die von außen zugeführte Drehstromspannung ist an die Anzapfungs -klemmen 191 bis 193 angeschlossen.8 and 9 of the drawing show the circuit for a three-phase capacitor, In the case of the three series connections of the winding groups in the capacitor housing total winding packages are available. One end of these three series connections are combined to a star point and led to a housing terminal 17, the others Ends of the three series connections are connected to three isolated terminals 181-183. In addition, the center taps of the three series connections are isolated from others Terminals 191 to 193 led. Fig. 8 shows the circuit for the high three-phase voltage. The three phases of the supplied voltage are here connected to terminals 181 to 183, while the tapping terminals 191 to 193 are free. Fig. 9 shows the circuit for the low three-phase voltage. The three terminals 181 to 183 are here with the Star point housing terminal connected. The three-phase voltage supplied from the outside is connected to the tapping terminals 191 to 193.
Bei den Anordnungen nach den Fig.5 bis 7 sind vier isolierte Klemmen 5, 6 und 8, 9 erforderlich. Der Platz für diese Klemmen läßt sich am Klemmendeckel nicht immer aufbringen, obwohl die Klemmen 8 und 9 nur für die halbe Reihenspannung der Klemmen 5 und 6 zu bemessen sind, die wiederum nur für die halbe Nennspannung des Kondensatorgliedes ausgeführt zu werden brauchen. Man kann diesen Platzschwierigkeiten dadurch aus dem Wege gehen, daß man den Isolator der Endklemme in mehrere Teile unterteilt und die Anzapfungsklemme zwischen diesen Isolatorteilen nach außen führt.In the arrangements according to FIGS. 5 to 7 there are four isolated terminals 5, 6 and 8, 9 required. The space for these terminals can be found on the terminal cover do not always apply, although terminals 8 and 9 are only used for half the series voltage of terminals 5 and 6 are to be measured, which in turn are only for half the nominal voltage of the capacitor element need to be carried out. You can have these space problems get out of the way by splitting the end clamp insulator into several parts divided and the tapping terminal between these isolator parts leads to the outside.
Fig. 10 der Zeichnung zeigt diese Anordnung, wobei 10 die Wand des Kondensatorgehäuses darstellen soll, 11 den mittleren Klemmenbolzen, der mit dem einen Pol des Wickelpaketes verbunden ist. Der Isolator ist in die beiden Teile 12 und 13 unterteilt. Zwischen diesen Teilen ist eine Anzapfung 14 nach außen geführt bzw. an eine äußere Anschlußstelle 15 angeschlossen. Zur Erhöhung der Überschlagsfestigkeit ist der Isolierteil 12 rohrartig nach unten verlängert und wird von dem Isolierteil 13 umfaßt. Zwischen den beiden Teilen läuft dann die Anzapfleitung 14. Um das Kondensatorinnere an den Durchführungsstellen der Klemmen druckfest bzw. öldicht abzudichten, sind in an sich bekannter Weise auf dem Durchführungsporzellan Platinierungen 16 vorgesehen, auf die Abschlußkappen oder -ringe 15 bzw. 17 weich aufgelötet sind.Fig. 10 of the drawing shows this arrangement, where 10 is the wall of the To represent the capacitor housing, 11 the middle terminal bolt, which is connected to the one pole of the winding package is connected. The isolator is in the two parts 12 and 13 divided. A tap 14 is led to the outside between these parts or connected to an external connection point 15. To increase the flashover strength the insulating part 12 is extended downward like a tube and is from the insulating part 13 includes. The tap line 14 then runs between the two parts. Around the inside of the condenser must be sealed pressure-tight or oil-tight at the lead-through points of the terminals Platinizations 16 are provided in a manner known per se on the leadthrough porcelain, on the end caps or rings 15 and 17 are soft soldered.
Als Anwendungsgebiete für den neuen Starkstromkondensator ergeben sich Phasenschieberkondensatoren für Innenraum- oder für Freiluftanlagen, ferner Kondensatora_nlagen nach dein Baukastensystem (insl)e--ondere für Freiluftanlagen) und Reihenkondensatoren, ebenfalls vorwiegend für Freiluftanlagen. Als weiteres Anwendungsgebiet sind noch Mittelfrequenzkondensatoren in Papier-01- oder Papier-Clophenode: Styroflex-Luft- oder Stvroflex-Öl-Ausführung zu nennen.As areas of application for the new high-voltage capacitor phase shift capacitors for indoor or outdoor systems, furthermore Capacitor systems according to your modular system (insl) e - other for outdoor systems) and series capacitors, also mainly for outdoor systems. As another Areas of application are medium-frequency capacitors in paper-01 or paper clophenode: Styroflex-Luft- or Stvroflex-Öl-execution should be mentioned.
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|---|---|---|---|
| DES28873A DE1065095B (en) | 1952-06-10 | 1952-06-10 | Power capacitor, switchable at connection terminals, especially for high voltage |
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| DE1065095B true DE1065095B (en) | 1959-09-10 |
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| DES28873A Pending DE1065095B (en) | 1952-06-10 | 1952-06-10 | Power capacitor, switchable at connection terminals, especially for high voltage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1065095B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3838334A (en) * | 1971-03-29 | 1974-09-24 | Westinghouse Electric Corp | Electrical device with two-terminal bushing |
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- 1952-06-10 DE DES28873A patent/DE1065095B/en active Pending
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