DE1208811B

DE1208811B - For different nominal currents switchable winding current transformer

Info

Publication number: DE1208811B
Application number: DEL39008A
Authority: DE
Inventors: Max Koenig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1961-05-18
Filing date: 1961-05-18
Publication date: 1966-01-13

Description

Für verschiedene Nennströme umschaltbarer Wickelstromwandler Es sind bereits Wickelstromwandler mit einem Ringkern bekanntgeworden, die von einer zusammengesetzten Primärwicklung Gebrauch machen. Bei einem dieser bekannten Wickelstromwandler werden von den Stirnseiten des Eisenkernes die Primäranschlüsse eingeführt; jeder dieser Primäranschlüsse läuft im Kernfenster in eine Anzahl von stabförmigen, klauenartigen Gliedern aus, wobei die Glieder beider Anschlüsse im Kernfenster unmittelbar ineinandergeschoben sind. Die Enden benachbarter Glieder sind über den Kern umgreifenden Bügel elektrisch miteinander verbunden. Die Primärwicklung besteht also bei diesem Wickelstromwandler bezüglich der Wicklungsdurchgänge praktisch aus zwei Teilen. Beim bekannten Stromwandler läuft jeder Primäranschluß in vier Glieder aus. Diese sind elektrisch parallel geschaltet, so daß sich eine Primärwicklung mit zwei Windungen ergibt. Ein derartiger Stromwandler ist somit nur für einen Nennstrom, z. B. 300 A, ausgelegt.Winding current transformers that can be switched for different nominal currents There are Winding current transformers with a toroidal core have already become known, which are composed of a Make use of primary winding. In one of these known winding current transformers the primary connections are introduced from the end faces of the iron core; each of these Primary connections run in the core window in a number of rod-shaped, claw-like Outline, with the links of both connections in the core window pushed directly into one another are. The ends of adjacent links are electrical via the bow encircling the core connected with each other. The primary winding therefore exists in this winding current transformer practically in two parts with regard to the winding passages. With the well-known current transformer each primary connection ends in four limbs. These are electrically connected in parallel, so that there is a primary winding with two turns. Such a current transformer is therefore only for a nominal current, e.g. B. 300 A, designed.

In der Praxis besteht nun das Bedürfnis, Wickelstromwandler auch mit mehr als zwei Wicklungen auszurüsten, um so eine ganze Reihe von Stromwandlern mit den verschiedensten Nennströmen zu erhalten. In der Praxis sind dabei unter .anderem folgende Nennströme erwünscht: 50, 75, 100, 150, 200 und 300 A. Mit der bekannten Primärwicklung sind nicht ohne weiteres Wickelstromwandler zu erstellen, die die obengenannten Strombereiche aufweisen.In practice there is now a need to also use winding current transformers to equip more than two windings in order to use a whole range of current transformers to obtain the most varied of nominal currents. In practice, among other things the following nominal currents are desired: 50, 75, 100, 150, 200 and 300 A. With the known Primary windings are not easy to create winding current transformers that the Have the above current ranges.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, Wickelstromwandler mit zusammengesetzter Primärwicklung zu schaffen, bei welchen sich durch einfache Ausgestaltung der Primärwicklung die obengenannten Nennströme erzielen lassen.The invention has set itself the task of winding current transformers with composite primary winding to create, in which by simple design allow the primary winding to achieve the above rated currents.

Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf einen für verschiedene Nennströme umschaltbaren Wickelstromwandler mit einem Ringkern und einer auf diesem angeordneten, zusammengesetzten Primärwicklung, deren das Ringkernfenster durchsetzende Teile gegeneinander isolierte lose Einzelelemente sind, die über den Ringkern umgreifende Bügel miteinander verbunden sind. Die Erfindung besteht darin, daß die losen Einzelelemente im Maximalquerschnitt dreieckförmig ausgebildet sind und in an sich bekannter Weise nebeneinanderhegend die Ringkernöffnung ausfüllen und daß zwecks Umschaltung des Wandlers für die verschiedenen Nennströme ein Teil der losen Einzelelemente in Parallelschaltung mit anderen gleichfalls parallelgeschalteten Einzelelementen in Reihe geschaltet sind. Einer weiteren Ausbildung entsprechend weist die Dreieckform der .losen Einzelelemente einen spitzen Winkel von etwa 30 oder 45' auf; es sind Einzelelemente nur einer Form (entweder 30 oder 45°) oder in Kombination (30 und 45°) im Kernfenster eingesetzt. Zweckmäßig laufen zwei benachbarte lose Einzelelemente jeweils an einer ihrer Stirnseiten in einem Flachanschluß aus.The invention accordingly relates to one for different rated currents switchable winding current transformer with a toroidal core and one arranged on it, composite primary winding, the parts of which penetrate the toroidal core window are isolated from each other loose individual elements that encompass the toroidal core Brackets are connected to each other. The invention consists in that the loose individual elements are triangular in maximum cross-section and in a manner known per se next to each other fill the toroidal core opening and that for the purpose of switching the Converter for the various nominal currents, a part of the loose individual elements in parallel connection connected in series with other individual elements also connected in parallel are. According to a further training, the triangular shape of the .lose individual elements an acute angle of about 30 or 45 '; there are single elements only one Form (either 30 or 45 °) or in combination (30 and 45 °) used in the core window. Appropriately, two adjacent loose individual elements each run on one of their end faces in a flat connector.

Es ist bereits eine Ringwicklung aus gepreßtem Leiterseil für Stützerkopfwandler bekannt, wobei das einstückige längere Leiterseil an bestimmten Stellen trapez- oder sektorförmig gepreßt ist. Diese gepreßten Abschnitte durchsetzen das Kernfenster des Wandlers. Um diese .besondere Form des Leiterseiles zu erreichen, muß dieses in besonderer Weise behandelt werden. Es sind hierfür spezielle Einrichtungen notwendig. Die Herstellung solcher Leiterseile erfordert beträchtliche Zeit. Eine Umschaltung der Wicklung ist nicht möglich. In die Praxis hat diese Art der Ausbildung der Primärwicklung keinen Eingang gefunden. Es ist ferner eine aus runden Vollkupferleitern bestehende, zusammensetzbare Primärwicklung für einen Stromwandler bekannt. In der Ringkernöffnung des Wandlers sitzt ein besonders ausgebildeter Käfig aus Isolierstoff, der eine Vielzahl von parallel zueinander liegenden, um die Mittelachse des Ringkernes gescharter Durchbrechungen aufweist, die runde Kupferleiter aufnehmen, welche in Verbbindung mit U-förmigen Bügeln hintereinandergeschaltet werden. Auch dieser Stromwandler ist mit der angegebenen Primärwicklung nicht umschaltbar. Durch den besonderen Käfig ergibt sich eine sehr ungünstige Ausnutzung der Kernöffnung für die Primärwicklung.It is already a ring winding made of pressed conductor cable for support head transducers known, whereby the one-piece longer conductor cable trapezoidal at certain points or is pressed in a sector shape. These pressed sections penetrate the core window of the converter. In order to achieve this .pecial shape of the conductor, this be treated in a special way. Special facilities are necessary for this. The manufacture of such conductors takes a considerable amount of time. A switch winding is not possible. In practice, this type of construction has the primary winding no entry found. It is also a made of round solid copper conductors, Composable primary winding known for a current transformer. In the toroid opening of the converter sits a specially designed cage made of insulating material, the one Large number of parallel to each other, clustered around the central axis of the toroidal core Has openings that accommodate round copper conductors, which are connected can be connected in series with U-shaped brackets. Even this Current transformer cannot be switched with the specified primary winding. Through the special cage results in a very unfavorable utilization of the core opening for the primary winding.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is shown schematically on the basis of one in the drawing Embodiment explained in more detail.

F i g. 1 zeigt dabei einen erfindungsgemäßen Wikkelstromwandler in Vorderansicht (1 a), Seitenansicht (1b) und Draufsicht (1c). Der dargestellte Wandler ist mit sechs Windungen ausgerüstet; F i g. 2 zeigt die Grundform der- Einzelsegmente (2,a), das Flachanschlußsegment (2b) und die Grundform der die Segmente verbindenden-- metallischen Bügel (2 c); in F i g. 3 sind nochmals in schematischer Weise die Einzelsegmente und ihre Verbindung untereinander dargestellt.F i g. 1 shows a winding current transformer according to the invention in FIG Front view (1 a), side view (1b) and top view (1c). The converter shown is equipped with six windings; F i g. 2 shows the basic shape of the individual segments (2, a), the flat connection segment (2b) and the basic shape of the connecting segments metallic bracket (2 c); in Fig. 3 are the individual segments again in a schematic manner and their connection to each other is shown.

Durch die Erfindung ergeben sich Wickelstromwandler mit drei, vier, sechs, acht und zwölf Windungen der Primärwicklung, was beispielsweise Strömen von 200, 150, 100, 75 und 50 A entspricht. Auch ein Stromwandler mit zwei Windungen ist leicht herstellbar, wenn lediglich die Flachschienensegmente als Durchgänge dienen, die über Bügel miteinander verbunden werden.The invention results in winding current transformers with three, four, six, eight and twelve turns of the primary winding, which means, for example, currents of 200, 150, 100, 75 and 50 A. Also a two-turn current transformer is easy to manufacture if only the flat rail segments are used as passages serve, which are connected to each other with brackets.

In den F i g. 1 und 3 ist der Ringkern mit 1 angedeutet. Die auf diesem aufgebrachte Sekundärwicklung ist der Einfachheit halber fortgelassen. Im Kernfenster des Ringkernes. 1 sind gemäß der Erfindung lose, gegeneinander isolierte Einzelsegmente 2 angeordnet, deren FÖTlll aus der F i g. 2 ersichtlich ist. Beim Wandler nach der F i g. 1 sind jeweils zwei Einzelsegmente zusammengefaßt und bilden einen Durchgang 3 der Primärwicklung. Die Durchgänge sind in geeigneter Weise untereinander isoliert, wie durch 4 angedeutet ist. Diese Isolationen können geeignete blattförmige Isolierstoffe sein. Die Enden benachbarter Durchgänge sind in bekannter Weise über Metallbügel s miteinander verbunden. Zwei benachbarte Segmente, im Beispiel nach der F i g. 1 die Segmente 6, 7, laufen an einer ihrer Stirnseiten in Flachanschlußsegmente 6', 7' aus, wie dies aus den F i g. 1b, 1c ersichtlich ist. Die Einzelsegmente können mit den Bügeln 5 über Schrauben 9 miteinander verbunden sein, wie gleichfalls der F i g. 1 zu entnehmen ist. Das verwendete Flachanschlußsegment ist in seiner Form nochmals in der F i g. 2b dargestellt. Die Form der die Segmente verbindenden Bügel ist aus der F i g. 2c ersichtlich.In the F i g. 1 and 3, the toroidal core is indicated by 1. The secondary winding applied to this has been omitted for the sake of simplicity. In the core window of the toroid. 1, according to the invention, individual segments 2 are loosely isolated from one another and whose FÖTlll from FIG. 2 can be seen. In the converter according to FIG. 1, two individual segments are combined and form a passage 3 of the primary winding. The passages are isolated from one another in a suitable manner, as indicated by 4. These insulations can be suitable sheet-like insulating materials. The ends of adjacent passages are connected to one another in a known manner by means of metal brackets. Two adjacent segments, in the example according to FIG. 1 the segments 6, 7 run out at one of their end faces in flat connection segments 6 ', 7', as shown in FIGS. 1b, 1c can be seen. The individual segments can be connected to one another with the brackets 5 via screws 9, as is also shown in FIG. 1 can be found. The shape of the flat connection segment used is shown again in FIG. 2b shown. The shape of the bracket connecting the segments is shown in FIG. 2c can be seen.

Die F i g: 3 a zeigt in schematischer Form einen Wickelstromwandler, der von Einzelsegmenten mit einem Winkel von 30 und von 45° Gebrauch macht: Im dargestellten Beispiel ist jeweils ein Segment mit 30° zwischen zwei Segmenten mit 45° angeordnet. Jeweils drei solcher Segmente 2 sind parallel geschaltet. Sie sind von den anderen beiden Segmentengruppen durch eine Isolation 4 gehemmt. Mit 5 sind wieder die gliederverbindenden Bügel angedeutet. Die Strichelung bedeutet dabei jeweils die hintere Verbindung der Segmente 2 mit dem Bügel 5. Wie ersichtlich ergeben sich drei Durchgänge für die Primärwicklung. Ein derartiger Wandler kann beispielsweise für 200 A Nennstrom ausgelegt sein.The Fig: 3 a shows in schematic form a winding current transformer, who makes use of individual segments with an angle of 30 and 45 °: In the illustrated For example, a 30 ° segment is arranged between two 45 ° segments. Three such segments 2 are connected in parallel. They are from the others both segment groups inhibited by an insulation 4. With 5 are the links connecting again Temple indicated. The dashed lines mean the rear connection the segments 2 with the bracket 5. As can be seen, there are three passages for the primary winding. Such a converter can be rated for 200 A, for example be designed.

Die F i g. 3 b zeigt einen Stromwandler, der wiederum von den Segmenten 2 Gebrauch macht, wobei diesmal alle Segmente die gleiche Form, nämlich einen Winkel von 45° aufweisen. Bei diesem Wandler sind jeweils zwei -benachbarte -Segmente. :parallel geschaltet, so daß sich eine Primärwicklung mit vier Windungen ergibt. Um bei dem Beispiel nach der F i g. 3 a zu bleiben, ergibt sich beim Wandler nach der F i g. 3 b auf Grund der Wndungszahl ein Strom von 150.A. . . . . ..The F i g. 3b shows a current transformer, in turn from the segments 2 makes use, this time all segments having the same shape, namely an angle of 45 °. This converter has two adjacent segments. : connected in parallel so that there is a primary winding with four turns. In order to use the example according to FIG. Staying 3 a results in the converter after the F i g. 3 b due to the number of turns a current of 150.A. . . . . ..

Die F i g. 3 c zeigt eine Primärwicklung mit Windungen, die aus Segmenten mit einem Winkel von 30° bestehen. Auch hier sind jeweils zwei benachbarte Segmente parallel geschaltet, und diese beiden Segmente sind über einen Bügel s mit den nächsten beiden parallelgeschalteten Segmenten verbunden, wobei zwischen beiden Paaren die Isolation 4 angeordnet ist. Ein derartig ausgebildeter Wandler ergibt einen Nennstrom von 100. A.The F i g. 3 c shows a primary winding with turns consisting of segments with an angle of 30 °. Here, too, two adjacent segments are connected in parallel, and these two segments are connected to the next two segments connected in parallel via a bracket s, the insulation 4 being arranged between the two pairs. A converter designed in this way results in a nominal current of 100 A.

Die Primärwicklung nach der F i g. 3 d verwendet wieder Segmente mit einem Winkel von 45° und ergibt acht Windungen. Ein derartiger Wandler wäre für einen Nennstrom von 75 A ausgebildet.The primary winding according to FIG. 3 d again uses segments with an angle of 45 ° and results in eight turns. Such a converter would be for a rated current of 75 A.

Die Primärwicklung nach der F i g. 3 e schließlich verwendet Segmente mit einem Winkel von 30°. So ergeben sich zwölf Durchgänge für die Primärwicklung. Der Nennstrom eines Wandlers mit. einer derartigen Primärwicklung wäre dann 50 A.The primary winding according to FIG. 3 e finally uses segments with an angle of 30 °. This results in twelve passes for the primary winding. The rated current of a converter with. such a primary winding would then be 50 A.

Die Primärwicklung nach der F i g. 3 a, 3 b und 3 c macht von einer- Reihen-Parallelschaltung der einzelnen Segmente Gebrauch, während die Primärwicklung nach der F i g. 3 d und 3 e eine Reihenschaltung der Einzelsegmente ist.The primary winding according to FIG. 3 a, 3 b and 3 c makes one- Series-parallel connection of each segment use while the primary winding according to FIG. 3 d and 3 e is a series connection of the individual segments.

In der F i g. 3f ist der Vollständigkeit halber eine mögliche Ausbildung der Primärwicklung mit zwei Windungen dargestellt, .die dann einem Stromwandler von 300 A entsprechen würde. Im einfachsten Falle können die beiden Durchgänge gleich die Flachanschlüsse des Stromwandlers sein, die über Bügel s miteinander verbunden sind. Diese Ausführungsform macht allerdings nicht von den erfindungsgemäßen Einzelsegmenten Gebrauch, und sie gehört daher auch nicht zur Erfindung.In FIG. 3f is a possible training for the sake of completeness the primary winding shown with two turns, .that is then a current transformer of 300 A. In the simplest case, the two passes can be the same be the flat connections of the current transformer, which are connected to each other via brackets are. However, this embodiment does not make up the individual segments according to the invention Use, and it is therefore not part of the invention.

Durch die Erfindung können mit wenigen einfachen Einzelteilen Wandler für die verschiedensten Nennströme erstellt werden. Sämtliche Primärwicklungen machen allein von den Einzelsegmenten mit Bügeln Gebrauch, die entsprechend den Forderungen in bestimmter Weise miteinander kombiniert werden.The invention enables converters with a few simple individual parts for the most varied of nominal currents. Do all primary windings only use of the individual segments with brackets, which correspond to the requirements can be combined with each other in a certain way.

Claims

Claims: 1. For different nominal currents switchable winding current transformer with a toroidal core and a composite primary winding arranged on it, whose parts penetrating the toroidal core window are loose individual elements isolated from one another which are connected to one another via the brackets encompassing the toroidal core, d a d u r c h indicated that the loose individual elements # are triangular in their maximum cross-section are formed and the toroidal core opening lying next to one another in a manner known per se fill in and that for the purpose of switching the converter for the various nominal currents some of the loose individual elements connected in parallel with others that are also connected in parallel Individual elements are connected in series.

2. winding current transformer according to claim 1, characterized in that the triangular shape of the loose "individual elements has a point Angle of has about 30 or 45 ° and that individual elements only a shape (either 30 or 45 °) or in combination (30 and 45 °) in the core window are used.

3. Winding current transformer according to claim 1 and 2, characterized in that two adjacent loose individual elements each terminate at one of their end faces in a flat connection. Considered publications: German Patent Nos. 843 271, 968 215, 1083921.