DE1231346B

DE1231346B - Primaerseitig umschaltbarer Stromwandler hoher Spannung und Stromstaerke

Info

Publication number: DE1231346B
Application number: DES82615A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Hermstein; Helmut Pilz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-11-28
Filing date: 1962-11-28
Publication date: 1966-12-29

Description

Primärseitig umschaltbarer Stromwandler hoher Spannung und Stromstärke Die Erfindung bezieht sich auf einen primärseitig umschaltbaren Stromwandler hoher Spannung und Stromstärke mit mehreren den Eisenkern umgebenden Wicklungen und gemäß den Strombereichen abnehmendem Leiterquerschnitt.
Dieser Wandler ist gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß für einen weiteren, gegenüber den Strombereichen der Wicklungen größten Strombereich ein zusätzlicher gestreckter Leiter das Fenster des Eisenkernes als kompakter, kurzer Stab konzentrisch durchsetzt, dessen eines Ende ebenso wie die entsprechenden Enden der Wicklungen über Anschlußelemente einer Umschaltvorrichtung und dessen anderes Ende unmittelbar mit dem Netz verbunden ist, während die anderen Enden der Wicklungen unmittelbar so mit dem einen Ende des gestreckten Leiters bzw. dem einen Ende der Wicklung des jeweils größeren Strombereiches in Verbindung stehen, daß sich für kleinere Strombereiche jeweils eine Reihenschaltung ergibt.
Hiermit ist bei Stromwandlern hoher Spannung und Stromstärke erreicht, daß mit zunehmender Stromstärke bei Umschaltung auf den größten Strombereich, also bei Umschaltung auf den zusätzlichen Leiter infolge seiner Ausbildung als gestreckter Leiter besonders großen Querschnittes, selbsttätig die Kurzschlußfestigkeit des Wandlers mit der vergrößerten Kurzschlußleitung des Netzes zunimmt.
Die Verwendung eines gestreckten Leiters als einzigen Primärleiter ist bekannt.
Soweit Wandler mit mehreren den Eisenkern umgebenden Wicklungen mit gemäß den Strombereichen abnehmendem Leiterquerschnitt bekannt sind, fehlt bei diesen Wandlern ein zusätzlicher als kompakter, kurzer Stab ausgebildeter gestreckter Leiter für den größten Strombereich.
Ein Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgerüsteten Stromwandlers ist in den F i g. 1 und 2 in verschiedenen Ansichten gezeigt, wobei in F i g. 2 das Kopfteil dieses Wandlers im Schnitt dargestellt ist.
Der als kompakter, kurzer Stab ausgebildete Leiter 1, der den Primärleiter für den größten Strombereich bildet, durchsetzt das Fenster des Eisenkernes 2 konzentrisch. Mit seinem einen (linken) Ende 3 ist er mit einem Anschlußelement der in dem Gehäuseteil 4 untergebrachten Umschaltvorrichtung 5 verbunden, während sein anderes (rechtes) Ende über die üblichen Anschlußbolzen 6 mit dem Netz in Verbindung steht. Da es sich im vorliegenden Fall um einen Stromwandler hoher Stromstärke handelt, sind, wie bei solchen Netzen üblich, am Eingang und Ausgang des Stromwandlers elektrisch parallelgeschaltete Doppelbolzen vorgesehen. Außerdem ist der Eisenkern 2 in diesem Ausführungsbeispiel noch von der aus einer Windung bestehenden Primärwicklung und der aus zwei Windungen bestehenden Primärwicklung 8 umgeben, deren Enden 9 und 10 an weitere Anschlußelemente der Umschaltvorrichtung 5 geführt sind. Das andere Ende 11 der Primärwicklung 7 ist innerhalb des dicht abgeschlossenen Wandlergehäuseteiles 13 mit dem Ende 3 des Leiters 1 und das andere Ende 12 der Primärwicklung 8 mit dem Ende 9 der Wicklung 7 so verbunden, daß sich bei entsprechender Verbindung in der Umschaltvorrichtung 5 die dem jeweiligen Strombereich entsprechende Einleiter- bzw. Reihenschaltung ergibt.
Dies soll an Hand der F i g. 3 bis 5 erläutert werden, in denen die gleichen Bezugszeichen wie in den F i g. 1 und 2 verwendet sind.
Für den größten Strombereich (4 J) ist gemäß der F i g. 3 nur der gestreckte Leiter 1 über die in der Mittellage befindliche Umschaltlasche 5 a der Umschaltvorrichtung 5 als ein das Fenster des Eisenkernes 2 konzentrisch durchsetzender Primärleiter eingeschaltet.
Bei halb so großen Strombereich (2 J) ist gemäß F i g. 4 die Umschaltlasche 5 a so gelegt (nach unten), daß die Wicklung 7 mit ihrem dieser kleineren Stromstärke entsprechend gewählten Leiterquerschnitt und der Leiter 1 in Reihe geschaltet sind.
Bei einem Viertel des größten Strombereiches (1 J) ist gemäß F i g. 5 die Umschaltlasche 5 a so gelegt (nach oben), daß die Wicklung 8 mit ihrem gegenüber dem Leiterquerschnitt der Wicklung 7 weiterhin herabgesetzten Leiterquerschnitt und die Wicklung 7 sowie der Leiter 1 in Reihe geschaltet sind.
Es ist also für die kleinste Stromstärke (F i g. 5) eine Wicklung mit zwei Windungen mit einer Wicklung mit einer Windung und mit einem gestreckten Leiter in Reihe geschaltet. Für den doppelten Strom (F i g. 4) ist nur eine Wicklung mit einer Windung mit dem gestreckten Leiter in Reihe geschaltet. Daraus ergibt sich schon eine erhebliche Erhöhung der dynamischen Festigkeit. Für die größte Stromstärke (F i g. 3) ist nur noch der gestreckte Leiter im Stromkreis, der durch seine gestreckte Form und durch die kurze Länge eine außerordentlich hohe dynamische Festigkeit ergibt.
Die Querschnitte der Leiter der einzelnen Wicklungen bzw. derjenige des gestreckten Leiters sind in bekannter Weise gemäß der Stromstärke abgestuft, so daß beispielsweise der gestreckte Leiter 1 den vierfachen Querschnitt des Leiters der Wicklung 8 und den doppelten Querschnitt des Leiters der Wicklung 7 aufweist und dadurch auch der mechanisch festere ist.
Außer der hohen dynamischen Festigkeit weist der Stromwandler gemäß der Erfindung noch insofern Vorteile auf, als die Umschaltvorrichtung, da sie nur eine einzige Umschaltlasche aufweist, sehr einfach ist. Sie erfordert nur wenig Durchführungen durch die Wand des dicht abgeschlossenen Gehäuseteiles des Wandlers; außerdem ist die Umschaltung mittels einer einzigen Umschaltlasche besonders betriebssicher, da Umschaltfehler, wie sie bei Umlegen mehrerer Schaltlaschen eintreten können, nicht möglich sind.
Weiterhin lassen sich durch Variation der Windungszahlen der einzelnen Wicklungen in sehr einfacher Weise an Stelle der beschriebenen Primärumschaltung 1: 2: 4 alle beliebigen Primärumschaltungen, z. B. 1: 2 : 5; 1: 2 : 6; 1: 3 : 6 usw., verwirklichen.
Alle geschilderten Vorteile lassen sich bei den bisher bekannten Stromwandlern mit Primärumschaltung nicht erzielen.

Claims

Patentansprüche: 1. Primärseitig umschaltbarer Stromwandler hoher Spannung und Stromstärke mit mehreren den Eisenkern umgebenden Wicklungen und gemäß den Strombereichen abnehmendem Leiterquerschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß für einen weiteren, gegenüber den Strombereichen der Wicklungen (7, 8) größten Strombereich ein zusätzlicher gestreckter Leiter (1) das Fenster des Eisenkernes (2) als kompakter, kurzer Stab konzentrisch durchsetzt, dessen eines Ende (3) ebenso wie die entsprechenden Enden (9, 10) der Wicklungen (7,8) über Anschlußelemente einer Umschaltvorrichtung (5) und dessen anderes Ende unmittelbar mit dem Netz verbunden ist, während die anderen Enden (11,12) der Wicklungen (7, 8) unmittelbar so mit dem einen Ende des gestreckten Leiters (1) bzw. dem einen Ende (9) der Wicklung (7) des jeweils größeren Strombereiches in Verbindung stehen, daß sich für kleinere Strombereiche jeweils eine Reihenschaltung ergibt.
2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente der Umschaltvorrichtung (5), zu denen außer dem einen Ende (3) des gestreckten Leiters (1) jeweils ein Ende (9, 10) der übrigen Wicklungen (7,8) geführt ist, außerhalb des dicht abgeschlossenen Gehäuseteiles (13) des Wandlers zugänglich sind, während die der Reihenschaltung dienenden Verbindungen der anderen Wicklungsenden (11, 12) innerhalb des Wandlergehäuses (13) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1135 568; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1832 090, 1677543.