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Flüssigkeitsisolierter, luftabgeschlossener Wandler Beim Bau von dielektrisch
hochbeanspruchten Geräten, wie Wandlern, ist man bemüht, die Isoliermittel, wie
Öl und Papier, während des langjährigen Betriebs vor dem schädigenden Einfluß von
Luft, Sauerstoff und Feuchtigkeit zu bewahren. Man hat dies bisher dadurch erreicht,
daß man die Geräte gegenüber der Außenluft dicht abgeschlossen hat. Die betriebliche
Wärmeausdehnung der Isolierflüssigkeit (z. B. Öl) hat man entweder mittels Federungskörper
(Membran, Druckdosen od. dgl.) aufgenommen oder durch Gaspolster aufgefangen.
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Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsisolierten, luftabgeschlossenen
Wandler, bei dem die Volumenänderungen des Isoliermittels von einem Gaspolster aufgenommen
werden.
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Gemäß der Erfindung weist das Wandlergehäuse zwei durch die Isolation
der aktiven Wandlerteile und ihrer Zu- bzw. Ableitungen gegeneinander abgeschlossene,
einander umlaufende Hohlräume auf; ferner ist der eine Hohlraum vollständig mit
der Isolierflüssigkeit und der andere teils mit Isolierflüssigkeit und teils mit
dem Gaspolster gefüllt; beide Hohlräume stehen über ein Rohr miteinander in Verbindung,
das den Ausgleich bei Volumenänderungen des Isoliermittels gestattet.
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Der Wandler gemäß der Erfindung weist gegenüber den bisher bekannten
Wandlern, da sich bei diesen das Gaspolster in einem besonderen Ausdehnungsraum
befindet, der über, unter oder neben dem die aktiven Wandlerteile aufnehmenden Raum
vorgesehen ist, den Vorteil auf, daß ein solcher zusätzlicher Raum, der die Abmessungen
des Wandlers in unerwünschtem Maß vergrößert, nicht erforderlich ist. Außerdem ist
der Bedarf an Isolierflüssigkeit infolge Vermeidung eines zusätzlichen Ausdehnungsraumes
und damit auch die benötigte Gasmenge für das Polster geringer als bei den bekannten
Wandlern.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 als Ausführungsbeispiele
Stromwandler dargestellt, von denen der Stromwandler der F i g. 1 ein Topfstromwandler
und der Stromwandler der F i g. 2 ein Kopfstromwandler ist.
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Bei dem Stromwandler der F i g. 1 ist in dem Topfteil l des Wandlergehäuses
die mit einer imprägnierten Isolationsbandage versehene Primärwicklung 2 untergebracht,
die von der metallischen Hülse 3 (geschlitzt) umgeben ist. Die metallische Hülse
3 setzt sich nach oben in dem metallischen, sich erweiternden und nach oben abgeschlossenen
Rohr 4 fort. Durch diese Erweiterung, die durch allmähliche Verringerung der Bandagenstärke
möglich ist, wird ein günstiges Verhältnis des Gaspolsterraumes zum Ölraum erzielt.
In dem metallischen Rohr 4 sind die Zuleitungen 5 von den primären Anschlußbolzen
6 in der Wandlerhaube 7 nach unten zur Primärwicklung 2 geführt. Die metallische
Hülse 3 und das metallische Rohr 4 sind mit der Isolationsbandage 8 versehen. Während
das Primärsystem mit dem hier nicht gezeigten Sekundärsystem in dem Topfteil :t
des Wandlergehäuses untergebracht ist, ragt das die Zuleitungen 5 aufnehmende metallische
Rohr 4 mit seiner Isolationsbandage 8 als Schaft aus dem Deckel des Topfteiles 1
heraus. über diesen Schaft ist der Isolator 9 gestülpt und auf dem Deckel des Topfgehäuses
1 dicht aufgesetzt. Das Wandlergehäuse weist somit zwei Hohlräume auf. Der eine
Hohlraum erstreckt sich zwischen der Innenwand des Topfteiles 1 bzw. des Isolators
9 und der Isolationsbandage 8; er ist mit 0I 10 vom Topf bis zum Kopf
gefüllt. Der andere Hohlraum wird von der metallischen Hülse 3 bzw. dem metallischen
Rohr 4 umschlossen. Dieser Hohlraum ist in seinem unteren Teil mit dem
Öl 11 und darüber mit dem Gaspolster 12 gefüllt.
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Beide Hohlräume sind für sich abgeschlossen; der eine umfaßt den anderen
unter Trennung durch die Isolationsbandage 8 der aktiven Wandlerteile bzw. ihrer
Zuleitungen. Beide Hohlräume stehen nur über das Rohr 13 miteinander in Verbindung.
Das Rohr 13 gestattet den Ausgleich des Öls bei Volumenänderungen desselben. Dehnt
sich nämlich das Öl infolge betrieblicher Erwärmung aus, so fließt z. B. ein Teil
des Öls 10 aus dem äußeren Hohlraum von oben durch das Rohr 13 nach unten in den
inneren Hohlraum. Demzufolge steigt der Spiegel des Ölteiles 11. Das Gaspolster
12 in dem inneren Hohlraum nimmt die Volumenänderung auf. Bei Abkühlung erfolgt
der Öltransport in entgegengesetzter Richtung, so daß der Spiegel des Teiles 11
des Öls fällt. Das Gaspolster dehnt sich aus.
Bei dem Stromwandler
der F i g. 2 ist die mit einer imprägnierten Isolationsbandage versehene, auf einen
Eisenkern aufgebrachte Sekundärwicklung 21 von der metallischen Hülse 22 (geschlitzt)
umgeben. Die metallische Hülse 22 setzt sich unter Abschluß des von ihr umgebenen
Raumes nach unten in dem metallischen, sich erweiternden Rohr 23 fort. In dem metallischen
Rohr 23 sind die Ausleitungen 24 der Sekundärwicklung 21 nach unten zu den sekundären
Anschlußklemmen 25 geführt. Die metallische Hülse 22 und das metallische Rohr 23
sind mit der Isolationsbandage 26 versehen. Das gesamte Kopfteil des Wandlers ist
mittels der metallischen Umhüllung 27 dicht abgeschlossen auf den Isolator 28 aufgesetzt.
Die Primärwicklung ist z. B. in der in der F i g. 2 gezeigten Weise aufgebracht
und mit Anschlußbolzen verbunden. In den Isolator 28 ragt bis zum Sockelteil
29
das auf letzterem dicht aufgesetzte metallische Rohr 23 mit den
Ausleitungen 24 als Schaft hinein. Der Isolator 28 ist auf das Sockelteil
29 ebenfalls dicht aufgesetzt. Das Wandlergehäuse weist somit zwei Hohlräume auf.
Der eine erstreckt sich zwischen der Innenwand der metallischen Umhüllung 27 bzw.
des Isolators 28 und der Isolationsbandage 26; er ist mit Ö130 gefüllt. Der andere
Hohlraum wird von dem metallischen Rohr 23 umschlossen. Dieser Hohlraum ist in seinem
unteren Teil mit Öl 31 und darüber mit dem Gaspolster 32 gefüllt.
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Beide Hohlräume sind für sich abgeschlossen. Der eine Hohlraum umfaßt
den anderen unter Trennung durch die Isolationsbandage 26. Beide Hohlräume stehen
nur über das Rohr 33 miteinander in Verbindung. Das Rohr 33 gestattet den Ausgleich
des Öls bei Volumenänderungen desselben. Dehnt sich das 0I z. B. infolge betrieblicher
Erwärmung aus, so fließt ein Teil des Öls 30 von oben durch das Rohr 33 nach unten.
Demzufolge steigt der Spiegel des Teiles 31 des Öls. Das Gaspolster 32 nimmt die
Volumenänderung auf. Bei Abkühlung erfolgt der Öltransport in entgegengesetzter
Richtung, so daß der Spiegel des Teiles 31 des Öls fällt. Das Gaspolster dehnt sich
aus.
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Das Rohr 33 ist oben so eingeführt, daß keinerlei Gasblasen, sofern
solche beim Füllen oder im Betrieb auftreten sollten, sich im obersten Teil des
äußeren ölgefüllten Hohlraumes halten können. Sie würden infolge des täglichen Temperaturspiels
und der damit verbundenen Ölausdehnung durch das kapillare obere Ende des Rohres
33, das von oben in den äußeren ölgefüllten Hohlraum mündet, in den inneren teils
mit Öl und teils mit Gas gefüllten Hohlraum befördert werden.
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Die Isolationsbandage kann bei beiden Wandlern auch noch spannungssteuernde
Mittel (Kondensatoreinlagen od. dgl.) enthalten.
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Wenn man statt eines einzigen Gases als Gaspolster ein aus mehreren
Gasen bestehendes Gaspolster verwendet, wird die Gefahr des Ausscheidens von Gasblasen
bei Übersättigung auf jeden Fall behoben.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung kann in gleicher Weise auch bei Spannungswandlern
und Leistungstransformatoren Anwendung finden.