DE1488321B2 - Messwandler in kopfbauweise, insbesondere stromwandler fuer hohe stromstaerken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Meßwandler in Kopfbauweise, insbesondere Stromwandler für hohe Stromstärken, der einen sich nach unten verjüngenden Isolator aufweist.

Aus der Siemens-Firmenschrift »Meßwandler«, Bestell-Nr. 1-7203-208 ist bereits ein Stromwandler in Kopfbauweise mit einem einteiligen Isolator bekannt, der am oberen Ende einen größeren Durchmesser als am unteren Ende aufweist. Dieser Strom-; wandler ist in Gießharztechnik ausgeführt und nur bis zu einer Reihenspannung von etwa 110 kV verwendbar. Für höhere Reihenspannungen, also große Schlagweiten, ist dieser Wandler demzufolge nicht geeignet. Er läßt sich diesbezüglich auch nicht abändern, da das Gießen eines entsprechend großen Isolators bisher nicht zu beherrschen ist. Diese bekannte Wandlerkonstruktion ist daher nicht bei Meßwandlern für höhere und höchste Reihenspannungen anwendbar.

Ferner ist in der britischen Patentschrift 610 305 ein Meßwandler für hohe Reihenspannungen beschrieben, bei dem das aktive System im Topf untergebracht ist; der Durchmesser des Isolators nimmt vom oberen Ende zum Topf hin allmählich zu. Dadurch wird eine gute Stand- und Umbruchfestigkeit erzielt.

Nachteilig ist dieser Meßwandler jedoch im Hinblick auf die Anordnung des aktiven Systems im Topf des bekannten Wandlers, und zwar insbesondere dann, wenn es sich um einen Stromwandler für hohe Stromstärken handelt. In diesem Falle ergeben sich nämlich lange Leiterlängen für die Zuleitung zur Primärwicklung, womit die Erwärmung bei Betriebsund Kurzschlußstromdurchflutung sowie die dynamische Beanspruchung bei Kurzschluß schwer beherrschbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Meßwandler in Kopfbauweise zu schaffen, der für hohe Reihenspannung einsetzbar ist und der trotz eines Isolators mit verhältnismäßig großer Höhe ein vergleichsweise geringes Gewicht besitzt; dabei wird im Falle eines Stromwandlers ein hinsichtlich Erwärmung und dynamischer Beanspruchung im Kurzschlußfall günstiger Aufbau angestrebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Meßwandler der eingangs beschriebenen Art geeignet, bei dem erfindungsgemäß der Isolator zur Erzielung eines Meßwandlers für hohe Reihenspannungen aus mehreren übereinander angeordneten zylindrischen Teilisolatoren mit unterschiedlichem Durchmesser besteht, so daß die Teilisolatoren einen Isolator mit nach unten gestuft abnehmendem Durchmesser bilden, und der Isolator durch im Leitungsbau übliche Langstabisolatoren abgestützt ist.

Es ist zwar bereits aus der deutschen Auslegeschrift 1118 348 bekannt, bei einem in Kaskade geschalteten Meßwandler hoher Reihenspannung einen

ίο geteilten Isolator zu verwenden, bei dem der auf der Erdseite liegende Teil des Isolators als mehrbeiniger Isolierstützteil ausgebildet ist, jedoch handelt es sich bei dem bekannten Meßwandler um einen Wandler mit mehreren Wandlersystemen; in den unteren Teilisolatoren ist jeweils ein Wandlersystem untergebracht. Die unteren Teilisolatoren stützen sich gegenseitig ab und tragen gemeinsam einen oberen Teilisolator. Zum Abspannen eines Isolators dienen demzufolge die unteren Teilisolatoren nicht, weshalb sie auch nicht als Abspannelemente im Sinne der Langstabisolatoren des erfindungsgemäßen Meßwandlers anzusehen sind.

Losgelöst von der zur Erzielung einer guten Stand- und Umbruchfestigkeit bekannten, naheliegenden Wandlerkonstruktion mit nach unten dicker werdendem Isolator aus mehreren Teilisolatoren und Anordnung des aktiven Systems im Topf geht die Erfindung also einen anderen Weg, um einen Meßwandler zu schaffen, der außer einer guten Stand- und Umbruchfestigkeit auch günstige elektrische Eigenschaften aufweist. Dies ist durch das Abstützen des Isolators mittels Langstabisolatoren erreicht, wodurch die Anordnung des aktiven Systems am oberen Ende des Isolators und die Verwendung von zylindrischen Teilisolatoren mit nach unten gestuft abnehmendem Durchmesser ermöglicht ist.

Schließen sich die Teilisolatoren bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler möglichst eng an die Durchführung an, dann geht das Volumen des Isoliermittels (Öl, Gas) erheblich zurück, so daß bei dichtem Abschluß des Meßwandlers auch der Ausdehnungskörper bzw. das Gaspolster zur Aufnahme betrieblicher Volumenänderungen klein gehalten werden kann. Außer dieser dadurch erzielten Verbil- !igung wird auch eine Herabsetzung der Kosten für den Isolator und den Sockel erreicht. Auch das Transportgewicht geht erheblich zurück. Infolge der Abstützung durch im Leitungsbau übliche Langstabisolatoren kann auch die Wandstärke der Teilisolatoren herabgesetzt werden, so daß dadurch eine weitere Verbilligung erzielt wird.

Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 und 2 Ausführungsbeispiele zweier Stromwandler gezeigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist das aktive System 1 (Eisenkern und Wicklungen) in dem oberen Teilisolator 2 mit entsprechend großem Durchmesser untergebracht; auf ihn ist der Deckel 3 mit dem Ausdehnungskörper 4 aufgesetzt. Würde man den Teilisolator 2 mit den gleichen Abmessungen bis zum Sockel 5 fortsetzen, so würde sein Innenraum von der schlanken, konisch verlaufenden Durchführung 6 schlecht ausgenutzt werden. Es wäre ein großes Isoliermittelvolumen und entweder ein großer Ausdehnungskörper oder ein entsprechend großes Gaspolster erforderlich.

Um diesen Aufwand zu vermeiden, sind weitere zylindrische Teilisolatoren 7, 8 und 9 mit jeweils ab-

nehmendem Durchmesser verwendet, so daß die Schlagweite im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch die vier übereinander angeordneten miteinander dicht verbundenen Teilisolatoren 2, 7 bis 9 in zylindrischer Form gebildet wird. Ihr Durchmesser verringert sich entsprechend der konischen Form der Durchführung 6.

Am Teilisolator 7 greifen drei oder vier aus z. B. je zwei Langstäben 10 und 11 bestehende Ketten an. Sie führen zu in der Figur nicht dargestellten drei bzw. vier U-Profileisen, die am Sockel 5 befestigt sind. Damit wird die erforderliche Umbruchfestigkeit gewährleistet.

Aus dieser Bauweise ergibt sich ein weiterer Vorteil. Bei Verwendung geteilter Isolatoren muß damit gerechnet werden, daß der z. B. bei einer Überbeanspruchung gezündete Lichtbogen zu Fußpunkten auf den Zwischenarmaturen führt. Dadurch ist die Isolierstrecke zwischen einer solchen Zwischenarmatur und der gesteuerten, im Innern liegenden Durchfüh- so rung hochspannungsmäßig und thermisch stark beansprucht, weil dann praktisch die ganze, bereits überhöhte Hochspannung an einer Teilstrecke liegt. Die Entfernung zum Erdpotential ist hier für den Lichtbogen kürzer als über die freie Luftstrecke nach Erde. Wenn die Isolierung nicht sehr hochwertig ist, schlägt es dort durch. Wenn dagegen die Isolatoren derart abgestuft sind, daß der Durchmesser nach unten zu abnimmt, so ist der Weg über die Abspannketten elektrisch weniger fest, zumal an den kleinen Kappen der Langstäbe ohnehin Feldkonzentrationen auftreten. Außerdem ließe sich durch Anbringen kleiner handelsüblicher Lichtbogenschutzarmaturen an den Langstabisolatoren dieser Weg noch stärker begünstigen. Der Lichtbogen kann ohne Gefahr für das Gerät durchzünden.

Zur Vermeidung von Biegebeanspruchungen kann der Sockel eine kugelförmige Fläche erhalten, die mit einer entsprechenden Gegenlage sich wie ein Kugelgelenk verhält. Dadurch werden Verspannungsfehler am Aufstellungsort vermieden.

Einen weiteren Aufbau zeigt der Stromwandler gemäß der F i g. 2. Bei diesem sind die aktiven Wandlerteile 21 in dem metallischen Kopfteil 22 untergebracht. Der Stützer besteht aus den drei zylindrischen Teilisolatoren 23, 24 und 25, deren Durchmesser entsprechend dem konischen Verlauf der Durchführung 26 zum Sockel 27 hin abnimmt. Die Abstützung erfolgt auch hier durch mehrere Ketten, von Langstabisolatoren 28 und 29.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Meßwandler in Kopfbauweise, insbesondere Stromwandler für hohe Stromstärken, der einen sich nach unten verjüngenden Isolator aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator zur Erzielung eines Meßwandlers für hohe Reihenspannungen aus mehreren übereinander angeordneten zylindrischen Teilisolatoren mit unterschiedlichem Durchmesser besteht, so daß die Teilisolator,en einen Isolator mit nach unten gestuft abnehmendem Durchmesser bilden und daß der Isolator durch im Leitungsbau übliche Langstabisolatoren abgestützt ist.