DE1513870A1

DE1513870A1 - Hochspannungstransformator

Info

Publication number: DE1513870A1
Application number: DE19661513870
Authority: DE
Inventors: Marks Louis Wendell
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-06-14
Filing date: 1966-03-18
Publication date: 1969-04-10
Also published as: DE1513870B2; GB1099573A; US3441885A; CH443474A

Description

Anmelderin: General Electric Company, Schenectady, Hew York, USA

Hochspannungsstromtransformator

Die Erfindung betrifft elektrische Transformatoren, insbesondere in einem Medium eingebettete Hochspannungsatromtransformatoren. Die Erfindung ist besonders für die Anwendung bei flüssigkeitsisolierten Hochspannungsstromtransformatoren geeignet.

Hochspannungsstromtransformatoren, die vollständig in Öl oder einem anderen isolierenden dielektrischen Material eingebettet sind, sind gewöhnlich in einem geerdeten i-ietalltank eingebaut, wobei die Hochspannungsprimärwicklung, die einstückig einen stark isolierten üsenbolzen bildet, eine kleinere Anzahl von ringförmigen Windungen mit Anschlußzuleitungen aufweist, die parallel und getrennt durch einen langen radialen Arm zu Hocnspannungsanschlüssen an der Oberseite der Isolationssäule verlaufen. Bei einem derartigen Transformator ist die Uiederspannungesekundärwicklung toroidal um einen ringförmigen Magnetkern gewickelt, der mit der primären"Öse" verkettet und nur schwach isoliert ist. Der primäre Üsenbolzen muß gut isoliert sein, um ihn vor dem Tunkpotential (d.h. dem Erdpotential) zu schützen, damit keine größere Isolation am sekundären Ring angebracht werden muß.

Derartige Transformatoren, bei denen ein stark isolierter primärer üsenbolzen in einem geerdeten Tank montiert ist, weisen s.owohl bei der Herstellung als auch beim Betrieb einige Nachteile auf. Beim Entwurf und der Herstellung derartiger Transformatoren ist es üblich, ein gewünschtes Stromverhältnis zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung durch Vfahl einer geeigneten Anzahl und Schaltung von Prxmärwindungen für das Zusammenwirken mit einer Sekundärwicklung von relativ konstantem Aufbau zu erreichen. Da der Entwurf und die Herstellung des primären Ösenbolzens der Mon-r tage der anderen Teile des Transformators vorangehen muß und die

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Νβϋ· Unterlagen (Art 7 § J At* 2 Nr. 1 Satz S d« Ä,d«un(«Ä v. 4.9.19S7)

Herstellung des primären Ösenbolzens einen größeren Teil der gesamten Montagearbeit bei der Herstellung eines derartigen Transformators darstellt, ist es notwendig, das gewünschte Stromver*- hältnis vor der Herstellung eines speziellen Transformators zu kennen. Es ist daher nicht möglich, einen Vorrat an derartigen Transformatoren zu haben, da die benötigten Stromverhältnisse stark variieren können. Der große, stark isolierte primäre Üsenbolzen führt auch infolge des vorhandenen verketteten sekundären Rings-zu Schwierigkeiten beim Bau und der Wartung, der primäre Ring kann nicht leicht über seine üse gehaltert werden. Die dafüz¹ notwendige Halterung ist schwierig und teuer sowie im allgemeinen bei der Wartung unzugänglich.

Der stark isolierte primäre Ösenbolzen weist auch einige Betriebsschwierigkeiten auf. Erstens wird wegen seiner starken

W Isolation die durch eine überlastung der primären Leiter erzeugte Wärme nicht schnell abgeleitet. Aus diesem Grund scnränkt ein derartiger Aufbau die kontinuierliche Stromüberlastung sehr ein, die daher nur durch eine Vergrößerung der Leiterabmessungen erhöht werden kann. Ferner bewirkt die magnetisch unabgeglichene Anordnung eines einzelnen primären Ringes und eines oder mehrerer verketteter Sekundärkernringe, daß der primäre Streufluß jeden sekundären Kern an einer einzelnen Stelle am Rand sättigt und damit die Genauigkeit der Anzeige von relativ kleinen uberlastungsströmen beeinträchtigt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile, einen in einem Hedium einge-

fc hetteten hochspannungsstromtransformator anzugeben, bei dem eine stark isolierte und relativ unzugängliche Primärwicklung von feststehendem Aufbau vermieden wird. Ein derartiger Transformator soll ferner verschiedene Stromverhältnisse und Primärkreisanschlüsse durch schnelle und einfache Abänderung einer geraeinsamen größeren Unteranordnung ergeben, die in größeren Stückzahlen vorgefertigt werden kann. Ferner soll er eine schwach isolierte Primärwicklung aus einem Hochspannungskabel haben, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie große Kur ζ Schluß ströme aushält, i'erner soll bei einem derartigen Transformator die Änderung der Primärechaltungen zwischen Serien- und Vielfach-Windungsschaltung ohne -Weuwicklung der Primärwicklung vorgenommen werden können» Ferner soll die Sätti-

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gungswirkung des primären Streuflusses im Sekundärwicklungskern reduziert werden, wodurch eine höhere Genauigkeit in einem größeren Bereich von Strömen erzielt werden soll. Ferner soll ein derartiger Transformator ein geringes Gewicht aufweisen, leicht zusammengehaut werden können und wenig kosten, obwohl er zuverlässig, genau und unempfindlich beim Betrieb sein soll.

Gemäß der Erfindung ist ein Hochspannungsstromtransformator mit einem metallischen Bodenteil, das elektrisch geerdet werden kann, mit einer rohrförmigen Säule aus Isolationsmaterial, die an einem Ende auf dem Bodenteil steht und eine im wesentlichen vertikale Achse aufweist, wobei das Bodenteil das eine Ende der Säule versciiließt, mit einem Metallgehäuse mit einer offenen Bodenseite, das auf der Oberseite der Säule sitzt und mit dieser eine einzelne abgeschlossene Kammer bildet, wobei die Kammer im m wesentlichen mit einer dielektrischen Isolationsflüssigkeit gefüllt ist und an das Gehäuse eine vorherbestimmte hohe Netzspannung angelegt werden kann, gekennzeichnet durch ein im und parallel zum Gehäuse unter dem Pegel der Flüssigkeit und quer zur Achse der Isolatiossäule* verlaufendes rohrförmiges Metallrohr, das an entgegengesetzten V/andteilen des Gehäuses unterstützte offene Enden hat und an mindestens einem Ende vom Gehäuse isoliert ist, durch eine toroidale Sekundärwicklung mit einem koaxial und im wesentlichen zentral auf dem iiohr montierten ringförmigen Magnetkern, und durch mindestens zwei Primärleiterwindungen, die parallel durch das Iiohr verlaufen und außerhalb von ihm an entgegengesetzten Seiten der Rohrachse und im Gehäuse zu- λ rücklaufen.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

5¹Ig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines Hoclispannungsstroriitransformators gemäß der Erfindung;

Pig. 2 eine Aufsicht auf den in Pig. 1 gezeigten !Transformator ohne Deckel;

Pig. 3 einen axialen bchnitt des Btrontransformators von Pig.1 entlang der x.inie 3-3 von Pig.2;

Pig.4 eine Seitenansicht des Transformators von Pig.1, teilweise im axialen Schnitt entlang der Linie 4-4 von Pig.2; 'Pig.5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 von Pig.1;

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Pig.6 einen querschnitt des Sekimdäransehlußgehäuses entlang der Linie 6-6 von Fig.3, wobei schematisch die Anschlüsse für die Spannungsanzeige abgebildet sind;

Pig.7 einen teilweisen axialen Schnitt entlang der Linie 7-7 von Pig»2;

Figuren 8 und 9 schemati sehe Aufsichten, die gestrichelt die verschiedenen PriaärkreisanSchlüsse des Transformators von ?ig.1 zeigen} und

Pig.10 einen Teilschnitt entlang der Linie 10-10 von Fig.4, um die Halterung des Primärkabelrohrs zu zeigen.

In den Figuren 1 Ms 5 ist ein Hochspannungsstromtransform^tor abgecildet, dessen Aufbau besonders für Spannungen von 50 - 350 kV geeignet ist. G-vifiäß Fig.1 weist der Transformator ein metallisches Bodenteil 1 auf, auf dem eine vertikal verlaufende rohrförmige Hoehspannungsisolationssäule 2 montiert ist. Auf dem oberen Γ-nde d-.r Säule 2 ist ein rohrförmiges, vorzugsweise zylindrisches, metallgehäuse oder i'ank 3 koaxial zur Iaolationssäule montiert, um damit eine einzelne Kammer zu ergeben, die an der Oberseite durch eine abnehmbare Abdeckplatte 4 vere schlossen ist. Das Bodentail 1 v/eist eine ebene metallische HaI-terungspiatte 5 auf, üie cuf zwei getrennten otützträgern 6 ruht, und ein -iüsoiilußgehütise 7 unterhalb der Grundplatte 5. Die Verschiußplatte 4 an der Oberseite des Gehäuses 3 weist zwei Abnehmeösen 4a auf, und die _banze Anordnung wird durch mehrere axial verlaufende Verbinäuii^sstäbe 8 zusammengehalten, was an besten .'-.us den Figuren 3_S4 und 5 ersichtlich ist. Die Grundplatte 5, die Säule 2 und der Sank 3 v/erden mediumdicht zusammengehaltene Zu dieson Zweck ist die Grundplatte 5 mit einer kreisförmigen xiut verseilen, in der sIcLl ein zusammendrückbarer Dichtungsring 7a befindet. Ein kreisförmiger riing 9 am unteren Ende des Tanks 3 trägt einen ähnlichen Dichtungsring 10, und die Dichtungsringe 7a und 10 sind so engeordnet, daß sie an entgegengesetzten Enden der Isolationssäule 2 anliegen. Im oberen Teil des Tanks oder Gehäuses 3 sind zwei querverlaufende Stäbe oder U-Eisen 11 auf zwei entgegengesetzt angebrachten Ansätzen 12 montiert, die an der Innenseite des Tanks befestigt sind. An axial entgegengesetzten Stellen und an der Grundplatte 5 sind mehrere Verbindungsansätze 13 befestigt. Die Verbindungsstäbe 8 bestehen aus einem

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I j υυ / υ

Isolationsmaterial und sind zwischen den Bodenansätzen 13 und den oberen querverlaufenden Stäben 11 durch geeignete Stifte und Bolzen an den Enden der Yerbindungsstäbe befestigt, v/obei die L-tifte 14 an den oberen Enden der Verbindungsstäbe mit !Druckfedern 15 versehen sind, um die Anordnung unter einem vorherbestimmten konstanten axialen Druck zu halten. Gemäß den Figuren 3 und 4 füllt eine geeignete Isolationsi'lüssigkeit 16 die Isoihationssäule 2 und im wesentlichen das Gehäuse 3 bis zu einem Pegel in der Mähe der Oberseite des Gehäuses aus.

Das Bodenteil 1 ist für den Betrieb bei oder nahezu bei Erdpotential eingerichtet un u stellt einen Halterungsuntersatz für die Anschlüsse der Sekundärwicklung dar, was später ausführlicher beschrieben werden soll. Das obere Metallgehäuse 3 kann bei oder nahezu bei einer vorbestimmten hohen Wetzspannung be- Λ trieben werden und ist demgemäß auf der relativ schlanken Isolationssäule 2 montiert. Im Gehäuse 3 und unterhalb des Pegels der Isolationsfiüssigkeit 16 sind Primär- und Sekundärwicklungen des Stromtransformators vorhanden. Die Primärwicklung besteht aus mehreren Windungen eines flexiblen isolierten Kabels, das durch ein gemeinsames metallisches Kabelrohr 17 verlauft und paarweise an entgegengesetzten beiten des Hochspannungsgehäuses 3 zurückläuft, was weiter unten ausführlicher beschrieben werden soll. Das rohrformige metallische Kabelrohr 17 verläuft diametral durch das Hoehsapannungsgehäuse 3 und im wesentlichen senkrecht zur Achse der Isolationssäule 2 und ist an entgegengesetzten Enden auf den Vänden des Gehäuses 3 montiert. Wie am besten aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist, ist das Kabel- " rohr 17 auf diametral entgegengesetzten Ansätzen 18 montiert, die an der Wand des Gehäuses 3 befestigt sind und davon an einem Ende durch ein Isolaxionszwischenstück 19 isoliert. Die Enden des Hohrs 17 sind an ihren oberen Teilen abgeschnitten, wie S¹Ig.4 . zeigt, um Öffnungen zu ergeben, durch die die Primärkabel in der llähe der Wände des Gehäuses 3 austreten.

Die Sekundärwicklung ist in einem sekundären Üsenbolzen eingebaut, der das Kabelrohr 17 im wesentlichen an seinem Mittelpunkt koaxial umgibt, und wird vom xiohr getragen. Der sekundäre Ösenbolzen weist einen ringförmigen Kern 20 aus magnetisierbarem iiaterial mit einer toroidal darum gewickelten Sekundärwicklung 21

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und einen langen radialen Arm oder Fuß 22 auf, durch den die Sekundärwicklungszuleitungen nach außen zu den liiederspannungsanschlüssen verlaufen. Der Fuß 22 weist ein Metallrohr 22a auf, das vom -tiohr 17 ausgeht und im wesentlichen koaxial durch die Isolationssäule 2 nach unten zum Bereich der Grundplatte 5 verläuft. Das radiale k'etallrohr 22a im zweiten üsenbolzen ist an seinem unternn .cinde 28 geerdet (Fig.3) und an seinem oberen Ende mit dem Xern 20 verbunden. Um die Anbringung des Bodenteils 1 beim Zusammenbau des Transformators zu erleichtern, ist die Grundplatte 5 an ihrem Mittelpunkt mit einer sich nach oben erstreckenden und erweiternden Manschette 5a versehen, in die das Fußrohr 22 teleskopartig eingeführt werden kann, so daß eine Gleitpassung entsteht.

Der ringförmige Kern 20, die Sekundärwicklung 21 und das radiale Rohr 22 sind jeweils ganz wit einem starken Überzug aus einem Hochspannungsisolationsmaterial umwickelt» Die toroidale Isolation am Kern 20 und an der Spule 21 ist relativ stark und vorzugsweise in der Isolation am Rohr 22 eingebettet. Die Rohrisolation kann sich wie gezeigt zu einer kleineren Dicke am entfernteren unteren Ende des Rohrs 22 verjüngen. Vorzugsweise besteht die Isolation aus einem imprägnierbaren Band, das nach einer sorgfältigen Trocknung im Vakuum mit der Isolationsflüssigkeit imprägniert wird. Die Ösenbolzenisolation wird gewöhnlich durch xiandumwickeln mit der Hand vorgenommen.

Wie weiter unten erklärt werden woll, ist es beim Aufbau gemäß der Erfindung nicht nötig, gerade den ringförmigen oberen Teil des üsenbolzens zu isolieren, damit er die ganze hohe Hetzspannung aushält, obwohl er das Rohr 17 umgibt, da das Rohr 17 selbst auch mit einer Isolation versehen ist, was weiter unten genauer beschrieben werden soll.

Die niederspannungsZuführungen 23 und 24 der Sekundärwicklung (Fig.3) verlaufen von der Wicklung 21 durch das Rohr 22 zu zwei sekundären Anschlüssen 25 bzw.26, die auf einer Platte 27 montiert sind, die mit der Grundplatte 5 lösbar verbunden ist_e Gemäß Fig.6 sind die Anschlüsse 25 und 26 durch die Zuleitungen 25a bk;w_e26a mit zwei von außen zugänglichen Sekundärwicklungsanschlüssen 29 taw. 29a verbunden. Ein dritter Anschluß 30 ist an der Anschlußplatte 27 aus einem später zu erklärenden Grund vorhanden.

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¥ie am besten aus den Figuren 3 und 5 ersichtlich ist, weist die Primärwicklung des Stromtransformators gemäß der Erfindung mehrere '«'indungen eines flexiblen isolierten Kabels 31 auf, das sich in wesentlichen in einer horizontalen Ebene im Hocnspannungsgehäuse 3 und unterhalb des Pegels der Isolationsflüssigkeit 16 befindet. Die Primärwindun&en sind ein oder mehrere Paare von Katelleiterwindungen, die durch das querverlaufende Rohr 17 gehen und am Innenrand des Gehäuses 3 an dessen Seitenwänden zurückkehren. Jedes Paar derartiger Primärwindun^en weist eine bindung an jeder Seite des Rohrs 17 auf, um dadurch zwei entgegengesetzt angeordnete Gruppen von Primärwindungen zu ergeben. Die Primärwicklung befindet sich so in einer abgeglichenen und symmetrischen Lage relativ zum inagnetisiurbaren Iwrn 20 und zur toroidalen !Sekundärwicklung 21 „ Alle Primärwindun&en befinden sich vorzugsweise in im wesentlichen horizontalen Ebenen senkrecht zur Achse der Isolationssäule 2. An ihren Außenseiten befinden sich die Windungen in der Nähe von entgegengesetzten Innenwänden des Gehäuses 3 und hinter zwei gewölbten Iaolationoplatten 32 und 33 aus einem starren Isolationsmaterial. Die Isol-tioiisplatten 32 und 33 sind im Gehäuse 3 im wesentlichen parallel und getrennt relativ au dessen entgegengesetzten weitem/and en montiert. Da sowohl das Metallgehäuse 3 als auch das metallische Kabelrohr 17 beim Betrieb die hohe Netzspannung der Primärwicklung ganz oder nahezu aufweisen, ist es nicht nöti_o, mehr als eine relativ schwache Kabelisolation zwischen der Primärwicklung und diesen iletallteilen anzubringen. Zs ist allerdings notwendig, eine gewisse Isolation der Primär..abel vorzunehmen, damit diese nicht miteinander kurz geschlossen werden.

Die ^xrimärkabelleiter 31 verlaufen durch das kabelrohr 17 im wesentlichen parallel und sind an den Gehäuseseitenwänden um die Isolationsteile 32 und 33 in der oben beschriebenen Weise gewickelt, sowie durch zwei Paare von Primäranschlüssen 35,35a und 36,36a außen miteinander verbunden. Viie aus den Figuren 2 und 5 ersichtlich ist, sind die Anschlüsse 35, 35a, 36, 36a am Hand des zylindrischen Gehäuses 3 auf den Ecken eines Quadrats angeordnet, und sie können außen auf verschiedenste V/eise verbunden werden, damit die Art der Verbindung der Primärwindungen untereinander ausgewählt werden kann. Im Innern ist jede Primärwindung

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- ö —

oder Gruppe von Primärwindungen zwischen zwei entgegengesetzt angebrachten Primäranschlüssen geschaltet. Zum Beispiel verläuft ^emäß Fig»5 die Primärwicklung, die am Anschluß 35 beginnt, durch das Bohr 1? nach oben, einmal entlang der linken Seite des tanks, dann wieder aurch das Rohr 17 nach oben und zum Anschluß 35a_eEine ähnliche Primärwindung, die am Anschluß 36 beginnt, verläuft rechts aiaTank (Fig.5) und endet am Primäranschluß 36a. Es ist ersichtlich, daß, wenn es gewünscht wird, jede dieser Y/indungen mehrere Windungen durchlaufen kann, um dadurch eine Gruppe von. Windungen an jeder Seite des Rohres 17 zu ergeben. Der Grund für die Verwendung von vier Primäranschlüsser^wird in den Figuren 8 und 9 erläutert. Fig.8 zeigt die oben beschriebenen Primärwindungen, die durch äußere leitende Bügel 37 und 38 parallel geschaltet weruen sollen; Fig.9 zeigt ein ähnliches Paar von einzelnen Primärwinöungen (im Gegensatz zu den doppelten Windungen, die in den Figuren 5 und 8 gezeigt sind), wobei die einzelnen V/indungen durch die äußeren leitenden Bügel 39_t 40 und 41 in Serie geschaltet sind.

Jeder der Prinäranschlüsse 35,35a, 36,36a ist auf dem Gehäuse 3 in einer geeigneten Isolationsdurchführung 45 montiert, so daß die Primärwindungen durch das Gehäuse nicht kurz geschlossen werden, können. Das Gehäuse 3 wird jedoch auf der hohen Hetzspannung durch Verbindung des Gehäuses mit einem Netzanschluß gehalten, Zu diesem Zweck ist in Fig. 7 ein Überbrückungsdraht 44 zwischen dem Gehäuse 3 und dem Netzanschluß 36 geschaltet, Wenn, ein nichtlinearer Widerstand parallel zur Primärwicklung geschaltet ist, kann der Überbrückungsdraht 44 an der Außenseite des Tanks angebracht werden.

Wegen derhohen Hetzspannung des Gehäuses 3 des Kabelrohrs 17 und der horizontalen angeordneten Primärwindungsleiter 31 ist es wünschenswert, eine elektrostatische Abschirmung an verschiedenen Stellen anzubringen, um die elektrostatische Feldverteilung zu

verändern und eine Konzentration elektrostatischer Spannung zu vermeiden, die sonst auftreten würde. Zu diesem Zweck befindet sieh im Innern der Isolationssäule 2 und konzentrisch zu ihr eine zylindrische Metallabschirmung 46, die vom Boden des Gehäuses 3 nach unten geht und sich in die Isolationssäule erstreckt. Diese Abschirmung ist am besten in den Figuren 3 und 4 zu sehen. Veiter

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wird die elektrostatische Spannung im Gasraum oberhalb des Pe- gels der Isolationsflüssigkeit 16 durch eine scheibenförmige Metallabsehirmung 47 bedeutend verringert, die auf einer ebenen Platte 48 aus Isolationsmaterial montiert und im Gehäuse 3 in einer horizontalen Lage etwas unterhalb des Pegels der Flüssigkeit 16 befestigt ist (Figuren 2,3,4). Die Abschirmung 47 und die Platte 48 sind an Vorsprüngen 49 angeschraubt, die an der Wand des Gehäuses 3 unterhalb des Plüssigkeitspegels befestigt sind, wobei die Schrauben als elektrische Verbindung zwischen Abschirmung und Gehäuse dienen.

Bei einem Kurzschluß ist es wahrscheinlich, daß die Primärwindungsleiter 31 starken Zugspannungen ausgesetzt sind, deshalb müssen sie im Gehäuse 3 und dem Rohr 17 festgehalten werden. Das wird teilweise durch Anbringung der äußeren Enden der Primärwindungen zwischen den Gehäusewänden und den Isolaticftplatten 32 ji und 33 und teilweise durch eine feste Verbindung der herausragenden Enden der Primärleiter mit den offenen Enden des Primärrohrs 17 erreicht. Wie in Pig.3 zu sehen ist, befinden sich Holzblöcke 50 zwischen dem Gehäuse 3 und den Isolationsteilen 32 und 33, um eine Grundplatte zu ergeben, auf der die äußeren Windungen der Primärleiter ruhen können. Außerdem sind die Primärwindungen 31 fest in Gruppen und mit dem Primärrohr 17 an ihren Austrittspunkten aus den Enden des Rohrs mit Band umwickelt. Gemäß Pig.5 sind die rechten und die linken Gruppen vonPrimärleitern, die aus entgegengesetzten Enden des Rohrs 17 austreten, durch ein Band 51 an ihren Austrittsstellen zusammengehalten« Zusätzlich sind beide Leitergruppen zusammen und mit dem Rohr 17 von einem gemeinsamen Band 52 an jedem Ende des Rohrs 17 umwickelt.

Um eine Beschädigung der Leiter an den offenen Enden des Rohrs 17 zu verhindern, muß das an diesen ^teilen verwendete Band eine hohe Festigkeit haben. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise ein plastikimprägniertes Glasband verwendet. Ein derartiges Band, das für Öl und andere Isolationsflüssigkeiten undurchlässig ist, neigt jedoch dazu, in der Umhüllung Zwischenräume zu bilden, dadurch das Eindringen von Isolationsflüssigkeit zu

verhindern und damit Bereiche hoher elektrostatischer Spannung zu schaffen. Um zu gewährleisten, daß das Öl das Umwicklungsband vollständig imprägniert, sind vorzugsweise abwechselnd Schichten

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aus einem flüssigkeitsundurchlässigen Band großer Festigkeit und Schichten, aus durchlässiger Isolation wie Kreppapier oder dergleichen vorhanden. Bei einer derartigen Umwicklung wirkt das Kreppapier gewissemnaßen als ein Docht, damit das"Öl die gewickelte Verbindung vollständig imprägniert.

Es ist ersichtlich, daß beim sekundären Ösenboizen 22 zwischen den ^rimärwindungen 31, dem Hochspannungsgehäuse 3 und dem Rohr 17 nur eine schwache Isolation benötigt wird, daß aber zwischen dem Rohr 17» der Niederspannungssekundärwicklung 21 und dem geerdeten, magnetisierbaren ^ern 20 eine starke Isolation vorhanden sein muß. Aus den Figuren 4 und 5 ist ersichtlich, daß diese starke Isolation zum Teil am Primärrohr 17 und zum Teil am ringförmigen Teil des sekundären ösenbolzens 22 vorhanden ist» Auf diese Weise ist das Rohr 17 außen mit einer zylindrischen Isolationsschicht 55 versehen, die zum Beispiel eine Umhüllung entlang fast der gesamten Länge aus einem Isolationsband oder -folie sein kann, die leicht maschinell angebracht werden kann. Wenn das Rohr 17 stark isoliert ist, kann die Isolation am Sekundärösenbolzen etwas schwächer sein. Der sekundäre Ösenbolzen wird daher mit einem Isolationsband in der oben beschriebenen üblichen Weise umwickelt, aber diese teure Handarbeit wird dadurch verbilligt, daß ungefähr die Hälfte oder Dreiviertel der gesamten Isolation zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung am zylindrischen Rohr 17 angebracht werden kann. Um die elektrostatische Spannung an der Verbindungsstelle zwischen dem isolierten Rohr 17 und dem ringförmigen Teil des sekundären Ösenbolzens zu verringern, verlaufen Binge 56 und 57 aus einem flüssigkeitsdurchlässigen Isolationsmaterial mit einem etwa dreieckförmigen Querschnitt um das Rohr 17 an den entgegengesetzten Seiten des sekundären Ringes (Pig.4)

Wenn es gewünscht wird, kann der oben beschriebene Stromtransformator weiter mit einer Einrichtung für die Spannungsanzeige desPrimärkreises versehen werden. Zu diesem Zweck ist in Pig.3 eine leitende elektrostatische Abschirmung 60 vorhanden, die eine unterteilte toroidale Form aufweist, im ringförmigen Isolationsteil des sekundären Ösenbolzens 22 eingebaut ist sowie die toroidale Sekundärwicklung 21 und den geerdeten Kern 20 umgibt. Diese Abschirmung 60 ist durch eine Zuleitung 61 mit dem

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dritten Anschluß 30 an der Grundplatte verbunden..Wie sjhematisch aus Pig.6 ersichtlich ist, ist der Anschluß 30 mit dem geerdeten Bodenteil 1 über einen Kondensator c verbunden, zu dem ein Voltmeter 62 oder ein andere» Spamungsaiizeigegerät parallel geschaltet werden kann. Der Kondensator c ist parallel zur homogen verteilten Abschirmungs-Erde-Kapazität und in Serie zur homogen verteilten Abschirmungs-äetz-KapazitMt geschaltet. Durch die Einstellung oder Auswahl des Wertes von c kann ein gewünschter Prozentsatz der.^etz-Erde-Spannung am Spannungsanzeigegerät auf tr et on. ^ieirn die beschriebene opannungsanzeige nicht gewünscht wird, kann die Abschirmung 60 wünschenswerterweise direkt mit

Erde verbunden werden, um die Verteilung der elektrostatischen Feldspannung zu unterstützen. ä

3s ist ersichtlich, daß ein Stromtransforraator beschrieben wurde, bei den wegen Hochs>,annungsbetrieb des umgebenden Tanks und dein Einschluß der Sekundärwicklung in einem stark isolierten Üsenbolzenaufbau d.-e PriEiärwicklung aus flexiblen und schwach isolierten Kabeln hergestellt werden ki-jin, die beim Zusammenbau der Vorrichtung zuletzt eingeführt werden, Bei diesen aufbau ist es möglich, eine Unter anordnung mit einen bestimmten Aufbau vorher su bauen, der nur durch die -»ennsoanming bestimmt ist, und den Aufbau üchnell und einfach zu vervollständigen., \;enn bekannt ist, v/ieviel primäre V,^Ti ndungen für ein gev/ünsciites St rom verhältnis benötigt werden. Zusätzlich können die Prii.-iärvinJungen, die zwischen sv/ei gerjdliüig .ungeordneten Paaren von diametral ent-

öegengesetü'ten Primäransciiläss>.n gev/iekelt sina, ohne Zugang zum Inneren des Tronsfo-ri-ia tor tanks v/alilweise parallel oder in Serie geschaltet werden. i;s ist daher leicht möglich, eine Vielzahl von Stromverhliltnissen £u erzielen, obwohl vorgefertigte Transformatorunter anordnungen verwendet werde,■, wodurch der größte Teil der Hontagearboit vor der endgültigen Herstellung der Primärwicklung durchgeführt vrird.

Pat entansprüche BAD ORIGINAL

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Claims

I ü I O O / U

- 12 - 4 ο 10 ο 1968 ΕΙί/Kü

P 15 13 870.
2 Heine Akte: G-1560

Patentansprüche

Hochspannüngsstrointransformator mit einem metallischen Bodenteil, das elektrisch geerdet werden kann, mit einer rohrförmigen Säule aus Isolationsmatcrial, die an einem Ende auf dein Üodenteil steht und eine im wesentlichen vertikale j^chse aufweist, wobei das Bodenteil das olne Ende der Säule verschließt, mit einem Metallgehäuse mit einer offenen Bodenseite, das auf der Oberseite der Säule sitzt und mit dieser eine einzelne abgescnlossene Kammer bildet, wobei die Kammer im wesentlichen mit einer dielektrischen Isolationsflüssigkeit gefüllt ist und an das Gehäuse eine vorher besti-jnte hohe Netzspannung angelegt werden kann, gekennzeich. net durch ein im und parallel zum Gehäuse (3) unter dem Pegel der Flüssigkeit (16) und quer zur Achse der Isolationssäule (2) verlaufendes rohrfürmiges Metallrohr (17), das an entgegengesetzten Wandteilen des Gehäuses unterstützte offene Enden hat und an mindestens einem Ende vom Gehäuse isoliert ist, durch eine toroidale Se.cundärwicklung (21) mit einem koaxial und im wesentlichen zentral auf dem Rohr montierten ringförmigen magnetkern (20), und durch mindestens zwei Primärleiterwindungen (31), die parallel durch das Rohr verlaufen und außerhalb von ihm on entgegengesetzten Seiten der Rohrachse und im Gehäuse zurücklaufen.

Stromtransformator nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Primärleiterv/indungen (3T) im wesentlichen koplanar an entgegengesetzten oeiten des Rohres(17) und in einer im wesentlichen zur Achse der Säule (2) senkrechten Ebene verlaufen.

Stelltransformator nach «.nspruch 1 und 2, dadur ch gekennz eich net, daß eine metallische Abschirmplabte (47) nahe und parallel zum Flüssigkeitspegel eng benachbart zu den bänden des Gehäuses (3) entlang an seinem ganzen Rand verlaufte

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Stromtransformator nacj. iinspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) zylindrisch ist, und daß gebogene Isolationsplatten (31»32) parallel zu den Gehäusewänden an entgegengesetzten leiten des Kabelrohrs angeordnet sind.

Stromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (20) und die Sekundärwicklung (21) vollständig mit einem Ißolations"band so umwickelt sind, daß es mit einer Pestkörperisolation (55) am Rohr (17) eine ausreichende Isolation von Hetzspannung und Erde ergibt»

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