DE1613590A1 - Transformator - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Transformator zur unmittelbaren Montage auf den Leitern einer Leitung oder auf einem einzelnen Leiter.

Derartige Transformatoren sind bereits bekannte Die erwähnten Leiter spielen dabei die Rolle einer Primärwicklung· des Transformators.

Derartige Transformatoren werden insbesondere bei Schutzgeräfcen zum Auffinden von Erdschlüssen verwendet. Dabei

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werden beispielsweise die drei Leiter· einer Drehstromleitung ins Innere des Magnetkreises gebracht, eine andere Anwendung besteht bei Teilschutzgeräten mit Stromvergleich. Hierbei werden zwei Leiter ein— und derselben Phase ins Innere des Magnetkreises in der Weise gebracht, daß der auf den Magnetkreis wirkende Kraft— fluß durch den geometrischen Unterschied der Ströme in jedem der Leiter erzeugt wird. Noch eine andere Anwendung besteht bei Transformatoren, deren Magnetkreis geöffnet werden kann, beispielsweise Spannung«- oder Stromwandlern, die sich in bequemer Weise zangenartig um den Leiter einer Leitung legen lassen, so daß diese sich im Inneren des Magnetkreises befindet.

Die bekannten Transformatoren sind aus folgendem Grunde nachteilig? Da die Primärleiter im allgemeinen in bezug auf die Länge-Symmetrieachse des Magnetkreises exzentrisch liegen, ergibt sich, daß die Aufteilung des induzierten magnetischen Kraftflusses in dem erwähnten Magnetkreis nicht gleichmäßig erfolgt. Zu diesem Mangel kann noch die eventuelle Nachbarschaft weiterer Leiter erschwerend hinzukommen, in denen ein starker Strom fließt. Dies hat bei Transformatoren, die in den oben erwähnten Schutzgeräten verwendet werden, zur Folge, daß der die Sekundärwicklung durchfließende Strom nicht proportional zum

Erds chlußstrom

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Erdschlußstrom ist, der einen sehr kleinen Teil des Stromes bildet, welcher in den als Primärwicklung dienenden Leitern fließt. Das gleiche gilt für Transformatoren, deren Magnetkreis geöffnet werden kann, vor allem wenn der in dem Kabel, welches die Primärwicklung darstellt, fließende Strom einen im Verhältnis zum Nennstrom sehr geringen Betrag hat.

Es ist ein Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu vermeiden.

Der erfindungsgemäße Transformator ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Hüllen aus magnetischem Werkstoff mit hoher Sattigungs-Kraftflußdichte und hoher Änfangspermeabilität aufx^eist, die entlang der Längs-Symmetrieachse seines Magnetkreises angeordnet sind, auf den die Sekundärwicklung aufgewickelt ist, %Yobei sich die eine Hülle außerhalb und die andere Hülle innerhalb des Magnetkreises befindet.

Zweckmäßig ist es, wenn die beiden magnetischen Hüllen symmetrisch in bezug auf die Mittelebene des Magnetkreises senkrecht zu seiner Längs-Symmetrieachse angeordnet sind.

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Sie haben vorzugsweise die gleiche axiale Länge, die wenigstens gleich dem 2,5fachen der axialen Länge des Magnetkreises ist.

Diese Maßnahmen werden vorteilhaft ergänzt durch die folgenden, auf den Magnetkreis bezüglichen:

a) Der Magnetkreis besteht aus einem Material hoher Permeabilität und das Verhältnis seiner axialen Länge zu seiner Dicke beträgt wenigstens 2,5»

b) Die Sekundärwicklung ist gleichmäßig über den Umfang des Magnetkreises verteilt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt längs einer Ebene, welche die Längs-Symmetrieachse des Magnetkreises eines erfindungsgemäßen Transformators mit Ringkern durchsetzt,

Fig. 2 einen Schnitt längs einer Ebene senkrecht zur Längs-Symmetrieachse des Magnetkreises eines

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erfindungsgemäßen Transformators, dessen Ringkern geöffnet werden kann.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Transformator mit einem Magnetringkreis 10 von rechteckigem Querschnitt dargestellt, dessen Länge entlang seiner Symmetrieachse a und dessen Dicke b ist. Auf dem Umfang des Magnetkreises ist eine Sekundärwicklung Π gleichförmit verteilt. Zwei Hüllen 12, 13 aus magnetischem Material umgeben den Magnetkreis vollständig, und zwar die Hülle 12 außerhalb des Magnetkreises und die andere Hülle 13 im Inneren des Magnetkreises. Sie bilden zwei Zylinder, deren Achse mit der Längs-Symmetrieachse X-Y des Magnetkreises 10 zusammenfällt. Jede dieser Hüllen besteht vorteilhaft aus einem Streifen magnetischen Materials, der mit mehreren Windungen auf sich selbst aufgewickelt ist. Diese Hüllen können auch in anderer Weise ausgeführt sein, beispielsweise in Form mehrerer verschachtelter bzw. ineinandergreifender Rohre von wachsendem Durchmesser. Eine andere Ausführungsmöglichkeit dieser Hüllen besteht darin, daß ihre Dicke von den Enden her zum Mittelteil hin zunimmt.

Die aus der inneren Hülle, dem Magnetkreis mit Sekundärwicklung und der äußeren Hülle bestehende Bauteilgruppe

wird

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wird in bekannter Weise mit einem Isolierstoff umhüllt, beispielsweise mit einem Harz, einem Kunststoff oder dergleichen, so daß ein kompakter und nicht verformbarer Isolierkörper 14 gebildet wird.

In Figur 2 haben die gleichen Teile dieselbe Bezeichnung wie in Figur 1. Hier ist ein erfindungsgemäßer Transformator dargestellt, dessen Magnetkreis geöffnet werden kann, so daß ein. Leiter ins Innere des Magnetkreises einführbar ist. Dieser Transformator setzt sich aus zwei gleichartigen Teilen zusammen, die entlang der Mittelebene A-B getrennt sind, wobei der eine von dem anderen von Hand abgenommen werden kann. Die diesen Vorgang gestattend© Vorrichtung ist nicht dargestellt. Die beiden Sekujadärwicklungshälf ten 11 a und 11b sind an der ein Scharnier bildenden Seite in Reihe verbunden.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Vorteile und Merkmale der Erfindung können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein*

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Transformator zur unmittelbaren Montage auf den Leitern einer Leitung oder auf einem einzelnen Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Hüllen aus magnetischem Werkstoff mit hoher Sättigungs-Kraftflußdichte und hoher Anfangspermeabilität aufweist, die entlang der Länge-Symmetrieachse seines Magnetkreises angeordnet sind, auf den die Sekundärwicklung aufgewickelt ist, wobei sich die eine Hülle außerhalb und die andere Hülle innerhalb des Magnetkreises befindet.

   2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden magnetischen Hüllen symmetrisch in bezug auf d_aie Mittelebene des Magnetkreises senkrecht zu seiner Langs-Symmetrieach.se angeordnet sind.

   3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hüllen die gleiche axiale Länge haben.

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   k. Transformator, insbesondere nach Anspruch.3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge der magnetischen Hüllen wenigstens gleich dem 2,5fachen der axialen Länge (a) des Magnetkreises ist.

   5. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis k, da-' durch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis aus einem Material hoher Permeabilität besteht und daß das Verhältnis (a : b) seiner axialen Länge (a) zu seiner Dicke (b) wenigstens 2,5 beträgt.

   6. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwxcklung gleichmäßig über den Umfang des Magnetkreises verteilt ist.

   7. Transformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis längs einer Mittelebene teilbar ist, indem.er aus zwei gleichartigen Teilen zusammengesetzt ist.

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