Kombinierter Strom- und Spannungswandier-Zahlreiche Konstruktionen
für- kombinierte Strom- und Spannungswandler sind bereits bekannt. Besonders bewährt
haben sich diejenigen- Bauformen' bei denen die aktiven Teile des Stromwandlers
über denen des Spannungswandlers in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind.Combined current and voltage conversion - numerous constructions
for combined current and voltage converters are already known. Particularly proven
there are those 'designs' in which the active parts of the current transformer
over those of the voltage converter are housed in a common housing.
Auch für die Kombination eines Spannungswandlers. dessen rahmenförmiger-Eisenkern
auf einem Schenkel die" Wicklungen trägts mit einem als U-Rohrwandler oder Schleifenwandler
ausgebildeten Stromwandler ist diese Bauform schon bekannt geworden. Hier weist
die Isolation der Hochspannungswicklung des Spannungswandlers gegen Erde einen zach
oben gerichteten Stutzen zum Herausführen des an Hochspannung anzuschließenden :Endes
der Hochspannungswicklung aufm, der mit- einem entsprechendeni an dem Spannungswandler
gegenüberliegenden gebogenen Windungsteil der ebenfalls gegen Erde isolierten Stromwandler-Primärwicklung
vorgesehenen' nach unten gerichteten Stutzen vereinigt und, ausreichend- gegen Erde
iso@ liert werden muß. Vor der Vereinigung dieser-beiden Stuten wird die in die
Stromwandler--Primärwicklung mit eingelegte Anschlußleitung für den Spannungswandler
mit dem an Hochspannung anzuschließenden Ende seiner Hochspannungswicklung verbunden
Diese bekannte" Bauart führt zu _einer Vergreßerung der Bauhöhe -des Wandlers.
Bei
einem anderen bekannten, aus einem Stromwandler mit einem haarnadelförmig ausgebildeten
Primärwickel und einem Spannungswandler kombinierten *andler ist es auch schon bekannt
gewordens den.Spannungswandlerg dessen Hochepannungs-Wicklung aus auf die beiden
in Acherichtung des Wandlers verlaufenden Kernschenkel verteilten Scheibenspulen
bestehtl innerhalb des haarnadelförmigen Stromwandlerprimärwickels oberhalb der
sekundärbewickelten Stromwandlerkerne anzuordnen. Auch diese Konstruktion führt
nicht zu einer bemerkens-,Nerten Verringerung der räumlichen Abmessungen' insbesondere
der Bauhöhe, de s kombinierten Wandlersp weil nicht nur die die Scheibenspulen tragenden
Schenkel des Spannungswandlerkernes entsprechend isoliert sein müssen, sondern auch-das
dem Wandlerkopf zugewandte obere Joch dieses Kernes für die volle Hochspannung isoliert
werden muBs Aufgabe der Erfindung ist esa die güschilderten Dachteile zu vermeidenm
Sie betrifft einen kombinierten Strom- und Spannungswandler' bei dem der einen rahmenförmigen
Eisenkern aufweisende Spannungstandler innerhalb der Umförmig oder schleifenförmig
ausgebildeten Primärwicklung des Stromwandlers derart angeordnet ist$ daß die Mittelebenen
des Rahmenkernes des Spannungswandlers und der Primärwicklung des Stromwandlers
senkrecht zueinander liegen. Erfindungsgemäß lassen sich die räumlichen .Abmessungen'
insbesondere die Bauhöhe eines solchen kombinierten Wandlers dadurch wesentlich
verringern, daß die als hagenwicklung ausgebildete Hochspannungswicklung des Spannungswandlers
in an sch be@ kannter Weise auf dem oberen Schenkel des Rahmenkernes angeordnet
ist und der-.untereg unbewickelte oder nur einen Teil der Sekundärwicklung tragende
Schenkel des Rahmenkernes
in dem freien Raum zwischen den horizontal-
auf den beiden Schenkeln der U-förmigen oder schleifenförmigen Primärwicklung sitzenden
sekundärbewickelten ringfärmigen Stromwandlerkernen liegt. Die bei dem vorerwähnten
bekannten Wandler mit haarnadelförmiger Stromwandlerprimärwicklung erforderliche
zusätzliche Isolation des dem Wandlerkopf -zugewandten Teiles des Spannungswandlerkernes.wird
bei dem Wandler gemäß der Erfindung erspart, weil sie durch die Isolation
der lagenweise gewickelten Hochspannungswicklung selbst gebildet wird, deren
äußerste Wicklungslage das gleiche Potential wie die Primärwicklung des Stromwandlers
hat. Die in Achsrichtung des Wandlers verlaufenden .unbewickelten Schenkel des Spannungewandlerkernes
können -wesentlich kürzer ausgeführt sein und benötigen bei dem Wandler gemäß der
Erfindung keine besondere Isolation, da sie ohnehin in genügender Entfernung von
der Stromwandlerprimärwicklang liegen. Schließlich trägt die Unterbringung des unteren
Schenkels des Spannungewandlerkernes zwischen den sich auf dem gleichen Potential
(Erdpotential) befindlichen Strom-wandlerkernen zu einer Bauhöhenverringerung_bei:
Eine zusätzliche Isolation ist such hier nicht nötig, da die Stromwandlerwicklung
in diesem Bereich ohnehin ausreichend gegenüber den auf ihr angeordneten Kernen
isoliert ist. So wird durch die Erfindung eine besonders raumsparende- Bauform
eines kombinierten Wandlers geschaffen, die sich auch vorzüglich für den Fall eignet,
daß die aktiven Teile in an sich bekannter Weise in härtbares Gießharz eingebettet
werden sollen. In den Fig. 1 und 2 ist in zwei um 900 versetzten Längsschnitten
schematisch ein Ausführungabeiepiel für einen kombieierten
Strom.-
und Spannungswandler gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar mit Gießharzisolierung.
Mit 11 ist die U-förmig ausgebildete Primärwicklung des Stromwandlers bezeichnet,
der mit zwei je eine Sekundärwicklung 12, 13 tragenden ringförmigen Kernen
14, 15 ausgerüstet ist. Statt zwei Kernsystemen können auch vier oder sechs Kernsysteme
entsprechend vorgesehen werden. Der rahmenförmige Eisenkern 16 des Spannungswandlers
ist innerhalb der U-förmig ausgebildeten Primärwicklung#11 des Stromwandlers derart
angeordnet, daß seine Mittelebene senkrecht zu der Mittelebene des von der Stromwandlerprimärwicklung
gebildeten U liegt. Auf seinem oberen Schenkel trägt er die Sekundärwicklung 17
und darüber die lagerweise gewickelte Hochspannungswicklung 18 des Spannungswandlers.
Der urbewickelte untere Schenkel 16' des Spannungswandlerkernes befindet sich in
dem freien Raum zwischen den einander zugekehrten Hälften der Stromwandlerkerne
12 und 13. Die zu den nicht dargestellten primären Anschlüssen am Wandlerkopf führenden
Enden 11a und 11b der Stromwandlerprimärwicklung weisen einen kleineren I i ::t-::r:3
voneinander auf als die die Stromwandlerkerne 12, 13 tragenden Schenkel. Wie aus
Fig. 1 ersichtlich istg verlaufen diese Schenkel unmittelbar an der das gleiche
Potential aufweisenden äußersten Wicklungslage der Hochspannungswicklung 18 des
Spannungswandlers und schmiegen sich teilweise an diese an. Mit 19 ist der Gießharzkörper
bezeichnet, in dem die aktiven Teile des kombinierten Wandlers eingebettet sind.Also for the combination of a voltage converter. The frame-shaped iron core of which carries the windings on one leg. With a current transformer designed as a U-tube transformer or loop transformer, this design is already known. End of the high-voltage winding, which must be combined with a corresponding curved winding part of the primary winding, which is also insulated from earth, on the voltage transformer opposite and must be sufficiently insulated from earth the connection line for the voltage converter, which is inserted into the current converter - primary winding, is connected to the end of its high voltage winding to be connected to high voltage. In another known, a current transformer with a hairpin-shaped primary winding and a voltage transformer combined, it has already become known the voltage converter whose high-voltage winding consists of the two disc coils distributed in the axial direction of the converter within the hairpin-shaped current transformer primary winding of the secondary-wound current transformer cores. This construction, too, does not lead to a noticeable 'Nert reduction in the spatial dimensions', in particular the overall height, of the combined converter core because not only the legs of the voltage converter core carrying the disc coils must be appropriately insulated, but also the upper yoke of this core facing the converter head The object of the invention is to avoid the shielded roof parts. It relates to a combined current and voltage converter in which the voltage converter, which has a frame-shaped iron core, is arranged within the shaped or loop-shaped primary winding of the current converter in such a way that the central planes of the frame core of the voltage transformer and the primary winding of the current transformer are perpendicular to each other. According to the invention, the spatial 'dimensions', in particular the overall height of such a combined converter, can be significantly reduced by arranging the high-voltage winding of the voltage converter, which is designed as a hagen winding, on the upper leg of the frame core in a known manner and the lower arm is unwound or only part of the secondary winding legs of the frame core is in the free space between the horizontally on the two legs of the U-shaped or loop-shaped primary winding seated secondary wound ring-shaped current transformer cores. The additional insulation required for the above-mentioned known converter with hairpin-shaped current transformer primary winding of the part of the voltage converter core facing the converter head is spared in the converter according to the invention because it is formed by the insulation of the high-voltage winding itself, the outermost winding layer of which has the same potential as the primary winding of the current transformer has. The non-wound legs of the voltage converter core running in the axial direction of the converter can be made much shorter and do not require any special insulation in the converter according to the invention, since they are in any case at a sufficient distance from the primary winding of the current converter. Finally, the placement of the lower leg of the voltage transformer core between the current transformer cores that are at the same potential (earth potential) contributes to a reduction in the overall height: additional insulation is not necessary here, as the current transformer winding in this area is already sufficient compared to the cores arranged on it is isolated. Thus, a particularly space-saving design of a combined transducer is created by the invention, which is also ideally suited for the case that the active parts are to be embedded in curable casting resin in a manner known per se. 1 and 2, in two longitudinal sections offset by 900 , an embodiment example for a combinated current and voltage converter according to the invention is shown schematically, with cast resin insulation. The U-shaped primary winding of the current transformer is designated by 11, which is equipped with two annular cores 14, 15 each carrying a secondary winding 12, 13. Instead of two core systems, four or six core systems can be provided accordingly. The frame-shaped iron core 16 of the voltage transformer is arranged within the U-shaped primary winding # 11 of the current transformer in such a way that its center plane is perpendicular to the center plane of the U formed by the current transformer primary winding. On its upper leg it carries the secondary winding 17 and above it the high-voltage winding 18 of the voltage converter, wound in layers. The originally wound lower leg 16 'of the voltage transformer core is located in the free space between the mutually facing halves of the current transformer cores 12 and 13. The ends 11a and 11b of the current transformer primary winding leading to the primary connections (not shown) on the transformer head have a smaller I i :: t- :: r: 3 from each other than the legs carrying the current transformer cores 12, 13. As can be seen from FIG. 1, these legs run directly on the outermost winding layer of the high-voltage winding 18 of the voltage converter, which is at the same potential, and partially nestle against it. 19 with the cast resin body is referred to, in which the active parts of the combined transducer are embedded.
Wenn die Primärwicklung des Stromwandlers nicht U-förmig, sondern
schleifenförmig ausgebildet ist, der Primärleiter die Kernfenster also mehrere Male
durchsetzt, dann wird der
dem Wandlerkopf zugewandte Teil der primärwicklungsschleife
- in Fig. 1 gestrichelt angedeutet und mit 11c bezeichnet -zweckmäßig den Konturen
der Hochspannungswicklung 18 des Spannungswandlers angepaßt' so daß er an der das
höchste Potential aufweisenden Wicklungslage der Hochspannungswicklung 18 anliegt'
d.h. ohne besondere Hochspannungsisolation da die Primärwicklung 11 des Stromwandlers
das gleiche Potential aufweist.If the primary winding of the current transformer is not U-shaped, but
Is formed in a loop, so the primary conductor the core window several times
enforced, then the
Part of the primary winding loop facing the transducer head
- indicated by dashed lines in Fig. 1 and denoted by 11c - expediently the contours
the high-voltage winding 18 of the voltage converter adapted 'so that it is connected to the
The winding layer of the high-voltage winding 18 having the highest potential is applied '
i.e. without special high-voltage insulation because the primary winding 11 of the current transformer
has the same potential.
Per kombinierte Wandler gemäß der Erfindung kann auch mit Ölisolation
oder Preßgasisolation (z.P. Schwefelrsexafluoz#id) ausgeführt werden.The combined converter according to the invention can also be used with oil insulation
or compressed gas insulation (e.g. sulfur exafluoz # id).