DE2115663A1 - Stehender Durchfürhungsstromwandler - Google Patents
Stehender DurchfürhungsstromwandlerInfo
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Description
ΪΟΚιΌ ίΐΗΙΒΑϊΜΑ üLüGTilTO 00. « I>1'D, Kai/asaki-shi, Japan
"Stehender ihirchführunftsatromwandler "
Die Erfindung betrifft einen aufrechten oder stehenden Durchfiiiirungssfcrorawandler,
der β ich benndera für die Massenproduktion
eignen soll,
Tw ttllgeniGincn oJnd stehende Durchführungsstrouiwandler, die
in elektrischen Wechaelatroraleistungskreisen verwendet werden,
um die Stromamplitude des Kreises zu messen, von unterschiedlichen
Abmessungen jeweils in Anpassung an die elektrischen
Stromkreise mit verschiedenen Nennwerten. Hierdurch wird aber
bei Burcliführurigssti'omwandlern verhindert, daß deren Herstellungsko.-sVjn
vermindert werden, da auf diese Weise die Stromwandler
t'J jtit standardisier t" werdsn.
BAD ORIGINAL
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Bei einem üblichen Durchführungsstromwandler wird eine Wandler~
anordnung mit einem Kern und auf diesem K*ern gewickelten Primär- und Sekundärwicklungen am unteren oder Bodenteil einer
isolierenden Röhre oder Hülse angeordnet; ein mit einer stromführenden Leitung in Reihe zu schaltender Leiter ist
vom Kopf der Hülse in den unteren oder Bodenteil der Hülse
oder Durchführung geführt und bildet eine Primärwicklung der · Wandleranordnurig und wird wieder nach oben durch
die Hülse geführt. Bine Hülse oder Durchführung eines aufrechten DurchführungBstromwandlers für Hochspannung ist
selbst relativ hoch, um beständig gegen die Höhe der Leitungsspannung zu sein} somit wird der erwähnte in die Durchführung
geführte Leiter länger. Außerdem muß beim Durchführungsstromwandler zum Messen eines größeren Stroms der Leiter mit
einem größeren Querschnitt auch eine größere durchgehende Strombelastung aufnehmen. Somit wird solch ein DurcbSihrungsstromwandler
relativ teuer.
Um die genannten Nachteile zu beheben gibt es eine andere Bauart eines aufrechten Durchführungsstromwandlers, der
mit einer auf dem Isolierrohr oder der Hülse angeordneten Wandleranordnung
versehen ist. Bei dieser Bauart ist ein Leiter in Reihe zu einer stromführenden Leitung gelegt und kann einfach
durch ein Fenster eines Eisenkerns der Wandleranordnung
am Kopf der Hülee oder Durchführung gesteckt werden, wodurch
somit die Leiterlänge kurz wird. Da jedoch die Wandleranordnung im allgemeinen ein größeres Gewicht hat, ist der oben auf der
tfandleraaordnung angeordnete Durebführungestromwandler hinsichtlich
seiner Sicherheit gegen Erdbeben nicht wünschenswert»
Erfindungsgemäß soll nun ein neuartiger und verbesserter aufrechter Stromwandler vorgeschlagen werden, wobei die
Standardisierung zum Herstell-an des Wandlers von aufrechter
109843/1229
_ 3 —
Bauart leicht zur Verminderung von dessen Herstellungskosten durchgeführt
werden kann.
Auch soX3 ein Durchführungsstromwandler der aufrechten Bauart 0Uüi Messen eines Leitungsstromes größerer Amplitude vorgeschlagen
werden, wobei ein Zuftihrungsleiter mit einem relativ
geringeren Querschnitt in die Hülse oder Durchführung zur
Bildung einer Primärwicklung eines Hauptstromwandlers am Bodenteil der Hülse oder Durchführung eingeführt wird.
Darüber hinaus soll der Durchführungestromwandler beachtliche
Eigenschaften hinsichtlich der Sicherheit gegen Erdbeben aufweisen.
.Erfindungsgemäß werden diese und andere Ziele der Erfindung
erreicht durch einen am Kopf von Isolierrohr oder Durchführung angeordneten Hilfestromwandler. Primär- und Sekundärwicklungen
des Hilfsstromwandlers haben leiter, die durch ein Fenster
eines Eisenkerns in einer Richtung entgegengesetzt eu der des
durabgehenden Stromflusses sich erstrecken und parallel geschaltet
sind. Die parallel geschalteten Primär-und Sekundärwicklungen
des Hilfsstromwandlers warden dann in Reihe zu einer elektrischen Stromleitung gelegt, um die diesbezügliche Strom-
amp.li tude zu aessen, iSin Pührungsleiter, der einen um die
Stromwandlung zwischen Primär- und Sekundärwicklungen des Hilfetromwandlere verminderten Strom der Sekundärwicklung
des Hilfstromwandler führt, wird in die Hülse oder Durchführung
ζην Bildung einer Hauptwicklung eines Haupststromwandlers geführt,
wobei letztere sich am Bodenteil des Gehäuses befindet und wird dann nach oben durch die Hülse oder Durchführung
geführt.
BAD ORIGUNAt
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Beim erfindungsgeraäßen Burehführungsstromwandler sind also
die parallel-geschalteten Primär- und Sekundärwicklungen
dea Hilfsstromwandlera in Reihe mit einer elektrischen
Stromleitung höherer Spannung geschaltet, um einen stärkeren
Strom durch diese su führen. Ein Führungsleiter der Sekundärsjmle
des Hilfsstromwandlers wird in den Boden der Hülse unter
Bildung einer Primärwicklung eines Hauptstromwandlera, der
sich am Boden der Hülse befindet; geführt, und dann nach oben wieder
durch die Hülse geführt» Es wird so möglich, die Abmessungen
der in den Boden der Hülse eingeführten stromführenden Leitungen aufgrund der Einstellung des Stromwandlerverhältnisses zwischen
den Primär- und Sekundärwicklungen des Hilfsstromv/andlers zu
vermindern und den Stromwandler zu standardisieren, so daß er
für Massenproduktion geeignet ist, da ja der Sekundärstrom dea
Hilfstromwandlers auf eine konstante Amplitude fixiert werden
kann.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden,
in denen
Pigo 1 eine teilgeschnittene Stirnansicht einer bevorzugten
Ausführungsform eines Durchführungsstromwandlers der stehenden Bauart nach der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Ersatzschaltbild des in Pig. 1 gezeigten
Durchführungsstromwandlers;
Pig. 3 ist.ein Ersatzschaltbild des Durchführungsstromwandlers
nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
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Fig. 4 zeigt ein Schaltbild des Durchführungsstromwandlers nach einer weiteren Ausführungsform und
Pig. 5 ist ein Schaltbild durch einen solchen Wandler nach einer anderen Ausführungsform,
In Fig. 1 ist ein aufrechter oder stehender Durchführungsstromwandler
allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und umfaßt ein unteres Gehäuse 11, einen hierin angeordneten Hauptstromwandler
12, ein stehendes isolierendes Rohr oder eine . a
Durchführung 13» die auf dem Gehäuse 11 angeordnet ist, einen
Hilfsstromwandler 14- am Kopf der stehenden Hülse 13 und ein
Gehäuse 15, welches unter Abdichtung den Hilfsstromwandler 14 hierin einschließt.
Der Hilfsstromwandler 14 uuifüßt einen üblichen gewicMten
Eisenkern 1b mit einem Fenster 17, durch welches ein Leiter der Primärspule 18 sich erstreckt. Die gegenüberliegenden
Jinden von Leiten- oder Primärwicklung sind durch Isolatoren
19 und 20 geführt, die auf den Seitenwandungen des Gehäuses 15
gelagert sind; Klemmen 21 und 22 sind mit den .binden nichtdargestellter
elektrischer Stromleitungen verbunden. .Beim Uilfs-
stromwandler 14 ist auch eine Sekundärwicklung 23 um den jiisen- \
kern 16 gewickelt und die ünden der Klemmen der Sekundärwicklung
23 sind jeweils mit den sich gegenüberstehenden .tändteilen des Leiters oder der Primärwicklung 18 durch Mhrungsleiter 24
und 25 an den Außenbereichen des Fensters 17 verbunden. So sind die Primär- und Sekundärwicklungen 18 und 23 parallel zueinander
geschaltet.
BAD OFUGlNAL
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Ea wird nun der Fall betrachtet, daß elektrischer Strom von
der Klemme 21 zur Klemme 22 während einer Wechselstromhalbperiode fließt. Aus Fig. 1 erkennt man, ά&Β der Leiter oder
die Primärwicklung 18 sich durch das Penater 17 des Kerns 16 von links nach rechts erstreckt; dagegen verläuft die Sekundärwicklung
23 durch dasitenster 17 von rechts nach links jeweils
entsprechend der Strorarichtung. Anders ausgedrückt, die Primär-
und Sekundärwicklungen 18 und 23 sind um den Kern 16 in Richtung entgegengesetzt zueinander gewickelt und parallel geschaltet.
So können die durch den leiter 18 und die Nebenschlußzuleitungen 24 und 25 fließenden leitungsströme bezüglich einander
die gleiche Krchtung haben.
Die Sekundärwicklung 23 des Hilfsstromwandlers H hat eine
Zwischenanzapfung 26 und eine Endklemme 27, wache selektiv mit der Zuführungsleitung 28 über eine Leitung 29 verbunden
sind.
Der in der obengenannten V/eise aufgebaute Hilfsstromwandler
14 ist an Hülse oder Durchführung 13 mittels einer üblichen
Bsfestigungseinrichtung 30 befestigt.
Der Hauptstronwandler 12 hat einen Wieklungseisenkern 31 mit
Primärwicklung 32 und Sekundärwicklung 33, die auf dem Kern 31 gewickelt sind und igt auf der BasiB des Gehäuses 11 über
einen isolierenden Träger 35 getragen. Die Zuführungsleitung 28 wird nach unten durch Hülse oder Durchführung 13 und dann
um den Kern 31 durch ein 3?enster 34 des Kerns unter Bildung
der Primärwicklung 32 gewickelt und dann wird das .rinde der Primärwicklung 32 nach oben über die Zuführungsleitung 2f5,
die eich durch die Hülse 13 erstreckt, rückgeführt..
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Die Hauptstromwandler-Anordnung 12, welche Kern 31, Primär- und
Sekundärwicklungen 32 und 33 sowie die Paare von Zuführungsleitungen 28 und 25 umfaßt, kann in der Harzisolierung 36 geformt
sein.
Auch ein üblicher Kondensatorkonus40 utn die Hochspannungszuführungs-1Gi
hingen 25 uud 28 sowie die Hauptwandler-Anordnimg 12 ist vorgesehen,
um so don Potentialgradienten auf mäßige Vierte zu
bringen. Obwohl nicht dargestellt, wird irgendein geeignetes
j sol " ..-.·rendes und kühlendes Fluid wie beispielsweise Mineralöl
und gasförmiges Schwefelhexafluorid (S3?/-) in das G-ehäuse 11
und die Hülse 13 gefüllt
Der Ausgang der Sekundärwicklung 33 des Hauptstromwandler
wird über ein Paar von Klemmen 37 und 38 herausgeführt, die
auf der Sejtenwandung des Gehäuses 11 angebracht sind und
wird verwendet, um irgendwelche geeignete Bürden wie beispielsweisο
Meßgeräte und Schutzrelais zu erregen bzw» mit.Strom zu versorgen.
Das Ersatzschaltbild des Durchführungsstromwandlers 10 der
steheiden Bauart nach Fig. 1 ist in Mg. 2 dargestellt.
Die Primär- und Sekundärwicklungen 18 und 23 des Hilfetromwanölers
14, die parallel zueinander gelegt sind, sind in Reibe mit einer elektrischen Stromquelle durch Klemmen 21
und 22 geschaltet.
Unter der Annahme, daß die Anzahl der Windungen der Primärwicklung
18 des Hilfsstromwandlers 10 eine Windung wie in Fig. 1 dargestellt ist, aufweist, ist die Anzahl der Windungen
der Sekundärwicklung 23 desselben gleich 9, die Amplitude des Nennstroms beträgt 4000 Ampere wodurch ein verminderter Strom
BAD ORiGWAL
109843/1229
von 400 Ampere durch die Sekundärwicklung 23 und der Rest von 3 6oo Ampere durch die Primärwicklung 18 fließen kann. Somit
kann der reduzierte Strom von 400 Ampere durch die Primärwicklung 32 des Hauptwandlers 12 über die Zuführungsleitungen 28 und 25
fließen. In dieoem lall kann ein Wennstrom z,B. 5 Ampere, an den
Klemmen 37 und 38 der Sekundärwicklung 33 des Hauptstrocwandlers Λ-2
abgenommen werden.
Nimmt der Mennleitungsstrom eine Amplitude von 2000 Ampere an,
wird die Zwischeiianzapfung 26 anstelle der Anzapfung 27 benutzt,
um die Windungsanzahl der Sekundärwicklung 23 des Hilfastromwandlers
10 von den genannten neun Windungen auf vier Windungen zu ändern. Für diesen Fall wird es klar, daß die Stromamplitude
der Sekundärwicklung 23 die gleiche Amplitude, nämlich 400 Ampere annimmt, andererseits wird die Stromamplitude der Primärwicklung *8
zu einer Amplitude von 1600 Ampere.
iis ist also klar, daß ein Hauptstromwandler 12 von gleicher Nennleistung
allgemein in elektrischen Stromleitungen mit jeweils untersd&edlichen Hennströmen Verwendung finden kann.
JSs wird ferner klar, daß ein Hilfastromwandler 14 leicht durch
einen anderen mit der gleichen Nennleistung ohne irgendeine Änderung der Hauptstromwandleranordnung 12 geändert werden kann. Somit
können Hauptstrorawandler-Anordnungen 12 mit gleichen Nennströmens
Abmessungen und gleichem Aufbau allgemein für verschiedene Stromleitungen mit jeweils verschiedenen Nennetrömen verwendet verden.
Auf diese Weise kann die Standardisierung der Hauptstrumwandleranordnung
12 leicht erreicht werden und hierdurch die Herstellungskosten eines Stromwandler 10 der stehenden Bauart vermindert werden,
um so zur Massenproduktion geeignet zu sein.
BAD ORIGINAL 109843/1229
Man sieht also, daß aufgrund der Tatsache, daß der Hauptstromwanl·
ler 12 am JBodeiiteil der Hülse 13 angeordnet ist, der Schwerpunkt
des Stromwandlers stehender Bauart in einer niedrigen Lage verbleibt
und so wirksam gegen Erdbeben beständig ist,
Weiter sieht man, daß darum, weil der reduzierte Strom der Primärwlclclung
32 dea Hauptstromwandlero 12 durch dleZuführungsleitungen
25 und 28 zugeführt wird, die Querschnittsflachen der Zuführungsleitungen 25 und 28 sowie der Primärwicklung 32 wirksam vermindert
werden können, um die Kupfer- oder Aluminiumraenge hierfür einzusparen*
*
Nach einer anderen in Pig. 3 dargestellten Ausführungsform hat der
Hilfsstromwandler H ein Paar von Sekundärwicklungen 230 und 330, die jeweils die gleiche Anzahl .von Windungen aufweisen. Es wird
so möglich, den Hilfe stromwandler 14 auf zwei verschiedene Arten
zu verwenden, indem man entweder Reihenschaltung oder Parallelschaltung
der Paare von Wicklungen 230 und 330 vorsieht.
!fach der weiteren in Fig* 4 dargestellten Ausführungsform ist ein
zusätzlicher Hilfsstromwandler 140 mit einer Primärwicklung 180 und
einer Sekundärvrieklung 430 ähnlich der der Fig. 1 in Reihe mit
der Sekundärwicklung 23 des Hilfsstromwandlers 14 gelegt. So wird λ
der Schaltkreis der Pig. 4 verwendet, um etweder einen verminderteren
Strom von den Zuführungsleitungen 25 und 28 abzugreifen oder den leitungsstrom mit einer v/eit aus höheren Amplitude zu messen.
Nach der anderen in Pig. 5 dargestellten Ausflhrungsform ist ein
Impedanzelement 39 parallel zur Sekundärwicklung 24 des Hilfstromwandlers 14 zur Peineinstellung des durch diese Sekundärwicklung
23 fließenden Hebenflußstroms gelegt. Das Irapedanzelement 39 kann
BAD ORIGINAL
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entweder vom variablen oder festen l'yp sein und kann parallel
zur Hauptwickliing 18 des Hilfastromwandlers H gelegt sein.
Patentansprüche
BAD ORIGINAL
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Claims (4)
- - 11 Pat entansprücheDixrchführungsstroniwandler der stehenden Bauart mit einem Gehäuse, einein im Gehäuse angeordneten Hauptatromwandler und einem Eisenkern mit hierauf gewickelten Primär- und Sekundär« wicklungen, gekennzeichnet durch eine stehende auf diesem G-ehäuae angebrachte Hülse; einen auf der Hülse oder Durchführung angeordneten Hilfsstromwandler mit einem Bisenkern und hierauf in entgegengeeet2ten Windungsrichtungen gewickelten Primär- und Sekundärwicklungen, wobei diese Primär* und Sekundärwicklungen des Hilfsstromwaiidlers parallel zueinander geschaltet und in Reihe zu einer elektrischen Stromleitung gelegt sind; und durch eine durch diese Durchführung eich erstreckende Zuführungsleitung-ausbildung zum Erregen der Primärwicklung des Hauptstroawandlers durch den Strom der Sekundärwicklung des HiIfstronwandlerg.
- 2.) Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Hilfsstromwandler oben auf dieser Hülse oder Durchführung lösbar angebracht ist.
- 3.) Dui'chführungsstrotnwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sekundärwicklung des Hilfsstromwandlers wenigstens eine Zwisehenansapfung, geeignet für die verschiedenen Stromwandlervorgänge, auf v/eist.
- 4.) Purchführungsstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung des HilföstromwanJLers wenigstens zwei Spulen- oder Y/icklungselemente umfaßt, die in Reihe oder parallel schaltbar sind.BAD ORIGINAL109843/12292 ■-■5") Durchführmigsstrouwan&ler nach A.rLsprucb '! 7 dadurch gekernisseir.lme· daß die Sekundärwicklung des HilfaotrofflVvandlQrs einen in Reihe tij.erm:it gelegten Hilfsstromvmndler umfaßt.6e) Durcliführurigsstromv/andler nach ijifspruch 1 , öadur-cli gelrennaeJ cbnot, daß wenigstens eine öer Prioiär- rad Sekundörwicirlmigen diesee Hilfastrorawendlers ein hieven parallel gelegtes IrapedanK für die "fei.neinstelliing der Stromwaudliiag a-.\fweist.BAD ORJGJNAL1Γ598Α3/1229Leerseite
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