DE2153012A1

DE2153012A1 - Elektrische kondensatoreinheit

Info

Publication number: DE2153012A1
Application number: DE2153012A
Authority: DE
Inventors: Paul Mueller; Franz Josef Dipl Ing Pollmeier
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1973-05-03
Also published as: BE790290A; FR2156754A1; US3815073A; IT969648B

Description

Es ist z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 015 860 bekannt, bei einer elektrischen Kondensatoreinheit die Kondensatorelemente, die in einem mit Isolierflüssigkeit gefüllten Behälter verlegt sind, jeweils mit Wickelsicherungen auszustatten. Eine derartige Wiekelsieherung, international auch als innere Sicherung bezeichnet, besteht jeweils aus einem dünnen, metallischen Sicherungsdraht, dessen eines Ende mit dem Kondensatorelement und dessen anderes Ende mit einer Sammelschiene der Kondensatoreinheit verbunden ist. Diese Wickelsicherungen sollen bei Beschädigung eines Kondensatorelementes dieses defekte Kondensatorelement ausschalten, damit die in der Kondensatoreinheit befindlichen anderen Elemente weiterhin funktionsfähig bleiben.

Da es Schwierigkeiten bereitete, daß derartige Wickelsicherungen die defekten Wickel auch bei höheren Spannungen einwandfrei strombegrenzend abschalten, enthält der von der Isolierflüssigkeit umspülte metallische Sicherungsdraht bei der aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 015 860 bekannten Wickelsicherung hintereinanderliegende Kurven. Diese entstehen dadurch, daß der in einer Ebene verlaufende Sicherungs- ■ draht mehrmals um etwa 180 ° umgelenkt wird. Dies ruft eine magnetische Blaswirkung auf den sich beim Abschalten bildenden Lichtbogen hervor, so daß der Lichtbogen auch noch bei großen Wickelspannungen unterbrochen wird. Diese bekannte Ausführung, bei welcher also der Wickeldraht nach Art eines Mäanders geformt ist, bedingt eine Trennung der Zweige jeder Kurve durch Isolierstoffstreifen, wodurch der konstruktive Aufbau der Wickelsicherung etwas aufwendig wird.

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Durch die vorliegende Erfindung soll eine derartige Wickelsicherung für eine elektrische Kondensatoreinheit, bei welcher der Sicherungsdraht mehrere hintereinander angeordnete Kurven enthält, verbessert werden. Gemäß der Erfindung ist der metallische·Sicherungsdraht zu einer einen inneren Hohlraum (Seele) einschließenden Wendel geformt. Eine Wendel ist bekanntlich ein leicht herzustellendes Konstruktionselement, in dem auf verhältnismäßig kleinem Raum eine große Länge Draht untergebracht werden kann und das durch die räumlichen, jeweils einen inneren Hohlraum einschließenden Krümmungen eine gegenüber dem einfachen Draht wesentlich höhere mechanische Steifigkeit aufweist. Die Wendel kann also leicht gehandhabt werden, was für eine Serienfertigung, wie sie das Anbringen von Wickelsicherungen an den einzelnen Elementen einer Kondensatoreinheit darstellt, von besonderem Vorteil ist. Darüber hinaus nimmt eine als Wendel ausgebildete Wickelsicherung nur sehr wenig Raum ein und kann noch mit Sicherheit gegenüber Spannungen abschalten, die mindestens doppelt so hoch sind wie die Grenzspannungen für eine Wickelsicherung mit einem einfachen Draht gleicher Einspannlänge.

Es zeigte sich überraschend, daß sich eine besonders hohe optimale Grenzspannung, gegen welche die Wickelsicherung noch abschaltet, dann ergibt, wenn, in Weiterbildung des Erfindungsgedankens, der Sicherungsdraht zu einer Wendel von angenähert der Hälfte seiner Länge aufgewickelt ist.

Die Anordnung der erfindungsgemäß als Wendel ausgebildeten Wickelsicherung an den einzelnen Kondensatorelementen kann je nach Zweckmäßigkeit in beliebiger, an sich bereits bekannter Weise vorgenommen werden, wobei dies stets bei sämtlichen Kondensatorwickeln einer Kondensatoreinheit in gleicher Weise geschieht. Es ist zweckmäßig, die Wickelsicherung von einem Tragkörper aus Isolierstoff zu halten und an der Stirnfläche des Kondensatorelementes anzuordnen, man kann sie aber auch

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längs der Seitenflächen oder in die zwischen den einzelnen Elementen verbleibenden Zwickelräume legen. Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, die Wiekelsieherung innerhalb des KondensatoreLementes anzuordnen, wobei es sich allerdings empfiehlt, die Wendel innerhalb eines Tragkörpers aus Isolierstoff, z. B. einem Rohr, anzuordnen, damit sie gegen äußere mechanische Einwirkungen geschützt ist. Es ist aber darauf zu achten, daß die Wendel von der im Kondensatorgehäuse vorhandenen Isolierflüssigkeit umspült wird.

Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1 " zeigt im Schema eine teilweise Ansicht auf ein Kondensatorelement mit erfindungsgemäß ausgebildeter Wickelsicherung, die Figuren 2 und 3 zeigen jeweils andere konstruktive Anordnungen der als Wickelsicherung verwendeten Wendel selbst.

Bei einer elektrischen Kondensatoreinheit sind jeweils mehrere die Kondensatorelemente 1 bildende Flachwickel innerhalb eines Gehäuses angeordnet, das mit einer Isolierflüssigkeit, wie z. B. halogenisiertem Kohlenwasserstoff oder Mineralöl, gefüllt ist. Jedes Kondensatorelement 1 ist mit einer Wickelsicherung 2 versehen. Das eine Ende 3 der Wickelsicherung 2 ist mit einem Belag des Kondensatorelementes 1 und das andere Λ Ende 4 mit einer nicht dargestellten Sammelschiene verbunden, welche alle Kondensatorelemente innerhalb des Gehäuses parallel oder in Reihe schaltet und zu einer Kondensatorklemme führt. Der andere Belag jedes Kondensatorelementes 1 ist zu der Ableitung 5 herausgeführt.

Die Wickelsicherung 2 ist aus einem dünnen, metallischen Sicherungsdraht 6 aufgebaut. Dieser kann aus leitfähigem Material, wie z. B. Silber oder Kupfer, oder auch aus einem metallischen Widerstandsmaterial bestehen. Dieser Sicherungsdraht 6 ist zu einer einen inneren Hohlraum 7 einschließenden

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Wendel 8 geformt. Dadurch kann eine verhältnismäßig große Länge des Sicherungsdrahtes 6 auf kleinem Raum untergebracht werden, wobei mit Vorteil die Wendel halb so lang ist wie der in ihr enthaltene Sicherungsdraht. Außerdem erhält die Wendel 8 aufgrund der räumlichen Krümmungen des Sicherungsdrahtes 6 eine verhältnismäßig große mechanische Festigkeit und läßt sich daher bei der Fertigung leicht handhaben. Die Wickelsicherung 2 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel außerdem auf einer Isolierplatte 9 befestigt, welche auch weiterhin noch die zu den Belägen des Kondensatorelementes 1 führenden Ableitungen trägt und über die Stirnfläche des Kondensatorelementes 1 hinausragt.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der konstruktiven Form der Wickelsicherung 2, derart, daß die Wendel 8 freihängend in einem U-förmigen Träger 11 aus Isoliermaterial so angeordnet ist, daß sie zwischen den hochstehenden Schenkeln 12 des Trägers 11 eingehängt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Wendel 8 von allen Seiten her frei von der im Gehäuse der Kondensatoreinheit vorhandenen Isolierflüssigkeit umspült wird.

Fig. 3 zeigt als \^eitere Abwandlung, daß man, wenn dies zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Wendel 8 gewünscht ist, auch den in der Wendel 8 verbleibenden Hohlraum durch ein geeignetes Isoliermaterial 13 ausfüllen kann. Dazu kann man einen starren Körper aus Isolierstoff, wie einen Stab bzw. ein Rohr, verwenden oder auch einen nachgiebigen, wie ein Gewebe oder Faserstränge.

3 Figuren
5 Ansprüche

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Claims

Patentansprüche

J Elektrische Kondensatoreinheit, bei der die mit Wickelsicherungen ausgestatteten Kondensatorelemente in einem mit Isolierflüssigkeit gefüllten Behälter verlegt sind und bei der jede Wickelsicherung aus einem dünnen, metallischen Sicherungsdraht besteht, der mehrere hintereinanderliegende Kurven enthält und dessen eines Ende mit dem Kondensatorelement und dessen anderes Ende mit einer Sammelschiene der Kondensatoreinheit verbunden ist, wobei der Sicherungsdraht von der Isolierflüssigkeit umspült ist, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Sicherungsdraht (6) zu einer einen inneren Hohlraum (7) (Seele) einschließenden Wendel (8) geformt ist.
2. Elektrische Kondensatoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsdraht (6) zu einer Wendel (8) von angenähert der Hälfte seiner Länge aufgewickelt ist.
3. Elektrische kondensatoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (8) von einem Tragkörper (11) aus Isolierstoff gehalten ist.
4. Elektrische Kondensatoreinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum (7) der Wendel (8) durch einen Isolierstoff (13) ausgefüllt ist.
5. Elektrische Kondensatoreinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (8) innerhalb eines Tragkörpers aus Isolierstoff angeordnet ist.

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