DE2161427A1 - Stromwandler - Google Patents

Description

t- . ' >'■■■

81-17.987P(17.988H) 10. 12. 1971

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Stromwandler

Die Erfindung betrifft einen Stromwandler für die Leistungsübertragung für VerbeiLerschaltungen und insbesondere einen Stromwandler für Hochspannung^- und Starkstromschaitungen.

Die gegenwärtige Entwicklung der Hochspannungswandlertechnologie ist bemerkensviert. So sind Wandlersysteme

KS L'YOüii) KoHdG(O)

209827/Ü6 6 C

bei t300 kV im praktischen Einsatz. Derartige Wandlersysteme arbeiten bei einer Hoch- bzw. Höchst spannung und werden oft gleichzeitig mit einem Strom über 1000 A betrieben. Der als Schutzeinrichtung für elektrische Vorrichtungen und Geräte, wie Transformatoren, die in dem System vorgesehen sind, verwendete Stromwandler ist beträchtlich groß und schwer.

Im allgemeinen ist die durch den elektrischen Widerstand ■t des Primärleiters erzeugte Hitze bei einem in einer Hoch-

spannungs- und Starkstromschaltung betriebenen Stromwandler beträchtlich. Demgemäß ist bei einem aufrecht stehenden Stromwandler, bei dem der Primärleiter vom Primäranschluü des oberen Ölbehälters durch ein Porzellanrohr in den unteren ölbehälter geführt ist, dieser verkettet mit der Sekundärseite des Stromwandlers, die im unteren ölbehälter angeordnet ist und aus einem Eisenkern und der Sekundärwicklung besteht, und In den oberen Teil zurückgeführt, wobei das Porzellanrohr ü m oder langer ist, um den Isolationsabstand zu gewährleisten, und wobei daher die Länge des Primärleiters entsprechend vergrößert ist. Daher ist die während der Leitung erzeugte Hitze durch den elektrischen W Widerstand eines derartigen Primärleiters beträchtlich vergrößert. Darüber hinaus ist der größere Teil der Oberfläche des Primärleiters mit einem der Schaltungsspannung entsprechenden Hauptisolator versehen, so daß die Wärmeabstrahlung nur gering ist. Die Kühlung ist daher schwierig, und der Hauptisolator leidet unter der thermischen Zerstörung. Aus diesem Grund v/ird allgemein eine isolierende Flüssigkeit, wie Mineralöl, verwendet, und der über 10 m große Stromwandler v/eist offensichtliche Nachteile auf.

BAD 2 0 9 8 2 7/0666

Um diese Nachteile bei einem aufrecht stehenden Stromwandler auszuschließen, wurde bereits schon der umgekehrte Typ eines derartigen Stromwandlers genannt, der so konstruiert ist, daß der obere Ölbehälter auf dem oberen Ende des Porzellanrohrs vorgesehen ist, das auf dem unteren Ölbehälter aufgerichtet ist, wobei die Sekundärseite des Stromwandlers, die aus dem Eisenkern und der Sekundärwicklung besteht, so ausgebildet ist, daß die Sekundärdrähte innerhalb des Porzellanrohres nach unten leiten, und der weiterhin so konstruiert ist, daß der Primärleiter, der den oberen Ölbehälter durchdringt, mit der Sekundärseite des Stromwandlers verkettet ist.

Da der Primärleiter beim umgekehrten Stromwandlertyp kurz ist, ist die durch den elektrischen Widerstand während der Leitung erzeugte Hitze viel kleiner als beim aufrecht stehenden Typ. Die Kühlung kann leicht durchgeführt werden, und isolierendes Material, wie Papier-, wird nicht thermisch zerstört. Da aber die Sekundärseite des Stromwandlers, die ein schwerer Gegenstand ist, auf dem oberen Teil des langen Porzellanrohres vorgesehen ist, das bei der 500 kV-Klasse 8 m weit reicht, bricht das Porzellanrohr leicht bei einem Erdbeben usw.. Die mechanische Stabilität muß daher beträchtlich verstärkt werden, und der Durchmesser des Porzellanrohres sollte groß gemacht werden. Dies führt wiederum bei der Herstellung zu Schwierigkeiten und vergleichsweise hohen Kosten. Eine andere Maßnahme besteht darin, den oberen Ölbehälter mit einer Halterung zu versehen, die aus isolierenden Stützpfosten besteht, um die Widerstandsfähigkeit des langen Porzellanrohres gegen ein Erdbeben zu erhöhen. Dies macht -einen solchen Stromwandler nicht nur

209827/0666

vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus nachteilhaft, sondern auch die Installationsfläche des Stromwandlers ist groß.

Deshalb wird der aufrecht stehende Stromwandlertyp vorgezogen, bei dem die Installationsfläche im Vergleich zum umgekehrten Typ viel kleiner ist, und der wirtschaftlicher hergestellt werden kann. Es ist wünschenswert, daß der aufrecht stehende Typ so verbessert wird, daß er eine gute Kühlung des Primärleiters und eine leichte Herstellung erlaubt. Es wurden schon viele Maßnahmen angeregt, um die Kühlung bei einem aufrecht stehenden Stromwandler zu verbessern.

Wenn beispielsweise beim aufrecht stehenden Stromwandlertyp ein hohler Leiter für den Primärleiter verwendet wird, dann ist ein Isolierrohr für eine durch ein Kühlmittel gekühlte Flüssigkeit am unteren Teil des Stromwandlers oder an einem anderen Platz vorgesehen und zum Primärleiter hin geöffnet,und eine isolierende KÜhlfüssigkeit wird umgewälzt. Bei einer anderen Ausführungsform ist ein isolierendes Rohr in den hohlen Primärleiter eingeführt, um die isolierende Flüssigkeit im unteren Teil im Stromwandler umzuwälzen. Dabei wird die Differenz in der Dichte der isolierenden Flüssigkeit ausgenutzt. Bei einer wieder anderen Ausführungsform besteht ein Teil des Primärleiters des Stromwandlers aus einem Doppelrohr, um dieses jeweils mit plattenförmigen Leitern zu verbinden, die mit den Primäranschlüssen und der Sekundärseite des Stromwandlers verkettet sind, wobei die inneren und die äußeren Rohre über Poren miteinander in Verbindung stehen, und die isolierende Flüssigkeit wird durch die thermische

209827/066 6

Wirkung des Doppelrohres umgewälzt.

Obwohl die oben erwähnten Stromwandler alle vom aufrecht stehenden Typ sind, so sollten sie doch in speziellen Formen ausgebildet sein, welche für den Hochspannungsund Starlcstromgebrauch nicht geeignet sind, um den Primärleiter zu kühlen. Die Herstellung dieser Formen ist nicht leicht und es sind besondere Hilfsmittel und Verfahren er for d erIi ch»

Wie oben beschrieben wurde, sind bei Stromwandlern, insbesondere beim aufrecht stehenden Typ für Starkstrom und Hochspannung, der Primärleiter und die Sekundärseite des Stromwandlers, deren elektrisches Potential nahe bei der Masse liegtj durch einen Hauptisolator isoliert, der aus mehreren Schichten, wie Papier usw. besteht. Hierin besteht die Gefahr, daß der Hauptisolator und andere isolierende Materialien thermisch zerstört werden durch die vom Primärleiter erzeugte Hitze, die den dielektrischen Durchschlag stört. Um diese Gefahr auszuschließen und um die Betriebssicherheit aufrechtzuerhalten, wird eine unkomplizierte und einfache Kühlung des Primärleiters angestrebt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen aufrecht stehenden Stromwandler anzugeben, der leicht hergestellt werden kann, der besonders für den Hochspannungs- und Starkstrombetrieb geeignet ist, und der so ausgebildet ist, daß ein hohler Primärleiter, der mit einem vorgegebenen Hauptisolator versehen ist und vom einen der am oberen Ölbehälter vorgesehenen Primäranschlüsse ausgeht, durch das Innere eines Porzellanrohres führt, mit der im unteren Ölbehälter ange-

209827/0666

ordneten Sekundärseite des Stromwandlers verkettet ist, so daß er hiermit induktiv gekoppelt ist, und zum anderen Primäranschluß des oberen Ölbehälters zurückgeführt ist, wobei in den unteren Ölbehälter, das Porzellanrohr und den oberen Ölbehälter eine vorgegebene Menge Isolierflüssigkeit gefüllt ist. Ein derartiger Stromwandler soll zudem klein und wirtschaftlich hergestellt werden. können. Der hohle Primärleiter soll dabei aus mindestens zwei hohlen Leitern gebildet werden, bei denen auf der Längeneinheit eine verschiedene Wärmemenge erzeugt wird, W wobei eine isolierende Flüssigkeit im hohlen"Primärleiter wirksam umgewälzt wird, um eine gute Kühlung zu erzielen, den durch die thermische Zerstörung bewirkten dielektrischen Durchschlag des Hauptisolators zu verhindern und um die erwartete Betriebssicherheit aufrecht zu erhalten.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß der Stromwandler gekennzeichnet ist durch einen unteren Ölbehälter, in welchem mindestens eine Sekundärseite des Stromwandlers vorgesehen ist, ein Porzellanrohr, das auf dem oberen Teil des unteren Ölbehälters aufgerichtet ist,

m einen oberen Ölbehälter, der am oberen Ende des Porzellanrohres befestigt und mit mindestens zwei Primäranschlüssen versehen ist,

eine vorbestimmte Menge Isolierflüssigkeit, die in den unteren Ölbehälter, das Porzellanrohr und den oberen Ölbehälter gefüllt ist,

einen hohlen Primärleiter, der sich vom einen der im oberen Öltank vorgesehenen Primäranschlüsse aus durch das Innere des Porzellanrohres zum unteren Ölbehälter erstreckt, mit der Sekundärseite des Stromwandlers mindestens

209827/0666

216H27

einmal verkettet ist und zum anderen Primäranschluß des oberen Ölbehälters zurückgeführt ist, wobei der hohle Primärleiter aus mindestens zwei hohlen Leitereinheiten besteht, bei denen die auf der Längeneinheit erzeugte Wärmemenge wesentlich verschieden, und wobei die im hohlen Primärleiter angepaßte Isolierflüssigkeit \ durch die Temperaturdifferenz umgewälzt wird.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Stromwandler,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines im erfindungsgemäßen Stromwandler benutzten hohlen Primärleiters, wobei gezeigt ist, daß der hohle Primärleiter aus mindestens zwei hohlen Leitereinheiten besteht, die sich in der pro Längeneinheit erzeugten Wärmeeinheit unterscheiden,

FiS· 3# ^ und 5 Querschnitte von Jeweils verschiedenen, hohlen Primärleitern der Fig. 2 entsprechend der Linie A-A, wobei Fig. 3 einen hohlen Primärleiter darstellt, der rechts und links aus zwei verschieden dicken Leitern besteht, wobei Fig. 4 einen hohlen Doppelprimärleiter, der jeweils rechts und links aus zwei hohlen Leitereinheiten besteht, und wobei Fig. 5 einen hohlen Primärleiter darstellt, bei dem die rechte und die linke hohle Leitereinheit gleich dick und aus verschiedenen Materialien sind,

209827/0666

.8- 2151427

Pig« 6 uiwi 7 Längsschnitte van zwei anderen Ausführungsfarmen des erfindungsgeraäßen StromwandlerS₁

Fig. 8 und 9 zeigen jeweils, teilweise längsgeschnitten, Vorderansichten der unteren Teile des erfindungsgemäßen Stromwandlers in Einzelheiten,

Fig. 10 eine Vorderansicht eines Ringbolzen-förmigen Primärleiters, der im erfindungsgemäßen Stromwandler verwendet werden kann, und

Fig. 11 und 12 Querschnitte von jeweils verschiedenen Ringbolzen-formigen Primärleitern der Fig. 10 entsprechend der Linie BB, wobei Fig. 11 einen Ringbolzen-förmigen Primärleiter darstellt, dessen kreisförmiger Teil im Schnitt aus zwei Einheiten besteht, wobei Fig. 12 einen solchen aus vier Einheiten zeigt.

Fig. 1 zeigt den erfindungsgemäßen aufrecht stehenden Stromwandler. Ein derartiger Stromwandlertyp ist wie unten beschrieben ausgebildet.

Im unteren Ölbehälter 2 ist die Sekundärseite 6 des Stromwandler vorgesehen, die aus einem Eisenkern 7 und aus einer Sekundärwicklung 8 besteht, und die mit Zuleitungsdrähten mit einem nicht dargestellten und beim unteren Ölbehälter 2 angebrachten Anschlußkasten verbunden ist. Ein Porzellanrohr J5 steht auf dem unteren Ölbehälter 2. Weiterhin ist ein oberer Ölbehälter 4, der mit mindestens zwei Primäranschlüssen 11 ausgestattet ist, auf dem oberen Ende des Porzellanrohres 3 vorgesehen.

209827/0666

Das Inntere des unteren Ölbehälters 2, das Porzellanrohr 3 und der obere öltank 4 sind mit einer isolierenden Flüssigkeit 10, wie beispielsweise Mineralöl, gefüllt, wobei ein kleines Volumen 16 freigelassen wird.

Ein liaarnadelförraiger Primärleiter 5» der mit den jeweiligen PrimäransGhlüssen 11 des oberen Ölbehälters durch Verbindungsstücke 12 verbunden ist, ist erfindungsgemäß hohl ausgebildet., und wird weiter unten genauer beschrieben.

Der hohle Primärleiter 5> der mit dem einen der Primäranschlüsse 11 verbunden ist, ist durch das Innere des Porzellanrohres 3 zum unteren ölbehälter 2 geführt. Er ist mindestens einmal mit der Sekundärseite des Stromwandlers verkettet, da dieser im unteren ölbehälter 2 vorgesehen ist, so daß er mit dieser induktiv gekoppelt ist. Er ist zum anderen Primäranschluß 11 zurückgeführt. Da der Primärleiter 5 unter Hochspannung steht, ist er mit einem Hauptisolator 9 aus isolierendem Papier, oder aus mehreren leitenden Schichten zur Isolation an seinem unteren Teil versehen, wo er mit der Sekundärseite 6 nahe beim Erdpotential verkettet ist. Der Hauptisolator 9 ist schon bekannt und wird deshalb nicht genauer beschrieben.

Die im unteren ölbehälter 2 vorgesehene Sekundärseite 6 des Stromwandlers und der mit dieser verkettete Primärleiter 5, der mit dem Hauptisolator verkettet ist, sind mechanisch durch Stützisolatoren 14, 15, beispielsweise aus Holz, unterstützt. Wie aus der Fig. 12 klar hervorgeht, besteht der hohle Primärleiter 5 aus mindestens zwei hohlen Leitereinheiten 5A urid 5B, die sich wesentlich in der pro

209827/0666

Längeneinheit erzeugten Wärmemenge unterscheiden* was auf dem elektrischen Widerstand beruht. Durch den Unterschied in der erzeugten Wärme zwischen den beiden Leitereinheiten, wird die isolierende Flüssigkeit 10 umgewälzt. Es sind daher Einrichtungen vorgesehen, daß beispielsweise die von der Längeneinheit einer hohlen Leitereinheit erzeugte Wärmemenge größer ist als die von der Längeneinheit der anderen Leitereinheit. Der unterteilende Bereich 5 C oder 5 C' zwischen den jeweiligen hohlen Leitereinheiten 5A und 5B, die den hohlen Primärleiter 5 bilden, wird geeigneterweise so bestimmt, daß er innerhalb oder außerhalb des Hauptisolators 9 liegt, wobei verschiedene Gesichtspunkte wie die Isolierung des Hauptisolators 9 und die im Primärleiter 5 auftretenden Temperaturdifferenzen zu beachten sind.

Die mindestens zwei hohlen Leitereinheiten 5A und 5B, die den hohlen Primärleiter 5 bilden, weisen die Einrichtungen auf, damit die von der Längeneinheit erzeugten Wärmemengen im wesentlichen verschieden sind. Beispielsweise können verschiedene Ausbildungen oder Dimensionierungen im Querschnitt oder verschiedene Materialien für die hohlen Leitereinheiten verwendet werden. Genauer ausgedrückt haben die jeweiligen Leitereinheiten 5A und 5B, wie in der Fig. dargestellt, nahezu gleiche Außendurchmesser und verschiedene Dicken t_x und tg. Wenn beispielsweise tj "y t« _ist

dann ist die Stromdichte in der linken hohlen Leitereinheit 5A niedrig und die in der rechten hohlen Leitereinheit wird hoch, da der Leitungsstrora im hohlen Primärleiter 5 in den jeweiligen Teilen der gleiche ist. Als Ergebnis ist die pro Längeneinheit erzeugte Wärme in der hohlen Leitereinheit 5B höher als in der hohlen Leitereinheit 5A.

209827/0666

Bei einem Versuch zeigte es sich, daß Temperaturdifferenzen von 2 bis 3 ⁰C mit einem hohlen Primärleiter 5 erzeugt wurden, bei dem die Außendurchmesser der aus Kupfer bestehenden hohlen Leitereinheiten 5A und 5B ungefähr 12,7 cm, die Dicke t₁ ungefähr 1,27 cm, die Dicke t₂ ungefähr 0,85 cm betrugen, und wobei die hohlen Leitereinheiten beim niederen unterteilenden Bereich 5C durch Schweißen zusammengefügt wurden.

Der in der Pig. 4 dargestellte Querschnitt des hohlen Primärleiters wird für Stromwandler mit höheren LeiÄtungsströmen als der hohle Primärleiter der Fig. 3 verwendet* In diesem Fall sind jeweils zwei hohle Leitereinheiten 5A und 5B vorgesehen, wobei die Dicken der rechten und linken Leiter, wie oben beschrieben, verschieden sind, und jedes Paar der Leitereinheiten durch eine Kupferplatte 5D oder dergleichen auf demselben Potential gehalten wird. Diese Konstruktion kann für einen Stromwandler des doppelten Verhältnisses durch eine einfache Änderung abgewandelt werden. Wenn der hohle Primärleiter 5 aus Leitereinheiten 5A und 5B besteht» die den gleichen Außendurchmesser haben und aus verschiedenen Metallen bestehen, wie beispielsweise aus Kupfer und einer Kupferlegierung, dann können die Dicken der Leitereinheiten, wie in der Fig. 4 dargestellt, gleich sein. Die Leitereinheiten werden durch Schweißen oder andere Verbindungsmaßnahmen zusammengefügt. Die von den hohlen Leitereinheiten 5A und 5B auf der Längeneinheit erzeugten Wärmemengen können auch durch einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand der verwendeten Materialien verschieden gemacht werden.

Der für den erfindungsgemäßen Stromwandler 1 vorgesehene

209827/0668

hohle Primärleiter 5 kann auch so ausgebildet sein, daß ein einziges Kupferrohr vorgesehen ist, das gedehnt oder gestaucht wurde, wodurch die Dimensionierung oder Ausbildung des Querschnittes verändert wurde. Dieses Rohr ist dadurch an dem in einer geeigneten Lage sich befindlichen Bereich 50 in die jeweiligen hohlen Leitereinheiten 5A und 5B geteilt. Im anderen Fall werden mindestens zwei hohle Leitereinheiten 5A und 5B, die zuerst aus denselben oder aus verschiedenen Materialien gebildet wurden, am geeigneten unterteilenden Bereich 5C, beispielsweise in der Nähe des unteren und mit der Sekundärseite 6 des Stromwandlers verkette.teri Teils oder an dem im wesentlichen rechtwinkligen Teil des Primärleiters, durch geeignete Verbindungsmaßnahmen _t wie durch Schweißen oder Hartlöten, zusammengefügt, so daß ein einziger Körper entsteht. Zwischen diesen beiden Maßnahmen besteht für die Erfindung kein Unterschied.

Da bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler 1 der hohle Primärleiter 5 wie oben beschrieben ausgebildet ist oder geeignet zusammengesetzt wurde* tritt in den pro Längeneinheit der rechten und linken Leitereinheiten 5A und 5B erzeugten Wärmemengen ein beträchtlicher Unterschied auf. Die beispielsweise in der einen hohlen Leitereinheit 5A erzeugte Wärmemenge während der Leitung ist offensichtlich größer als die in der anderen hohlen Leitereinheit erzeugte Wärmemenge, so daß die isolierende Flüssigkeit 10, beispielsweise Mineralöl, die sich in den hohlen Teilen befindet, umgewälzt wird und sich in der einen hohlen Leitereinheit aufwärts und in der anderen abwärts bewegt, was in der Fig. 1 durch Pfeile angedeutet wurde, und was

209827/0666

21-6H27

auf dem Dichtenuntersehied während der Erwärmung beruht. Dadurch wird die vom Primärleiter 3 erzeugte Wärme abgeführt. Wenn auch der Stromwandler 1 nicht ganz speziell ausgebildet ist, so liegt doch der Temperaturanstieg des Primärleiters 3 innerhalb einer geeigneten Grenze, und die Zerstörung des Hauptisola- ?s 9 wird verhindert.. Dadurch wird ,nicht nur der auf der thermischen 3ersitörunig beruhende -dielektrische Durchschlag verstärkt verhindert, sondern auch die Herstellung des Stromwandlers 1 senr -Vereinf acht.

Der größere Teil der vsm Pj^Lirtärleiter 5 erzeugten Wärmemenge -wird vom oberen Ölbehälter % in die Atmosphäre abgestrahlt und dadurch ein Temperaturanstieg verhindert. Die Kühlwirkung kann deshalb noch dadurch verstärkt werden, daß im oberen ölbehälter Kühlmittel, wie beispielsweise Strahllingsrippen Ij5 geeigneter Form vorgesehen werden. Zusätzlich kann, um eine isolierende Flüssigkeit von vergleichsweise niederer Temperatur im Primärleiter umzuwälzen und um dadurch verstärkt die Kühlung zu bewirken, eine geeignete Führungseinrichtung., wie beispielsweise die Führungsplatte 17, für die isolierende Flüssigkeit vorgesehen werden, die vom Primärleiter 5 oder vom oberen ölbehälter 4 getragen wird. Auch können öffnungen oder Schlitze in den oberen Enden der hohlen ILeitereinheit 5A vorgesehen werden.

Um die Kühlung des hohlen Primärleiters 5 durch eine gut wirksame Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit 10 zu vervollständigen, wird es angestrebt, daß die pro Längeneinheit der einen LeItereinheit, beispielsweise 5B, erzeugte Wärmemenge mindestens I5 yä größer ist als die der anderen Leitereinheit, um dadurch die Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit 10 in den Leitereinheiten zu verstärken. Wenn

209827/0666

- u-

selbst der Unterschied in den erzeugten Wärmemengen größer ist als erforderlich, dann wird die Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit nicht sehr verstärkt, aber der Gesamtverlust des Stromwandlers I angehoben. Deshalb muß die erzeugte Wärmemenge im Hinblick auf die Kühlwirkung und den Gesamtverlust ausgewählt werden.

Um die Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit anzuheben, um dadurch die Kühlung des Primärleiters 5 zu verbessern, ist, wie in der Fig. 6 dargestellt, am oberen Ende der einen Leitereinheit 5B, in der pro Längeneinheit eine größere Wärmemenge erzeugt wird, ein hohles Ausdehnungsrohr 50 vorgesehen. Dadurch wird zwischen den jeweiligen Leitereinheiten ein geeigneter Höhenunterschied bewirkt, wodurch die Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit, die im hohlen Primärleiter 5 strömt, durch den sogenannten "Chimneyeffekt" und damit die Kühlwirkung verbessert wird. Gemäß einem weiteren Merkmal ist zusätzlich zur erwähnten Führungseinrichtung 17 in der Nähe des oberen Endes der Leitereinheit 5A, bei der die pro Längeneinheit erzeugte Wärmemenge kleiner ist, eine Kühlrippe oder dergleichen vorgesehen. Dadurch wird die Wärmestrahlung verstärkt, so daß die Dichte der isolierenden Flüssigkeit in der Leitereinheit 5A von der in der anderen Leitereinheit 5B stark verschieden ist, wodurch die Abwärtsbewegung der isolierenden Flüssigkeit in der ersten Leitereinheit verstärkt wird. Dadurch wird zusammen mit der oben beschriebenen Anordnung die Kühlwirkung verstärkt. Eine noch andere Ausbildungsform ist in der Fig. 7 dargestellt. Für die isolierende Flüssigkeit 10 wird eine Flüssigkeit mit niederem Siedepunkt, wie Frigon, verwendet, während das hohle Ausdehnungsrohr der Fig. 6 über dem Flüssigkeitsspiegel liegt. Dadurch

209 82 7/066 6

wird die Verdampfung und Verflüssigung der isolierenden Flüssigkeit 10 wiederholt. Diese Ausbildungsform verbessert die Kühlwirkung.

Während bei den Stromwandlern 1 der Pig. 6 und 7 das hohle Ausdehnungsrohr 50 an der einen hohlen Leitereinheit 5B des hohlen Primärleiters 5 vorgesehen ist, bei der die pro Längeneinheit erzeugte Wärmemenge größer ist, und wodurch ein Höhenunterschied zwischen den beiden hohlen Leitereinheiten erzeugt wird, kann auch die Leitereinheit 5B mit einem Verbindungsstück 12' (gestrichelt dargestellt) *

versehen sein. Daran kann auch das Ausdehnungsrohr 50 befestigt sein, das getrennt aus einem geeigneten, thermisch isolierenden Material besteht.

Wenn mehrere Sekundärglieder 6 des Stromwandlers mit mindestens einem hohlen Primärleiter 5 verkettet sind, um die Eigenschaften des Stromwandlers zu verbessern, dann können sie beispielsweise so wie in den Fig. 8 und 9 dargestellt angeordnet sein. Dadurch wird die Herstellung erleichtert, während die Menge an isolierender Flüssigkeit verringert wird.

Im einzelnen ist zusammen ein erster Ölbehälter 20 vorgesehen, in dem der untere ölbehälter 2 so ausgebildet ist, daß in waagerechter Richtung mindestens zwei Sekundärglieder 6 des Stromwandlers angeordnet sind, und ein zweiter ölbehälter 21, der von einer Halterung 22 getragen wird, und der zusammen mit dem mit den Sekundärgliedern verketteten Primärleiter 5 montiert wird. In diesem Fall können auch die Sekundärglieder 6 des Stromwandlers im zweiten ölbehälter 21 vorgesehen sein.

209827/0666

Der im unteren ölbehälter 2 geführte Primärleiter 5 wird von einem Isolator 23, wie einer Pressplatte, getragen, die im zweiten ölbehälter 21 vorgesehen ist. Auf der anderen Seite werden die waagrecht im ersten ölbehälter 20 angeordneten Sekundärglieder 6 des Stromwandlers durch einen am ringförmigen Teil des Primärleiters 5 vorgesehenen Isolator 24- und einen am Verbindungsteil der jeweiligen ölbehälter angeordneten Isolator 25 gestützt.

Für den erfindungsgemäßen Stromwandler 1 kann auch der in der Pig. 10 dargestellte ösenförmige Primärleiter verwendet werden.

Der ösenförmige Primärleiter 30 besteht aus zwei halbkreisförmigen Ausdehnungsteilen 31A und 31B, die jeweils mit den Primäranschlüssen verbunden sind, und einem hohlen Zwischenglied 32, das mit der Sekundärseite des Stromwandlers mindestens einmal verkettet und induktiv gekoppelt ist, und wird beispielsweise durch Schweißen zusammengesetzt. Ein vorgegebener Hauptisolator 9 wird verwendet. Die rechten und linken Ausdehnungsteile 31A und 31B, die einen Teil des Primärleiters 30 bilden, sind durch ein Isolierstück 3^ isoliert, wodurch die pro Längeneinheit erzeugten Wärmemengen erfindungsgemäß wesentlich verschieden sind.

Wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt, ist ein plattenförmiger Leiter 33 nur mit einem halbkreisförmigen Ausdehnungsteil 31B durch Schweißen oder dergleichen verbunden. Dadurch wird die Stromdichte des Ausdehnungsteils 31B niedriger als die des anderen Teils 31A, weshalb im erster.en die während der Leitung erzeugte Wärme, pro

209827/0666

216U27

Längeneinheit geringer ist. Die isolierende Flüssigkeit wird vom Ausdehnungsteil 31B durch das Zwischenglied 32 zum Ausdehnungsteil 31A umgewälzt. Dadurch wird die Kühlung bewerkstelligt.

Wenn der ösenförmige oben beschriebene Primärleiter 30 zweimal mit der Sekundärseite des Stromwandlers verkettet ist (beispielsweise in einem doppelten Verhältnis), um die elektrischen Eigenschaften zu verstärken, dann ist der Primärleiter mit Ausdehnungsteilen 31A, 31A¹ und 31B, ä 31B¹ ausgestattet, die, wie in der Fig. 12 dargestellt, Jeweils auf der rechten und linken Seite in zwei Teile geteilt sind, wobei das Isolierstück 3^ dazwischen liegt, und wobei das verkettete (nicht dargestellte) Teil mit dem dazwischen liegenden Isolierstück in zwei Teile geteilt ist,

Bei einem ösenförmigen Primärleiter im Stromwandler ist der Schnitt des herausragenden Teils kreisförmig, und daher kann im selben Porzellanrohr ein größerer verwendet werden. Deshalb wächst die Stromkapazität, und die Herstellung einer Konstruktion mit zweifachem Verhältnis ist wesentlich erleichtert. Die Kühlung kann durch die I

Umwälzung der isolierenden Flüssigkeit bewerkstelligt werden. Es ist selbstverständlich, daß der Unterschied in der von den rechten und linken Leitereinheiten 31A und 31B erzeugten Wärme durch verschiedene Dicken usw., wie oben beschrieben, bewirkt wird.

2 0 9827/0666

Claims (12)

1. 2151427

   Patentansprüche

   Stromwandler, gekennzeichnet duroh einen unteren ölbehälter (2), in welchem mindestens ein aekundärseitigeB QIi ed (6) des Stromwandler« (1) vorgesehen 1st,

   ein auf dem unteren ölbehälter (2) aufgerichtetes Porzellan« rohr (3),

   einen an einem oberen Ende des Porzellanrohres (3) befestigten oberen Ölbehälter (4) mit mindestens zwei PrImKransohlüasen (It),

   eine in den unteren ölbehälter (2% das Porzellanrohr (3) und den oberen Ölbehälter (4) gefüllte isolierende Flüssigkeit (10),

   mindestens einen, mit einem Hauptisolator (9) vorgegebener Form verseheneh Primärleiter (5* 30), der sich von dem einen der Primäranschlüsse (11) im oberen ölbehälter (4) durch das Innere des Porzellanrohres (>) zum unteren ölbehälter (2) erstreckt, der mindestens einmal mit dem sekundärseitlgen Glied (6) des Stromwandlers (1) verkettet ist, und der zum anderen der Primäranschlüsse (11) im oberen ölbehälter (4) zurückgeführt ist, und

   mindestens zwei hohle Leitereinheiten (5A,5Bj 31A,j51B), die den Primärleiter bilden und pro Längeneinheit wesentlich verschiedene Wärmemengen zur Umwälzung der Flüssigkeit (10) erzeugen.

   209827/0666
2. 2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Primärleiter (5) aus mindestens zwei zusammengefügten hohlen Leitereinheiten (5A, 5B) mit verschiedenen Dicken (Wandstärken) besteht, um pro Längeneinheit wesentlich verschiedene Wärmemengen zu erzeugen.
3. 3» Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Primärleiter (5) aus mindestens zwei zusammengefügten hohlen Leitereinheiten (5A, 5B) besteht, die aus metallischem Stoff mit unterschiedlichem elektrischen Widerstand gebildet sind, um dadurch pro Längen- * einheit wesentlich verschiedene Wärmemengen zu erzeugen.
4. 4. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Primärleiter aus mindestens zwei hohlen Leitereinheiten besteht, die geschnitten verschieden ausgebildet s.ind, um pro Längeneinheit wesentlich verschiedene Wärmemengen zu erzeugen.
5. 5. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Primärleiter (30) ösenförmig ausgebildet, mit einem Teil mindestens einmal mit dem sekundarseitigen Glied des Stromwandlers verkettet ist, und mit den Primär- g anschlüssen jeweils verbundene Verlängerungsteile (31A, 31B) aufweist, wobei die pro Längeneinheit von den Verlängerungsteilen erzeugten Wärmemengen wesentlich verschieden sind.
6. 6. Stromwandler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen, den unteren ölbehälter (2) bildenden ersten und zweiten ölbehälter (20, 21), wobei der erste ölbehälter (20) so ausgebildet ist, daß horizontal mindestens zwei sekundärseltige Glieder (6) des Stromwandlers angeordnet werden können, und wobei der zweite ölbehälter (21) so

   209827/0666

   ausgebildet ist, daß er im wesentlichen mit einem Primärleiter (5, j50) zusammengepaßt ist.
7. 7. Stromwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Primär leiter (5) mit einem Verlängerungsrohr; (50) an dem oberen Ende ausgestattet ist, bei dem die pro Längeneinheit erzeugte Wärmemenge größer ist.
8. 8. Stromwandler nach Anspruch 6 oder 7> dadurch gekenn-

   fe zeichnet, daß der hohle Primärleiter (5) mit einer Führungseinrichtung (17) für die isolierende Flüssigkeit an dem oberen Ende ausgestattet ist, bei dem die pro Längeneinheit erzeugte Wärmemenge kleiner ist.
9. 9· Stromwandler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aus den Leitereinheiten (5A* 5B) zusammengesetzte Bereich (5C) des hohlen Primärleiters (5) im Hauptisolator liegt, wobei sich die Leitereinheiten im Betrag der pro Längeneinheit erzeugten Wärmemengen unterscheiden.
10. 10. Stromwandler nach einem der Ansprüche. 6 bis 8, dadurch P gekennzeichnet, daß der aus den Leitereinheiten (5A, 5B) zusammengesetzte Bereich des hohlen Primärleiters (5) außerhalb des Hauptisolators (9) liegt, wobei sich die Leitereinheiten im Betrag der pro Längeneinheit erzeugten Wärmemengen unterscheiden.
11. 11. Stromwandler nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere ölbehälter mit Kühleinrichtungen für die isolierende Flüssigkeit ausgestattet ist*

    209827/0666
12. 12. Stromwandler nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Plüssigkeit einen niederen Siedepunkt besitzt.

    2 0 9 8 2 7/0666