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Spannungswandler Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungswandler
mit einem auf Hochspannungspotential befindlichen Eisenkern und mit einer Wicklungsanordnung,
die eine auf den Eisenkern aufgebrachte Hochspannungswicklung und eine die Hochspannungswicklung
umfassende Niederspannungswicklung enthält.
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Ein bekannter Spannungswandler dieser Art (DU-OS 1 638 539) besitzt
einen senkrecht stehenden Schenkelkern. Der Spannungswandler ist vorzugsweise für
Schaltanlagen geeignet, wo es oft erforderlich ist, aus Gründen eines kleinen zur
Verfügung stehenden Raumes die Spannungswandler mehrerer Phasen möglichst dicht
zusammenzustellen. Deshalb liegt bei dem bekannten Spannungswandler der Schenkelkern
auf Netzpotential und erstreckt sich in Richtung der ihm zugeordneten Leiterschiene;
die Primärwicklung des bekannten Spannungswandlers liegt unmittelbar auf dem Eisenkern
und befindet sich daher mit ihrer innersten lage ebenfalls auf Netzpotential. Die
Primrwicklung ist von der Sekundärwicklung umgeben. Die gesamte Wicklungsanordnung
ist auf dem der Leiterschiene abgewandten Teil des So?-ienkelernes angeordnet, und
die das Wandlergehäuse bildende Kunststoffisolierung weist mindestens im Bereich
der ein sich in Richtung des Schenkelkernes erstreckenden Flächen nur
eine
die mechanische Festigkeit gewährleistende Wandstärke auf. Es ist dann ein Aneinanderstellen
der Spannungswandler unter Einhaltung der jeweiligen Mindestabstände zwischen benachbarten
Leiterschienen des Netzes möglich.
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Bei dem bekannten Spannungswandler ist die gesamte Wicklungsanordnung
auf einem Schenkel eines Schenkelkernes angeordnet, was dazu führt, daß die Abmessungen
des bekannten Spannungswandlers quer zur Kernebene verhältnismäßig groß werden.
Der Platzbedarf des bekannten Spannungswandlers ist daher weitgehend durch den Durchmesser
der Wicklungsanordnung bestimmt und kann nicht kleiner werden, als es durch die
Abmessungen der Wicklungsanordnung vorgegeben ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, einen Spannungswandler
zu schaffen, der einen äußerst geringen Raumbedarf hat.
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Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist ein Spannungswandler der eingangs
genannten Art geeignet, bei dem erfindungsgemäß der Eisenkern ein Ringkern und die
Wicklungsanordnung über den Umfang des Eisenkernes verteilt ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler ergibt sich infolge der
Verteilung der Wicklungsanordnung über den Kernumfang eine große Wicklungslagenbreite
und damit eine kleine Wickelhöhe. Dies führt zu einer vorteilhaft flachen Bauweise
des erfindungsgemäßen Spannungswandlers. Dies ist aber nicht der einzige Vorteil;
denn mit der kleinen Wicklungshöhe verringern sich auch die aus unterschiedlichen
Wärmedehnungen der Wicklungs- und Isolierwerkstoffe herrührenden mechanischen Gesamtspannungen
im Wand-1er.
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An dem erfindungsgemäßen Spannungswandler kann eine Hochspannungsdurchfuhrung
unterschiedlich angebracht sein.
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Beispielsweise kann die Hochspannungsdurchführung vom Umfange des
erfindungsgemäßen Spannungswandlers mit Verlauf in der Kernebene abgehen, wenn ein
enges Zusainmenstellen mehrerer Spannungswandler der erfindungsgemamen Art in einer
Schaltanlage angestrebt wird.
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In den meisten Anwendungsfällen des erfindungsgemäßen Spannungswandlers
dürfte es hingegen vorteilhaft sein, wenn die Hochspannungsdurchführung zur Aufnahme
der hochsnalmunCsseitigen Anschlußleitung von Eisenkern und tioohspannungswicklung
im Bereich einer Seitenfläche des Sisenkernes angeordnet ist, also etwa in einer
senkrecht zur Kernebene verlaufenden Richtung verläuft.
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Die Hochspannungsdurchführung kann dabei zentrisch zum Eisenkern angeordnet
sein oder einem Abschnitt des Eisenkernes gegenüberliegend seitlich von der Kernachse
verlaufen. Besonders vorteilhaft erscheint die zuletzt erwähnte Anordnung der Hochspannungsdurchführung,
da bei -dieser die Hochspannungszuleitung nicht in das Kernfenster geführt wird,
sondern außen an den Kern herangeführt wird.
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Dies bringt nämlich den Vorteil mit sich, daß sich die Feldgeometrie
in Kernnähe verbessern läßt, so daß der Kerndurchmesser und damit auch der Durchmesser
des gesamten Spannungswandlers verkleinert und der Jerkstoffaufwand verringert wird.
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Der erfindungsgemäße Spannungswandler ist vorteilhafterweise derart
von einer Umhüllung umgeben, daß eine flache Scheibe mit einem Ansatz für die Hochspannungsdurchführung
entsteht. Die Umhüllung besteht dabei vorteilhafterweise aus Gießharz. Selbstverständlich
ist es auch möglich, bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler beispielsweise eine
Öl-Papier-Isolation
vorzusehen, jedoch bietet - wie unten noch näher ausgeführt wird - die Anwendung
einer Gießharzisolation die meisten Vorteile.
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Die Hochspannungsdurchführung des erfindungsgemäßen Spannungswandlers
kann ebenfalls unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann sie in einfachster
Weise aus einer in einem Ansatz der Umhüllung des Wandlers eingebetteten Hochspannungszuleitung
bestehen. Als vorteilhaft wird es aber angesehen, wenn die Hochspannungsdurchführung
zumindest ein Rohr enthält, das von außen bis zum Eisenkern führt.
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Entsprechend der Anordnung der Hochspannungsdurchführung ist dieses
Rohr unterschiedlich ausgeführt. Bei zentrisch zum Eisenkern angeordneter Hochspannungsdurchführung
beispielsweise ist das Rohr bis in das Eisenkernfenster geführt und von dort in
der Kern ebene zum Eisenkern abgelenkt. Bei einer seitlichen Anordnung der Hochspannungsdurchführung
enthält diese vorteilhafterweise ein einziges gerades Rohr.
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Die Wicklungsanordnung kann zur Vermeidung von inneren Teile entladungen
unterschiedlich imprägniert sein. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, wenn
die Wicklungsanordnung mit einer Harzimprägnierung versehen ist. Diese Imprägnierung
wird man meist dann vorsehen, wenn der erfindungsgemäße Spannungswandler als Bauelement
für sich separat irgendwo aufgestellt wird.
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Es ist aber auch möglich und unter Umständen vorteilhaft, wenn sich
innerhalb der Wicklungsanordnung zur Vermeidung von Teilentladungen ein flüssiges
oder gasförmiges Isoliermittel befindet. Das flüssige oder gasförmige Isoliermittel
kann
über ein durch die Umhüllung des Spannungswandlers hindurchführendes Ausgleichsrohr
mit einem Ausdehnungskörper verbunden sein.
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Der Ausdehnungskörper ist vorteiShafterwei.se zur Vermeidung eines
größeren Aufwandes von einer auf der Umhüllung des Spannungswandlers an ihrem Rande
flüssigkeits- oder gasdicht befestigten Membran gebildet.
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Besondere Vorteile bietet der erfindungsgemäße Spannungswandler dann,
wenn er in einer mittels Isoliergas vollisolierten Hochspannungs-Schaltanlae eingesetzt
wird, deren Metallkapsel eine Öffnung zum Anschluß eines Spannungswandlers aufweist.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindung kann nämlich der Spannungswandler einen
scheibenartigen Verschluß der Öffnung in der Metallkapsel bilden und in an sich
bekannter Weise mit seiner einen Flansch bildenden Umhüllung gasdicht mit der Metallkapsel
der Schaltanlage verbunden sein.
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Bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler können bei einem Einsatz
in Schaltanlagen die Abstände zum geerdeten Schaltanlagengehäuse verhältnismäßig
klein gehalten werden, da durch den gewählten Wicklungsaufbau mit einem Spannungsabbau
vom Kern zu den äußeren Wicklungslagen eine Außenisolation des Wandlers von geringer
Dicke ermöglicht ist. Dadurch und durch die geringe Bauhöhe des erfindungsgemäßen
Spannungswandlers selbst ergibt sich eine vorteilhafte niedrige Bauhöhe und eine
Gebäudehöheneinsparung insbesondere dort, wo bisher die Größe der Spannungswandler
die Höhle der Anlage mitbestimmte. Dies gilt für die Fälle, wo cXie Spannungswandler
auf die Metallkapsel der Schaltanlagen aufgesetzt sind.
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Der erfindungsgemäße Spannungswnü?Ler ermöglicht neben der bekannten
Anordnung der Wandler auf der Metall'Kapsel der Schaltanlagen auch die Anbringung
an einer Seite der Metallkapsel,
so daß dann die Kernachse waagerecht
verläuft. Bei dieser Anbringungsart des erfindungsgemäßen Spannungswandlers werden
nur kleine Biegemomente auf die Rohranschlüsse der metallgekapselten Schaltanlage
ausgeübt, da der Hebelarm vom Schwerpunkt des Spannungswandlers bis zur. Befestigungsstelle
kurz ist.
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Es ist zwar bereits ein Spannungswandler für eine mittels Isoliergas
vollisolierte, metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage bekannt (DU-AS 1 807
997), dessen Hochspannungswicklung innerhalb eines Isolierkörpers liegt, der einen
Flansch zum Befestigen des Spannungswandlers an einer Montageplatte der Metallkapsel
der Hochspannungs-Schaltanlage besitzt, jedoch weist dieser bekannte Spannungswandler
einen Schenkelkern auf, auf dessen einem Schenkel die Sekundärwicklung und die diese
umgeberdg im Isolierkörper untergebrachte Hochspannungswicklung aufgebracht ist.
Der Eisenkern des bekannten Spannungswandlers liegt daher auf Niederspannungspotential.
Bei dem bekannten Spannungswandler ist der Kern stehend angeordnet und das gesamte
aktive System ist von einem an die Schaltanlage gasdicht anflanschbaren Druckkessel
umgeben. Dies alles führt dazu, daß der bekannte Spannungswandler verhältnismäßig
große Abmessungen aufweist und daher unter Umständen zu einer nicht unbeträchtlichen
Vergrößerung einer vollisolierten metallgekapselten Hochspannungs-Schaltanlage beiträgt.
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Bei dem mit einer metallgekapselten Hochspannungs-Schaltanlage verbundenen
Spannungswandler nach der Erfindung ist das innerhalb der Hochspannungsdurchfuhrung
des Wandlers verlaufende Rohr im Falle eines flüssigen Isoliermittels in der Wicklungsanordnung
an seinem in der Metallkapsel befindlichen Ende verschlossen, um einen Austritt
des flüssigen Isoliermittels aus dem Wandler in die Metallkapsel zu verhindern.
Zur Aufnahme von Volumenänderungen des
flüssigen Isoliermittels
kann der erfindungsgemäße Spannungswandler mit einem Ausgleichsrohr und einer außen
an dem Spannungswandler angebrachten Membran versehen sein, wie das oben bereits
schon einmal ausführlich beschrieben worden ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Spannungswandlers
bei einer Verwendung im Rahmen einer Hochspannungsschaltanlage ergibt sich dann,
wenn das innerhalb der Hochspannungsdurchführung verlaufende Rohr im Falle eines
gasförmigen Isoliermittels der Wicklungsanordnung an seinem in der Metallkapsel
befindet lichen Ende offen ist, so da2 das Innere der Wicklungsanordnung mit dem
Innenraum der Metallkapsel iii Verbindung steht. In diesem Falle brauchen für Volumenausdehnungen
des innerhalb der Wicklungsanordnung des Spannungswandlers vorhandenen gasförmigen
Isoliermittels keine besonderen Vorrichtungen, wie Ausgleichsrohr und Ausdehnungskörper,
vorgesehen zu werden, da diese Volumenänderungen im Rahmen der gesamten Schaltanlage
kompensiert werden.
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Besondere Vorteile bietet der erfindungsgemäße Spannungswandler auch
dann, wenn er in einer aus einer Spannungswandler und einem Stromwandler bestehenden
Jandlerkombination in Topfbauweise eingesetzt wird. Gemaß einer!eiterbildung der
Erfindung kann nämlich der Spannungswandler flach auf dem Boden des Topfgehäuses
unterhalb des Stromwandlers angeordnet sein. Der Vorteil einer solchen Meßwandlerkombination
besteht darin, daß das Depfgehäuse und damit die gesamte Wandlerkombination eine
verhältnismäßig geringe Bauhöhe aufweist, was auf die außerordentlich flache Bauweise
des erfindungsgemäßen Spannungswandlers zurückzuführen ist.
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Der Einsatz des erfindungsgemäßen Spannungswandlers in einer Meßwandlerkombination
in Topfbauweise bietet mehrere Möglichkeiten, die beiden Wandler zusammenzufassen.
Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, die an die Primärwicklung des Stromwandlers
herangeführte Durchführung des Spannungswandlers zusammen mit seiner Umhüllung als
Auflagerfläche für den Stromwandler zu benutzen. Dabei kann die Verbindung der Hochspannungsdurchführung
mit der Primärwicklung des Stromwandlers nach Art einer Steckverbindung erfolgen.
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Unter Umständen kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn die Umhüllung
des Spannungswandlers mit der des Stromwandlers eine Einheit bildet. Eine derartige
Ausführung wird man vor allem dann bevorzugen, wenn Gießharz verwendet wird, also
in einem Gießvorgang die Isolierung des Stromwandlers gemeinsam mit der Umhüllung
des Spannungswandlers zu einem einzigen Block vergossen werden kann Selbstverständlich
ist die erfindungsgemäße Wandlerkombination nicht darauf beschränkt, daß die aktiven
Teile von Strom- und Spannungswandler in einem Topfgehäuse untergebracht werden;
denn es dürfte selbstverständlich sein, daß bei einer Gießharzausführung unter Umständen
auf ein die Wandlerteile umgebendes Topfgehäuse verzichtet werden kann.
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Aber auch in einem derartigen Falle wird eine Anordnung des Spannungswandlers
mit waagerecht liegender Kernebene unterhalb eines Stromwandlers im Hinblick auf
eine vorteilhaft günstige Bauhöhe als vorteilhaft angesehen.
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Es ist zwar bereits ein kombinierter Strom- und Spannungswandler bekannt
(DT-PS 976 080), bei dem der Kern des Spannungswandlers auf Hochpotential liegt
und den Kern unmittelbar die Hochspannungswicklung umgibt, Jedoch ist diese Ausbildung
des Spannungswandlers der bekannten Kombination
lediglich im Hinblick
auf eine Verkleinerung der Isolationsstrecke im Rahmen einer Wandlerkombination
vorgenommen worden, bei der Strom- und Spannungswandler jeweils auf das Topf- bzw.
Kopfgehäuse verteilt sind.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 bzw. 3 und
4 jeweils in verschiedenen Ansichten bzw. Schnitten je ein Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Spannungswandlers im Zusammenhang mit einer metallgeRapselten
Schaltanlage dargestellt; in den Figuren 5 und 6 sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Spannungswandlers in einer Wandlerkombination gezeigt.
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Wendet man sich zunächst den Figuren 1 und 2 zu, dann erkennt man
einen Abschnitt einer metallgekapselten Schaltanlage 1, die aus einem Innenleiter
2 und einem die Metallkapsel bildenden Außenrohr 3 besteht; das Außenrohr 3 bzw.
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die Metallkapsel liegt auf Erdpotential. Das Außenrohr 3 weist eine
Öffnung 4 auf, an der ein Flansch 5 angebracht ist. Auf dem Flansch 5 ist mittels
einer Dichtung 6 ein Spannungswandler 7 gasdicht befestigt.
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Der Spannungswandler 7 enthält einen Ringkern 8, der von einer Primärwicklung
9 umgeben ist. Die Primärwicklung 9 ist von einer Sekundärwicklung 10 umfaßt. Die
von dem Eisenkern 8, der Primärwicklung 9 und der Sekundärwicklung 10 gebildeten
aktiven Teile des Spannungswandlers 7 sind in Gießharz 11 derart eingebettet, daß
der gesamte Spannungswandler eine scheibenartige Gestalt erhält. Der Gießharzkörper
11 bzw. die Umhüllung des Spannungswandlers 8 ist außen mit einem Brdbelag 12 versehen,
der sich bis zum Flansch 5 erstreckt, wodurch eine galvanische Verbindung zwischen
dem Erdbelag 12 und üem Außenrohr 3 der Schaltanlage 1 hergestellt wird.
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Zum hochspannungsseitigen Anschluß des Spannungswandlers 8 an den
Innenleiter 2 der Hochspannungsschaltanlage 1 ist eine Hochspannungsdurchführung
13 vorgesehen, die indem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem ersten Rohr
14 und einem weiteren Rohr 15 besteht. Das Rohr 14 führt von dem Innenleiter 2 in
das Fenster 16 des Ringkernes 8 und verläuft von dort als Rohr 15 in der Kernebene
zum Ringkern 8. Ist das Rohr 14 und auch das Rohr 15 aus Metall hergestellt, was
vorzugsweise vorgesehen ist, dann ist über die Rohre 14 und 15 ein elektrischer
Anschluß zwischen dem Innenleiter 2 und dem auf Hochspannungspotential liegenden
Ringkern 8 und der Hochspannungswicklung 9 hergestellt. Das Rohr 14 der Hochspannungsdurchführung
13 verläuft in einem Ansatz 19 der Umhüllung 11, der zur Verlängerung des Kriechweges
mit im dargestellten Ausführungsbeispiel einer Rippe 20 versehen ist.
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Die Enden 17 und 18 der bSekundärwicklung des Spannungswandlers 8
sind durch die Umhüllung 11 nach außen an Klemmen 21 und 22 geführt.
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Wie insbesondere die Figur 2 erkennen läßt, die einen waagerechten
Schnitt in der Kernebene des Spannungswandlers 8 nach Figur 1 wiedergibt, ist die
aus der Hochspannungswicklung 9 und der Sekundärwicklung 10 bestehende Wicklungsanordnung
des Spannungswandlers 7 weitgehend über den Eernumfang verteilt. Lediglich der Bereich
des Ringkernes 8, an den das Rohr 15 der Hochs pannungs durchführung 13 herangeführt
ist, ist aus isolationstechnischen Gründen nicht bewickelt worden. Zur Feldsteuerung
sind metallische Ringe 23 und 24 in die Umhüllung 11 bzw. das Gießharz eingebettet.
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Zusätzlich dazu können zum Zwecke der Spannungssteuerung auch in die
Umhüllung leitende Beläge eingebettet sein.
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Uber die Rohre 14 und 15 ist nicht nur eine elektrische Verbindung
zwischen dem Innenleiter 2 der Schaltanlage 1 und dem Ringkern 8 bzw. der Hochspannungswicklung
9 des Spannungswandlers 8 möglich, sondern auch eine mechanische Verbindung, die
es ermöglicht, den Raum innerhalb der Hochspannungswicklung 9 und der Seirundärwicklung
10 mit dem gasförmigen Isoliermittel zu füllen, das innerhalb des Außenrohres 3
der Schaltanlage 1 vorhanden ist.
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Dazu ist es lediglich erforderlich, daß das Rohr 14 an seinem innerhalb
der Schaltanlage 1 befindlichen Ende offen ist, so daß durch diese Öffnung das gasförmige
Isoliermittel in den Spannungswandler 7 eintreten kann.
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Wird aus irgendwelchen Gründen von dieser Mögliclikeit nicht Gebrauch
gemacht, und ist der Spannungswandler 7 im Innern der Wicklungsanordnung mit einem
flüssigen Isoliermittel gefüllt, dann ist zur Verhinderung eines Austrittes dieses
Isoliermittels in die Hochspannungsschaltanlage 1 das Rohr 14 an seinem in die Sdsltanlage
1 hineinragenden Ende dicht zu verschließen. Zur Aufnahme von Volumenänderungen
des flüssigen Isoliermittels innerhalb des Spannungswandlers 7 ist dann in der Umhüllung
11 ein Ausgleichsrohr 25 vorgesehen, das mit einem Ausdehnungskörper 26 in Verbindung
steht. Dieser Ausdehnungskörper enthält eine Membran 27, die an ihrem Rande mittels
einer Dichtung 28 gasdicht an der Umhüllung 11 des Spannungswandlers 7 befestigt
ist Bei Volumenänderungen des flüssigen Isoliermittels lenkt sich die Membran 27
dann mehr oder weniger weit aus.
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Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Spannungswandlers ist ein Ringkern 30 wiederum auf Hochspannungspotential
angeordnet und von einer Hochspannungswicklung 31 umgeben, die von
einer
Sekundärwicklung 32 umfaßt ist. Die aktiven Teile des Spannungswandlers 33 sind
wiederum vorzugsweise in einer aus Gießharz bestehenden Umhüllung 34 eingebettet,
die auch die Enden 35 und 36 der Sekundärwicklung 32 aufnimmt. Die Umhüllung 34
bildet wiederum einen Flansch zur Befestigung des Spannungswandlers 33 an einem
Flanschteil 37 der Hochspannungsschaltanlage. Um einen gasdichten Anschluß des Spannungswandlers
zu ermöglichen, ist wiederum ein Dichtungsring 38 vorgesehen.
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In Abweichung von dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist bei dem Spannungswandler nach den Figuren 3 und 4 eine Hochspannungsdurchführung
39 außerhalb der Kernachse 40 angeordnet. Die Hochspannungsdurchführung verläuft
nämlich so, daß sie einem Abschnitt des Eisenkernes gegenliegt bzw. an diesen Abschnitt
unmittelbar heranführt. Die Hochspannungsdurchführung 39 braucht deshalb nur ein
einziges Rohr 41 aufzuweisen, das in einem aus der Umhüllung 34 austretenden Ansatz
42 geführt ist.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nur ein einziges Rohr in der Hochs
pannungsdurchfuhrung benötigt, was sich vorteilhaft auf die Herstellungskosten auswirkt.
Neben dieser Ersparnis ergibt sich ein weiterer Vorteil gegenüber dem zuerst beschriebenen
Spannungswandler durch günstigere Isolationsverhältnisse im Innern des Eisenkernes,
so daß dieser im Vergleich mit dem Ringkern nach dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß den
Figuren 1 und 2 einen geringeren Durchmesser aufweisen kann. Außerdem läßt sich
die Wicklungsanordnung besser als bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1
und 2 über den Kernumfang verteilen, so daß sich insgesamt eine raumsparende Ausführung
ergibt, die auch mit einem geringeren Werkstoffaufwand auskommt.
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Wie die Figur 4 erkennen läßt, in der ein waagerechter Schnitt in
der Kernebene durch den Wandler nach Figur 3 wiedergegeben ist, sind zur Feldsteuerung
auch bei diesem Ausführungsbeispiel leitende Ringe 43 und 44 vorgesehen.
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Gegebenenfalls kann auch in den Ansatz 42 der Umhüllung 34 eine Anzahl
von Leitbelägen zur Spannungssteuerung vorgesehen werden.
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In der Figur 5 ist ein teilweiser Schnitt durch eine Wandlerkombination
dargestellt, wobei der besseren Ubersichtlichkeit halber das Kopfteil der Kombination
nicht dargestellt ist. Im Topfgehäuse 50 der dargestellten Kombination ist ein gemäß
der Erfindung ausgebildeter Spannungswandler 51 auf dem Boden 52 angeordnet; oberhalb
des Spannungswandlers 51 befindet sich ein Stromwandler 53, dessen Isolierung 54
sich nach oben hin in einer Durchführung 55 fortsetzt. Die Hochspannungsdurchführung
56 des Spannungswandlers 51 bildet eine Auflagerfläche 57 für den Stromwandler 53.
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Der Spannungswandler 51 weist einen auf Hochspannungspotential liegenden
Ringkern 58 auf, auf den eine Hochspannungswicklung 59 aufgebracht ist. Auf die
Hochspannungswicklung 59 ist die Sekundärwicklung 60 gewickelt. Die gesamten aktiven
Teile des Spannungswandlers 51 sind zusammen mit Rohren 61 und 62 einer Hochspannungsdurchführung
in einer Gießharz-Umhüllung 63 eingebettet, die zum Stromwandler 53 hin in einem
kegelartigen Ansatz 64 ausläuft.
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Innerhalb des kegelartigen Ansatzes 64 ist eine Ausnehmung 65 vorgesehen,
die mittels leitender Ringe 66 und 67 kapazitiv gesteuert ist. Der Ring 66 ist vorteilhafterweise
mit einem Belag 68 verbunden, der mit einem äußeren Belag 69 des Stromwandlers 53
galvanisch verbunden ist.
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Im Innern der Ausnehmung 65 verläuft das nohr 61 der T-vNochs pannungs
dur chf uhrung, das an seinem oberen Ende mit einer
in der Figur
5 nur schematisch dargestellten Primärwicklung 70 des Stromwandlers 53 verbunden
ist.
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Der Stromwandler 53 kann mehrere Sekundärsysteme 71, 72, 73 und 74
aufweisen, die jeweils aus einem Kern 75 und einer auf diesen Kern aufgebrachten
Sekundärwicklung 76 bestehen.
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Die Enden der Sekundärwicklungen des Stromwandlers 53 sind an Anschlußklemmen
77 nach außen geführt.
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Auf das Topfgehäuse. 50 ist in bekannter Weise ein Isolator 78 aufgesetzt,
in dem die Durchführung 55 des Stromwandlers 53 verläuft.
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Die elektrische Verbindung zwischen der Primärwicklung 70 des Stromwandlers
53 und dem Ringkern 58 bzw. der Hochspannungswicklung 59 des Spannungswandlers 51
erfolgen zweckmäßigerweise über eine Steckverbindung.
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Bei dem in der Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein einen
Ringkern 80, eine Hochspannungswicklung 81 und eine Sekundärwicklung 82 enthaltender
Spannungswandler 83 wiederum auf dem Boden 84 eines Topfgehäuses 85 flach angeordnet.
Die Umhüllung 86 des Spannungswandlers 83 bildet zusammen mit der Isolierung eines
oberhalb des Spannungswandlers 83 angeordneten Stromwandlers 87 eine Einheit. In
dieser Isoliereinheit verläuft ein mit dem Kern 80 verbundenes Rohr 88 zu einer
Primärwicklung 89 des Stromwandlers 87 und ist galvanisch mit der Primärwicklung
89 verbunden. Der Stromwandler 87 kann wiederum mehrere Sekundärsysteme 90, 91,
92 und 93 aufweisen, die jeweils einen Eisenkern 94 und eine Sekundärwicklung 95
besitzen.
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Die gemeinsame Isolierung von Spannungswandler 83 und Stromwandler
87 geht im Bereich eines auf das Topfgehäuse 85 aufgesetzten Isolators 96 in eine
Durchführung 97
über, mittels der ein Anschluß des Stromwandlers
und damit auch des Spannungswandlers an den in der Figur nicht dargestellten Hochspannungsanschluß
der dargestellten Wandlerkombination bewirkt wird.
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Die in der Figur 6 dargestellte Wandlerkombination hat den Vorteil,
daß sie nur ein relativ flaches Topfgehäuse benötigt, da der verwendete Spannungswandler
gemäß der Erfindung verhältnismäßig flach ausgeführt ist. Außerdem hat sie auch
in seitlicher Richtung relativ geringe Abmessungen, was auf die vorteilhafte Anordnung
der Hochspannungsdurchfuhrung in bezug auf den Kern des Spannungswandlers zurückzuführen
ist; wie oben bereits erläutert wurde, ergibt sich bei einem Spannungswandler der
beschriebenen Bauart ein verhältnismäßig kleiner Kern- und Wandlerdurchmesser.
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Mit der Erfindung wird ein Spannungswandler vorgeschlagen, der sich
durch eine flache Bauform auszeichnet und der daher besonders gut zum Einsatz in
Hochspannungsschältanlagen geeignet ist. Im Hinblick auf die gewählte Anordnung
von Kern, Hochspannungs- und Niederspannungswicklung zueinander ergibt sich die
vorteilhafte Möglichkeit, mehrere Spannungswandler der erfindungsgemäßen Bauart
dicht nebeneinander bzw. übereinander in geringem Abstand auch dann anzuordnen,
wenn die Hochspannungsleiter, an welche die Spannungswandler angeschlossen sind,
auf unterschiedlichem Potential liegen oder verschiedenen Phasen zugeordnet sind.
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6 Figuren 19 Patentansprüche