DE2216325C3 - Filter choke for high electrical voltages and high power - Google Patents

Filter choke for high electrical voltages and high power

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DE2216325C3 DE2216325A DE2216325A DE2216325C3 DE 2216325 C3 DE2216325 C3 DE 2216325C3 DE 2216325 A DE2216325 A DE 2216325A DE 2216325 A DE2216325 A DE 2216325A DE 2216325 C3 DE2216325 C3 DE 2216325C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Filterdrossel lür hohe elektrische Spannungen und große Leistungen und mit linearer Charakteristik sowie mit einer gemeinsam mit einem Stufenschalter in einem Isolierflüssigkeitsvoluiiien angeordneten Wicklung.The invention relates to a filter choke for high electrical voltages and high powers and with linear characteristic as well as with a joint with a tap changer in an insulating liquid volume arranged winding.

Die Wicklungen von Filterdrosseln für große Leistungen werden üblicherweise in mit Transformator^)! gefüllte Tanks eingebaut. Dabei sind die Wicklungen 325The windings of filter chokes for high capacities are usually connected with a transformer ^)! filled tanks installed. The windings are 325

einerseits für die volle l'iüfspannung gegen den geerdeten Tank zu isolieren, und andererseits müssen der Tank und andere in der Nähe angeordnete metallische Konstruklionsteilc durch einen /wischen ihnen und den Wicklungen vorgesehenen Mantel aus lamelliertein Translormatorblech umi Magnetfeld der Wicklung .abgeschirmt sein, um die auftretenden Zusal/verlusie so klein wie möglich zu halten.on the one hand for the full voltage against the earthed Insulate the tank, and on the other hand, the tank and other nearby metal must be Construction parts by wiping them and the Windings provided jacket made of laminated in translator sheet metal shielded around the magnetic field of the winding be to the accidental / lossy so keep it as small as possible.

Werden derartige Anordnungen von Wicklungen lur Drosselspulen als Filterdrossel für gegenüber der NM/-Irequenz höhere harmonische Schwingungen son Spannung und Strom eingesetzt, so ist eine möglichst absolut lineare Charakteristik erforderlich. Aus diesem Grund darf der Mantel aus lamelliertem Transformaiorblech magnetisch nicht bis zur Sättigung ausgenutzt werden. Infolge dieser Forderung ergibt sich cmc verhältnismäßig niedi ige zulässige Induktion für den zur Schirmung dienenden Mantel, so daß dessen Herstellung einen erheblichen Aufwand an Werkstoff und Fertigungszeit erfordert, sobald eine lineare Chacakieristik für die Filterdrossel verlangt ist.Are such arrangements of windings lur Choke coils as filter chokes for higher harmonic oscillations compared to the NM / frequency If voltage and current are used, then one is possible absolutely linear characteristic required. For this reason, the jacket may be made of laminated transformer sheet magnetically cannot be used up to saturation. As a result of this requirement, cmc is proportionate Niedi ige permissible induction for the jacket serving for shielding, so that its production requires a considerable amount of material and production time as soon as a linear Chacakieristic is required for the filter choke.

Der F.rfindiina liegt daher die Aufgabe zugrunde, eme filterdrossJl der eingangs beschriebenen -\ri 11111 linearer Charakteristik zu schaffen und dabei sowohl den /'ir Herstellung erforderlichen Aulwand .,Is auch gleichzeitig die Gesainubmessungen der Filtcrdrossel so klc.n wie möglich zu hallen.The F.rfindiina is therefore based on the task A filter throttle of the type described at the beginning - \ ri 11111 linear characteristic and in doing so, both the space required for production., Is also at the same time the total sub-measurements of the filter throttle to reverberate as quietly as possible.

Krfinclungsgeniaß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß em Lastumschalter und ein Siufenwähler nebenein antler in einen flachen nach oben durch einen Deckel abgeschlossenen Tank eingebaut sind und daß eine über dem Stufenwähler auf dem Deckel vorgesehene liochspanniingsdurchführung aus festem isoliei werksiolf die magnetisch nicht abgeschirmte, auf Isolierrin- <*en abgestützte Wicklung konzentrisch umfaßt, wobei von ckmi Tank und der Hochspannungsdurehführung eingeschlossene Innenräume über eine zu der Hochspa'nnungsdurchführung koaxiale Aussparung in dem Deckel miteinander verbunden sind.This task is solved with creative enjoyment, that em diverter switch and a Siufenwähler next to one antler are built into a flat tank closed at the top by a lid and that a Hole-tensioning bushing made of solid insulating factory-made oil provided above the tap selector on the cover the magnetically unshielded winding supported on insulating rings concentrically, with of ckmi tank and the high-voltage lead-through Enclosed interiors via a duct to the high voltage coaxial recess in the lid are interconnected.

Durch die schweizerische Patentschrift 23)653 ist /«ar schon eine Stufenschalteinrichiung mit nebeneinander angeordnetem Stufenwähler und Lastumschalter für sich allein bekannt. Derartige Einrichtungen werden aber üblicherweise mit in die Transformatorkessel eingebaut oder als Anbaugruppe iußen am Transformatorkessel angebracht. Dabei sind diese F.inricht.ingen nur Hilfsmittel bei der Verwendung von Transformatoren und sind im allgemeinen auch kleiner als diese. Die bekannte Stufenschaltemrichüing stellt also \om Transformator aus gesehen ein Zusatzaggregat dar. bei dem ein .Stufenwähler und ein Lastumschalter räumlich nebeneinander angeordnet sind und bei dem über dem Siufenwähler eine Durchführung vorgesehen ist. Eine geeignete Ausbildung dieser Durchführung zur Aufnahme der Hauptsache einer Drossel, nämlich einer Wicklung, ist jedoch, trotzdem durch die britische Patentschrift 1 027 151 bereits die Anordnung einer Drosselspule in einem Porzellangehäuse bekannt ist, nicht als naheliegend anzusehen. Dies gilt insbesondere auch deshalb" weil das bloße Zusammenlügen der Merkmale der beiden bekannten Anordnungen zu einem unbefriedigenden Ergebnis führt, weil sich infolge der sich bis an* die Enden des Porzellangehäuses erstreckenden Wicklung Undefinierte, von der jeweiligen momentanen Last abhängige Magnetfeld- und Flußveränderungen ergeben. Demgegenüber sind durch die konzentrische Anordnung der Wicklung in der Hochspannungsdurehführung auf Isolierringen trotz fehlender magnetischerBy the Swiss patent 23) 653 is / «Ar already a step switching device with side by side arranged tap selector and diverter switch known for itself. Such facilities are but usually built into the transformer tank or attached to the transformer tank as an add-on group. These are F.inricht.ingen only aids in the use of transformers and are generally smaller than these. the well-known tap changer switching represents a transformer seen from an additional unit in which a .Stufewähler and a diverter switch spatially next to each other are arranged and in which a bushing is provided above the Siufenwähler. One suitable design of this implementation to accommodate the main thing of a choke, namely a winding, is, however, already the arrangement of a choke coil by British patent specification 1 027 151 in a porcelain case is not known to be obvious. This also applies in particular therefore "because the mere lying together of the features the two known arrangements leads to an unsatisfactory result, because as a result of the up to * the ends of the porcelain housing extending winding undefined, from the respective momentary Load-dependent magnetic field and flux changes result. In contrast, the concentric Arrangement of the winding in the high-voltage leadthrough on insulating rings despite the lack of magnetic ones

Abschirmung beim Anmeldungsgegenstund genau definierte Verhallnisse für das die Wicklung umgebende Magnetfeld u:id den Fluü erzwungen.Shielding for the subject of the application, precisely defined conditions for the magnetic field surrounding the winding and forcing the flux.

Demgegenüber ist die erlindungs«emäße Anordnung für eine Filterdrossel auch deshalb sehr vorteilhaft, weil ne die Einsparung sowohl einer magnetischen Abschirmung als auch einer elektrischen Hauptisolation der Wicklung ermöglicht. Außerdem wird eine Soannungs-Meuerung längs der Oberfläche der I lochspannungstluichlührung erreicht, die anderenfalls nur durch eine jiul η endige gesteuerte Durchfühiung, insbesondere durch eine Kondensatordurchführung, zu erzielen ist.In contrast to this is the invention-like arrangement This is also very advantageous for a filter choke because ne the saving of both a magnetic shield as well as a main electrical insulation of the winding. In addition, there is a Soannungs-Merung along the surface of the hole tension line reached, which otherwise only by a jiul η endige controlled implementation, in particular by means of a condenser bushing.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besieht darin, daß Jiη Stelle der im Transformatorbali üblichen Einsäulenbauweisi.· der .Stufenschalter in zwei nebeneinander angeordnete R:iugruppen. den Lastumschalter und den Stufenwähler, aufgeteilt ist, so daß infolge der verringerten Bauhöhe der Gesaiir.anordnung die Hochspannungsdurchführung auch wahrend des Transports auf dem Tank montiert bleiben Linn.Another advantage of the invention shall examine that Jiη in place of the usual transformer Bali Einsäulenbauweisi · the .Stufenschalter in two juxtaposed R:. Iugruppen. the diverter switch and the tap selector, so that due to the reduced overall height of the Gesaiir.ordnung the high-voltage bushing remain mounted on the tank during transport Linn.

Zweckmäßige Ausgestallungen der Erfindung bestehen darin, daß der flache Tank mit ovalo"! Boden und Deckel ausgeführt ist und der Stufenwähio!. 1' Wicklung sowie die Hochspannungsdurchführung zueinander koaxial an einem Ende des Tanks so angeordnet sind, dall /wischen der Wicklung und dem Siufcnwähler erforderliche Leitungen durch die Aussparung im Deckel des Tanks geführt sind. Dabei ist außerhalb des dem Stufenwähler entgegengesetzten, den Lastumschalter aufnehmenden Ende des Tanks cm Stufenschalterantrieb vorgesehen und ist auf den Deckel des Tanks oberhalb des Lastumschalteis ein zur Aufnahme son beim Schalten möglicherweise entstehenden Gasen dienender Gasdom aufgesetzt.There are expedient configurations of the invention in that the flat tank with ovalo "! bottom and Cover is executed and the stage selection !. 1 'winding and the high-voltage bushing so arranged coaxially to one another at one end of the tank are, wipe the winding and the selector required cables are passed through the recess in the cover of the tank. It is outside of the the end of the tank opposite the step selector, the diverter switch receiving the step switch drive provided and is on the lid of the tank above the diverter switch for inclusion but gases that may be generated when switching serving gas dome put on.

Einsprechend anderen vorteilhaften Ausgcstaltungen der Erfindung ist die Wicklung als kernlose Röhrenwicklung aus Scheibenspulen aufgebaut und überragt ein Rohr aus unmagnetischem Isolierwerkstoff zur Führung der Isolicr-Kühlflüssigkeit die Wicklung in der Hochspannungsdurchführung nach oben hin. Dabei ist das obere Ende der Wicklung direkt mit der Innenseite eines Klemmenkopfes auf der Hochspannungsdurchfiihrung verbunden und das untere Ende der Wicklung als Stufenwicklung ausgeführt.Corresponding to other advantageous refinements of the invention is the winding as a coreless tube winding made of disc coils and protrudes over a tube made of non-magnetic insulating material Guide the Isolicr coolant up the winding in the high-voltage bushing. It is the upper end of the winding directly with the inside of a terminal head on the high-voltage bushing connected and the lower end of the winding designed as a step winding.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer /eich Hing näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail using a / eich Hing.

F i g. I zeigt eine erfindungsgemäße Filterdrossel im Schnitt, undF i g. I shows a filter choke according to the invention in section, and

Y- i g. 2 ist eine dazugehörige Draufsicht. Y- i g. Fig. 2 is a related plan view.

In einen Tank 4 mit ovalem Boden 8 und ebenfalls ovalem Deckel 9 sind nebeneinander ein Siufenwähler 5 sowie ein Lüstumschalter 6 eingebaut. Dabei sind die Achsen sowohl des Stufenwählers 5 als auch des Lastumschalters 6 senkrecht über dem Boden 8. parallel zueinander und in je einem Ende des Tanks 4 angeordnet. Über dem .Stufenwähler 5 ist im Deckel 9 koaxial /um Stulenwähler 5 eine Aussparung vorgesehen, die durch eine ebenfalls koaxial hierzu angeordnete, vorzugsweise aus Porzel;an hergestellte. Hochspannungsdurchführung 2 abgedeckt ist. Konzentrisch in der Hochspannungsdurehfiihrung 2 und über der Aussparung in dem Deckel 9 ist auf Isolierringen 10 eine aus .Scheibenspulen aufgebaute und als Röhrenwicklung ausgeführte kernlose Wicklung 1 angeordnet. Auf der Hochspannungsdurchführung 2 ist ein Klemmenkopf 3 vorgesehen, der mit dem oberen Ende der Wicklung I elektrisch verbunden ist.In a tank 4 with an oval bottom 8 and also an oval cover 9, a Siufenwähler 5 and a load switch 6 are installed next to one another. The axes of both the tap selector 5 and the diverter switch 6 are arranged vertically above the floor 8, parallel to one another and in one end of the tank 4 each. Above the stage selector 5, a recess is provided in the cover 9 coaxially / around column selector 5, which is formed by a recess which is also arranged coaxially thereto, preferably made of porcelain ; to manufactured. High voltage bushing 2 is covered. A coreless winding 1 made up of disc coils and designed as a tube winding is arranged concentrically in the high-voltage guide 2 and above the recess in the cover 9 on insulating rings 10. A terminal head 3, which is electrically connected to the upper end of the winding I, is provided on the high-voltage bushing 2.

Die von dem Tank 4 und der Hochspannungsdurchführung 2 gebildeten Innenräume sind vollständig mit Transformator^)! gefüllt, das nach Erwärmung durch ein die Wicklung 1 überragendes Isolierrohr 7 und eine Absaugieitiing 12 aus dem oberen Teil der Hochspannungswickliing 2 abgesogen und nach Rückkühlung durch einen Anschiußsunzen 11 dem Tank wieder zugel'unn w ird.The interior spaces formed by the tank 4 and the high-voltage bushing 2 are complete with Transformer ^)! filled, after being heated by a the winding 1 protruding insulating tube 7 and a suction 12 from the upper part of the high voltage winding 2 sucked off and after recooling by a connection 11 ounce again admitted to the tank will.

Neben der I lochspannungsdurchlührung 2 am anderen linde des Tanks 4 ist über dem Lastumschalter 6 ein Gnsdom 53 vorgesehen, der beim Schallen möglicherweise entstehende Gase aufnimmt und dadurch deren Eindringen in den Wicklungsraum verhindert. An der Außenseite des tanks 4 neben dem Lastumschalter 6 ist ein Stillenschalterantrieb 14 und eine Niederspanntmysklemme 15 an bzw. in der Tankwand befestigt.In addition to the I hole voltage passage 2 on the other linden tree of the tank 4 is above the diverter switch 6 Gnsdom 53 is provided, which absorbs any gases that may arise during sounding and thereby their Prevents penetration into the winding space. On the outside of the tank 4 next to the diverter switch 6 a silent switch drive 14 and a low tensioning clamp 15 are attached to or in the tank wall.

Der Klemmenkopf 3 ist nach außen mit einer nicht dargestellten Hochspannungszuleitung und nach innen, wie bereits ausgeführt, mit dem oberen Ende der Wicklung I elektrisch verbunden. Durch den Aufbau der Wicklung 1 ,als Scheibenspule!! wird die anliegende Hochspannung innerhalb der Hochspannungsdurchführiiiig 2 von oben nach unten praktisch linear abgebaut. Ausleuungcn der im unteren Teil der Wicklung t vorgesehenen Stufenwicklung sind zu den entspreehenden Klemmen des Suifenwälilers 5 geführt, der je nach Einstellung wahlweise zwei der Anzapfungen mit entsprechenden Klemmen in dem Lastumschalter 6 verbindet. Von der Laststromableitung des Lastumschalter 6 wird der durch die Wicklung I fließende Slrom über die Niedeispanniingsklemmc 15 wieder nach außen abgeführt. The terminal head 3 is to the outside with a high-voltage lead, not shown, and to the inside, as already stated, electrically connected to the upper end of the winding I. By building the Winding 1, as a disc coil !! becomes the adjacent High voltage within the high voltage implementation 2 practically linearly degraded from top to bottom. Ausleuungcn provided in the lower part of the winding t Step winding are led to the corresponding terminals of the Suifenwälilers 5, depending on the setting optionally connects two of the taps with corresponding terminals in the diverter switch 6. From the load current discharge of the diverter switch 6, the current flowing through the winding I is via the Niedeispanniingsklemmc 15 again discharged to the outside.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 22 !. i iherdrossei für hohe elektrische Spannungen und große Leistungen und mit linearer Charakteristik sowie mit einer gemeinsam mit einem Stufenschalter in einem Isclierflüssigkeitsvolumen a-i geordneten Wicklung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lastumschalter (6) und ein Stufenwähler (5) nebeneinander in einen flachen. nach oben durch einen Deckel (9) abgeschlossenen Tank (4) eingebaut sind und daß eine über dem Suifenwähler (5) auf dem Deckel (9) vorgesehene Hochspannungsdurehführung (2) aus festem Isolierwerkstoff die magnetisch nicht abgeschirmte, aul Isolierringen (10) abgestützt^ Wicklung (I) konzentrisch umfaßt, wobei von dem Tank (4) und der Hochspannungsdurchführung (2) eingeschlossene Innenräume über eine zu der Hochspannungsdurchführung (2) koaxiale Aussparung in dem Deckel (9) miteinander verbunden sind.! i iherdrossei for high electrical voltages and high outputs and with linear characteristics as well as with a joint with a tap changer in an insulating liquid volume a-i orderly winding, characterized in that that a diverter switch (6) and a tap selector (5) side by side in a flat. tank (4) closed at the top by a cover (9) and that one above the soap selector (5) on the cover (9) provided high-voltage leadthrough (2) made of solid insulating material the magnetically unshielded, supported by insulating rings (10) ^ winding (I) concentric comprises, being enclosed by the tank (4) and the high-voltage bushing (2) Interior spaces via a recess in the cover (9) that is coaxial with the high-voltage bushing (2) are connected to each other. 2. Filterdrossel nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der flache Tank (4) mi. o\alem Hoden (8) und Deckel (9) ausgeführt ist und der Stufen« .!hler (5). die Wicklung (1) sowie die Hochspannungsdurchfiihrung (2) zueinander koaxial an einem Ende des Tanks (4) so angeordnet sind, daß zwischen der Wicklung (I) und dem Stufenv.ähler (5) erforderliche elektrische Leitungen durch die Aussparung im Deckel (·)) des Tanks (4) geführt sind.2. Filter choke according to claim 1, characterized in that the flat tank (4) mi. o \ alem testicle (8) and lid (9) is executed and the stages ".! hler (5). the winding (1) and the high-voltage bushing (2) are arranged coaxially to one another at one end of the tank (4) in such a way that the electrical lines required between the winding (I) and the step counter (5) through the recess in the cover (· )) of the tank (4). 3. Filierdrossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des dem Stufen« ähler (5) entgegengesetzten, den Lastumschalter (6) aufnehmenden Hnde des Tanks (4) ein Stufenschaltcr;intrieb(l4) vorgesehen ist.3. Filing throttle according to claim 1 or 2, characterized in that outside of the “counter” (5) opposite hands of the tank (4) receiving the diverter switch (6) a step switch; intrieb (l4) is provided. 4. Filterclrossel nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß auf den Deckel (9) des Tanks (4) oberhalb des Lasturnschalters (f>) ein zur Aufnahme von beim Schalten möglicherweise entstehenden Gasen dienender Gasdom (13) aufgesetzt ist.4. Filter throttle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cover (9) of the Tanks (4) above the load turn switch (f>) to hold any that may arise during switching Gas dome (13) is attached. 5. Filterdrossel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (1) als kernlose Röhrenwicklung aus Scheibenspulen aufgebaut ist.5. Filter choke according to claim 1 or 2, characterized in that the winding (1) as coreless Tube winding is constructed from disc coils. 6. Filterdrossel nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß ein Isolierrohr (7) aus uninagnetischem Isolierwerkstofl zui Führung der Isolierflüssigkeit die Wicklung (1) in der Hochspanniingsdurchführung (2) in Achsrichtung durchsetz! und nach oben hin überragt.6. Filter choke according to claim 5, characterized in that that an insulating tube (7) made of non-magnetic Insulating material for guiding the insulating liquid the winding (1) in the high voltage bushing (2) enforce in axial direction! and towers above. 7. Filterdrossel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende der Wicklung (1) direkt mit der Innenseite eines Klemmenkopfes (.3) auf der Hochspannungsdurehführung (2) verbunden ist und daß das untere Ende der Wicklung (1) als Stufenwicklung ausgeführt ist.7. Filter choke according to claim 5, characterized in that the upper end of the winding (1) connected directly to the inside of a terminal head (.3) on the high-voltage leadthrough (2) is and that the lower end of the winding (1) is designed as a step winding.
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