DE2315523A1 - Hochspannungsstromtransformator - Google Patents

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51-20.453P(2O.454H) 28. 3. 1973

OY STRÖMBERG AB, 65IOI Vaasa 10 (Pinnland

Hochspannungsstromtransformator

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochspannungsstromtransformator, der einen hohlen Stützisolator, einen darin enthaltenen Hauptisolator, an welchem ein magnetischer Kreis angeschlossen ist, wenigstens eine Primärwicklung und wenigstens eine Sekundärwicklung, sowie erforderliche Leiter umfasst.

Aue Säulen, die in ihrer Längsrichtung elektrische Isolierfähigkeit und gute magnetische Leitfähigkeit besitzen, kann ein Stromtransformator auf die in Figur 1 gezeigte Weise gebaut werdei». Der im Primärleiter 1 fliessende Strom erzeugt eine magnetomotorischc Kraft m, zwischen den Magnetsäulen 2. Der hierdurch entstandene Streufluss ^ schliesst sich dem Sekundärfluss *f ^ an und bildet mit diesem zusammen den Primärfluss <A . Je länger die Säulen sind, desto grosser ist der Streufluss. Die Säulen dürfen nicht kürzer als der Minimalabstand in der Achsenrichtung sein, über welchen die Spannung U mit Sicherheit verteilt werden kann. Die Säulen werden bei grossen Spannungen so lang, dass es erforderlich ist, um den Streufluss im Zaume zu halten, die Zahl der Primäramperewindungen niedrig zu wählen. Hierbei ist die Belastbarkeit des Transformators gering und seine Empfindlichkeit gegen Störungen gross. Darüber hinaus ist ein Anpacsungstrancformator erforderlich zum Erhalten einer ausreichend pe-

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ORIGINAL INSPECTED

ringen Amperewindungdizahl. 2315523

Der Erfindung liogt die Aufgabe zugrunde, diese Machteile zu beseitigen. Der erfindungsgemässe Stromtransformator ist hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass

der Hauptisolator rohrförmig ist und aus mehreren ineinander und wenigstens teilweise abgestuft angeordneten Metallfolienrohrelementen und zwischen diesen angeordneten Isolierrohrelementen besteht, wenigstens eine erste Wicklung (entweder Primär- oder Sekundärwicklung) ringsum den Hauptisolator angeordnet ist und wenigstens eine zweite Wicklung (entweder Sekundär- oder Primärwicklung) wenigstens annähernd gegenüber der ersten Wicklung innerhalb des Hauptisolators angeordnet ist, und

der magnetische Kreis aus zwei gesonderten Kernteilen besteht, von denen der eine sich ausserhalb des Hauptisolators, die erste Wicklung aussenseitig wenigstens teilweise umlaufend befindet, und der andere sich innerhalb des Hauptisolators, die zweite Wicklung innenseitig wenigstens teilweise umlaufend befindet. Besondere Ausführungsformen des erfindungsgemässen Stromtransformators sind durch die Konstruktionen gemäss den Ansprüchen bis IH gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

In Figur 1 ist, wie aus dem Obigen schon hervorgegangen ist, ein bekannter Hochspannungsstromtransformator schematisch dargestellt.

In Figur 2 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Stromtransformators im Durchschnitt gezeigt.

Gemäss Figur 2 besteht der Hauptisolator aus einem Rohr 2, das eine Länge von 2H+H^f aufweist. Hier bezeichnet HSl die kürzeste Strecke, über welche die Spannungsbelastur.g in der Achsenrichtung des Stützisolators verteilt vercen kann, und H' = die Länge der aktiven Teile des Strc^tiansfcr^arors ir der Achsenrichtung des Rohres, Das Ha"..ptisolie:*.T-ohr Ί besteht aui mehreren ineinander liegenden Metailfolienzylinöerr. 10, die eine Länge von H+H¹ aufweisen, und aus zwischen diesen angeordneter.

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gegenseitig gleich dicken, dünnen Isoliorzylindern 11, die länger als die Metallfolienzylinder 11 sind. Die Enden der Metallfolienzylinder 10 ligen am einen Ende des Hauptisolierrohres 2 um den Abstand H/m weiter entfernt von und am anderen Ende in entsprechendem Grade näher an der Mitte des Hauptisolierrohres 2, als das Ende des am nächsten liegenden inneren Metallfolienzylinders 11, wobei m = die Anzahl der Isolierfolienzylinder 11. Konzentrisch mit dem Hauptisolierrohr 2 ist ein Primärwicklungszylinder 5 von der Länge ^H' um den mittleren Bereich des Rohres gewickelt. Der Sekundärwicklungszylinder 5 ist seinerseits in Achsenrichtung auf demselben Niveau wie die Primärwicklung 4, aber in radialer Richtung auf der gegenüberliegendsn Seite des Hauptisolierrohres 2 gewickelt.

Der magnetische Kreis 3,6 besteht aus zwei gesonderten Hälften, von denen die eine 6 sich ausserhalb des Hauptisolierrohre β 2 und die andere 3 sich innerhalb desselben auf der Strecke H' befinden. Beide Hälften haben entsprechend das Potential der auf derselben Seite des Hauptisolierrohres 2 befindlichen Wicklung H bzw. S, so dass das Hauptisolierrohr 2 durch zwei Luftspalte, deren Länge der Isolierdicke entspricht, den magnetischen Kreis.abbricht, und somit bleiben die Wicklungen

4.5 -und der zwischen diesen liegende Teil des Hauptisolierrohres 2 in dem magnetischen Kreis 3,6. Hierbei ist der Kern

3.6 einschliesslich der Wicklungen U,5 und des Hauptisolierrohres 2 in einem hohlen Stützisolator 8 derart angeordnet, dass die Achse des Hauptisolierrohres 2 parallel zur Achse des Stützisolators 8 verläuft und dass dasjenige Ende (das untere Ende) des Hauptisolierrohres 2, an welchem die Enden sämtlicher Metallfolienzylinder auf der Aussenflache ligen, sich ganz und gar im Stützisolator 8 befindet.

Die aktiven Teile des Transformators sowie das Hauptisolierrohr befinden sich also ganz und gar im Stützisolator Die am Erdpotential befindliche Kernhälfte 3 ist als eine mit Endflanschen versehene Rolle ausgeformt und dient als Spulenkörper für die Sekundärwicklung 5 und weist dasselbe Potential wie diese auf. Auf dem gleich dicken, aus der Kernrolle 3 und der Sekundärwicklung 5 gebildeten Zylinder ist das Hauptisolierrohr 2 gewickelt, dessen Enden sich auf beiden Seiten um den

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Abstand H über die Unden der Kernrolle 2 erstrecken. Das Potential verteilt sich in der Längsrichtung des Hauptisolierrohres 2 in der mit den gestrichelten Linien angedeuteten Weise am oberen Ende des Rohres 2 nach innen und am unteren Ende des Rohres nach aussen. Auf das Hauptisolierrohr 2 gegenüber der Sekundärwicklung 5 ist die Primärwicklung U in der Form eines Zylinders gewickelt, um welcher ihrerseits die am Potential der Primärwicklung befindliche Hälfte 6 des Kerns angeordnet ist.

Die Einwirkung des von der Lage des Hauptisolierrohres abhängigen Luftspaltes kann durch Vergrösserung der Jochflächen reduziert werden.

Im Rahmen der Erfindung ist, in Abweichung von dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, ein Platzwechsel zwischen der Primär- und Sekundärwicklung möglich, wobei das Hauptisolierrohr umzukehren ist.

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Claims (14)

1. Patentansprüche:

   ft

   l.J Hochspannungsstromtransformator, der einen hohlen Stützisolator (8), einen darin enthaltenen Hauptisolator (2), an welchem ein magnetischer Kreis (3,6) angeschlossen ist, wenigstens eine Primärwicklung (4 oder 5). und wenigstens eine Sekundärwicklung (5 oder 4), sowie erforderliche Leiter (1,7, 17,21,25-28) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptisolator (2) rohrförmig ist und aus mehreren ineinander und wenigstens teilweise abgestuft angeordneten Metallfolienrohrelementen (10) und zwischen diesen angeordneten Isolierrohrelementen (11) besteht, wenigstens eine erste Wicklung (4) (entweder Primäroder Sekundärwicklung) ringsum den Hauptisolator (2) angeordnet ist und wenigstens eine zweite Wicklung (5) (entweder Sekundär- oder Primärwicklung) wenigstens annähernd gegenüber der ersten Wicklung (4) innerhalb des Hauptisolators (2) angeordnet ist, und der magnetische Kreis (3,6) aus zwei gesonderten Kernteilen besteht, von denen der eine (6) sich ausserhalb des Hauptisolators (2), die erste Wicklung (M) aussenseitig wenigstens teilweise umlaufend befindet, und der andere (3) sich innerhalb des Hauptisolators (2), die zweite Wicklung (5) innenseitig wenigstens teilweise umlaufend befindet.
2. 2. Hochspannungsstromtransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolienrohrelemente (10) gleich lang sind.
3. 3. Hochspannungsstromtransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierrohrelemente (11) gleich lang und länger als die Metallfolienrohrelemente (10) sind.
4. 4. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolienrohrelemente (10) und die Isolierrohrelemente (11) zylinderförmig sind.
5. 5. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits

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   die Metallfolienrohrelem>?nte (lü) und andererseits die Isolierrohrelemente (11) unter sich in gleichen Abständen abgestuft sind.
6. 6. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (H) des abgestuften Teiles (der abgestuften Teile) des Hauptisolators (2) wenigstens ebenso lang wie die kürzeste Strecke ist, über welche die Spannungsbelastung in der Achsenrichtung des Hauptisolators (2) verteilt werden kann.
7. 7. Hochspannungsstromstransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierrohrelemente (11) gleich dick sind.
8. 8. HochspannungSPtroiTttransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung auf die Teile des Hauptisolators (2) eingeschränkt ist, die in der Achsenrichtung ausserhalb des Kerns (3,6) verlaufen.
9. 9. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung (4 oder 5) und die Sekundärwicklung (5 oder 4) wie ineinander liegende Zylinderringe ausgeformt sind.
10. 10. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, "dass der innere Kernteil (3) zylinderförmig und mit einer Ausnehmung versehen ist, in welche die zweite Wicklung (5) eingewickelt werden kann.
11. 11. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Kernteil (6) zylinderförmig und mit einer inneren Ausnehmung für die erste Wicklung (4) versehen ist.
12. 12. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die achsiale Ausdehnung der Kernteile (3,6) grosser als die der Wicklungen (U,5) ist.
13. 13. HochspannungEstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der äussere Kernteil (6) am gleichen Potential wie. die erste Wicklung (4) befindet.
14. 14. Hochspannungsstromtransformator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der innere Kernteil (3) am gleichen Potential wie die zweite Wicklung (5) befindet.

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