DE2330658A1

DE2330658A1 - Hochspannungs-stromwandler

Info

Publication number: DE2330658A1
Application number: DE2330658A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr Ing Hermstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-13
Filing date: 1973-06-13
Publication date: 1975-01-02
Also published as: SE7407679L; SE398172B; DE2330658C3; DE2330658B2; CH565437A5; JPS5032431A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Erlangen, den 1 3. JUNI 1973 Berlin und München Werner-von-Siemens-Str. 50

Unser Zeichen: VPA 73/3760 Kr/Etζ

Ho clispannungs -Stromwandler

Die Erfindiang bezieht sich auf einen Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl die Kerne als auch ein diese umgebendes ungeerdetes metallenes Gehäuse durchsetzenden Hochopannungsleiter sowie mit je einer für jeweils einen Teil der Hochspannung bemessenen, sich zu einer Isolation für die gesamte Hochspannung summierenden Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter und auf den Kernen, wobei die Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen durch die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter außerhalb der Kerne umgebende Kondensatoren bestimmt ist, die parallel zu der Eigenkapazität der Teilisolation auf

dem Hochspannungsleiter geschaltet sind, nach Patent

(Patentanmeldung P 16 38 635.9).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungs -Stromwandler vorzuschlagen, mit dem die dem Hauptpatent zugrunde liegende Aufgabenstellung mit vergleichsweise geringem Aufwand lösbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Hochspannungs-Stromwandler nach dem Hauptpatent nur auf einer Seite der Kerne die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter umgebende Kondensatoren in einem innen durch ein Isolierrohr,

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außen durch einen Isolator und an einer Stirnseite durch eine Scheibe gebildeten ringförmigen Gehäuse untergebracht; der Hochspannungsleiter mit seiner Teilisolation ist durch das Isolierrohr und das metallene Gehäuse einschiebbar.

Diese Ausführung eines Hochspannungs-Stromwandlers hat unter anderem den Vorteil, daß der Hochspannungsleiter zum Transport nicht in den Stromwandler eingegliedert zu werden braucht, so daß der erfindungsgemäße Stromwandler für den Transport ohne oder mit nur einem einzigen Arm versehen ist, nämlich dem Arm, in dem die Kondensatoren untergebracht sind. Der Hochspannungsleiter mit der Teilisolation und gegebenenfalls das ringförmige Gehäuse mit den Kondensatoren kann für sich transportiert werden, so daß der erfindungsgemäße Stromwandler keine besonderen Transportschwierigkeiten bietet. Der Isolator auf der von den Kondensatoren abgewendeten Seite der Kerne kann ebenfalls am Aufstellungsort des erfindungsgemäßen Stromwandlers montiert werden, wenn er nicht in vorteilhafter Vieise fest mit der Teilisolation des Hochspannungsleiters verbunden ist.

In dem ringförmigen Gehäuse des erfindungsgemäßen Stromwandlers sind vorteilhafterweise mehrere Kondensatoren, bei denen es sich vorzugsweise um ölimprägnierte Rundwickel-Kondensatoren handelt, stapelartig angeordnet. Die Verwendung derartiger Kondensatoren bietet den Vorteil, daß mit ihnen eine verhältnismäßig große Kapazität bei kleinem Platzbedarf erzielbar ist.

Im allgemeinen wird sich schon aus fertigungstechnischen Gründen und zur Erleichterung der Montage am Aufstellungsort des erfindungs gemäßen V/andlers hinsichtlich eines leichten Einschiebens des Hochspannungsieiters mit der Teilisolation eine Bemessung des Isolierrohres bezüglich der Teilisolation als vorteilhaft erweisen, die im einge-

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schobenen Zustand des Hochspannungsleiters mit der Teilisolation einen Zwischenraum zwischen dem Isolierrohr und dem metallenen Gehäuse einerseits und der Teilisolation andererseits ergibt. Dieser Zwischenraum ist vorteilhafterweise mit Öl gefüllt und kann einen als Ringkörper ausgebildeten Faltenbalg enthalten, um Volumenänderungen des Öles bei Temperaturänderungen auszugleichen. Ein Faltenbalg in der Gestalt eines Ringkörpers wird vorteilhafterweiee verwendet, um das Einbringen des Hochspannungs- ' leiters mit der Teilisolation nicht zu erschweren.

Es kann auch ein Gaspolster verwendet werden, um Volumenänderung des Öles im Zwischenraum auszugleichen. Ferner kann es gegebenenfalls vorteilhaft sein, durch entsprechende Ausbildungen der Teilisolation und des metallenen Gehäuses dafür zu sorgen, daß im eingeschobenen Zustand des Hochspannungsleiters mit der Teilisolation eine Verbindung zwischen dem Ölraum im metallenen Gehäuse und dem ölgefüllten Zwischenraum hergestellt wird. Entsprechendes gilt auch für das gegebenenfalls separat gefertigte ringförmige Gehäuse mit den Kondensatoren.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in' der Figur ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochspannungs-Stromwandlers dargestellt.

Der dargestellte Hochspannungs-Stromwandler enthält mindestens einen Kern mit Sekundärwicklungen aufweisendem aktiven Wandlerteil 1, das von einem Hochspannungsleiter mit einer Teilisolation 3 durchsetzt ist. Ferner enthält der Stromwandler einen Stützerisolator 4, der eine mittels leitender Beläge 5 kapazitiv gesteuerte Durchführung 6 für die Ausleitungen des aktiven Wandlerteiles 1 umgibt. Die Durchführung 6 kann eine Papierdurchführung sein. Ein Sockel 7 trägt in einem Klemmenkasten 8 Anschlußklemmen der Sekundärwicklungen.

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Der Stromwandler enthält neben einer Teilisolation 3 auf dem Hochspannungsleiter 2 eine weitere Teilisolation 9 auf dem Kern mit Sekundärwicklung enthaltendem aktiven Wandlerteil 1. Die "beiden Teilisolationen 3 und 9 summieren sich zu einer.die gesamte Hochspannung abhauenden Gesamtisolation. Ea muß aber sichergestellt werden, daß sich die Hochspannung wirklich entsprechend den Isolationsfest igkeitnn der beiden Teilisolationen 3 und 9 auf diese aufteilt. Da die Spannungsaufteilung ohne besondere Maßnahmen durch die Eigenkapazitäten 10 und 11 der beiden Teilisolationen bestimmt wird, wobei die Größe der beiden Eigenkapazitäten 10 und 11 weitgehend von der Formgebung, Stärke und der Dielektrizitätskonstante der Teilisolationen abhängt, sind auf einer Seite der Kerne des Stromwandlers Kondensatoren 14 in einem ringförmigen Gehäuse 15 untergebracht, das von einem Isolierrohr 16, einem Isolator 17 und an einer Stirnseite durch eine Scheibe 18 gebildet ist.

Die Kondensatoren 14 sind vorzugsweise ölimprägnierte Rundwickel-Kondensatoren; das ringförmige Gehäuse 15 ist daher mit Öl gefüllt und steht mit dem Öl innerhalb des metallenen Gehäuses 19 in Verbindung. Zur Aufnahme der Volumenänderungen des Öles im ringförmigen Gehäuse 15 und im metallenen Gehäuse 19 dient ein Ausdehnungsgefäß in Gestalt eines Faltenbalges 20,- der in einem Ansatz 21 auf dem metallenen Gehäuse 19 untergebracht ist.

Die Kondensatoren 14 im ringförmigen Gehäuse 15 sind einerseits mit einem deckelartigen metallenen Teil 22 verbunden, das in galvanischer Verbindung mit dem Hochspannungsleiter 2 steht, und sind andererseits an das metallene Gehäuse 19 angeschlossen, das mit einem Leitbelag 12 im mittleren Bereich der Teilisolation 3 galvanisch verbunden ist, beispielsweise durch eine im Innern der Öffnung

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des metallenen Gehäuses 19 angebrachte, nicht dargestellte Kontaktlasehe. Die Kondensatoren 14, die in Reihe geschaltet sind, liegen daher parallel zur Eigenkapazität 10 der Teilisolation 3 und gestatten daher, bei weitgehender Freiheit der Gestaltung des Y/andlers eine gewünschte Spannungsaufteilung auf die Teilisolation 3 und 9 zu erreichen.

Zu einer solchen Aufteilung der Hochspannung "bedarf es "bei dem dargestellten Hochspannungs-Stromwandler nur auf einer Seite der Kerne eines ringförmigen Gehäuses mit Kondensatoren; auf der anderen Seite der Kerne ist die Teilisolation 3 des Hochspannungsleiters 2 nur von einem Isolator 23 umgeben. Gegebenenfalls kann der innerhalb des Isolators 23 liegende Teil der Teilisolation 3 durch leitende Einlagen spannungsgesteuert sein.

Der Hochspannungs-Stromwandler nach der Erfindung ist so ausgebildet, daß der Hochspannungsleiter 2 mit der Teilisolation 3 nachträglich einschiebbar ist. Zu diesem Zwecke weist das Isolierrohr 16 einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Teilisolation 3 auf; Entsprechendes gilt für den Innendurchmesser des Isolators 23_ bezüglich des Außsndurchmessers der Teilisolation Der Zwischenraum zwischen der Teilisolation 3 und dem Isolierrohr 16 bzw. zwischen der Teilisolation 3 und dem Isolator 23 wird nach Einschieben des Hochspannungsleiters 2 mit der Teilisolation 3 am Aufstellungsort nach dort ebenfalls erfolgter Montage des Isolators 23 mit Öl gefüllt, nachdem eine Evkuierung erfolgt ist. Bei der Ölfüllung wird auch das metallene Deckelteil 22 sowie ein weiteres metallenes Deckelteil 24 mit Öl gefüllt bis auf Räume 25 und 26, die mit Gas gefüllt jeweils als Gaspolster zur 'Aufnahme der Volumenänderungen des Öle3 in dem Zwischenraum dienen.

Mit der Erfindung wird ein Hochspannung-Stromwandler vor- *

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geschlagen, der sich vor allein dadurch vorteilhaft auszeichnet, daß infolge eines nachträglich einschiefrbaren Hochspannungsieiters mit Teilisolation ein erleichterter Transport ermöglicht ist, da nur auf einer Seite der Kerne in einem ringförmigen Gehäuse Kondensatoren zur Einstellung einer gewünschten Hochspannungsaufteilung enthalten sind oder sogar das metallene Gehäuse ohne vormontierte Kondensatoren transportiert werden kann.

1 Figur

5 Patentansprüche

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Claims

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1. Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl die Kerne als auch ein diese umgebendes ungeerdetes metallenes Gehäuse durchsetzenden Hochspannungsleiter sowie mit je einer für jeweils einen Teil der Hochspannung bemessenen, sich zu einer Isolation für die gesamte Hochspannung summierenden Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter und auf den Kernen, wobei die Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen durch die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter außerhalb der Kerne umgebende ölimprägnierte Kondensatoren bestimmt ist, die parallel zu der Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschaltet sind, nach Patent (Patentanmeldung

P 16 38 635·9), dadurch gekennzeichnet, daß nur auf einer Seite der Kerne die Teilisolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) umgebende Kondensatoren (14) in einem innen durch ein Isolierrohr (16), außen durch einen Isolator (17) und an einer Stirnseite durch eine Scheibe (18) gebildeten ringförmigen Gehäuse (15) untergebracht sind, und daß der Hochspannungale it er (2) mit seiner Teilisolation (3) durch das Isolierrohr (16) und das metallene Gehäuse (19) zum Zusammenfügen der Wandlerteile einschiebbar ist.

2. Hochspannungs-Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Gehäuse auf seiner anderen Stirnseite mit dem Ölraum im metallenen Gehäuse (19) unter Bildung eines fertig montierbaren Wandlerteils in Verbindung steht.

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3. Hochspannungs-Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilisolation des Hochspannungsleiters mindestens auf der anderen, keine Kondensatoren aufweisenden Seite der Kerne eingebettete Steuerelektroden enthält.

4. Hochspannungs-Stroinwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen, keine Kondensatoren aufweisenden Seite der Kerne befindliche Teil-' isolation des Hochspannungsleiters fest mit einem Isolator verbunden ist.

5. Hochspannungs-Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Teilisolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) und dem Isolierrohr (16) und dem metallenen Gehäuse (19) ein kleiner Zwischenraum vorhanden ist, daß der Zwischenraum mit Isolieröl gefüllt ist und daß an den Zwischenraum ein die Volumenänderungen des Isolierrohres aufnehmendes Ausdehnungsgefäß (25, 26) angeschlossen ist.

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