DE2330658B2

DE2330658B2 - Hochspannungs-Stromwandler

Info

Publication number: DE2330658B2
Application number: DE2330658A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 1000 Berlin Hermstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-06-13
Filing date: 1973-06-13
Publication date: 1980-06-19
Also published as: JPS5032431A; CH565437A5; SE398172B; SE7407679L; DE2330658A1; DE2330658C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl Sekundärwicklungen tragende Kerne als auch ein diese umgebendes ungeerdetes metallenes Gehäuse durchsetzenden Hochspannungsleiter sowie mit :e einer für jeweils einen Teil der Hochspannung bemessenen, sich zu einer Isolation für die gesamte Hochspannung summierenden Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter und auf den bewickelten Kernen, wobei die Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen durch die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter außerhalb des die bewickelten Kerne durchsetzenden Leiterbereichs umgebende Kondensatoren bestimmt ist, die zwischen den Hochspannungsleiter und zumindest

ίο einen im Hochspannungsleiter-Durchtrittsbereich der bewickelten Kerne die Teilisolation teilweise umgebenden leitenden oder halbleitenden Leitbelag oder Körper parallel zu der Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschaltet sind, nach Patent :5 38 635.

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 Hochspanriungs-Stromwandler nach dem Hauptpatent nur auf einer Seite der Kerne die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter umgebende Kondensatoren in einem innen durch ein Isolierrohr, außen durch einen

Isolator und an einer Stirnseite durch eine Scheibe

gebildeten ringförmigen Gehäuse untergebracht; der

Hochspannungsieitc; mit seiner Teilisolation ist durch

das Isolierrohr und das metallene Gehäuse einschiebbar.

Diese Ausführung eines Hochspannungs-Stromwand-

lers 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

■to Transportschwierigkeiten bietet. Der Isolator auf der von den Kondensatoren abgewendeten Seite der Kerne kann ebenfalls am Aufstellungsort des ei findungsgemäßen Stromwandlers montiert werden, wenn er nicht in vorteilhafter Weise 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 allgemein wird sich schon aus fertigungstechni-

v> sehen Gründen und zur Erleichterung der Montage am Aufstellungsort des erfindungsgemäßen Wandlers hinsichtlich eines leichten Einschiebens des Hochspannungsleiters mit der Teilisolation eine Bemessung des Isolierrohres bezüglich der Teilisolation als vorteilhaft

*o erweisen, die im eingeschobenen 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

^h> 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 vorteilhaf-

terweise verwendet, um das Einbringen des Hochspannungsleiters 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 ölgefüliten 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 aktivem Wandlerteil 1, das von einem Hochspannungsleiter 2 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.

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 abbauenden Gesamtisolation. Es muß aber sichergestellt werden, daß sich die Hochspannung wirklich entsprechend den Isolationsfestigkeiten 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 EigeiJcapazitäten 10 und 11 weitgehend von der Formgebung, Stärke und der Dielektrizitätskonstante der Teilisolationen abhängt, sind auf eine·* 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 metalleneu 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 des metallenen Gehäuses 19 angebrachte, nicht dargestellte Kontaktlasche. Die Kondensatoren 14, die in Reihe geschaltet sind, liegen daher parallel zur Eigenkapazität 10 der Teilisolation 3 und gestatten daher, bf:i weitgehender Freiheit der Gestaltung des Wandlers 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 Isclierrohr 16 einen etwas größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser der Teilisolation 3 auf; entsprechendes gilt für den Innendurchmesser des Isolators 23 bezüglich des Außendurchmessers der Teilisolation 3. 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 Evakuierung 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 Volumenänderung des Öles in dem Zwischenraum dienen.

Mit der Erfindung wird ein Hochspannuiigs-Stromwandler vorgeschlagen, der sich vor allem dadurch vorteilhaft auszeichnet, daß infolge eines nachträglich einschiebbaren Hochspannungsleiters mit Teilisolation ein erleichterter Transport ermöglicht ist, da nur auf einer Seite der Kerne in einem ringförmigen Gehäuse Kondensatoren zur Einstellung einer gewünschten Hochspannungsaui teilung enthalten sind oder sogar das metallene Gehäuse ohne vormontierte Kondensatoren transportiert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl Sekundärwicklungen tragende 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 bewickelten Kernen, wobei die Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen durch die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter außerhalb des die bewickelten Kerne durchsetzenden Leiterbereichs umgebende Kondensatoren bestimmt ist, die zwischen den Hochspannungsleiter und zumindest einen im Hochspannungsleiter-Durchtrittsbereich der bewickelten Kerne die Teilisolation teilweise umgebenden leitenden -oder halbleitendej Leitbelag oder Körper parallel zu der Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschaltet sind, nach Patent 16 38 635, 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 Hochspannungsleiter (2) mit seiner Teilisolation (3) dcrch das Isolierrohr (16) und das metallene Gehäuse (19) zum Zusammenfügen der Wandlerteile einschieboar ist

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

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-Stromwandler nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen, keine Kondensatoren aufweisenden Seite der Kerne befindliche Teilisolation 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.