DE2330658C3 - Hochspannungs-Stromwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl Sekundärwicklungen tragende Kerne als auch ein diese umgebendes ungeerdetes metallenes Gchiiuse durchsalzenden Hochspamiungslcitcr sowie mil 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

to 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 16 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 Hochspannungs-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

Hochspannungsleitt; 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 Iransportier» 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 Weise fest mit der Teilisolation des

*5 Hochspannungsir fers verbunden ist.

In dem ringförmigen Gehäuse des erfindungsgemäßen Stromwandlers sind vorteilhafterweise mehrere Kondensatoren, bei denen es sich vorzugsweise um ölimprägnierte Rund wickel· Kondensatoren handelt,

^r*> 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-

">^r> 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

M) 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

>'^r> Öl gefüllt und kann einen al» Ringkörper ausgebildeten Faltenbalg enthalten, um Volumenänderungen des Öles bei Temperatiirändemngen auszugleichen. Lm faltenbalg in der Gestalt eines Ringkörpers wird vorieilhaf-

(erweise 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 derTeilisolatior üine 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 erfindungsgemäQen 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 durchsetz: ist. Femer enthält der Stromwandler einen Stützerisolator 4. der eine mittels leitender beläge S kapazitiv gesteuerte Durchführung 6 für die Ausleitungen des aktiven Wandlerteiles 1 umgibt. Die Durchführung 6 kann eine Papierdurchführung sein. Pin 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 Teiüsolationen 3 und 9 auf diese aufteilt. Da die .Spannungsaufteilung ohne besondere Maßnahmen durch die Eigenkapazitäten 10 und 11 der beiden Teiüsolationen bestimmt wird, wobei die Größe der beiden Eigen»apazitälen 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 Ol innerhalb des metallenen Gehäuses 19 in Verbindung. Zur Aufnahme der Volumenänderungen des Öles im ringförmige-.! Gehäuse 15 und im metallenen Gehäuse 19 dient ein Ausdehnungsgefäß in Gestalt eines Faltenbalges 20. der in einem Ansatz 21 uuf dem metallenen Gehäuse 19 untergebracht ist

Die Kondensatoren 14 im ringförmigen Gehäuse r5 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

ίο angebrachte, nicht dargestellte Kontaktlasche. Die Kondensatoren 14, die in Reihe geschaltet sind, liegen daher parallel zur Eigenkapazität !0 der Teilisolation 3 und gestatten daher, bei weitgehender Freiheit der Gestaltung des Wandlers eine gewünschte Spannungs-

1■> auf teilung auf die Teilisolation 3 und 9 zu erreichen.

Zu einer solchen Aufteilung der Hochspannung bedarf es bei dem dargestellten Hochjpannungs-Stromwandler nur auf einer Seite der Kerne eines ringförmigen Gehäuses mit Kondensatoren; auf der anderen Seite der Kerne ist die T.ilisolation 3 des HochspanRungsIciters 2 nur von eihe~, 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 Isoüerrohr 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

ιί wird nach Einschieben des Hochspa inungsleiters 2 mit der Teilisolation 3 am Aufstellu igsort nach dort ebenfalls erfolgter Montage des Isolators 23 mit öl gefüllt, nachdem eine Evakuierung erfolgt ist. B;i der Oifüllung wird auch das metallene Deckelteil 22 sowie

ein weiteres metallenes Deckelteil 24 mit öl gefüllt bis auf Säume 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 Hochspannungs-Strom-

·'■' wandler 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 Hochspannungsaufteilung enthalten sind oder sogar das metallene Gehäuse ohne vormontierte Kondensatoren transportiert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

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 halbleitern,¹, η Leitbelag oder Körper parallel zu der Eigenkapazitä! der Teiliso!ati«n auf dem Hochspannungsleiter geschaltet sind, nach Patent I6 38 6J5, 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) ^Hurch das Isolierrohr (16) und das metallene Gehäuse (19) zum Zusammenfügen der Wandlerteile einschicboar ist.

2. Hochspannungs-Sttomwandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, iLü das ringförmige Gehäuse auf seiner anderen Stirnseite mn dem öl raum im metallenen Gehäuse (19) unter Bildung eines fertig montierbaren Wandlerteils in Verbindungsteht.

3. Hochspannungs-Stromwandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, d.ill die I eilisolation des Hochspannungsleiters mindestens auf der anderen, keine Kondensatoren aufweisenden Seite der Kerne eingebettete Steuerelektroderi enthält.

4. Hochspanniings Stromwandler nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die auf der anderen, keine Kondensatoren aufweisenden Seite der Kerne befindliche Teilisolation des Hochspan nungsleiters fest mit einem Isolator verbunden ist.

5. Hochspannung Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal! zwischen der leilisolation (3) auf dem Hin hspannungslciiir (2) und dem Isolierrohr (16) und dein mtMallcricii (teh.iiise (19) ein kleiner Zwischenraum vorhanden isi daß der Zwischenraum mn Isolieröl jjt lullt ist unc* daü an den Zwischenraum ein du- Voliimenanderungen des Isolicrriihits ,nifm-hnu-mles Ausdehnungsgefäß (25, 2f>) .ingesi hlossen lsi