DE2336520C3 - Primärseitigumschaltbarer)kurasc(llllBfester Kopfstromwandler - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen auf zwei verschiedene Meßbereiche primärseitig umschaltbaren, hochkurzschlußfesten Kopfstromwandler mit zwei das Kernfenster im Wandlerkopf durchsetzenden schienenförmigen, übereinander angeordneten Primärleitern, die zu zwei am oder im Wandlerkopf angebrachten, einander gegenüberliegenden Umschalteinrichtungen geführt sind, sowie mit einem außerhalb des Kernfensters angeordneten Rückleiter, der insbesondere als annähemd U-förmiger Bügel ausgebildet ist.

Ein umschaltbarer Stromwandler dieser Art ist durch den Aufsatz von R a u ρ a c h »Wartungsfreier, hochkurzschlußfester Hochspannungs-Stromwandler«, Sonderdruck aus der Festschrift »50 Jahre VDE-Bezirksverein Nordbayern« — 1961 — S. 4/5, Bild 5 bekannt. Dieser Stromwandler zeichnet sich durch eine hohe thermische und dynamische Festigkeit aus, da die Primärwicklung aus zwei gestreckten, nur an ihren Enden gekröpften kompakten Leitern besteht. Nachteilig ist jedoch, daß die Primäranschlüsse zwischen den gekröpften Enden der gestreckten Primärleiter liegen, so daß zur Primärumschaltung zusätzliche Anschlußstücke erforderlich sind, die erhöhte Übergangs-Widerstände bedingen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen primärseitig umschaltbaren, hochkurzschlußfesten Stromwandler der eingangs erwähnten Art unter Beibehaltung seiner thermischen und dynamischen Festigkeit so zu verbessern, daß bei völlig symmetrischer Ausbildung der einander gegenüberliegenden Umschalteinrichtungen die Primäranschlüsse unmittelbar, also ohne Verwendung zusätzlicher Anschlußstücke mit den entsprechenden Anfängen bzw. Enden der Primärleiter verbunden werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Primärleiter innerhalb und längs des Kernfensters so gegeneinander verwunden sind, daß die Lage der Enden der Primärleiter gegenüber der Lage der Anfänge der Primärleiter derart gegeneinander vertauscht ist, daß das Ende des einen Primärleiters unter dem Ende des anderen Primärleiters und der Anfang des einen Primärleiters über dem Anfang des anderen Primärleiters liegt.

Wohl ist durch die DT-AS 15 13 870 bereits ein auf zwei verschiedene Meßbereiche primärseitig umschaltbarer Kopfstromwandler mit vier das Kernfenster durchsetzenden litzenförmigen Primärleitern bekanntgeworden, die zu vier am Kopfgehäuse in gleicher Höhe angeordneten Primäranschlüssen geführt sind. Um die Primärleiterlängen in erträglichen Grenzen zu halten, ist jeweils ein Leiter eines Primärleiterpaares gegenüber dem entsprechenden Leiter des anderen Primärleiterpaares innerhalb des Kernfensters schräg verlaufend angeordnet und auch etwas verwunden, so daß diese Primärleiter etwa in der Mitte des Kernfensters sich kreuzen. Die beiden anderen Leiter eines jeden Primärleiterpaares verlaufen im wesentlichen unverwunden und parallel zueinander durch das Kernfenster. Bei dem bekannten primärseitig umschaltbaren Kopfstromwandler kommt die Vertauschung der Enden jeweils eines Leiters eines Primärleiterpaares durch Kreuzung dieser Leiter, nicht aber durch Verwindung wie bei dem erfindungsgemäßen Kopfstromwandler zustande. Hinzu kommt, daß die Schaffung eines hochkurzschlußfesten Kopfstromwandlers die Verwendung stab- oder schienenförmiger Primärleiter erfordert, weil Schleifenwicklungen der hier vorliegenden Art nur eine sehr begrenzte dynamische Festigkeit aufweisen.

Dies gilt auch für einen Stromwandler mit mehreren Meßbereichen, wie er durch die DT-PS 1 88 243 bekanntgeworden ist. Auch die Primärwicklung dieses bekannten Stromwandlers ist als Schleifenwicklung ausgebildet, wobei die beiden Primärwindungen innerhalb des Kernfensters mittels einer Stromweiche so geführt sind, daß von jeder Windung die eine Hälfte innen und die andere Hälfte außen liegt. Die Stromweiche ist als Kreuzungsstelle der beiden Primärwindungen ausgeführt, die mit der Verwindung der Primärleiterschienen längs der Kernfensterachse beim erfindungsgemäßen Kopfstromwandler nicht vergleichbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Kopfstromwandler werden demgegenüber die beiden Primärleiterschienen längs des überwiegenden Teiles der Kernfensterlängsachse so allmählich verwunden, daß die beabsichtigte Vertauschung der Primärleiterenden zustande kommt. Hierdurch ist eine gleichmäßige Strombelastung des Wandlerkopfes und in Verbindung mit der schienenförmigen Ausbildung der Primärleiterteile eine extrem hohe dynamische Festigkeit sichergestellt.

Mit Vorteil kann die Anordnung auch so getroffen werden, daß der Anfang des einen Primärleiters und das Ende des anderen Primärleiters winkelförmig abgebogen sind, während das Ende des einen Primärleiters und der Anfang des anderen Primärleiters geradeauslaufen, und daß die Primärleiteranschlüsse als korrespondierende Winkelstücke ausgebildet sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Ausführungsbeispielen anhand der Zeich-

nung näher erläutert

F i g. 1 zeigt schematisch im Schnitt die Aktivteile des primärseitig im Verhältnis 1 :2 umschaltbaren Stromwandlers gemäß der Erfindung ohne Schaltstücke und Rückleiter;

F i g. 2 zeigt eine Prinzipskizze für die Reihen- und Parallelschaltung der beiden Primärleiter mit den Schaltstücken und dem Rückleiter;

Fig.3a und 3b zeigen die Primäranschlüsse und die Schaltstücke in Parallel- und Serienschaltstellung. >°

In F i g. 1 m; der eine Primärleiter K₃-L₁₁ mit 1 und der andere Primärleiter Kb-Lb mit 2 bezeichnet Die beiden Primärleiter 1,2 sind durch eine Isolationszwischenlage 3 gegeneinander isoliert Der Stromwandler kann beispielsweise drei nebeneinander angeordnete ringför- '5 mige Eisenkerne 4 mit je einer gesonderten Sekundärwicklung 5 aufweisen. Mit 6 ist ein die Kerne 4 und Sekundärwicklungen 5 umgebendes ringförmiges Kerngehäuse und mit 7 die Isolation zwischen Primär- und Sekundärwicklung bezeichnet

Die beiden Primärleiter 1, 2 sind innerhalb des Kernfensters 8 erfindungsgemäß so gegeneinander verwunden, daß die Lage der Enden L₃, Lb der Primärleiter 1, 2 gegenüber der Lage der Anfänge K₃, Kb der Primärleiter 1, 2 vertauscht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Anfang K₁ des Primärleiters 1 über dem Anfang Kb des Primärleiters 2, während das Ende L₁, des Primärleiters 1 unter dem Ende i.b des Primärleiters 2 angeordnet ist. Die Anfänge bzw. Enden K₃, Lb der Primärleiter 1,2 sind winkelförmig nach oben abgebogen, während die Anfänge bzw. Enden Kb, L₃ der Primärleiter 1, 2 geradeauslaufen. Damit können die beiden Umschalteinrichtungen (F i g. 2 und 3a, 3b) völlig symmetrisch ausgebildet und die Primäranschlüsse unmittelbar mit dem Anfang K₈ bzw. Ende Lb der Primärleiter 1,2 verbunden werden.

In Fig. 2 sind die Primärleiter wiederum mit 1, 2 bezeichnet Der Anfang K₃ des Primärleiters 1 ist mit dem Primäranschluß 9 (Anschluß K) und dessen Ende L₃ mit der Schaltiasche 10 verbunden. Der Anfang Kb des Primärleiters 2 ist mit der Schaltlasche 11 und dessen Ende Lb mit dem Primäranschluß 12 (Anschluß L) verbunden. Der Rückleiter für die Serienschaltung ist mit 13 bezeichnet

Für die Parallelschaltung der Primärleiter 1, 2 wird, wie F i g. 2 in Verbindung mit F i g. 3a zeigt, der Anfang K₃ des Primärleiters 1 über die Schaltlasche 11 mit dem Anfang Kb des Primärleiters 2 und das Ende Lb des Primärleiters 2 über die Schaltlasche 10 mit dem Ende La des Primärleiters 1 verbunden.

Bei der Serienschaltung entfallen, wie Fig.2 in Verbindung mit F i g. 3b zeigt die Verbindungen K₃, Kb und L₃, Lb- Es müssen lediglich die Anschlußstellen Kb, L₃ über den Rückleiter 13 miteinander verbunden werden. Dies läßt sich durch einfaches Schwenken der Schaltlaschen 10, 11 von den Anschlußstellen K₃, L_b zu den Anschlußstellen Kb, L₃',die als Primärdurchführungen ausgebildet sind, erreichen.

Der Rückleiter 13 kann beispielsweise, wie aus dem eingangs zitierten Aufsatz bekannt, als FlachKupferleiter mit angenähert U-förmigem Profi! ausgebildet sein. Man kann aber auch, wie ebenfalls an sich bekannt, das Kopfgehäuse des Stromwandlers selbst als Rückleiter verwenden.

Die Primärleiter 1, 2 können vorzugsweise ein Schienenprofil aufweisen, das sich gut in die gewünschte Lage verwinden läßt. Durch die Verwindung wird ohne Umwege, wie Kröpfungen, Verbindungsstücke od. dgl., mit vergleichsweise kurzen Primärleitern der erwünschte Zielpunkt erreicht. Ferner erhält man sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Nennströmen eine gleichmäßige Auslastung der beiden Primärleiter. Die thermische und dynamische Festigkeit der erfindungsgemäßen Primärumschaltung ist außerordentlich hoch.

Die Erfindung kann mit Vorteil auch bei kombinierten Strom- und Spannungswandlern mit im Kopf befindlichem Stromwandlerteil angewendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Auf zwei verschiedene Meßbereiche primärseitig umschaltbarer, hochkurzschlußfester Kopfstromwandler mit zwei das Kernfenster im Wandlerkopf durchsetzenden schienenförmigen, übereinander angeordneten Primärleitern, die zu zwei am oder im Wandlerkopf angebrachten, einander gegenüberliegenden Umschalteinrichtungen geführt sind, sowie mit einem außerhalb des Kernfensters angeordneten Rückleiter, der insbesondere als annähernd IJ-förmiger Bügel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Primärleiter (1, 2) innerhalb und längs des Kernfensters (8) so ¹S gegeneinander verwunden sind, daß die Lage der Enden (L₃, Lb) der Primärleiter (1, 2) gegenüber der Lage der Anfänge (K„ Kb) der Primärleiter (i, 2) derart gegeneinander vertauscht ist, daß das Ende (La) des einen Primärleiters (1) unter dem Ende (Lb) des anderen Primärleiters (2) und der Anfang (K₃) des einen Primärleiters (1) über dem Anfang (Kb) des anderen Primärleiters (2) liegt.

2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfang (K,) des einen *5 Primärleiters (1) und das Ende (Lb) des anderen Primärleiters (2) winkelförmig abgebogen sind, während das Ende (La) des einen Primärleiters (1) und der Anfang (Kb) des anderen Primärleiters (2) geradeauslaufen, und daß die Primärleiteranschlüsse (9,12) als korrespondierende Winkelstücke ausgebildet sind.