DE2356988A1 - Giessharzisolierter messwandler, insbesondere spannungswandler - Google Patents
Giessharzisolierter messwandler, insbesondere spannungswandlerInfo
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Description
Dr.-Ing.E.h. Friedrich Raupach
Bamberg, Wildensorger Straße 9
Bamberg, Wildensorger Straße 9
Gießharzisolierter Meßwandler, insbesondere Spannungswandler
Induktive Meßwandler für hohe und höchste Spannungen werden
in der Regel in der Weise gefertigt, daß die Wicklungsisolation mit der gesteuerten Durchführung in kombinierter Maschinen-
und Handarbeit in einem einzigen Stück hergestellt
wird, teils durch Bandagierung und teils durch Gießharzverguß.
Um eine rationellere Fertigung zu gewährleisten, ist es bei
Hochspannungs-Stromwandlern schon bekanntgeworden, die Isolierkörper für den Kern und die Wicklungen einerseits und
für den Durchführungskondensator' andererseits getrennt herzustellen
und diese Teile erst nachträglich unter Verwendung
bekannter Fugenisolierstoffe miteinander zu kuppeln. Hierbei können für die einzelnen Teilstücke auch unterschiedliche
Isolationsarten mit voneinander abweichender spezifischer Spannungsfest'igkeit verwendet werden (DT-AS 1 563 272 und
1 803 633).
Um kurze Durchlaufzeiten in der Fertigung zu erzielen und damit die Fertigungskosten herabzusetzen, ist ferner ein
induktiver Meßwandler für Hochspannung bekanntgeworden, dessen Aktivteile in einem mit flüssigem oder gasförmigem
Isoliermittel gefüllten Gehäuse untergebracht sind. Die
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Durchführung dieses Meßwandlers ist als Feststoffdurchführung
ausgebildet und als selbständiges Bauteil mit dem Gehäuse verbunden. Der Durchführungsleiter ist innerhalb des
Gehäuses an das aktive System des Wandlers angeschlossen (DT-OS 2 115 113).
Schließlich ist ein Spannungswandler für eine mittels Isoliergas vollisolierte, metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage
bekanntgeworden, dessen Wicklungen und Kern in einem mit dem Isoliergas gefüllten, an die Metallkapsel der
Schaltanlage gasdicht anflanschbaren Druckkessel angeordnet sind. Der die Wicklungen vollständig umfassende Isolierkörper
aus Gießharz weist in seinem die Hochspannungszuleitung umgebenden Bereich einen umlaufenden Flansch auf. Mit diesem
Flansch ist der Isolierkörper an einer Montageplatte befestigt, die eine Öffnung für den Durchtritt des Schlagweitenteiles
und der Hochspannungszuleitung besitzt (DT-AS 1 807 997).
Die Erfindung betrifft einen gießharzisolierten Meßwandler, insbesondere Spannungswandler, mit einem für ein flüssiges
oder gasförmiges Isoliermittel bemessenen, den Hochspannungsanschluß koaxial umfassenden Schlagweitenteil und mit einem
den Schlagweitenteil umgebenden Flanschteil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Meßwandler so auszubilden, daß er nicht nur bestimmungsgemäß
an das Gassystem einer metallgekapselten Hochspannungs—Schaltanlage
angeschlossen, sondern unter Beibehaltung seines gedrängten Aufbaues, insbesondere seines für ein flüssiges oder
gasförmiges Isoliermittel bemessenen äußerst kurzen Schlagweitenteiles, auch für nichtgekapselte Innenraum- oder Freiluftanlagen
verwendet werden kann.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
der Schlagweitenteil von einem mit flüssigem oder gasförmigem
Isoliermittel gefüllten Zwischenflansch umgeben ist, dessen
eines Ende an den Flanschteil des Meßwandlers und dessen anderes Ende an den Anschlußflansch einer als selbständiges
Bauteil ausgebildeten Hochspannungsdurchführung anschließbar ist, und daß der Hochspannungsanschluß des Meßwandlers mit
dem Durchführungsleiter der Hochspannungsdurchführung innerhalb des vom Zwischenflansch umschlossenen Raumes verbindbar
ist.
Durch die Verwendungsmöglichkeit desgießharzisolierten Meßwandlers
gemäß der Erfindung sowohl für mittels Isoliergas vollisolierte, metallgekapselte Hochspannungs-Schältanlagen
als auch für nichtgekapselte Innenraum- oder Freiluftanlagen
ohne konstruktive Veränderungen seiner Aktivteile, seines Isoliermantels und gegebenenfalls auch seines Gehäuses kann
der Wandler in großen Stückzahlen und somit kostengünstig
hergestellt werden. Die für die Innenraum- oder Freiluftverwendung
benötigte Durchführung kann als selbständiges Bauteil
für sich hergestellt und geprüft oder als handelsübliches
Fertigfabrikat sogar fremdbezogen und mit dem ebenfalls für
sich hergestellten und geprüften Wandler zusammengebaut werden. Damit erhält man kurze Durchlaufzeiten in der Fertigung,
was weitere Kosteneinsparungen bedingt. Außerdem lassen sich bei der Prüfung gegebenenfalls festgestellte Fehler rascher
auffinden und beheben als dies bei Meßwandlern der konventionellen
Bauweise der Fall ist. Das Vergußgewicht des Wandlers ist wegen seines gedrängten Aufbaues und des sehr kurzen
Schlagweitenteiles vergleichsweise gering. Damit sind auch die bei großen Vergußgewichten zu befürchtenden Schwierigkeiten, wie Lunker-oder Rißbildungen, ausgeräumt.
-4 -
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen in einem gasdichten Gehäuse untergebrachten
Spannungswandler gemäß der Erfindung in der Ansicht, teilweise im Schnitt.
Die zeichnerisch nicht dargestellten Hoch- und Niederspannungswicklungen
des für eine mittels Isoliergas vollisolierte, metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlage konstruierten
Spannungswandlers sind in einem Gießharzkörper 1 mit für die durchzuführenden Prüfungen ausreichender Wandstärke eingebettet.
Der Gießharzkörper 1 weist einen zentralen Durchbruch 2 auf, in den ein rahmenförmiger Eisenkern 3 nachträglich
eingeschichtet wird. Die Sekundärausleitungen sind zu einem zeichnerisch nicht dargestellten Klemmenkasten geführt.
Der Hochspannungsanschluß 4 ist von einem für ein flüssiges oder gasförmiges Isoliermittel bemessenen, ebenfalls aus
Gießharz bestehenden Schlagweitenteil 5 umgeben. Um den Kriechweg zu verlängern, weist der Schlagweitenteil 5 koaxiale
Rillen oder Rippen 6 auf, deren Ausladung von innen nach außen zunimmt. Der Spannungswandler ist mit einem
Flanschteil 7 an dem Deckel 8 eines gas- oder öldichten Gehäuses 9 befestigt. Der Deckel 8 des Gehäuses 9 weist
eine Öffnung 10 für den öl- bzw. gasdichten Durchtritt des Schlagweitenteiles 5 des Spannungswandlers auf. Das Gehäuse
ist mit inertem oder elektronegativem Gas, wie Stickstoff oder Schwefelhexafluorid, vorzugsweise mit erhöhtem Druck
gefüllt, um den Schichtkern 3 vor Korrosion zu schützen. Auf das Gehäuse 9 ist ein Zwischenflansch 11 aus einer AIuminium-Magnesium-Silizium-Iegierung
oder einem anderen gas-
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oder öldichten und antimagnetischen Werkstoff aufgesetzt. Das untere Ende 12 des Zwischenflansches 11 ist mit dem
Deckel 8 und dessen oberes Ende.13 ist mit dem Anschlußflansch
14 einer als selbständiges Bauteil gefertigten Frei-' luftdurchführung 15 gas- bzw. öldicht verbunden. Der von dem
Zwischenflansch 11 umschlossene Raum ist mit einem flüssigen
Isoliermittel, beispielsweise Isolieröl mit oder ohne Füllstoffe,
wie Quarzsand, oder mit einem gasförmigen Isoliermittel,
wie Stickstoff oder Schwefelhexafluorid, gefüllt. Die Freiluftdurchführung 15 kann als an sich bekannte Kondensatordurchführung mit Ölimprägnierung ausgebildet sein.
Der Raum zwischen dem Kondensatorwickel und dem Porzellanüberwurf kann anstelle mit Öl auch mit einem gasförmigen
oder pastenförmigen Isolierstoff ausgefüllt sein. Das mit dem Spannungswandler zu verbindende Ende der Kondensatordurchführung15
ist konisch ausgebildet und endet in einer Endabschirmung 16 des zeichnerisch nicht dargestellten
zentralen Durchführungsleiters bzw. -rohres. Die Rohrendabschirmung 16 ist mit dem Hochspannungsanschluß 4 des
Spannungswandlers über eine flexible Leitung 17 verbunden.
Zur Führung der Leitung 17 im Zentrum des Schlagweitenteiles 5 sind koaxiale Führungshülsen 18 mit der Endabschirmung
16 verbunden.
Falls im Gehäuse 9 und im Zwischenflansch 11 das gleiche
Isolier- bzw. Korrosionsschutzmittel, wie Öl oder Schwefelhexafluorid, vorgesehen ist, können diese beiden. Räume
mittels einer durch ein Absperrventil 19 flüssigkeits- oder gasdicht absperrbaren Leitung 20 miteinander verbunden sein.
In diesem Falle kann für beide Behälter ein einziges Ausdehnungsgefäß
vorgesehen sein, das in bekannter Weise als
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den Anschlußflansch H umgebendes ringförmiges Rohr 21 ausgebildet sein kann. Das Rohr 21 kann über einen Metallschlauch
mit dem vom Zwischenflansch 11 umgebenen Ölraum verbunden sein. Selbstverständlich können auch andere bekannte Ausdehnungssysteme, wie Faltenbalge oder auch Stickstoff
polster, vorgesehen sein.
Anstelle einer mit Schirmen zur Kriechstromverlängerung versehenen
Freiluftdurchführung 15 kann der Spannungswandler auch mit einer Innenraumdurchführung ohne Schirme gekuppelt
werden, wenn er nur für Innenräume eingesetzt werden soll.
Zur leichteren Kupplung der Durchführung 15 mit dem Spannungswandler
kann die Verbindung zwischen dem Hochspannungsanschluß 4 iind dem Durchführungsleiter bzw. dessen Endabschirmung
16 durch Vorsehen einer Steckverbindung auch lösbar ausgebildet sein.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der gießharzisolierte
Meßwandler in einem Gehäuse untergebracht, das zum Schütze des freiliegenden Schichtkernes vor Korrosion mit
inertem oder elektronegativem Gas gefüllt ist. Der Eisenkern des Meßwandlers kann selbstverständlich im Komplettguß auch
mit eingegossen werden. In diesem Falle ist ein Korrosionsschutz nicht nötig, so daß das Gehäuse samt Deckel ganz entfallen
kann. Bei dieser Ausführungsform kann der aus Gießharz bestehende Flansch des Meßwandlers unmittelbar mit dem
Zwischenflansch verbunden werden. Als Befestigungselemente können in den Gießharzflansch entsprechende Buchsen eingegossen
sein.
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Die an Hand eines Spannungswandlers erläuterte Erfindung
kann mi-begleichen oder ähnlichen Vorteilen auch bei Stromwandlern, vorzugsweise in der bekannten Topfbauweise, angewendet
werden.
Die Erfindung kann bei Meßwandlern beliebiger Spannurigsebenen
verwendet werden. Eine Spannungsbegrenzung nach oben ist lediglich durch das bei höheren Spannungsebenen bedingte
Umgußvolumen des vorzugsweise in einstufiger Ausführung hergestellten
Gießharzwandlers gegeben. Für besonders hohe Spannungsebenen kann der gießharzisolierte Meßwandler gegebenenfalls
auch als Kaskadenwandler ausgebildet sein.
Von besonderem Vorteil ist, daß mit dem erfindungsgemäßen
gießharzisolierten Meßwandler für den Einsatz in nichtgekapselten Innenraum- oder Freiluftanlagen Spannungsebenen
beherrschbar sind, die bisher nur ölisolierten Meßwandlern vorbehalten gewesen sind. Neben der Feststoffisolierung des
eigentlichen Wandlers wird lediglich im Zwischenflansch ein geringer flüssiger oder gasförmiger Isöliermittelanteil benötigt. ' ·
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Claims (1)
- Patentansprücheί 1.JGießharzisolierter Meßwandler, insbesondere Spannungs- ^"-^^ wandler, mit einem für ein flüssiges oder gasförmiges Isoliermittel bemessenen, den Hochspannungsanschluß koaxial umfassenden Schlagweitenteil und mit einem den Schlagweitenteil umgebenden Flanschteil, dadurch gekenn-' zeichnet, daß der Schlagweitenteil (5) von einem mit flüssigem oder gasförmigem Isoliermittel gefüllten Zwischenflansch (11) umgeben ist, dessen eines Ende (12) an den Flanschteil (7) des Meßwandlers und dessen anderes Ende (13) an den Anschlußflansch (14-) einer als selbständiges Bauteil ausgebildeten Hochspannungsdurchführung (15) anschließbar ist, und daß der Hochspannungsanschluß^ (4) des Meßwandlers mit dem Durchführungsleiter der Hochspannungsdurchführung (ί5) innerhalb des vom Zwischenflansch (11) umschlossenen Raumes verbindbar ist.2. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dessen Hochspannungsanschluß (4) und dem Durchführungsleiter der Hochspannungsdurchführung (15) lösbar ist.3· Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in einem gasdichten Gehäuse (9) untergebracht ist.4· Meßwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser mit seinem Flanschteil (7) an dem Deckel (8) des Gehäuses (9) befestigt ist.50982 1/0115' 235698a5. Meßwandler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet., daß das Gehäuse (9) mit inertem oder elektronegativem Gas gefüllt ist.6. Meßwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) mit Stickstoff oder Schwefelhexafluorid gefüllt ist.7· Meßwandler nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) mit dem Gasvolumen des Zwischenflansches (11) mittels einer durch ein Absperrventil (19) gasdicht absperrbaren Leitung (20) verbunden ist. ·8. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsdurchführung (15.) als Frei luft durchführung mit Schirmen zur Vergrößerung des Kriechweges ausgebildet ist.50 9821 /0115Leerseite
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