DE3048285A1

DE3048285A1 - Giessharzisolierter messwandler, insbesondere strom- und spannungswandler

Info

Publication number: DE3048285A1
Application number: DE19803048285
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.-Ing. e.h. 8600 Bamberg Raupach
Original assignee: Individual
Current assignee: Wur Gesellschaft fur Vermoegensverwaltung Mbh 50
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1982-07-29
Also published as: CH656249A5; BE891525A; DE3048285C2

Description

Gießharzisolierter Meßwandler,
insbesondere Strom- und Spannungswandler Die Erfindung betrifft einen gießharzisolierten Meßwandler, insbesondere Strom- und Spannungswandler, mit Aktivteilen, die komplett in einem Gießharz-Formstoff eingebettet sind, und mit einer Hochspannungsdurchführung, die baukastenförmig an den Gießharz-Formkörper ansetzbar und mit dem Hochspannungsanschluß des Meßwandlers elektrisch verbindbar ist.
Es ist beispielsweise aus der DE-OS 21 15 113 oder aus de DE-AS 23 56 988 bekannt, die Isolation von Strom- und Spannungswandlern aus baukastenförmig zusammengesetzten Stücken aus festem oder flüssigem Isolierstoff aufzubauen und zwlschein den isolierten Bausteinen gegebenenfalls verbleibende Fugenräume mit einem flüssigen oder gasförmigen Isolierstoff auszufüllen. Eine derartige Bauweise gewährleistet eine rationellere Fertigung, weil die Isolierkörper für den Kern und die Wicklungen einerseits und die Durchführung andererseits getrennt herstellbar und auch gesondert prüfbar ind. Außerdem verringern sich die Gießprobleme mit niedrigerem Vergußgewicht überproportional.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung des durch die vorstehenden Schutzrechtsschriften bekannt gewordenen tösungsprinzips einen gießharzisolierten Meßwandler der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß die Hochspannungsdurchführung und der GießharzPormkörper unmittelbar miteinander verbunden werden können, ohne daß ein Zwischenflansch und/oder ein Gehäuse um die Wandleraktivteile erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die obere freie Stirnseite des Gießharz-Formkörpers nach oben kragenförmig verlängert ist und einen vorzugsweise rotationssymmetrischen Hohlraum solcher Länge umschließt, daß der nicht für Freiluft isolierte Teil der Hochspannungsdurchführung in diesen Hohlraum einführbar und mit dem Hochspannungsanschluß des Meßwandlers verbindbar ist, und daß der verbleibende Ringraum mit Isoliermaterial ausfüllbar und durch ein Flanschteil der Hochspannungsdurchführung gas- oder flüssigkeitsdicht abschließbar ist.
Gegenüber der durch die DE-AS 23 56 988 bekannt gewordenen Meßwandleranordnung entfällt also nicht nur der Zwischenflansch, sondern auch eine zusätzliche ringförmige Dichtung zwischen dem Zwischenflansch und der Hochspannungsdurchfuhrung. Auch kann die kragenförmige Verlängerung an das zu kuppelnde Teil der Hochspannungsdurchführung so angepaßt werden, daß der verbleibende Zwickelraum nur ein Minimum an Volumen beansprucht, man also einen praktisch trockenisolierten Meßwandler erhält. Gegenüber der durch die DE-OS 21 15 113 bekannt gewordenen Wandleranordnung ist insbesondere der Vorteil eines trockenisolierten, nicht brennbaren und die Umwelt nicht gefährdenden Wandlers gegeben. Darüber hinaus ergeben sich auch hinsichtlich der Abmessungen entscheidende Vorteile.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch einen Spannungswandler gemäß der Erfindung zeigt, sind weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung erläutert.
Von den Aktivteilen des Spannungswandlers 1 sind lediglich die Hochspannungswicklung 2 und der Eisenkern 3 schematisch dargestellt. Die zeichnerisch nicht dargestellte Niederspannungswicklung muß man sich unmittelbar auf den Eisenkern 3 aufgebracht denken. Sämtliche Aktivteile 1, 2 sind in einem Gießharz-Formkörper 4 in einem Vollverguß komplett eingebettet. Der Gießharz-Formkörper 4 ist auf einer Befestigungsplatte 5, die auch den zeichnerisch nicht dargestellten Sekundäranschlußkasten trägt, befestigt.
Das obere freie Stirnende 6 des Gießharz-Formkörpers 4 besitzt eine kragenförmige Verlängerung 7, die einen Hohlraum 8 solcher Länge umschließt, daß der nicht für Freiluft isolierte Teil 9 der Hochspannungsdurchführung 10 in diesen Hohlraum 8 einführbar und mit dem lediglich schematisch dargestellten Hochspannungsanschluß 11 des Spannungswandlers 1 verbindbar ist. Die Verbindung zwischen dem Hochspannungsanschluß 11 des Spannungswandlers 1 und dem Durchführungsleiter 12 der Hochspannungsdurchführung 10 kann vorzugsweise als lösbare Steckverbindung ausgebildet sein. Der Hohlraum 8 innerhalb der kragenförmigen Verlängerung 7 kann prinzipiell einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Mit Vorteil ist der Hohlraum 8 jedoch rotationssymmetrisch, insbesondere als Kegelstumpf ausgebildet, um den verbleibenden Ringraum zwischen der Innenwandung der kragenförmigen Verlängerung~ks und dem nicht für Freiluft isolierten Ende 9 der Hochspannungsdurchführung 10 so gering wie möglich zu halten. Die Hochspannungsdurchführung 10 wird nach ihrer Einführung in den Hohlraum 8 und der Kupplung mit dem Hochspannungsanschluß 11 über ein Flanschteil 13 unter Zwischenfügung einer oder mehrerer geeigneter Dichtungen 14 mit der Stirnfläche 15 der kragenförmigen Verlängerung 7 gas- oder flüssigkeitsdicht verschlossen. Hierzu sind längs der Stirnfläche 15 der kragenförmigen Verlängerung 7 des Gießharz-Formkörpers 4 in gleichmäßigen Abständen sacklochartige Buchsen 16 mit Innengewinde eingegossen, so daß sich das Flanschteil 13 über Schrauben 17 in geeigneter Weise verschrauben läßt.
Der von dem Ende 9 der Hochspannungsdurchführung 10 nicht ausgefüllte Ringraum 18 des Hohlraumes 8 wird vorzugsweise bei der dargestellten kegelstumpfförmigen Ausbildung des Hohlraumes 8 mit einem elastischem Isoliermaterial (siehe kreuzschraffierte Darstellung) ausgefüllt, das durch den Flanschteil 13 der Hochspannungsdurchführung 10 unter erhöhtem Druck versetzt wird. Als elastisches Isoliermaterial besonders geeignet ist insbesondere Silikonkautschuk, der mit einer Flächenpressung von 10 - 100 kp/cm2 beaufschlagt werden kann. Eine derartige Abdichtung des Hohlraumes 8 zeichnet sich durch eine außergewöhnlich hohe dielektrische Festigkeit aus. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, den verbleibenden Ringraum 18 mit flüssigem Isolierstoff, wie Transformatorenöl,oder mit inertem gasförmigen Isolierstoff, wie Schwefelhexafluorid, auszufüllen. Im Falle der Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Isolierstoff ist im Bereich der kragenförmigen Verlängerung 7 ein Entgasungs- und/oder Füllventil 19 angebracht, das eine Verbindung mit der Außenatmosphäre herstellt.
Die Hochspannungsdurchführung 10 ist vorzugsweise als Freiluft-Kondensatordurchführung, insbesondere mit Porzellanüberwurf 20 ausgebildet. Das untere freie metallische Ende 21 der Hochspannungsdurchführung 10 ist in geeigneter Weise mit dem Anschluß-Flanschteil 17 verbunden. Für geringere Spannungs ebenen kann die Hochspannungsdurchführung selbstverständlich auch als nicht gesteuerte öl- oder gasisolierte Durchführung ausgebildet sein. Auch können anstelle von.
Freiluftdurchführungen mit Porzellanüberwurf freiluftbeständige Pertinaxdurchführungen mit Silikonmantel oder öl- bzw. gasisolierte Durchführungen mit einer Umhüllung aus einem glasfaserverstärkten Mantel und mit Rippen aus Silikonharzen verwendet werden.
Die Erfindung ist an Hand eines Spannungswandlers näher erläutert worden. Sie kann jedoch mit gleichen oder ähnlichen Vorteilen auch bei Stromwandlern, vorzugsweise in der bekannten Topfbauweise, angewendet werden.
Auch eine Anwendung bei kombinierten Strom- und Spannungswandlern, insbesondere bei einer Bauform wie sie durch das deutsche Patent 16 38 521 bekannt geworden ist, wird mit Vorteil in Betracht zu ziehen sein.
Der bevorzugte Einsatzbereich der erfindungsgemäßen gießharz isolierten Meßwandler sind insbesondere mittlere Spannungsebenen bis zu etwa 150 kV. Jedoch können grundsätzlich auch höhere Spannungsebenen dann beherrscht werden, falls der Gießharz-Formkörper 4 in an sich bekannter Weise im Kaskadenguß hergestellt wird.
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Claims

Patentansprüche fießharzisolierter Meßwandler, insbesondere Strom- und Spannungswandler, mit Aktivteilen, die komplett in einem Gießharz-Formstoff eingebettet sind, und mit einer Hochspannungsdurchführung, die baukastenförmig an den Gießharz-Formkörper ansetzbar und mit dem Hochspannungsanschluß des Meßwandlers elektrisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die obere freie Stirnseite (6) des Gießhars-Formkörpers (4) nach oben kragenförmig verlängert ist und einen vorzugsweise rotationssymmetrischen Hohlraum (8) solcher Länge umschließt, daß der nicht für Freiluft isolierte Teil (9) der Hochspannungsdurchführung (10) in diesen Hohlraum (8) einführbar und mit dem Hochspannungsanschluß (11) des Meßwandlers (1) verbindbar ist, und daß der verbleibende Ringraum (18) mit Isoliermaterial ausfüllbar und durch ein Flanschteil (13) der Hochspannungsdurchführung (10) gas- oder flüssigkeitsdicht abschließbar ist.
2. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die kragenförmige Verlängerung (7) des Gießharz-Formkörpers (4) sacklochartige Buchsen (16) mit Innengewinde für die Verschraubung des Flanschteiles (13) der Hochspannungsdurchführung (10) eingegossen sind.
3. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei kegelstumpfförmiger Ausbildung des rota.tions symmetrischen Hohlraumes (8) der verbleibende Ringraum (18) zwischen der kragenförmigen Verlängerung (7) und dem nicht für Freiluft isolierten Ende (9) der Hochspannungsdurchführung (10) mit einem elastischen Isoliermaterial ausgefüllt ist, das durch den Flanschteil (13) der llochspannungsdurchführung (10) unter erhöhtem Druck versetzt wird.
4. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Hohlraum (8) über ein Entgasungs- und/oder Füllventil (19) mit der Außenatmosphäre verbunden ist.
5. Meßwandler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsdurchführung (10) als Freiluft-Kondensatordurchführung ausgebildet ist.