DE3048285C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen gießharzisolierten Meßwandler, insbesondere Strom- oder Spannungswandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Meßwandler ist aus der DE-AS 23 56 988 bekannt. Bei diesem Meßwandler können nach einer besonderen Ausführungs­ form sämtliche Aktivteile, also die Wicklungen und der Eisen­ kern, in einen Gießharz-Formkörper vollständig eingebettet sein, der als Unterbau für einen derartigen Meßwandler dient. In diesem Falle ist der Gießharz-Formkörper - wie bekannt - mit einem auf Erdpotential liegenden Leitbelag versehen. An der oberen Stirnfläche des Gießharz-Formkörpers ragen dort angeformte ringförmige, koaxiale Isolierrippen nach oben. Die ringförmigen, koaxialen Isolierrippen sind deshalb not­ wendig, weil koaxial dazu die Hochspannungsverbindung Meß­ wandler-Hochspannungsdurchführung verläuft und der geerdete Zwischenflansch zwischen Gießharz-Formkörper und der darauf aufgesetzten Hochspannungsdurchführung aus Metall besteht.

Das Ende der Hochspannungsdurchführung und die Wandung des Zwischenflansches sind zueinander umgekehrt kegelförmig ausgebildet, d. h., daß das Ende der Hochspannungsdurch­ führung einen nach unten spitz zulaufenden Kegelstumpf und die Innenwandung des Zwischenflansches einen nach oben sich verjüngenden Kegelstumpf bilden. Dadurch ergibt sich ein relativ großvolumiger Hohlraum zwischen dem Ende der Hoch­ spannungsdurchführung und dem Zwischenflansch.

Diese vorbekannte Anordnung eines Meßwandlers, insbesondere Spannungswandlers, besteht daher im wesentlichen aus drei grundsätzlichen Aufbauteilen, nämlich aus dem Unterbau als Gießharz-Formkörper mit den komplett eingegossenen Aktiv­ teilen des Meßwandlers, dem metallenen Zwischenflansch und der Hochspannungsdurchführung.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein gießharzisolierter Meßwandler, insbesondere Strom- oder Spannungswandler, der eingangs erwähnten Art so verbessert werden, daß eine rationellere Herstellung eines derartigen Meßwandlers mit möglichst wenigen und unkomplizierten Einzelelementen er­ möglicht wird. Gleichzeitig soll der Isoliermittelbedarf zur dielektrischen Abdichtung des Hohlraumes zwischen dem Ende der Hochspannungsdurchführung und dem eigentlichen Meßwandler auf ein Minimum reduziert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein gesonderter metallischer Zwischenflansch zwischen der Hochspannungsdurchführung und dem eigentlichen Meßwandler komplett entfällt. Weiterhin müssen an dem Gießharz-Form­ körper nicht mehrere, zueinander koaxiale Isolierrippen angeformt werden. Schließlich ist auch im Kupplungsbereich zwischen dem Meßwandler und der Hochspannungsdurchführung nur noch ein relativ kleinvolumiger Hohlraum vorhanden, der mit Isoliermittel dielektrisch dicht ausgefüllt werden muß.

Aus der DE-OS 21 15 113 ist zwar ein weiterer Meßwandler mit einem Unterbau und einer Hochspannungsdurchführung bekannt, bei dem der Meßwandler ohne Gießharzeinbettung in einem Metallgehäuse untergebracht ist. Die Hochspannungs­ durchführung ist dort unmittelbar auf ein Metallgehäuse aufgeflanscht, so daß ebenfalls nur eine Flanschdichtung erforderlich ist. Eine kragenförmige Verlängerung aus Gieß­ harz oder aus Metall ist bei dieser Ausführungsform nicht vorhanden, da das kegelstumpfförmige Ende der Hochspannungs­ durchführung dort in das Metallgehäuse hineinragt. Infolge­ dessen muß das Gesamtgehäuse um die Länge des nicht für Freiluft isolierten Endes der Hochspannungsdurchführung höher ausgeführt werden, was eine ungewöhnlich große Menge an Isoliermaterial, insbesondere Isolieröl, bedingt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch einen Span­ nungswandler gemäß der Erfindung zeigt, sind weitere Einzel­ heiten 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 Niederspan­ nungswicklung muß man sich unmittelbar auf den Eisenkern 3 aufgebracht denken. Sämtliche Aktivteile 1, 2 sind in einem Gießharz-Formkörper 4 in einem Vollverguß komplett einge­ bettet. Der Gießharz-Formkörper 4 ist auf einer Befestigungs­ platte 5, die auch den zeichnerisch nicht dargestellten Se­ kundäranschlußkasten trägt, befestigt.

Das obere freie Stirnende 6 des Gießharz-Formkörpers 4 be­ sitzt eine kragenförmige Verlängerung 7, die einen Hohlraum 8 solcher Länge umschließt, daß der nicht für Freiluft iso­ lierte Teil 9 der Hochspannungsdurchführung 10 in diesen Hohlraum 8 einführbar und mit dem lediglich schematisch dar­ gestellten Hochspannungsanschluß 11 des Spannungswandlers 1 verbindbar ist. Die Verbindung zwischen dem Hochspannungs­ anschluß 11 des Spannungswandlers 1 und dem Durchführungs­ leiter 12 der Hochspannungsdurchführung 10 kann vorzugsweise als lösbare Steckverbindung ausgebildet sein. Der Hohlraum 8 innerhalb der kragenförmigen Verlängerung 7 kann prinzi­ piell 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 7 und dem nicht für Freiluft isolierten Ende 9 der Hochspan­ nungsdurchführung 10 so gering wie möglich zu halten. Die Hochspannungsdurchführung 10 wird nach ihrer Einführung in den Hohlraum 8 und der Kupplung mit dem Hochspannungsan­ schluß 11 über ein Flanschteil 13 unter Zwischenfügung einer oder mehrerer geeigneter Dichtungen 14 mit der Stirnfläche 15 der kragenförmigen Verlängerung 7 gas- oder flüssigkeits­ dicht 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 elastischen Isoliermaterial (siehe kreuzschraffierte Darstellung) ausgefüllt, das durch den Flanschteil 13 der Hochspannungsdurchführung 10 unter er­ höhten 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 dielektri­ sche Festigkeit aus. Grundsätzlich ist es aber auch mög­ lich, den verbleibenden Ringraum 18 mit flüssigem Isolier­ stoff, wie Transformatorenöl, oder mit inertem gasförmigen Isolierstoff, wie Schwefelhexafluorid, auszufüllen. Im Falle der Verwendung von flüssigem oder gasförmigem Iso­ lierstoff 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 Frei­ luft-Kondensatordurchführung, insbesondere mit einem Prozellan­ überwurf 20 ausgebildet. Das untere freie metallische Ende 21 der Hochspannungsdurchführung 10 ist in geeigneter Wei­ se mit dem Anschluß-Flanschteil 13 verbunden. Für geringere Spannungsebenen kann die Hochspannungsdurchführung selbst­ verständlich auch als nicht gesteuerte öl- oder gasisolier­ te Durchführung ausgebildet sein. Auch können anstelle von Freiluftdurchführungen mit Porzellanüberwurf freiluftbe­ ständige 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 ähn­ lichen Vorteilen auch bei Stromwandlern, vorzugsweise in der bekannten Topfbauweise, angewendet werden.

Auch eine Anwendung bei kombinierten Strom- und Spannungs­ wandlern, insbesondere bei einer Bauform, wie sie durch die DE-PS 16 38 521 bekanntgeworden ist, wird mit Vorteil in Betracht zu ziehen sein.

Der bevorzugte Einsatzbereich der erfindungsgemäßen gieß­ harzisolierten Meßwandler sind insbesondere mittlere Span­ nungsebenen 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.

Claims (4)

1. Gießharzisolierter Meßwandler, insbesondere Strom- oder Spannungswandler, dessen Aktivteile in einem Unterbau komplett in einem Gießharz-Formkörper eingebettet sind, mit einer vom Unterbau an deren oberen freien Stirnfläche nach oben ragenden kragenförmigen Verlängerung welche an den Gießharz-Formkörper angeformt ist, auf die baukastenförmig eine Freiluft-Hochspannungsdurchführung gas- oder flüssigkeitsdicht derart ange­ flanscht ist, daß diese mit ihrem nicht für Freiluft isolierten, nach unten zu sich kegelstumpfförmig verjüngenden Ende mit seitlichem Abstand in die kragenförmige Verlängerung einge­ führt und mit dem Hochspannungsanschluß des Meßwandlers ver­ bunden ist, und daß der zwischen der kragenförmigen Verlängerung und dem isolierten Ende der Hochspannungsdurchführung ge­ bildete Hohlraum (Ringraum) mit einem Isoliermaterial dielektrisch dicht ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kragenförmige Verlängerung (7) an den Gießharz-Formkörper (4) als ein einziges, umlaufendes Teil angeformt ist und mit dem Unterbau eine bauliche Einheit bildet, daß in der Stirnfläche (15) der kragenförmigen Verlängerung (7) Verbindungselemente (16) für die Verschraubung des Flansch­ teiles (13) der Hochspannungsdurchführung (10) eingeformt sind, und daß die Hohlraumwandung der kragenförmigen Verlänge­ rung (7) ebenfalls nach unten sich kegelstumpfförmig verjüngt, derart daß der Ringraum (8, 18) ein möglichst kleines Volumen erhält, und daß das zur Füllung des Ringraumes (8, 18) verwendete Isoliermaterial eine elastische Masse ist, die durch die mechanische Verbindung des Flanschtei­ les (13) der Hochspannungsdurchführung (10) mit der kragenförmigen Verlängerung (7) unter erhöhten Druck ver­ setzt ist.

2. Meßwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Isoliermaterial aus Silikonkautschuk besteht.

3. Meßwandler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (8, 18) über ein Entgasungs- und/oder Füllventil (19) mit der Außenatmosphäre verbunden ist.

4. Meßwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die mechanische Verbindung des Flanschteiles (13) mit der kragenförmigen Verlängerung (7) die elastische Masse mit einer Flächenpressung von 10 bis 100 kp/cm² beaufschlagt ist.