DE3608391A1 - Hochspannungsstromwandler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hoch­ spannungsstromwandler in Kopfbauweise mit einer Säule aus Isoliermaterial, die das Kopfgehäuse trägt, mit einer das Sekundärsystem umgebenden geerdeten Umhüllung, die eine Mittenöffnung zur Durchführung des Primärlei­ ters aufweist, mit einem Ausleitungsrohr für die Sekun­ därausleitungen, das sich zumindest weitestgehend durch die Säule aus Isoliermaterial erstreckt und mit einer am oberen Ende der Säule angebrachten, im wesentlichen waag­ rechten Abschlußplatte, auf der das das Sekundärsystem vollständig umgebende Kopfgehäuse befestigt ist, wobei das Sekundärsystem über Stützer ausschließlich auf der Abschlußplatte befestigt und der Primärleiter U-förmig ausgebildet ist, wobei ferner dessen Basis die Mitten­ öffnung des Sekundärsystems durchragt und dessen beide Schenkel von unten kontaktierbar sind, und wobei schließ­ lich über das Sekundärsystem und den Primärleiter eine diese vollkommen und im Abstand umgebende, das Kopfge­ häuse bildende Haube gestülpt und am die Haubenöffnung bildenden Rand mit der Abschlußplatte isoliermitteldicht verbunden ist, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 35 40 547.3).

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Verbesserung des im Hauptpatent angegebenen Hochspannungsstromwandlers dahingehend, daß mit der Erfindung die Aufgabe gelöst werden soll, die Abschlußplatte und die übrigen Bauteile des Kopfteiles des Hochspannungsstromwandlers so auszubil­ den und anzuordnen, daß möglichst wenig abzudichtende Durchbrechungen in der Abschlußplatte des Kopfgehäuses vorhanden sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des An­ spruches 1 und/oder des Anspruches 3 angegebenen Merkmale gelöst.

Mit der Erfindung werden nicht nur Fertigungszeit und Dichtungsmaterialien eingespart, sondern es wird vor allem die Gefahr undichter Stellen im Kopfgehäuse stark reduziert. Auch wird die Bruchgefahr an Durchführungs­ stellen beseitigt, so daß die Abschlußplatte insgesamt dünner und daher aus weniger Material als bei vorbekann­ ten Lösungen und daher auch gewichtssparend hergestellt werden kann.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend an­ hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungs­ beispiele näher beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 den Kopfteil eines Hochspannungsstromwandlers von der Seite im Schnitt, wobei der Innenauf­ bau des aus Primärleiter und Sekundärsystem bestehenden Aktivteiles dieses Wandlers darge­ stellt ist und

Fig. 2 denselben Kopfteil in einer um 90° geschwenk­ ten Ansicht im Schnitt.

In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Bauteile wie in der Hauptanmeldung mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wegen weiterer Details , soweit hier nicht im einzelnen beschrieben, wird auf die Hauptanmeldung ver­ wiesen.

Mit 1 ist ein insbesondere unter dem üblichen Überdruck eines inerten Isoliergases, wie Schwefelhexafluorid, stehender Hochspannungsstromwandler in Kopfbauweise be­ zeichnet, der im wesentlichen aus einer Säule aus Isolier­ material (Stützer), wie Porzellan, Epoxydharz oder aus einem Verbundisolator aus einem GFK-Rohr mit angegossenen Silikonrippen, aus einem die Isoliersäule 2 tragenden Fußteil 3 und aus einem aus Primärleiter und Sekundär­ system bestehende Aktivsystem enthaltenden Kopfteil 4 be­ steht. In der Isoliersäule 2 ist ein Ausleitungsrohr 5 koaxial zu dieser angeordnet, in dem die Sekundärauslei­ tungen 6 verlaufen und zu den Sekundärklemmen im Fuß­ teil 3 geführt sind. Zwischen dem Ausleitungsrohr 5 und der Isoliersäule 2 kann in an sich bekannter Weise eine Potentialsteuereinrichtung, insbesondere Potentialsteuer­ wicklung, vorgesehen sein.

Am oberen Ende 7 der Isoliersäule 2 ist eine Abschluß­ platte 8 isoliermitteldicht, also öl- oder gasdicht, be­ festigt. Sie besitzt einen nach unten ragenden Kragen 9, der die Isoliersäule 2 von außen übergreift. Ein innerer Auflagerand 10 liegt auf der Stirnfläche 11 der Isolier­ säule 2 unter Zwischenlage einer Dichtung 12 auf.

Das Ausleitungsrohr 5 steckt in einem vorzugsweise aus mehreren Ringkernen 13 mit zugehörigen Sekundärwicklungen und einer einen Ring 14 bildenden Gießharzumhüllung 15 bestehenden Sekundärsystem 16. Letzteres ist über isolie­ rende Stützer 17 ausschließlich auf der Abschlußplatte 8 befestigt. Diese Stützer 17 sind vorteilhaft schräg nach außen verlaufend angeordnet und zweckmäßig zentrisch zum Ausleitungsrohr 5 angebracht. Außerdem ist auf der Ab­ schlußplatte 8 der Primärleiter 18 ausschließlich be­ festigt. Dieser ist U-förmig ausgebildet, wobei dessen Basis 19 den Ring 14 bzw. den oder die Kerne 13 zumindest annähernd zentrisch durchsetzt und der eine Schenkel 20 mittels eines durch die Bohrung 100 der Abschlußplatte 8 isoliermitteldicht hindurchgeführten Anschlußabschnit­ tes 22 in dieser befestigt ist. Als Auflager dient dabei ein an dem Schenkel 20 angebrachter Außenflansch 23. Die­ ser Schenkel 20 ist von außen, d.h. von unterhalb der Ab­ schlußplatte 8 her, kontaktierbar. Der Anschlußabschnitt 22 ist dabei durch eine Isolierbuchse 47 und einen isolie­ renden Ring 48, der mit der Isolierbuchse 47 aus einem Stück bestehen kann, isoliermitteldicht und isoliert be­ festigt. Der andere Schenkel 21 ist von innen mittels des Außenflansches 23 auf der Innenseite 101 der Abschluß­ platte 8 befestigt, insbesondere aufgeschraubt. Dabei sind keine nach außen durchgehenden Bohrungen vorgesehen, so daß keine Dichtung notwendig ist. Der Anschluß erfolgt über einen außen angebrachten Anschluß 106, so daß der ganze Kopf auf diesem dort angeschlossenen Potential liegt. Es handelt sich also hierbei um einen nicht um­ schaltbaren Primärleiter 18.

Die Abschlußplatte 8 ist so ausgebildet, daß sie alle aktiven Teile, also das Sekundärsystem 16 und den Primär­ leiter 18 allseitig seitlich überragt. Beispielsweise be­ sitzt sie Wannen- oder Tellerform. Über diese vorgenann­ ten Teile ist von oben eine als Kopfgehäuse ausgebildete Haube 24 gestülpt. An dem die Haubenöffnung 25 begrenzen­ den Rand 26 ist ein Flansch 27 vorgesehen, mit dem die Haube 24 auf die Abschlußplatte 8 über Schraubverbindun­ gen 28 dicht aufgeschraubt werden kann. Die Haube 24 kann aus einem Rohrabschnitt 29 und aus einem hauben- oder topfförmigen Deckel 30 bestehen, die bei Metallausfüh­ rung an der Stoßstelle 31 verlötet, verschweißt oder ver­ schraubt, beispielsweise angeflanscht sind und bei­ spielsweise bei GFK-Ausführung (glasfaserverstärkter Kunststoff) an der Stoßstelle 31 überlappt sind. Die Hau­ be 24 kann auch aus einem einzigen Zieh-, Preß- oder Formteil bestehen.

Am Ring 14 des Sekundärsystems 16 sind am Umfang 32 unten die Sekundärausleitungen an einer verstärkten Auslei­ tungsstelle 33 herausgeführt, in die das Ausleitungs­ rohr 5 eingeführt ist. Der Ring 14 ist vorzugsweise außen metallisiert, beispielsweise mit einer Spritzver­ zinkung. Dieser Metallbelag wird - wie üblich - auf Erd­ potential gelegt.

Es sind wenigstens drei Stützer 17 vorgesehen. Die Stützer 17 für den Ring 14 können am Ring 14 selbst mit angeformt, also aus Gießharz in einem Stück gegossen sein. Die können aber auch mit geeigneten Ansätzen eingeformt oder mit dem Ring 14 lösbar verbunden sein.

Die Anordnung eines Einzelstützers 17 am Ring 14 kann so erfolgen, daß in die Gießharzumhüllung 15 je ein als Ge­ windehülse oder Gewindebolzen ausgebildetes Gewinde­ teil 43 eingeformt ist und die Stützer 17 mittels eines in diesen eingeformten Gegengewindeteils 44 mit diesem verschraubbar sind.

Um beim Betrieb eine bei Temperaturänderungen mögliche unterschiedliche Längenausdehnung der Isoliersäule 2 und des Ausleitungsrohres 5 auszugleichen und auch um die Montage des Sekundärsystems 16 auf dem Ausleitungsrohr 5 zu vereinfachen, ist die Verbindung zwischen der Auslei­ tungsstelle 33 und dem Ausleitungsrohr 5 mechanisch als längsverschiebbare Steckverbindung ausgebildet. Das obe­ re Ende des Ausleitungsrohres 5 ist dabei nach Art eines Gleitsitzes von einer oder mehreren Kontaktfedern 45, beispielsweise als im Ring um das Ausleitungsrohr 5 ange­ ordnete Ringkontaktfeder(n), vorzugsweise als mehrfach ge­ schlitzter Kragen, koaxial umgeben und federnd gehalten.

In der Abschlußplatte 8 sind auf der Innenseite 101 Wi­ derlager 102 angeformt oder befestigt, insbesondere ange­ schraubt. Das Widerlager 102 weist zweckmäßig je Stützer 17 eine Auflageplatte 103 auf, deren Auflage­ fläche 35 vorzugsweise senkrecht zur Längsachse L der zu­ geordneten Stützer 17 angeordnet sind. Die Auflageplat­ ten 103 sind mit einer Bohrung 104 versehen, durch die hindurch von unten ein Schraubenschaft 37 einer Befesti­ gungsschraube 38 hindurchgesteckt werden kann und mit einem als Gewindebuchse 39 ausgebildeten Gewindeteil des Stützers 17 verschraubt ist.

Die Auflageplatten 103 können der eine Schenkel einer Winkelschiene sein, deren anderer Schenkel auf der Ab­ schlußplatte 8, beispielsweise durch Schrauben von innen befestigt ist.

Vorteilhaft ist je eine Auflageplatte 103 auf jeder Seite eines Prismas 105 vorgesehen und das Prisma 105 ist an der Abschlußplatte 8 angeformt oder an dieser befestigt.

Durch diese Art der Stützerbefestigung innerhalb des Rau­ mes der Haube 24 wird vermieden, daß in der Abschluß­ platte 8 weitere Bohrungen vorgesehen und damit isolier­ mitteldicht verschlossen werden müssen.

Vorzugsweise kann zur Herstellung eines kombinierten Strom- und Spannungswandlers die Anordnung so ergänzt werden, daß durch einen oberhalb des Stromwandlers inner­ halb des Kopfgehäuses vorgesehenen Spannungswandler ein kombinierter Wandler erhalten wird.

Claims (8)

1. Hochspannungsstromwandler in Kopfbauweise mit einer Säule aus Isoliermaterial, die das Kopfgehäuse trägt, mit einer das Sekundärsystem umgebenden geerdeten Um­ hüllung, die eine Mittenöffnung zur Durchführung des Primärleiters aufweist, mit einem Ausleitungsrohr für die Sekundärausleitungen, das sich zumindest weitest­ gehend durch die Säule aus Isoliermaterial erstreckt und mit einer am oberen Ende der Säule angebrachten, im wesentlichen waagrechten Abschlußplatte auf der das das Sekundärsystem vollständig umgebende Kopfge­ häuse befestigt ist, wobei das Sekundärsystem über Stützer ausschließlich auf der Abschlußplatte be­ festigt und der Primärleiter U-förmig ausgebildet ist, wobei ferner dessen Basis die Mittenöffnung des Se­ kundärsystems durchragt und dessen beide Schenkel von unten kontaktierbar sind, und wobei schließlich über das Sekundärsystem und den Primärleiter eine diese vollkommen und im Abstand umgebende, das Kopfgehäuse bildende Haube gestülpt und am die Haubenöffnung bildenden Rand mit der Abschlußplatte isoliermittel­ dicht verbunden ist, nach Patent .... (Patentanmel­ dung P 35 40 547.3) dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht umschaltbarem Primärleiter lediglich der eine Schenkel (20) die Abschlußplatte (8) nach unten isoliert und isoliermitteldicht durchragt und von unten kontaktierbar ist und daß der andere Schenkel (21) innen auf der Abschlußplatte (8) elek­ trisch leitend und starr befestigt ist und die Ab­ schlußplatte (8) von unten unmittelbar kontaktierbar ist.

2. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der andere Schenkel (21) einen unte­ ren Befestigungsflansch (23) aufweist, mit dem er an der Abschlußplatte (8) befestigt, insbesondere mit die­ ser von innen verschraubt ist.

3. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschlußplatte (8) außer der Öffnung (100) für den einen Schenkel (20) und die Öffnung für den Isolator (2) keine weiteren Durch­ brüche von außen nach innen aufweist.

4. Hochspannungsstromwandler in Kopfbauweise mit einer Säule aus Isoliermaterial, die das Kopfgehäuse trägt, mit einer das Sekundärsystem umgebenden geerdeten Um­ hüllung, die eine Mittenöffnung zur Durchführung des Primärleiters aufweist, mit einem Ausleitungsrohr für die Sekundärausleitungen, das sich zumindest weitest­ gehend durch die Säule aus Isoliermaterial erstreckt und mit einer am oberen Ende der Säule angebrachten, im wesentlichen waagrechten Abschlußplatte, auf der das das Sekundärsystem vollständig umgebende Kopfge­ häuse befestigt ist, wobei das Sekundärsystem über Stützer ausschließlich auf der Abschlußplatte be­ festigt und der Primärleiter U-förmig ausgebildet ist, wobei ferner dessen Basis die Mittenöffnung des Sekun­ därsystems durchragt und dessen beide Schenkel von un­ ten kontaktierbar sind, und wobei schließlich über das Sekundärsystem und den Primärleiter eine diese voll­ kommen und im Abstand umgebende, das Kopfgehäuse bil­ dende Haube gestülpt und am die Haubenöffnung bilden­ den Rand mit der Abschlußplatte isoliermitteldicht verbunden ist, nach Patent ..... (Patentanmeldung P 35 40 547.3), insbesondere nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärsystem (16) über Stützer (17) auf je einem inneren Widerlager (102) der Abschlußplatte (8) aufliegt und ausschließlich in­ nerhalb des Kopfgehäuses (4) an der Abschlußplatte (8) befestigt, insbesondere mit dieser verschraubt ist.

5. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Widerlager (102) schräg nach oben und außen verlaufende Auflageplatten (103) auf­ weist und daß die Schrauben (38) von unten her in die Stützer (17) eingeschraubt sind.

6. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auflageplatten (103) durch den einen Schenkel einer Winkelschiene gebildet sind.

7. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß je zwei Auflageplatten (103) zu bei­ den Seiten eines an der Abschlußplatte (8) befestigten oder angeformten Prismas (105) vorhanden sind.

8. Hochspannungsstromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er durch einen oberhalb des Stromwandlers innerhalb des Kopfgehäu­ ses (4) vorgesehenen Spannungswandler als Kombiwandler ausgebildet ist.