Stromwandler für Hochspannung. Die Isolierung von Stromwandlern ohne
Beeinträchtigung von deren elektrischen Eigenschaften bereitet erhebliche Schwierigkeiten.
Denn es ist die Aufgabe zu lösen, die die Hochspannung führende Wickelung des Stromwandlers
derart von dem Eisenkern und der \iederspannungswicklung, an die das Strommeßgerät
angeschlossen ist, zu isolieren, daß die Abinessungen, insbesondere der Kernfenster,
möglichst klein bleiben und auch die Abstände der aus dem Isolierstoff heraustretenden
freien Teile der Hochspannungsleitung von geerdeten Teilen der Anlage, z. B. dem
Eisenkern oder :'.em Gehäuse, möglichst gering gehalten werden, ohne daß die Entstehung
von Gleitentladungen zu befürchten ist. Bei Verwendung von mit Isoliermasse getränkten
Papierschichten zwischen den zu isolierenden Teilen treten zuweilen Durchschläge
ein, da eine einwandfreie Tränkung der Papierschichten und Absaugung der zwischen
den Schichten leicht festhaftenden Luft trotz langer Dauer des Tränkungsverfahrens
in Luftleere nicht immer einwandfrei zu erreichen ist. Außerdem leiden die Hartpapierisolatoren,
die häufig für die Durchführung der Hochspannungsleitungen durch das Gehäuse des
Stromwandlers verwendet werden, bei längerer Dauer des Tränkungsverfahrens.Current transformer for high voltage. The isolation of current transformers without
Impairment of their electrical properties causes considerable difficulties.
Because the task to be solved is the winding of the current transformer carrying the high voltage
from the iron core and the low-voltage winding to which the ammeter
is connected to insulate that the dimensions, especially the core window,
Remain as small as possible and also the distances between the protruding from the insulating material
Free parts of the high-voltage line from earthed parts of the system, e.g. B. the
Iron core or: '. Em housing, be kept as small as possible without the formation
of sliding discharges is to be feared. When using soaked with insulating compound
Layers of paper between the parts to be insulated sometimes break down
a, as a perfect impregnation of the paper layers and suction of the between
The air slightly adhering to the layers despite the long duration of the impregnation process
cannot always be reached perfectly in a vacuum. In addition, the hard paper insulators suffer,
which are often used for the implementation of high-voltage lines through the housing of the
Current transformers can be used if the impregnation process takes longer.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Hochspannungswicklung vollständig in einem außen glatten, elektrisch leitenden
Mantel untergebracht ist, dessen in der Nähe geerdeter Körper liegende Teile zylindrisch
ausgebildet und von den entsprechend zylindrisch gekrümmten, ebenfalls leitenden
Innenwandungen dieser geerdeten Körper nur durch hochwertigen, mindestens bei dem
Zusammenbau des Ganzen flüssigen Isolierstoff, beispielsweise Öl, erstarrende Isoliermasse
o. idgl. getrennt sind. Die Rän ler der geerdeten Zylinder sind zweckmäßig mit trompetenähnlichen
Ausweitungen versehen, urn das Zusammendrängen elektrischer Feldlinien an den scharfen
Kanten zu vermeiden.These disadvantages are avoided according to the invention in that
the high-voltage winding completely in an externally smooth, electrically conductive
Sheath is housed, whose parts lying in the vicinity of the earthed body are cylindrical
formed and of the correspondingly cylindrically curved, also conductive
Inner walls of these earthed bodies only with high quality, at least with the
Assembly of the whole liquid insulating material, for example oil, solidifying insulating compound
or similar are separated. The edges of the grounded cylinders are appropriately trumpet-like
Extensions are provided around the crowding together of the electric field lines at the sharp
Avoid edges.
In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar nur der Teil, der in das mit Öl gefüllte Transformatorengehäuse
eingetaucht wird. Abb. 2 zeigt einen wagerechten Querschnitt durch den Eisenkern.
An dem Gehäusedeckel k sind vier Säulen s befestigt, die den Eisenkern e eines Manteltransformators
halten. Auf
dessen lIittelschenkel ist die an die Sekundärklemmen
q auf dem Deckel geführte Sekundärwicklung ,e, angeordnet. \litten durch den Deckel
k sind die Hin- und Rückleitungen 1 für die Hochspannungswicklung mittels eines
Isolierrohres i geführt, das mittels einer Schelle c auf dem Deckel befestigt ist.
Die Hochspannungsleittiiigeri führen dann in Schleifenform mit mehreren Windungen
durch die beiden Kernfenster f des Eisens. Diese Schleifen und deren sich bis zum
Durchführungsisolator i erstreckender Ansatz sind mit
einer zweiteili en llantelhülie m aus Messing-
guß o. dgl. umsc loeri.-TJieäeulle ist an
die Hochs annun angeschlossen, außen v oll-
ständig g atzt ündauf einer längeren Strecke in@
der Nähe des Kerneisens zylindrisch geformt. Ihre untere Krümmung, die zwecks Vermeidung
von Kurzschlußströmen quer geschlitzt oder mit einer isolierten Überlappung versehen
ist, ruht auf einem Porzellanisolator p, der mittels zweier an dem Eisenkern e befest4gter
Träger t gehalten wird. Die Schleifenwicklunz, wird demnach von zwei Seiten her,
von
dem Porzellanisolator p und von der Durch-
führung i gehalten; so daß sie bei`Erschütte-
Tmigrrr'Setidig in der einmal festgelegten Lage
verbleibt und auch bei etwa auftretenden Überströmen durch elektrodynamische Wirkung
nicht verschoben werden kann. In die Kernfenster des Eisens sind, den Metallmantel
ni der Hochspannungswicklung in großem Abstand umgebend, metallene Zylinder ;Z mit
möglichst großem Durchmesser eingesetzt, die an den beiden Rändern in trompetenartig
sich erweiternde Endstücke auslaufen. Diese Zylinder und der Metallmantel bilden
daher eine Zylinderfunkenstrecke rr der bekannten Form.In Fig. I an embodiment of the subject of the invention is shown, namely only the part that is immersed in the oil-filled transformer housing. Fig. 2 shows a horizontal cross section through the iron core. Four columns s are attached to the housing cover k and hold the iron core e of a jacket transformer. The secondary winding, e, which is led to the secondary terminals q on the cover, is arranged on its lower limb. The outgoing and return lines 1 for the high-voltage winding are routed through the cover k by means of an insulating tube i which is fastened to the cover by means of a clamp c. The high-voltage lines then lead in a loop shape with several turns through the two core windows f of the iron. These loops and their approach extending to the bushing insulator i are included a two-part llantelhülie m made of brass
guß or the like umsc loeri.-TJieäeulle is on
connected to the highs annun, fully
constantly up and on a longer distance in @
cylindrically shaped near the core iron. Its lower curvature, which is slit transversely or provided with an insulated overlap in order to avoid short-circuit currents, rests on a porcelain insulator p, which is held by means of two supports t attached to the iron core e. The Schleifenwicklunz is therefore from two sides, from the porcelain insulator p and the diameter
leadership i held; so that at `` shaking ''
Tmigrrr'Setidig in the position once established
remains and cannot be shifted due to electrodynamic effects even in the event of overcurrents. In the core window of the iron, surrounding the metal jacket ni of the high-voltage winding at a large distance, metal cylinders; Z with the largest possible diameter are inserted, which terminate at the two edges in trumpet-like end pieces. These cylinders and the metal jacket therefore form a cylinder spark gap rr of the known shape.
Da die Feldverteilung bei geeigneter Bemessung des Metallmantels und
richtig gewählter Randkrümmung der Zylinder Z nirgends unzulässige Werte annimmt,
selbst wenn die Abstände nur klein sind, so besitzt die Anordnung einen hohen Grad
von Sicherheit gegen Durchschlag. Auch ist die elektrische Beanspruchung in dem
Raum zwischen den beiden Zylindern der Rechnung zugänglich. Zweckmäßig wird ein
bestimmtes festes Verhältnis der Halbmesser eingehalten, und zwar so, daß der innere
Halbmesser des äußeren Zylinders Z e mal (d. h. 2,718 ... mal) größer ist
als der äußere Halbmesser des inneren zylindrischen Rohres »i. Dann ist ein peinlich
genaues Einhalten der konzentrischen Lage der beiden Zylinder zueinander nicht erforderlich.
Ferner ergibt sich bei diesem Verhältnis auch die für eine bestimmte Spannung zwischen
den Elektroden notwendige dünnste Isolierschicht; demzufolge erhält man so auch
das kleinste Kernfenster. l:in weiterer Vorteil der Anordnung ist, daß die Transformatorenwicklung
nicht beschädigt wird, wenn die Isolierschicht aus irgendwelchen Gründen, z. B.
bei Auftreten von L:berspannungen doch durchschlagen wird; denn der Durchschlag
erfolgt nur zwischen zwei bequem kräftig zu bauenden Metallkörpern, durch-(Iringt
also nirgends die Isolation cler Windungen. Ferner ist bei Verwendung von Preßgas
oder ijl als Isolierstoff gewissermaßen eine selbsttätige Wiederherstellung der
Isolierung möglich, indem sofort neuer guter Isolierstoff an die Durchschlagstelle
tritt und z. B. bei Öl die gebildeten Flocken auf den Boden des Transformatorgehäuses
sinken. Es kann die neue Anordnung trotzdem auch vorteilhaft bei Verwendung von
Isolierstoffen benutzt werden, die nur während der Herstellung des Stromwandlers
flüssig sind, dann aber erstarren.Since the field distribution with a suitable dimensioning of the metal jacket and correctly selected edge curvature of the cylinder Z does not assume impermissible values anywhere, even if the distances are only small, the arrangement has a high degree of security against breakdown. The electrical stress in the space between the two cylinders can also be calculated. A certain fixed ratio of the radius is expediently maintained in such a way that the inner radius of the outer cylinder is Z e times (ie 2.718 ... times) larger than the outer radius of the inner cylindrical tube »i. Then it is not necessary to keep the concentric position of the two cylinders to one another meticulously. In addition, this ratio also results in the thinnest insulating layer required for a specific voltage between the electrodes; consequently the smallest core window is obtained. l: Another advantage of the arrangement is that the transformer winding is not damaged if the insulating layer for any reason, e.g. B. when L: overvoltages break down after all; because the breakdown occurs only between two conveniently strong metal bodies - (does not penetrate the insulation of the windings anywhere. Furthermore, when using compressed gas or ijl as the insulating material, an automatic restoration of the insulation is possible, as it were, by immediately applying new good insulating material to the breakdown point occurs and, for example, in the case of oil, the flakes formed sink to the bottom of the transformer housing.