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Stromtransformator, insbesondere Topfstromwandler mit mindestens zwei
zusammengesetzten Isolierkörpern nach Patent 486361 Im Hauptpatent ist ein Topfstromwandler
mit den flaschenähnlichen Isolierkörper quer durchsetzendem Durchgang beschrieben,
bei dem der Isolierkörper nach unten durch einen mit ihm als einheitliches Stück
hergestellten Bodenteil geschlossen ist. Um einen Topfstromwandler mit zwei oder
mehr säulenartig übereinandergereihten, je mit einem Querdurchgang versehenen derartigen
Isolierkörpern zu schaffen, sind Bodenteil und Hals zweier benachbarter Isolierkörper
einander zugekehrt und der Hals des unteren Isolierkörpers derart erweitert, daß
er den Bodenteil des darüberliegenden Isolierkörpers in sich aufnehmen kann. Jeder
für sich bestehende Transformator bzw. Wandler besitzt bei dieser Anordnung einen
Mantelkern, so daß zwischen beiden, auf verschiedenen Potentialen liegenden Eisenkernen
ein entsprechender Isolierweg vorhanden sein muß.
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Eine weitere Verbesserung des aus mehreren Teilen zusammengesetzten
Stromtransformators, insbesondere Topfstromwandlers nach dem Hauptpatent, wird erfindungsgemäß
durch das Aneinandersetzen mindestens zweier in räumlich umgekehrter Lage zueinander
angeordneter Isolierkörper erzielt. Werdennämlich die beiden Bodenteile zweier benachbarter
Isolierkörper einander zugekehrt, so ist die Möglichkeit der an sich bekannten Verwendung
eines beiden Systemen gemeinsamen, viereckigen Eisenkernes vorhanden. Liegen aber
die Hälse der Isolierkörper einander gegenüber und besitzt jedes System für sich
einen Eisenkern, beispielsweise einen Mantelkern, so brauchen die zur gegenseitigen
Isolierung der Eisenkerne dienenden Hälse der Isolierkörper nur halb so lang zu
sein wie bei einem im Hauptpatent beschriebenen Staffeltransformator. Beim Aneinanderreihen
mehrerer solcher Systeme stoßen die Isolierkörper abwechselnd mit ihren Bodenteilen
und Hälsen aneinander, so daB sich die Vorteile beider Anordnungen ergeben.
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In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar in zwei um 9o° versetzten Schnitten durch einen Strommeßwandler. Die Abb.
i und z zeigen zwei und die Abb. 3 und q. drei übereinandergesetzte Isolierkörper
nach dem Hauptpatent.
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Gemäß Abb. i und z wird auf die Grundplatte 18 des Stromwandlers der
Isolierkörper i9 mit seinem Hals aufgesetzt und das als Fuß ausgebildete Ende 2o
des Halses über eine bekannte kittlose Befestigung an der Grundplatte 18 gehalten.
Der darübergesetzte zweite Isolierkörper 2i ist mit seinem Bodenteil 23 dem
darunterliegenden Bodenteil 2z des Isolierkörpers i9 unter Zwischenlage eines elastischen
Mittels 2q. zugekehrt. Der obere Isolierkörper 21 wird dabei durch die zwei-
teilig ausgeführte Einkapselung 2 5 des beiden Isolierkörpern i
9 und 21 gemeinsamen Eisenkernes 26 an dem unteren Isolierkörper i 9 dadurch befestigt,
daß die beiden auch zum Zusammenpressen der .Bleche des Eisenkernes dienenden Hälften
der Einkapselung durch Schraubenbolzen 27 an die Isolierkörper herangepreßt werden.
Die Schraubenbolzen 27 verlaufen dabei innerhalb des Kernfensters in dem Zwischenraum
zwischen den beiden Bodenteilen 22, 23 und der elastischen Zwischenlage 24. Die
Zwischenräume zwischen den gegebenenfalls noch außen metallisierten Bodenteilen
können weiterhin zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes mit Sand oder grapbitiertem
Sand oder einemAeitenden Material, z. B. Schrotkörnern, ausgefüllt werden, wenn
die Einkapselung 25 des Eisenkernes 26 aus einem vollen Blech hergestellt wird.
Bei einer derartigen Ausführung sind aber die Oberflächen der beiden Bodenteile
22, 23 nach außen zu abgeschlossen, und die in dem Stromwandlersystem entwickelte
Wärme kann nur durch Wärmeleitung nach außen abgegeben werden. Es ist deshalb unter
Umständen vorteilhafter, die Zwischenräume zwischen den Bodenteilen 22, 23 vollkommen
frei zu lassen und in den in Abb.2 dargestellten Wänden der Einkapselung 25 Aussparungen
oder Löcher vorzusehen, die einen Luftzutritt an die Oberfläche der Bodenteile bzw.
eine Luftzirkulation gestatten und dadurch eine Wärmeabfuhr unmittelbar von der
Bodenoberfläche an der Verbindungsstelle der beiden Isolierkörper ermöglichen. An
den Stellen, an denen sich die Einkapselung 25 an die Isolierkörper 19,
21
anlegt, können noch elastische Zwischenlagen 28 zur besseren Halterung angefügt
werden.
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Für die beiden Isolierkörper i 9 und 21 ist in diesem Falle ein gemeinsamer
Eisenkern 26 vorgesehen. Die Wicklungen 29,3o auf dem in den Querdurchgängen liegenden
Schenkel brauchen in diesem Falle nur die der Streuung entsprechenden Amperewindungszahlen
erhalten, so daß sie wesentlich weniger Platz als normale Sekundärwicklungen beanspruchen.
Es läßt sich also. bei dieser Ausbildung des Stromwandlers entweder ein kräftigerer
Kern bei gleichen Abmessungen des Querdurchganges verwenden und dadurch die Leistungsfähigkeit
des Wandlers erhöhen, oder es lassen sich bei nicht verstärktem Eisenquerschnitt
die Abmessungen des Querdurchganges vermindern, so daß sich dadurch eine Verkleinerung
der Isolierkörper ergibt. Die Amperewindungen können dabei vorteilhaft aus, einem
unmittelbar um die Schenkel des Eisenkernes herumgelegten Metallband aus Kupfer
oder Eisen gebildet werden. In diesein Falle stellt also die um den Querdurchgang
des Isolierkörpers 21 herumgeschlungene, vom Leitungsstrom durchflossene Wicklung
32 die Primär- und die den Querdurchgang des Isolierkörpers i9 umschlingende Wicklung
3 i die Sekundärwicklung des Strom-Gvandlers dar.
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In den Abb.3 und 4 ist ein gestaffelter Stromwandler dargestellt,
bei dem drei Isolierkörper 33, 34, 35 abwechselnd mit ihren Halsenden
36,37 und ihren Bodenteilen 22, 23 aneinanderstoßen. Die mechanische Verbindung
der beiden oberen Isolierkörper 34, 35 ist in der bereits an Hand von Abb. i und
2 beschriebenen Weise ausgebildet, während die Verbindung der beiden Halsenden 36,
37 miteinander durch eine einfache mechanische Klemmvorrichtung erfolgt. Der Fuß
des mit seinem Bodenteil dem Erdpotential zugekehrten Isolierkörpers 33 ist ähnlich
der in der im Hauptpatent beschriebenen Weise ausgebildet. Die Ebene des Manteleisenkernes
38 liegt dabei waagerecht.
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Aus Abb. 2 und 4 geht durch die gestrichelt angedeuteten Linien hervor,
daß die Abmessungen des Stromtransformators senkrecht zur Leitungsebene dadurch
nach dem Höchstpotential zu, das an der Kappe des obersten Isolierkörpers 35 herrscht,
abnehmen, daß die dem Höchstpotential nächstliegenden Isolierkörper mit ihren Bodenteilen
einander zugekehrt sind und die Ebene ihres senkrecht liegenden gemeinsamen Eisenkernes
26 in der Leitungsebene (Abb. i und 3) verläuft.
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Durch diese nach oben zu verjüngte Ausbildung des Stromtransformators
bzw. Stromwandlers wird der Vorteil erreicht, daß bei Nebeneinanderanordnung beispielsweise
dreier solcher Stromtransformatoren in Drehstromanlagen diese dichter aneinandergerückt
werden können, weil die Ebenen der gemeinsamen Eisenkerne 26 in der Leitungsebene
verlaufen und die von den Isolierkörpern abstehenden, eingekapselten Schenkel der
Eisenkerne nicht unnötig die überschlagsabstände von Leitung zu Leitung vergrößern.
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Ist der unterste Isolierkörper eines solchen Stromwandlers mit seinem
Hals dem Erdpotential zugekehrt (vgl. Abb. i und 2),, so kann noch in dem durch
die Isolierhöhe bedingten freien Räum 39 des Halses ein durch das gestrichelte Viereck
40 angedeuteter elektrischer Apparat, insbesondere ein _ weiterer Transformator,
untergebracht werden, derbeispielsweise dazu dienen kann, um einen zweiten unabhängigen
Meßkreis zu schaffen, gegebenenfalls mit einem anderen Sekundärstrom oder einer
anderen Charakteristik.
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Wie bereits der untere Teil der Abb.3 und 4 erkennen läßt, kann auch.
ein Stromwandler mit nur zwei Isolierkörpern 33, 34
dadurch geschaffen
werden, daß die Hälse der Isolierkörper einander zugekehrt sind. In diesem Falle
erhalten aber beide Transformatorsysteme Mantelkerne 38, und die die Querdurchgänge
umschlingenden Wicklungen sind Übertragungswicklungen. Auch diese mit ihren Hälsen
einander zugekehrten Isolierkörper lassen sich mit einer ebensolchen Gruppe vereinigen,
wobei die Enden der beiden Gruppen mit ihren beiden Bodenteilen aneinanderstoßen
und in der gleichen Weise, wie in Abb. i und 2 beschrieben, miteinander verbunden
werden. Ebenso lädt sich die in Abb. i und 2 dargestellte Grundgruppe verdoppeln,
wobei dann die Verbindungsstelle an den Hälsen der beiden Gruppen in der Weise,
wie sie im unteren Teil von Abb. 3 und q. dargestellt ist, ausgebildet wird.
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In den Abb. 5 bis 8 sind die Isolierkörper nicht, wie bisher beschrieben,
derart übereinandergesetzt, daß die Längsachsen der Isolierkörper in eine Linie
fallen, sondern die Achsen sind gegeneinander versetzt oder verdreht; dadurch wird
der Vorteil erzielt, daß die Bauhöhe der Anordnung noch weiter herabgesetzt werden
kann. Die Abb. 5 und 6 zeigen zwei nebeneinandergesetzte Isolierkörper
i g, 21 mit dem gemeinsamen Kern 26 in ihrer Außenansicht, wobei bei der
Ausführungsform nach Abb. 6 der Isolierkörper 2I in seiner Längsachse rechtwinklig
zur Längsachse des Isolierkörpers 19 liegt.
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In Abb. 7 und 8 ist die in Abb. 5 dargestellte Gruppe zweier Isolierkörper
durch Übereinandersetzen verdoppelt. Nach Abb.7 erfolgt dies L bereinandersetzen
treppenförmig, während nach Abb.8 die Längsachse des obersten Isolierkörpers 21
mit der Längsachse des untersten Isolierkörpers i9 zusammenfällt. Die Ausführungsform
nach Abb.8 hat gegenüber der nach Abb.7 den Vorteil, daß eine Verminderung der erforderlichen
Grundfläche gegenüber der Treppenanordnung nach Abh.7 erzielt wird.