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Durchführungsstromwandler, insbesondere für Hochspannung Es sind Durchführungsstromwandler
mit aus mehreren Windungen bestehender Primärwicklung bekanntgeworden, denen allen
der schwerwiegende Nachteil anhaftet, daß ihre Konstruktion auf die Möglichkeit
einer reihenmäßigen Herstellung der Einzelteile, vornehmlich der Spulen, keine Rücksicht
nimmt. So muß z. B. die Primärwicklung durch den Durchführungsisolator, der bei
manchen Ausführungsformen noch nicht einmal geteilt ist, mühsam eingefädelt werden.
Ferner ist meistens der Eisenkern aus einteiligen Blechen ohne Stoß-und Schachtelfugen
aufgebaut, so daß auch die Anfertigung der Sekundärwicklung umständlich ist und
von Hand erfolgen muß. In der Praxis hat in Erkenntnis der überaus günstigen elektrischen
Vorteile der Mantelkerntype für Stromwandler, insbesondere bei Durchführungsstromwandlern
mit mehreren Windungen, diese sich trotz der erwähnten technischen Schwierigkeiten
zu behaupten vermocht und allgemein eingebürgert. Für kleine Spannungstransformatoren
der Mantelkerntype hat man nun schon vorgeschlagen, zur Behebung der genannten Mängel
den die Spulen tragenden mittleren Kernsteg herausnehmbar zu machen, wodurch sich
die Möglichkeit einer getrennten Herstellung der Spulen ergeben hat. Die hierzu
vorgeschlagenen Mittel bedurften aber einer eingehenden Umarbeitung und Erweiterung,
um sie in geeigneter Weise im Stromwandlerbau nutzbringend verwerten zu können,
da jegliche Verbindungselemente, wie Schraubenbolzen, Preßrahmen u. dgl., zwischen
den Jochteilen und dem herausnehmbaren Kern unbedingt vermieden werden mußten, mit
Rücksicht auf die in ihnen möglichen Wirbelströme und deren Rückwirkung auf die
Übersetzungsgenauigkeit der Wandler.
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Der neue, im nachfolgenden beschriebene Durchführungsstromwandler
ist in seinem Aufbau so gehalten, daß die erwähnten Nachteile der bisher bekannten
Bauarbeiten vermieden sind. Der Isolierkörper, in dessen Innern der Stromwandler
untergebracht ist, ist ein einfacher Rotationskörper, er ist unterteilt und trägt
in an sich bekannter Weise an seiner Teilfuge den Eisenkörper des nach der Manteltype
ausgeführten Wandlers. Dessen Sekundärwicklung ist unmittelbar auf dem 'Mittelkern
aufgebracht, und dieser ist von dem ihm umgebenden Joch des Transformators völlig
getrennt, so daß die Sekundärspule maschinell darauf gewickelt werden kann. Andererseits
bildet auch die Primärspule, die in langgestreckter, dem Innenraum des Isolators
angepaßter Schleifenform die Sekundärspule umgibt, ein selbständiges Stück, das
entweder durch sich selbst oder durch einen besonderen, gegebenenfalls mehrteiligen
Isolationskörper versteift ist.
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Dadurch wird eine Reihe von bedeutenden Vorteilen gewonnen, von denen
hier nur die folgenden erwähnt seien: Neben dem aus der vereinfachten Bauweise folgenden
verhältnismäßig niederen Preis ist besonders die gute Zugänglichkeit und die leichte
Lösbarkeit der einzelnen Teile hervorzuheben.
Diese Eigenschaften
sind besonders dann sehr wichtig, wenn Teile des neuen Durchführungsstromwandlers
ausgewechselt werden müssen, z. B. wenn er für ein anderes Übersetzungsverhältnis
umgebaut werden soll. Zu diesem Umbau ist nur der Austausch der Primärspule notwendig.
Die Sekundärspule kann auch für das neue Übersetzungsverhältnis unverändert weiterverwendet
werden, da sich bei dem neuen Durchführungsstromwandler ein großer primärer Wickelraum
ergibt, der es ermöglicht, für alle Übersetzungsverhältnisse mit nur einer einzigen
Sekundärwicklung auszukommen.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele für die Erfindung
dargestellt. Darin ist a der zur Primärspule gewundene Durchführungsleiter, der
den mittleren Kern c des außerhalb der Wicklungen geschlossenen, geblätterten Eisenkörpers
d sowie die innenliegende Sekundärspule b umschließt und wenigstens in der Nähe
des Eisenkörpers stärker isoliert ist, p. Ein solcher Stromwandler kann nun in verschiedenartiger
Weise in den Durchführungsisolator eingebaut sein.
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Nach Abb. i wird in an sich bekannter Weise der Schlußring d des Eisenkerns
c zwischen den ineinandergreifenden Hälften e und f der Porzellanhülle gehalten,
und zwar stützt er sich einerseits gegen einen Vorsprung g der oberen Porzellanhülle
e, andererseits gegen einen nach oben ragenden ringförmigen Ansatz k der unteren
Porzellanhülle f. Auf der Außenseite sind an beide Isolatorhälften Metallflanschen
i und k
aasgekittet, während der Durchführungsleiter oben und unten
mit am Isolator aasgekitteten Metallkappen .n und ia verschraubt ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist angenommen worden, daß der
Leiter aus einem vollständig mit Öl gefüllten Gefäß herausgeführt werden soll. Der
Isolator kann unten offen und ebenfalls von 01 umgeben sein. Im dargestellten Beispiel
fehlt daher eine untere Isolatorhälfte, und die obere (e) ist mit dem Flansch i
unmittelbar auf dem Deckel P des ölgefüllten Gefäßes öldicht aufgesetzt. Der Eisenkörper
d des Stromwandlers ruht unmittelbar auf dem etwas vorspringenden Deckel q auf.
Die obere Abschlußkappe des Isolators ist als Ülstandgefäß o mit Glaswand ausgeführt.
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Der Isolator nach Abb. 3 besteht aus genau gleichen Hälften e und
f. Zwischen ihren Flanschen i und k ist ein Blechring y eingeklemmt,
an dem der Eisenkörper d des Stromwandlers befestigt ist, der somit den ganzen Stromwandler
trägt. Die Isolations= röhren p der Primärspulen sind hier durch Steges zu einem
zusammenhängenden Porzellankörper vereinigt, der sich an den inneren Vorsprüngen
g der Isolatorhälften e und f abstützt. Der Querschnitt dieses Schutzkörpers ist
aus dem Grundriß, Abb. 4, zu ersehen, der auch die Form des Eisenkörpers e, d erkennen
läßt. Das Wesen der Erfindung ist nun vor allem aus den beiden Grundrißfiguren Abb.4
und 6 zu erkennen. Danach ist der Eisenkern nicht aus einem Stück hergestellt, sondern
der Mittelschenkel e ist vom Joch d getrennt und mittels gut angepaßter Keilflächen
t stumpf an das ringförmige Joch d gestoßen, wobei der Eisenschluß nicht nur mechanisch
gut hergestellt werden kann, sondern auch durch magnetische Anziehung noch verbessert
wird.
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Gemäß Abb. 5 ruht der Eisenkörper d des Stromwandlers auf dem in das
Innere des Isolators gezogenen Flansch k der unteren Isolatorhälfte f und wird von
dem ebenfalls in das Isolatorinnere verlegten Teil des Flansches i der oberen Porzellanhülle
e umschlossen. Die Porzellanhüllen e und f sind hier im Gegensatz zu den bisher
besprochenen Beispielen an die Außenseite der Flanschen i urid
k aasgekittet. Die inneren Isolierrohre p stützen sich wiederum gegen Vorsprünge
g der äußeren Isolierhüllen e und f ab.
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Daß der Eisenkörper d nicht rund zu sein braucht, sondern eine beliebige
zweckmäßige Form, z. B. die quadratische, haben, der Isolator jedoch nach wie vor
als Rotationskörper ausgebildet sein kann, geht aus Abb. 6 hervor. Hier werden die
Ecken des Eisenkörpers unmittelbar zwischen den Fassungsflanschen i und
k der Isolatorhälften e und feingeklemmt, und so kann der Stromwandler
vom Isolator getragen werden. Die keilförmigen Fugen t zwischen Kernstück e und
Schlußjoch d des Stromwandlers sind hier etwas anders ausgebildet wie in Abb. 4.
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Bei den Ausführungsformen nach Abb. i, 2 und 5 ist angenommen, daß
die Primärspule a infolge ihres starken Querschnitts oder infolge härter Isolation
in sich steif genug ist, um ihre Form beizubehalten. Gemäß Abb. 3 sind, wie erwähnt,
die beiden Isolationsröhren P durch Stege s miteinander versteift. Man könnte diese
Isolierröhren auch getrennt lassen und z. B. durch Holzklötze o. dgl. oben und unten
gegeneinander versteifen und durch Bandagen, Schellen oder Zwingen an die Holzklötze
anpressen. Bildet man die Primärspule in einer derartigen Weise aus, daß also ihre
Windungen durch besondere Versteifungsorgane unverrückbar festgelegt werden, so
erreicht man damit eine vorzügliche Kurzschlußsicherheit des Stromwandlers.
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Zum Schluß sei noch der Zusammenbau eines Durchführungsstromwandlers
beispielsweise gemäß Abb. 3 und 4 beschrieben, woraus die Vorteile der neuen Bauart
besonders klar hervorgehen. - Auf den Fassungsflansch k der unteren Hälfte f des
Durchführungsisolators wird das runde Schlußjoch d des Eisenkerns mit seinem Blechring
v aufgelegt. Dann wird auf
den Ansatz g der Isolatorhälfte der Isolierkörper
P, s mit der Primärspule a aufgesetzt, deren unteres Ende durch die Kappe zz hindurchgesteckt
wird. Darauf wird der 'Mittelkern c mit der daraufgewickelten Sekundärspule b eingelegt
und zum Schluß die zweite Isolatorhälfte c darübergestülpt, wobei das obere Ende
der Primärspule durch eine Öffnung der Kappe m. hindurchgeführt wird. Ähnlich erfolgt
der Zusammenbau bei den anderen Ausführungsarten.
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Die Zahl der Ausführungsbeispiele ließe sich jedoch noch vermehren,
da zahlreiche Abänderungen in bezug auf die Gestaltung der einzelnen Teile vorgenommen
werden können, ohne daß der Erfindungsgedanke beeinträchtigt wird.