DE641220C

DE641220C - Pot-type current transformers with liquid or solid insulation

Info

Publication number: DE641220C
Application number: DEA69575D
Authority: DE
Inventors: Karl Wethmueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-05-25
Filing date: 1933-05-25
Publication date: 1937-01-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Topfstromwandler mit flüssiger oder fester Isolation. The invention relates to a pot-type current transformer with liquid or solid insulation.

Bei den bekannten Stromwandlern mit flüssiger oder fester Isolation sind die elektrisch aktiven Teile unmittelbar in das Isoliermittel eingebettet. Wird ein solcher Wandler größeren Überströmen, wie sie bei Netzkurzschlüssen auftreten, ausgesetzt, so wird die Primärwicklung und in gewissem· Maße auch die Sekundärwicklung sehr stark erwärmt. Die Isoliermasse, die mit beiden Wicklungen unmittelbar in Berührung steht, erwärmt" sich im gleichen Maße, dehnt sich aus und sprengt das Gehäuse des Wandlers, der dadurch unbrauchbar wird. Außerdem wird die Isoliermasse infolge der starken Erwärmung dünnflüssig, so daß die Primärspule, die ursprünglich durch die harte Masse in ihrer Lage festgehalten wurde, keinen Halt mehr hat. Infolge der dynamischen Kräfte wird die Wicklung daher seitlich verschoben, und es kommt zum Erdschluß, der ebenfalls zur Zerstörung des Wandlers führt. Ferner wird die In-Standsetzung solcher Wandler verhältnismäßig umständlich und teuer, weil der Eisenkern und die Wicklungen erst von der anhaftenden Isoliermasse befreit werden müssen, was namentlich beim Herausnehmen des Eisenkernes sehr viel Zeit in Anspruch nimmt.In the case of the known current transformers with liquid or solid insulation, they are electrical active parts embedded directly in the isolating agent. Such a converter becomes larger Exposed to overcurrents, such as those that occur in the case of mains short circuits, the primary winding is and to a certain extent also the secondary winding is very hot. The insulating compound that goes with both windings is in direct contact, heats up to the same extent, expands and explodes the housing of the converter, which becomes unusable as a result. In addition, the insulating compound due to the strong warming thin liquid, so that the primary coil, which was originally was held in place by the hard mass, no longer has a hold. As a result of the dynamic forces, the winding is shifted sideways, and it comes to the earth fault, which also leads to the destruction of the converter. Furthermore, the repair Such a converter is relatively cumbersome and expensive because the iron core and the windings are only separated from the adhesive Isolating compound must be freed, which takes a lot of time, especially when removing the iron core.

Erfindungsgemäß kann die Wärme, die beiAccording to the invention, the heat generated in

Überlastung der Primärwicklung auftritt, nur unmittelbar, und zwar verzögert der flüssigen oder festen Isolierfüllung mitgeteilt werden. Da hierbei kein unmittelbares Einbetten der elektrisch aktiven Teile in das flüssige oder feste Isoliermittel ,stattfindet, ist ein leichtes Zusammenbauen und Auseinandernehmen der Wandlerteile bei der Instandsetzung gewährleistet. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die von flüssigen oder festen Isoliermitteln freie Primärwicklung unter Zwischenfügung einer den Wärmeübergang verzögernden Schicht aus Isolierstoff in einer nach oben offenen, zum 4-5 Einlegen der fertiggewickelten Primärspule geeigneten, das Potential der Primärwicklung führenden Schale, insbesondere aus Metall, mit großer Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist, die in das flüssige oder feste' Isoliermittel eingebettet und in einem Gehäuse untergebracht ist.Overloading of the primary winding occurs only immediately, namely with a delay of the liquid or solid insulating filling. Since there is no direct embedding of the electrically active parts in the liquid or solid insulating medium, takes place, is a light one Assembling and disassembling the converter parts during the repair guaranteed. According to the invention, this is essentially achieved in that the liquid or solid insulating means free primary winding with the interposition of a den Heat transfer retarding layer of insulating material in an upwardly open, for 4-5 Insertion of the fully wound primary coil appropriate to the potential of the primary winding leading shell, especially made of metal, with great heat capacity and thermal conductivity is arranged, which is embedded in the liquid or solid 'insulating agent and in is housed in a housing.

Die Wirkungsweise und Vorteile der Erfindung seien an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.The mode of operation and advantages of the invention are based on the in the drawing illustrated embodiment explained.

Abb. ι zeigt einen Schnitt durch einen Topfstromwandler, bei dem die Primärwicklung ι gemäß der Erfindung in einer nach oben offenen, die Wärme speichernden und an die Raumluft abgebenden Schale 2. liegt. Die aus Metall oder Isolierwerkstoff bestehende Schale 2 ist in Abb. 2 nochmals besonders in perspektivischer Darstellung gezeichnet. Sie besitzt an den Stirnseiten Durchtrittsöffhungen 3 für den Schenkel 4 des Mantelkernes, dessen Joche bei S angedeutet sind. DieFig. Ι shows a section through a pot-type current transformer in which the primary winding ι according to the invention in an upwardly open, the heat storing and on the shell emitting room air 2. is located. Those made of metal or insulating material Shell 2 is shown in Fig. 2 again especially in perspective. she has passage openings 3 on the front sides for the leg 4 of the jacket core, whose yokes are indicated at S. the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Karl Wethmüller in Berlin-Baumschulenweg.Karl Wethmüller in Berlin-Baumschulenweg.

Schale 2 ist, falls sie aus Metall hergestellt wird, im unteren Teil mit einem Schlitz 6 versehen, damit sie keine Kurzschlußwindung^ bildet. Unmittelbar auf dem Eisenkern sftzil die Sekundärwicklung 7. Zwischen ihr ijntf der Primärwicklung ist ein Rohr 8 aus Isö-i liermaterial vorgesehen, das seitlich durch die öffnungen 3 aus der Metallschale 2 herausragt und den Eisenkern sowie die Sekundärwicklung von der Schale 2 und der Primärwicklung isoliert. Zwischen der Schale 2 und der Primärwicklung 1 befindet sich eine verhältnismäßig dünne Wärmeisolatiohsschichto., beispielsweise aus Asbest; jedoch befindet sich die Schale 2 selbst auf Hochspannungspotential, beispielsweise durch leitende Verbindung mit der einen Primärklemme 10. Der Wandler befindet sich in einem Gehäuse, das aus zwei Teilen 11 und 13 besteht und zum Teil mit Öl oder einer festen oder halbfesten Isoliermasse 12 gefüllt ist. Das Gehäuse kann ganz oder teilweise aus Isoliermaterial bestehen. Die offene Schale 2 reicht so weit nach oben, daß das sie umgebende Isoliermittel nicht in ihren Innenraum gelangen kann. Um zu verhindern, daß das Isoliermittel 12 die Sekundärwicklung und den Eisenkern umspült, wird, wie aus Abb. 3 ersichtlich, das zweiteilig ausgeführte Gehäusen, 13 unterShell 2, if it is made of metal, has a slot 6 in the lower part provided so that it does not form a short-circuit winding ^. Immediately on the iron core sftzil the secondary winding 7. Between her ijntf the primary winding is a tube 8 made of Isö-i liermaterial is provided which protrudes laterally through the openings 3 from the metal shell 2 and the iron core and the secondary winding of the shell 2 and the primary winding isolated. Between the shell 2 and the primary winding 1 is a relatively thin layers of thermal insulation, such as asbestos; however is located the shell 2 itself on high voltage potential, for example by a conductive connection with one primary terminal 10. The converter is located in a housing that consists of two parts 11 and 13 and partly with oil or a solid or semi-solid insulating compound 12 is filled. The housing can consist entirely or partially of insulating material. The open shell 2 extends so far up that the insulating means surrounding it cannot get into their interior. To prevent the insulating means 12 around the secondary winding and the iron core, as can be seen in Fig. 3, the two-part housings, 13 under

3u Zwischenfügung eines elastischen Dichtungsmaterials 14 fest gegen die Stirnseiten des Isolierrohres 8 gepreßt. Der Eisenkern wird gürtelartig außen um das Gehäuse 11, 13 herumgeführt, das an den vom Kern umschlungenen Stellen mit Rücksicht auf den Eisenweg so dünnwandig wie möglich ausgeführt wird.3u interposition of an elastic sealing material 14 firmly against the end faces of the Insulating tube 8 pressed. The iron core is led around the outside of the housing 11, 13 like a belt, which is made as thin-walled as possible at the points wrapped around by the core, taking into account the iron path will.

Die Primärwicklung ist in axialer Richtung gegen die Stirnwände der Schale 2 angestützt, und die Schale selbst ist ihrerseits durch aus Isolationsmaterial bestehende Ringe 15 gegen das Gehäuse abgestützt. Hierdurch werden seitliche Verschiebungen infolge dynamischer Kräfte beim Kurzschluß in einfacher und sicherer Weise vermieden.The primary winding is supported in the axial direction against the end walls of the shell 2, and the shell itself is in turn supported against the housing by rings 15 made of insulating material. Through this are lateral displacements as a result of dynamic forces in the event of a short circuit avoided in a simple and safe way.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, kommenAs can be seen from the above, come

bei dem neuen Stromwandler die Wicklungen und der Eisenkern mit dem Isoliermittel nicht in Berührung. Dies hat im besonderen den Vorteil, daß beim Auftreten eines Kurzschlusses, wo sich die Primärwicklung plötzlich sehr stark erwärmt, die in der Spule aufgespeicherte Wärmemenge nicht plötzlich auf die Isoliermasse übertragen wird, sondern ein allmählicher Ausgleich stattfindet. Besonders günstig wirkt sich hierbei die große Wärmekapazität und die große Oberfläche der Schale 2 aus, die wie eine große Kühlrippe wirkt. Fernerhin kann die Hochspannungswicklung, die in der Schale 2 offen ••liegt, sich bei Erwärmung und Kurzschlüssen $n radialer Richtung ausdehnen, und etwa Entwickelte Gase können frei abziehen. Das .'Isoliermittel wird daher nicht so leicht zerstört. With the new current transformer, the windings and the iron core with the insulating material are not in touch. This has the particular advantage that when a short circuit occurs, where the primary winding suddenly heats up very strongly, the stored in the coil Amount of heat is not suddenly transferred to the insulating compound, but a gradual equalization takes place. Particularly The large heat capacity and the large surface area of the shell 2, which is like a large cooling fin, have a favorable effect here works. Furthermore, the high-voltage winding, which is open in the shell 2 ••, can be in the event of heating and short circuits Expand in radial direction, and any evolved gases can escape freely. That The insulating agent is therefore not easily destroyed.

Da nur so viel Isoliermasse verwendet wird, wie zur Isolation unbedingt erforderlich ist, so erwärmt sich die verhältnismäßig dünne Isolierschicht, die die Schale 2 umgibt, viel gleichmäßiger, als dies bei Wandlern bekannter Bauart der Fall ist. Im Zusammenhang mit der freien Wärmeabzugsmöglichkeit durch die oben offene Metallschale 2 wird daher die Gefahr der Explosion weitgehend herabgemindert. ·Since only as much insulating compound is used as is absolutely necessary for the insulation is, the relatively thin insulating layer that surrounds the shell 2 is heated, much more evenly than is the case with known transducers. In connection with the possibility of free heat extraction through the metal shell 2 which is open at the top, the risk of explosion is therefore largely increased degraded. ·

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß Instandsetzungsarbeiten leicht ausführbar sind, da Wicklungen und Eisenkern nicht mit der Isoliermasse getränkt sind und daher lediglich aus der Schale 2 herausgenommen zu werden brauchen. A particular advantage of the invention is that repair work are easy to carry out, since the windings and iron core are not impregnated with the insulating compound are and therefore only need to be removed from the shell 2.

Claims

Patent claims: _

i. Pot-type current transformer with liquid or solid insulation, characterized in that the primary winding (1) free of liquid or solid insulating agents under Interposition of a heat transfer retarding layer (9) made of insulating material in an upwardly open, for inserting the fully wound primary coil (1) suitable, the potential of the primary winding leading shell (2), in particular made of metal, with a large heat capacity and thermal conductivity is arranged in the liquid or solid insulating medium is embedded and housed in a housing (11).

2. pot current transformer according to claim 1, characterized in that the shell (2) is one piece.

3. pot current transformer according to claim 1 or 2, characterized in that the Insulating tube (8) seated between the primary and secondary winding at the same time to seal against the ingress of Insulating compound or oil is used in the pipe interior by the two-part design Housing (11, 13) with the interposition of a sealing material (14) firmly against the face of the insulating tube is pressed.

4. pot-type current transformer according to claim 1 to 3, characterized in that the Iron core is led around the housing (11) like a belt.

1 sheet of drawings