DE6608676U - Stuetzerkopfstromwandler. - Google Patents

Description

Licentia Patent ~ Verwaltungs - GmbH Frankfurt (Main), Theodor-Stern-Kai 1

L ^3 532/2ld Gbm Frankfurt, don 2ο.7·71 PT-FST/Lehniann/i3 i Stützorkopfstromwandler

Die Neuerung bezieht sich auf einen Stromwandler für hoho und höchste Spannungen in Stützerbauart, dessen aktive Teile im Kopfteil dos Wandlers untergebracht sind und dor auf ο in ent dio Ableitung der Sekundärwicklung und eine entsprechende, als Durchführungskondensator ausgebildete Isolationsanordnung enthaltenden Stützisolator aufsitzt,

In der Praxis werden für bestimmte Anwendungsarten häufig Stromwandler mit hohen Strömen, hohen Nennspannungen, großen Kernzahlen und hohen Kernleistungen verlangt. Diese Bedingungen sind mit den herkömmlichen Kaskadenwandlern wirtschaftlich nicht erfüllbar.

Für die hohen Stromstärken bietet sich die Bauart als Stützerwandler an, bei der beispielsweise die Primärleiter entweder als quer durch den Stützerkopf führende Stäbe oder, für Ausfuhrungsformen mit umschaltbaren Primärströraen, mit wenigen Windungen ausgebildet sein können.

So ist beispielsweise «sine Ausführungsform bekannt, bei der ein am oberen Ende des Stützerisolators angeordneter Eisenkern zusammen mit der Sekundärwicklung und deren zum unteren Ende des Isolators führenden Sekundärwicklungsableitungen von mehreren leitenden, nach Art von Zwiebelschalen ineinandergeschachtelten, durch gewickelte Schichten hochwertigen dielektrischen Materials voneinander getrennten Umhüllungen umschlossen ist. Diese Umhüllungen besitzen in Richtung der Sekundärwicklungsableitungen offene Ausläufer, die über die ganze Länge dieser Ableitungen verteilt enden und an ihren Rändern mit leitenden odor halbleitenden Wulstringen versehen sind.

Die Umhüllungen einschließlich ihrer offenen Ausläufer bestehen in der Regel aus Weichpapier und besitzen zwischen den einzelnen Schichten leitende Beläge zur Spannungssteuerung» Im Ableitungsbereich werden zum gleichen Zweck Kondensatorbeläge eingelegt.

Derartige Anordnungen sind in der Herstellung über sehr aufwendig. Einmal lassen sie sich nicht maschinell herstellen, zum anderen bereiten insbesondere das Trocknen und Imprägnieren bei derart kompliziert geformten Gebilden aus Weichpapier besondere Schwierigkeiten.

Der .Neuerung, liegt die Aufgabe zugrunde, die Isolation von Kern und Wicklung sowie der Sekundärableitungen so auszuführen, daß sie mit einem Minimum an Aufwand hergestellt werden kann und die erwähnten Schwierigkeiten nicht aufweist.

Sie wird dadurch gelöst, daß der die aktiven Teile umgebende Isolierkörper und d'er Durchführungskondensator getrennt

herstellbar und miteinander kuppelbar sind und daß die Lage

und Gestalt dor Kuppelstelle zwischen Wandlerkopf und
Stützerteil eine möglichst geringe dielektrische Beanspruchung der Isolation an diesel" Stelle dadurch bewirkt, wftß die den Xquipotentialflachen folgenden Schichten der Isolation von Wandlerkopf und Stützerteil möglichst
stetig ineinander übergehen.

In oinor zweckmäßigen Ausführungsform bei einem Wandler
für höhere Spannungen, dessen aktive Teile'innon von
einem Isolierkörper aus Wcichpapierwickcln umhüllt sind, dio an beiden Stirnseiten der Kerne gefiedert sind,
öffnet *,'ich der Isolierkörper kegelförmig noch Art eines Trichters zum Stützerteil hin, und die Isolierung an den Stirnseiten des Isolierkörpers läuft in konzentrisch um
die Sckundärableitung angeordnete, schalonartig ineinan-

j dorgcstockto Isoliorstoffbarrieren aus, die zum Kopfteil

hin kammartig in die Isolierung eingreifen und zum Stützerteil hin an dem kegelförmigen, der Trichteröffnung angepaßten oberen Ende des Durchführungskondensators anliegen.

In einer weiteren Ausführungsform des Wandlers mit in

Gießharz eingegossenen aktiven Teilen ist der die aktiven ί Teile einhüllende Gießharzumguß flanschartig ausgebildet,

so daß er ohne zusätzliche Bauelemente auf einem den Durchführungsisolator enthaltenden Stützisolator befestigt werden kann, und -weist einen kegelförmigen Fortsatz auf, in

dessen Mittelachse ein etwa über die Länge des Stütziso-

ί lators reichendes Rohr eingelassen ist, das die Sekundär-

ableitung enthält, und dessen Abmessungen denen einer

trichterartigen Öffnung des Durchführungskondensators entsprechen. Auch hier kann der Durchführungskondensator

! maschinenge\i-iekelt werden und ist im Prinzip genau so auf-

•j gebaut wie in der bereits erwähnten Gestaltungsform.

Jer Stützerstronr.iandler kann also gemäß der Neuerung mix Isolationswerkstoffen unterschiedlicher elektrischer Festigkeit Tür Isolierkörper und Durchführungskondensator verwendet werden, aufserdera kann vorteilhaft auch der Durchführungskondensator selbst mehrteilig kuppelbar ausgeführt sein.

Die Merkmale der Neuerung sind weiterhin den Figuren der Zeichnungen zu entnehmen.

Fig. 1 zeigt einen Stützerkopfstromwandler im Querschnitt gemäß der Erfindung für höhere und höchste Spannungen, Fig. 2 einen solchen für mittelhohe Spannungen, während Fig. 3 eine Ausführungsform der Verbindung von Isolierkörper und Durchführungskondensator für höhere und höchste Spannungen zeigt.

Der Stützerkopfwandler nach Fig. 1 besteht aus dem Kopfteil 1 und dem Stützerteil 2. In dem den Kopfteil 1 umschließenden Metallgehäuse 3 befinden sich der als Stab ausgebildete Primärleiter h, dessen Anschlüsse zu beiden Seiten des Metallgehäuses 3 herousragen, ferner dio Kerne mit Sekundärwicklung 5 und der aus Woichpnpierwickeln bestehende Isolierkörper 6, der an der Verbindungsstelle zwischen Kopfteil und oberem Ende des Stützers in einen trichterförmigen Stutzen 7 ftusläuft, der oino kegelförmig gestaltete Öffnung C aufweist. In der Symmetrieachse dieser Öffnung 8 ist ein Ronr 9 nngoordnot, um dns herum der Durchführungskondensator to gewickelt ist, wolchor den Stützer Π fast ganz ausfüllt. Dor Durchführungskondensator Io besitzt ein kegelförmiges Ende on seiner Oberseite, dessen Abmessungen genau der kegelförmigen Öffnung 8 dos Isolierkörpers 6 entsprechen.

r\ /~i rt

Die Sekundärableitung 12 führt in der Mitte des Rohrs 9 von der Sekundärwicklung 5 durch den gesamten Stützer 11 hindurch zur Klemmenplatte 13 im Fußteil 14 des Wandlers.

Fig. 3 gibt eine genauere Darstellung der Verbindung von Isolierkörper 6 und Durchführungskondensator Io der Fig. Der Primärleiter k ist von einem aus Papierwitneln I5 bestehenden Isolierkörper umgeben. Die Papierwickel I5 sind an den Stirnseiten 16 der Kerne und Sekundärwicklungen 5 gefiedert und umgerissen. Die Außenisolation besteht aus aufsteckbaren, kammartig in den Papierwickel eingreifenden Barrieren l8, die wiederum in ein konzentrisch um die Sekundärableitungen 12 angeordnetes Barrierensystem 17 auslaufen, das an dem Durchführungskondensator Io anliegt. Die gestrichelten Linien im Bereich des Barrierensystems deuten weitere Barrieren an, die der Deutlichkeit halber nicht jnitgczcichnet sind. Die aus Fig. 3 ersichtliche Öffnung 8 ist so bemessen, daß sie den an dieser Stelle geringen elektrischen Beanspruchungen standhält.

Sowohl Stüxzor als auch Kopfteil sind mit Isoliermittel gefüllt, siehe Fig. 1, und über eine nicht mitgezeichnete Verbindungsleitung mit dom Ausdehnungsgefäß 19 verbunden.

Bei der Auisführungsform nach Fig. 2 sind Hie Kerne und Sekundärwicklungen 5 in einen Isolierkörper 2o eingebettet, der aus einem Gicßhnrzuniguß besteht. Der Primärleiter k ist hier in mehreren Windungen um den Kern herumgeführt und an den Schaltlaschon 21 umschaltbar. Der Gießharzumguß 2o, mittels den angegossenen Flanschen 22 auf den Stützerteil aufsehrnubbar, ist an seinem dem Stützerteil zugewandten Ende mit oinom kegelförmigen Fortsatz 23 versehen, in dessen Mittelachse oin otwa

η in

über die Länge des Porsellanisolators reichendes Fohr 9 eingelassen ist, das die Sekundärableitung 12 enthält, und dessen Abmessungen denen der trichterartigen Öffnung 8 des Durchführungskondensators Io entsprechen. Die Kondensatorbeläge 25 des Durchiuhrungskondensators Io enden dicht vor der Öffnung und steuern außen die Isolierstrecke des Stützisolators al. Die Isoliermittelfüllung im Stütz- -isola.tor 11 steht· "wiederum durch eine nicht gezeichnete Verbindungsleitung mit dem als Faltenbalg ausgebildeten Ausdehnungsgefäß 2k in Verbindung.

>iit der Anwendung deT Neuerung" lassen sich viele Vorteile erzielen:

Einmal wird die Herstellung der Wandlerisolation erheblich vereinfacht. Statt der komplizierten Isolierkörper, die in herkömmlicher Weise einschließlich Kern- und Wicklungsisolatior sowie Sekundärableitungsisolation aus einem Stück gefertigt werden, können nunmehr Isolierkörper für Kern und Wicklung einerseits und Durchführungskondensator

andererseits getrennt hergestellt werden» Für den Kopfteil etwa können in herkömmlicher Wuise Weichpapierisolierungen mit Papierfioderung gewählt werden oder auch in Gießharz eingegossene Ausfuhrunjjsformen zur Anwendung kommen, während der Durchführungskondensator maschinell gewickelt werden kann. Für die Teilstücko können also die jeweils günstigsten Isolationsarton gewählt worden, die sogar unterschiedliche spezifische Spannungsfostigkoit aufweisen können. Dies allein bedeutet eine erhebliche Vorbesserung gegenüber den Konstruktionen herkömmlicher Art. Ferner ist eine Straffung der Fertigung insofern mögliGh, als für gleiche Stütserausführung (etwa mit Froiluft- odor Inrionrnumdur Gh führung) unterschiedliche Kopfteile verwendet worden können - und umgekehrt. Dies bedeutet eine erhebliche Verbesserung

fififiRfi7fi-7in7i

- 7 angesichts der Vielzahl der geforderten Wandlertypen.

Schließlich können auch 01- mit Gießharzisolationen insofern kombiniert werden, als der (etwa in Fig. 2 dargestellte) Gießharzkopf den Ölraum dicht abschließt und. ein zusätzliches Gehäuse für die in Gießharz eingegossenen Teile erübrigt.

Claims (2)

Licentia Patent - Verifaltungs - GmbH Frankfurt (Main), Theodor-Stern-Kai 1 L 43 532/21U Gbm Frankfurt, den 2o.7.71 . ( PT-FST/Lehmann/si Schutzansprüchc

1. Stromwandler für hohe und höchste Spannungen in jj Stüt.zerLauart, dessen aktive Teile im Kopfteil des Wand

lers untergebracht sind und der auf einem die Ableitung der Sekundärwicklung und eine entsprechende, als Durchführungskondensator ausgebildete Isolationsanordnung enthaltenden Stützisolator aufsit»it, dadurch gekennzeichnet, daß der die aktiven Teile (5) umgebende Isolierkörper (6) und der Durchführungskondensator (lo) getrennt herstellbar und miteinander kuppelbar sind und daß die Lage und Gestalt der Kupnelsteile (8) zwischen Wandlerkopf (l) und Stützerteil (2) eine möglichst geringe dielektrische Beanspruchung der Isolivtion an dieser Stelle dadurch bewirkt, daß die den Äquipotentialflächen folgenden Schichten der Isolation von Wandlorkopf (l) und Stützerteil (2) möglichst stetig ineinander übergehen.

2. Stromwandler n?.ch Anspruch 1, mit einem innen aus Weichpapierwickeln gebildeten Isolationskörper um die aktiven Teile, welcher an den beider. Stirnseiten der Kerne gefiedert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationskörper (6) kegelförmig nach Art eines Trichters (8) zum Stützerteil (2) hin geöffnet ist und die Isolierung an den Stirnseiten (l6) des Isolierkörpers (6) in konzentrisch um die Sekundärableitung (l2) angeordnete, schalenartig ineinandergesteckte Isolierstoffbarrieren (17,l8) ausläuft, die zum Kopfteil (l) hin kammartig in die Isolierung (l6) eingreifen und zum Stützerteil (2) hin an dem kegelförmigen, der Trichteröffnung (8) angepaßten oberen Ende des Durchführungskondensators (lo) anliegen.

3· Stromwandler nach Anspruch 1 mit in Gießharz eingegossenen aktiven Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß der die aktiven Teile (5) einhüllende Gießharzumguß (2o) fleinschartig ausgebildet ist, so daß er ohne zusätzliche Bauelemente auf einem den Durchführungskondensator (lo) enthaltenden Stützisolator (ll) befestigt werden kann, und einen kegelförmigen Portsatz (23) aufweist, in dessen Mittelachse ein etwa über die Länge des Stützisolators (ll) reichendes Rohr (9) eingelassen ist, das die Sekundärableitung (12) enthält, und dessen Abmessungen denen einer xrichterartigen Öffnung (8) des Durchführungskondensators (lo) entsprechen.

k. Stromwandler nach den Ansprüchen 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß für Isolierkörper (6) und Durchführungskondensator (lo) Isolationswerkstoffe unterschiedlicher elektrischer Festigkeit verwendet sind.

Stromwnncllcr nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchrührungskondensator kuppelbar nussobildct ist.