DE8806688U1 - Winding current transformer - Google Patents

Winding current transformer

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Abstract

In a wound current transformer a primary winding which penetrates the iron core is provided with a conductive jacket. In the window of the iron core, there is a ring capacitor which abuts the secondary winding, the coatings of which which form the electrodes and are situated on different sides of the ring capacitor are provided with electrical connection lines. In this current transformer, a change of the division ratio is only possible by connecting in parallel an external capacitor, which is relatively costly. In order to be able to set the division ratio without an additional, external capacitor, there are conductive, cylindrical layers (15, 16) in the wound current transformer between the coatings (14, 19) of the ring capacitor (10), said layers extending, with coaxial alignment, at least over a part of the length of the ring capacitor (10) and being connected to the connection lines (17, 18). The transformer can be used as a combined current and voltage transformer. <IMAGE>

Description

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VPS 88 G 4 04 5 Siemens Aktiengesellschaft VPS 88 G 4 04 5 Siemens Aktiengesellschaft

WickelstromwandlerWinding current transformer

Die Neuerung bezieht sich auf einen Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundärwicklung tragenden, ringförmigen Eisenkern, mit einer mit mehreren Windungen das Fenster des Eisenkernes durchsetzten Primärwicklung mit einer leitenden Umhüllung und mit einem im Fenster des Eisenkernes an die Sekundärwicklung anliegenden, einen durchgehenden Längss^hlitz aufweisenden Ringkondens^tor, dessen zwei die Elektroder, des Ringkondensators bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators befindliche Belege mit elektrischen Anschlußleitungen für sekundäre Anschlußklemmen versehen sind.The innovation relates to a winding current transformer with at least one ring-shaped iron core carrying a secondary winding, with a primary winding with a conductive sheath and several turns passing through the window of the iron core, and with a ring capacitor in the window of the iron core that is adjacent to the secondary winding and has a continuous longitudinal slot, the two layers of which, forming the electrodes of the ring capacitor and located on different sides of the ring capacitor, are provided with electrical connecting lines for secondary connecting terminals.

Ein Wickelstromwandler dieser Art ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 84 26 556 bekannt. Bei diesem bekannten &igr; Wickelstromwandler ist das Verhältnis von Oberspannungskonden-P 20 sator zu Unterspannungskondensator bei unveränderbarem Ober-Spannungskondensator bestimmt durch die Kapazität des Ringkon- ·' densators. Soll das Teilerverhältnis verändert werden, dann ist dies bei dem bekannten Wickelstromwandler dadurch möglich, daß an die sekundären Anschlußklemmen ein äußerer Kondensator angeschlossen wird, wodurch infolge Parallelschaltung die Kapazität des Unterspannungskondensators vergrößert und dadurch das Teilerverhältnis verändert wird. Eine derartige Anpassung des Teilerverhältnisses an die jeweiligen Bedürfnisse ist jedoch recht aufwendig.
30A winding current transformer of this type is known from the German utility model 84 26 556. In this known winding current transformer, the ratio of high-voltage capacitor to low-voltage capacitor is determined by the capacitance of the ring capacitor when the high - voltage capacitor is unchangeable. If the divider ratio is to be changed, this is possible in the known winding current transformer by connecting an external capacitor to the secondary connection terminals, whereby the capacitance of the low-voltage capacitor is increased as a result of the parallel connection and the divider ratio is thereby changed. However, such an adaptation of the divider ratio to the respective requirements is quite complex.
30

Gemäß der Neuerung befinden sich oei einem Wickelstromwandler der eingangs angegebenen Art zwischen den Belägen leitende, zylindrische Einlagen, die sich koaxial ausgerichtet mindestens über einen Teil der Länge des Ringkondensators erstrecken und mit den Anschlußklemmen verbunden sind.According to the innovation, in a wound current transformer of the type specified at the beginning, there are conductive, cylindrical inserts between the coatings, which extend coaxially over at least part of the length of the ring capacitor and are connected to the connection terminals.

2 VPA 88640452 VPA8864045

Der wesentliche Vorteil des neuerungsgemäßen Wickelstromwandlers besteht darin, daß durch die leitenden Einlagen innerhalb des Bereichs zwischen den Belägen zusätzliche Kapazitäten gebildet werden, die infolge der Verbindung dieser leitenden Einlagen mit den Anschlußklemmen Parallelkapazitäten zu der von den Belägen des Ringkondensators gebildeten Kapazität darstellen. Dadurch läßt sich das Teilerverhältnis von Oberzu Unterspannungskondensator den jeweiligen Anforderungen entsprechend einstellen, ohne daß dabei ein zusätzlicher äußerer Kondensator erforderlich ist. Die Abstimmung der Gssaintkapszitat des Unterspennunn*kondenseto?e ist dabei in einfacher Weise dadurch möglich, daß die zylindrischen Einlagen sich über einen derartigen Teil der Gesamtlänge oder über die Gesamtlänge des Ringkondensators erstrecken, daß Teilkapazitäten gebildet werden, die in Summe dem geforderten Wert der Kapazität des Unterspannungskondensators entsprechen, wodurch das jeweils geforderte Teilerverhältnis erreicht wird.The main advantage of the new winding current transformer is that the conductive inserts form additional capacitances within the area between the plates, which, as a result of the connection of these conductive inserts to the terminals, represent parallel capacitances to the capacitance formed by the plates of the ring capacitor. This allows the divider ratio of the high-voltage to the low-voltage capacitor to be adjusted to suit the respective requirements without the need for an additional external capacitor. The main capacitance of the low -voltage capacitor can be adjusted in a simple manner by having the cylindrical inserts extend over such a part of the total length or over the total length of the ring capacitor that partial capacitances are formed which in total correspond to the required value of the capacitance of the low-voltage capacitor, whereby the required divider ratio is achieved.

Um die Parallelschaltung der mittels der leitenden Einlagen zusätzlich gebildeten Teilkapazitäten zu ermöglichen, sind bei dem neuerungsgemäßen Wickelstromwandler in vorteilhafter Weise bei zwei Einlagen die dem inneren Belag benachbarte Einlage mit der elektrischen Anschlußleitung des äußeren Belages und die dem äußeren Belag benachbarte Einlage mit der elektrischen Anschlußleitung des inneren Belages verbunden. Sind mehr als zwei Einlagen bei dem erfindungsgemäßen Wickelstromwandler vorgesehen, dann sind weitere Einlagen entsprechend dem angegebenen Schema mit den Anschlußleitungen zu verbinden.In order to enable the parallel connection of the partial capacitances additionally formed by means of the conductive inserts, in the case of the winding current transformer according to the invention, the insert adjacent to the inner coating is advantageously connected to the electrical connection line of the outer coating and the insert adjacent to the outer coating is connected to the electrical connection line of the inner coating in the case of two inserts. If more than two inserts are provided in the winding current transformer according to the invention, then further inserts must be connected to the connection lines in accordance with the diagram given.

Zur Erläuterung der Neuerung ist inTo explain the innovation,

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wickelstromwandlers teilweise weggeschnitten in einer perspektivischen Darstellung und inFigure 1 shows an embodiment of the winding current transformer according to the invention partially cut away in a perspective view and in

Figur 2 eine Schemadarstellung der wesentlichen Teile des Wickelstromwandlers nach Figur 1 zur Erläuterung des Aufbaus des Ringkondensators und seiner äußeren Beschaltung gezeigt.Figure 2 shows a schematic representation of the essential parts of the winding current transformer according to Figure 1 to explain the structure of the ring capacitor and its external circuitry.

Il I * *I * *

3 VPA 88 G 4 04 5 Der in Figur 1 gezeigte Wickelstromwandler weist einen blockförmigen Gießharzkötper 1 auf, in dem unter anderem ein ringförmiger Eisenkern 2 mit aufgebrachter Sekundärwicklung 3 liagt. Das Fenster 4 des Eisenkernes 2 ist von mehreren Windungen einer Primärwicklung 5 durchsetzt, die an äußere AnschluObolzen 6 und 7 herangeführt ist. Jede Windung der Primärwicklung 5 trägt auf einer Isolation eine Schicht aus leitendem oder halbleitendem Material, wie dies in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 78 12 060 im einzelnen beschrieben ist. Die einzelnen Windungen der Primärwicklungen 5 sind mittels eines Spannbandes &thgr; zusammengehalten, wodurch die Schichten aus leitendem oder halbleitendem Material der einzelnen Windungen miteinander in Berührung kommen und zusätzlich durch das metallene Spannband alle Schichten ein und dasselbe Potential aufweisen, so daß die Primärwicklung 5 eine nach außen·wirkende leitende Umhüllung aufweist. An dem blockförmigen Gießharzkörper 1 ist seitlich ein Sekundärklemmenkasten 9 gehalten, in dem im einzelnen nicht gezeigte Sekundärklemmen untergebracht sind. 3 VPA 88 G 4 04 5 The winding current transformer shown in Figure 1 has a block-shaped cast resin body 1 in which, among other things, a ring-shaped iron core 2 with an attached secondary winding 3 is located. The window 4 of the iron core 2 is penetrated by several turns of a primary winding 5 which is brought to external connection bolts 6 and 7. Each turn of the primary winding 5 has a layer of conductive or semi-conductive material on an insulation, as described in detail in the German utility model 78 12 060. The individual turns of the primary windings 5 are held together by means of a tensioning band θ, whereby the layers of conductive or semi-conductive material of the individual turns come into contact with one another and, in addition, all layers have one and the same potential due to the metal tensioning band, so that the primary winding 5 has a conductive sheath which acts on the outside. A secondary terminal box 9 is held on the side of the block-shaped cast resin body 1, in which secondary terminals (not shown in detail) are accommodated.

Innen an die Sekundärwicklung 3 anliegend befindet sich ein Ringkondensator 10, der einen Isolierkörper 11 enthält. Der Isolierkörper 11 bzw. der gesamte Ringkondensator 10 weist einen durchgehenden Längsschlitz 12 auf. Auf der Innenseite 13 des Isolierkörpers 11 befindet sieh ein leitender Belag 14, der im Abstand sowohl von dem Längsschlitz 12 als auch von den stirnseitigen Rändern des Isolierkörpers 1 endet. In entsprechender Weise ist auf der äußeren, hier nicht sichtbaren Seite des Isolierkörpers 11 ein leitender Belag aufgebracht, so daß die beiden Beläge zusammen mit dem Isolierkörper 11 einenAdjacent to the inside of the secondary winding 3 is a ring capacitor 10 which contains an insulating body 11. The insulating body 11 or the entire ring capacitor 10 has a continuous longitudinal slot 12. On the inside 13 of the insulating body 11 there is a conductive coating 14 which ends at a distance from both the longitudinal slot 12 and the front edges of the insulating body 1. In a corresponding manner, a conductive coating is applied to the outer side of the insulating body 11 (not visible here), so that the two coatings together with the insulating body 11 form a

Ringkondensator 10 bilden.Form ring capacitor 10.

Im Isolierkörper 11, der vorzugsweise aus einer Wicklung aus Isoliermaterial besteht, sind zylindrische, leitende Einlagen 15 und 16 vorhanden, die in Figur 1 nur strichliert angedeutet sind, weil sie ebenso wie der innere Belag 14 nicht bis zur äußeren Kante des Isolierkörpers geführt sind. Diese EinlagenIn the insulating body 11, which preferably consists of a winding made of insulating material, there are cylindrical, conductive inserts 15 and 16, which are only indicated by dashed lines in Figure 1, because, like the inner coating 14, they do not extend to the outer edge of the insulating body. These inserts

4 VPA 88 G 4 045 15 und 16 bilden mit den Belägen des Ringkondensators 10 zusätzliche Kapazitäten, wie dies anhand der Figur 2 noch näher erläutert wird. Sowohl der leitende Belag 14 auf der Innenseite des Pingkondensators 10 als auch der in Fig. 1 nicht sichtbare äußere Belag sowie die Einlagen 15 und 16 sind in einer aus der Figur 2 näher ersichtlichen Weise an elektrische Anschlußleitungen 17 und 18 angeschlossen, die in den Sekundarklemmkasten 9 geführt sind. Damit ist die Spannung an dem den Unterspannungskondensator eines kapazitiven Teilers bildenden Ringkondensators 10 außen abgreifbar. Der Oberspannungskondensator des kapazitiven Spannungstellers ist von dem leitenden Belag 14 und der leitenden Umhüllung der Primärwicklung 5 gebildet.4 VPA 88 G 4 045 15 and 16 form additional capacitances with the coatings of the ring capacitor 10, as will be explained in more detail in Figure 2. Both the conductive coating 14 on the inside of the ping capacitor 10 and the outer coating not visible in Figure 1 as well as the inserts 15 and 16 are connected in a manner that is more clearly visible in Figure 2 to electrical connecting lines 17 and 18 that are led into the secondary terminal box 9. This means that the voltage on the ring capacitor 10, which forms the low-voltage capacitor of a capacitive divider, can be tapped from the outside. The high-voltage capacitor of the capacitive voltage regulator is formed by the conductive coating 14 and the conductive sheath of the primary winding 5.

In Figur 2 ist von der Primärwicklung 5 lediglich der das Kernfenster 3 durchsetzende, gerade Bereich schematisch gezeigt; dieser Bereich der Primärwicklung 5 wird von dem Ringkondensator 10 umgeben, so daß sich zwischen der leitenden Umhüllung der Primärwicklung 5 und dem inneren Belag 14 des Ringkondensators 10 eine Kapazität Cl ausbildet, die die Kapazität des Oberspannungskondensators eines kapazitiven Teilers bildet. Innerhalb des Isolierteils 11 des Ringkondensators 10 sind die leitenden Einlagen 15 und 16 untergebracht, die mit dem inneren Belag 14 und dem äußeren Belag 19 des Ringkondensators 10 Kapazitäten C14, C15 und C16 bilden. Außerdem ist zwischen dem inneren Belag 14 und dem äußeren Belag 19 im in der Figur 2 rechten Bereich eine weitere Kapazität C2 gebildet.In Figure 2, only the straight area of the primary winding 5 that passes through the core window 3 is shown schematically; this area of the primary winding 5 is surrounded by the ring capacitor 10, so that a capacitance C1 is formed between the conductive sheath of the primary winding 5 and the inner coating 14 of the ring capacitor 10, which forms the capacitance of the high-voltage capacitor of a capacitive divider. The conductive inserts 15 and 16 are housed within the insulating part 11 of the ring capacitor 10, which form capacitances C14, C15 and C16 with the inner coating 14 and the outer coating 19 of the ring capacitor 10. In addition, a further capacitance C2 is formed between the inner coating 14 and the outer coating 19 in the right-hand area in Figure 2.

Die dem inneren Belag 14 benachbarte leitende Einlage 15 des Ringkondensators 10 ist in Punkt 20 mit der elektrischen An-Schlußleitung 18 des äußeren Belages 19 verbunden, während die dem äußeren Belag 19 benachbarte leitende Einlage 16 im Punkte 21 mit der elektrischen Anschlußleitung 17 des inneren Belages 14 in Verbindung gebracht ist. Zwischen den beiden Punkten 20 und 21 entsteht dann eine Gesamtkapazität des Ringkondensators 10, die sich aus der Summe der Kapazitäten C14, C15, C16 und C2 ergibt. Durch entsprechende Längenbemessung der leitendenThe conductive insert 15 of the ring capacitor 10 adjacent to the inner coating 14 is connected at point 20 to the electrical connection line 18 of the outer coating 19, while the conductive insert 16 adjacent to the outer coating 19 is connected at point 21 to the electrical connection line 17 of the inner coating 14. Between the two points 20 and 21, a total capacitance of the ring capacitor 10 is created, which is the sum of the capacitances C14, C15, C16 and C2. By appropriately dimensioning the length of the conductive

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5 VPA 88 b 4 045 VPA 88 b 4 04

1 Einlagen 15 und 16 kann der Wert der Gesamtkapazität des Unterspannungskondensators bzw. Ringkondensators 10 eingestellt werden.1 Inserts 15 and 16 can be used to set the value of the total capacitance of the undervoltage capacitor or ring capacitor 10.

5 2 Schutzansprüche 2 Figuren5 2 Protection claims 2 Figures

Claims (2)

I·· · ti Il IMI · · ·· 6VPA 88 G 4 04 5 SchutzansprücheI·· · ti Il IMI · · ·· 6VPA 88 G 4 04 5 Protection claims 1. Wickelstromwandler mit mindestens einem eine Sekundärwicklung (3) tragenden, ringförmigen Eisenkern (2), mit einer mit ihren Windungen das Fenster (4) des Eisenkernes (2) durchsetzenden Primärwicklung (5) mit einer leitenden Umhüllung und mit einem im Fenster (4) des Eisenkernes (2) an die Sekundärwicklung (3) anliegenden, einen durchgehenden Längsschlitz (12) aufweisenden Ringkondensator (10), dessen zwei die Elektroden des Ringkondensators (10) bildende, auf unterschiedlichen Seiten des Ringkondensators (10) befindliche Beläge (14,19) mit elektrischen Anschlußleitungen (17,18) fur sekundäre Anschlußklemmen versehen sind,
dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen don Belägen (14,19) leitende, zylindrische Einlagen (15,16) befinden, die sich koaxial ausgerichtet mindestens über einen Teil der Länge des Ringkondensators (10) erstrecken und mit den Anschlußleitungen (15,16) verbunden sind.1. Winding current transformer with at least one ring-shaped iron core (2) carrying a secondary winding (3), with a primary winding (5) with a conductive sheath, the windings of which pass through the window (4) of the iron core (2), and with a ring capacitor (10) which is in contact with the secondary winding (3) in the window (4) of the iron core (2) and has a continuous longitudinal slot (12), the two coatings (14, 19) of which form the electrodes of the ring capacitor (10) and are located on different sides of the ring capacitor (10) and are provided with electrical connecting lines (17, 18) for secondary connecting terminals,
characterized in that conductive, cylindrical inserts (15, 16) are located between the coatings (14, 19), which extend coaxially aligned over at least part of the length of the ring capacitor (10) and are connected to the connecting lines (15, 16). 2. Wickelstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei zwei Einlagen die dem inneren Belag (14) benachbarte Einlage (15) mit der elektrischen Anschlußleitung des äußeren Belages (19) und die dem äußeren Belag (19) benachbarte Einlage (16) mit der elektrischen Anschlußleitung (17) des inneren Belages (14) verbunden 1st.2. Winding current transformer according to claim 1, characterized in that, in the case of two inserts, the insert (15) adjacent to the inner coating (14) is connected to the electrical connection line of the outer coating (19) and the insert (16) adjacent to the outer coating (19) is connected to the electrical connection line (17) of the inner coating (14).
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