DE8904684U1

DE8904684U1 - Ringkernstromwandler zum Einbau in eine metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsschaltanlage

Info

Publication number: DE8904684U1
Application number: DE8904684U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1989-06-15

Description

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Siemens Aktiengesellschaft 89 6 4 0 5

Ringkernstromwandler zum Einbau in eine metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsschaltanlage

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ringkernstromwandler zum Einbau in eine metallgekapselte, gasisolierte Hochspannungsschaltanlage, der ein einseitig offenes zylindrisches Gehäuse aufweist, dessen Mantelflache zu einem äußeren Durchmesser auf§ebaucht ist, der großer als des Durchmesser der mit ihm über stirnseitige Flansche verbindbaren Kapselung der Hochspannungsschaltanlage ist, mit mindestens einem mit Sekundärwicklung versehenen, innerhalb des Gehäuses angeordneten Rlngkgrn und einem zentriseh in der Öffnung des Ringkerns verlaufenden Primerleiter, bei dem tier Ringkern ein inneres Rohr umgibt, das nur auf einer Stirnseite mit dem Gehäuse elektrisch verbunden ist.

Ein derartige* Rir.gkernstromwandler ist aus den "Brown Boveri-Mitteilungen 1967, Seite 770, Bild 2 bekannt. Bei diesem bekannten Ringkernstromwandler ist das innere Rohr, auf weiches die Ringkerne mit dem Sekundärsystem aufgeschoben werden, dem Durchmesser der Kapselung entsprechend ausgebildet und trägt auf einer Stirnseite einen Befestigungsflansch, mit dem es mit einem normalen Befestigungsflansch der Kapselung der Hochspannungsschaltanlage verbindbar ist. Benachbart zu diesem Befestigungsflansch ist das innere Rohr in einem für das Einbringen der Befestigungsmittel erforderlichen Abstand mit der Stirnwand des einseitig offenen, sich aufbauchenden zylindrischen Gehäuses des Ringkernstromwandlers verbunden, dessen äußerer Durchmesser der Mantelfläche entsprechend der Höhe der Ringkerne größer als der Durchmesser der Kapselung ist. Die Stirnfläche der offenen Mantelfläche dieses Gehäuses 1st ebenfalls als Befestigungsflansch ausgebildet, der die Verbindung zu einem entsprechenden Befestigungsflansch an der

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1 Kapselung herstellen soll. Das innere Rohr ist auf dieser Stirnseite kürzer als das offene Gehäuse, so daß es, wenn der Stromwandler in der Hochspannungsschaltanlage eingebaut ist,

H einen Abstand zu der benachbarten Kapselung aufweist und somit If 5 zu dieser elektrisch isoliert ist. I Bei dieser bekannten Anordnung wird durch die einseitig offene

§ Form des Gehäuses erreicht, daß die Ringkerne des Stromwandlers

I mit dem Sekundärsystem einfach auf das innere Rohr aufgeschoben

I 10 werden können, das somit für diese als Tragkörper wirkt. Diese I Anordnung setzt aber voraus, daß der Befestigungsflansch der

&Ggr; Kapselung, der mit der offenen Stirnseite des Gehäuses zu ver-

1 binden ist, einen größeren Durchmesser als der normale Befesti-

Jf gungsflansch der Kapselung aufweisen muß, da dieser mit dem

t 15 äußeren Durchmesser der aufgebauchten Mantelfläche überein-I stimmt. Dies bedeutet eine Sonderbauform für den angren-

^% 7enden Kapselungsteil. Außerdem weist ein derartig aufgebauter

Ringkernstromwandler nur eine geringe mechanische Steifigkeit : auf, da das innere Rohr im Bereich der offenen Stirnseite des

20 Gehäuses gegenüber der Kapselung nicht abgestützt werden kann, sondern nur über zusätzliche Isolatoren zur Mantelfläche des

Gehäuses hin.

: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ringkern-

% 25 stromwandler zum Einbau in eine matallgekapselte, gasisolierte '" Hochspannungsschaltanlage ein einfach ausgebildetes Gehäuse zu

schaffen, das sowohl einen leichten Einbau der Ringkerne ermöglichen als auch eine genügend große mechanische Steifigkeit aufweisen soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ringkernstromwandler der eingangs beschriebenen Art gemHd der Erfindung das innere Rohr mit einer flanschartigen Stirnwand versehen, an deren dem Rohr zugewandten Fläche die Stirnfläche der offenen Mantel-35 fläche des Gehäuses befestigt ist und deren äußere Stirnfläche _t: mit dem Flansch der Kapselung verbindbar ist.

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Die Ringkerne des Stromwandlers liegen somit zwischen zwei jeweils auf einer Seite mit einer Stirnwand versehenen rohrförmigen Teilen, wobei sich Jede Stirnwand zumindest über den zwischen beiden Rohren liegenden Durchmesserbereich erstreckt. Vor der Verbindung dieser beiden Teile untereinander können die Ringkerne in einfachster Heise auf das innere Rohr geschoben und dort festgelegt werden. Dann werden beide Teile des Gehäuses uberelnandergeschoben und an der Stirnwand des inneren Rohres miteinander verbunden. Der isolierende Abstand zwischen dem inneren Rohr und dem Gehäuse liegt vor der wiederum zum Durchmesser der Kapselung heruntergezogenen Stirnwand des aufgebauchten Gehäuses, also vor seiner geschlossenen Seite. Dadurch ergibt sich eine große mechanische Steifigkeit für den Stromwandler, auch wenn dieser noch nicht mit den angrenzenden

Kapselungsteilen der Hochspannungsschaltanlage verbunden ist.

Man hat weiterhin den Vorteil, daß auf beiden Selten des Stromwandlers die normalen Befestigungsflansche der Kapselung angeschlossen werden können, obwohl man hinsichtlich der Durchmesserwahl für das innere Rohr und auch für die äußere Mantelfläche von dem Durchmesser der Kapselung unabhängig ist.

Die flanschartige Stirnwand für das innere Rohr kann zu diesem in geeigneter Weise einteilig ausgebildet werden. Sie kann z. B. angegossen sein oder auch mittels einer Schweißnaht mit dem Rohr verbunden sein. Dadurch wird die erzielte Steifigkeit des Tragkörpers für die Ringkerne nicht beeinflußt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welche die Erfindung aber nicht beschränkt ist, noch näher erläutert. Die Figuren zeigen jeweils, schematisch dargestellt, einen Längsschnitt durch den Ringkernstromwandler und durch benachbarte Kapselungsteile. In allen Figuren sind für jeweils gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

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Bei einer metallgekapselten, insbesondere mit SF^-druckgasisolierten Hochspannungsschaltanlage, sind Gehäuse der rohrförmigen Kapselung 1, die mittig von einem Hochspannung führenden elektrischen Leiter 2 durchsetzt werden, über ihre fsfestigungsflansche 3 mit dem Gehäuse 4 eines Ringkernstrofflwandlers 5 verbunden, bei dem der elektrische Leiter 2 den Prlmürlelter bildet.

Die Ringkerne 6 mit Sekundärwicklung des Ringkernstromwandlers 5 umgeben ein inneres Rohr 7, das nur auf einer Stirnseite, die als flanschartige Stirnwand 8 ausgebildet ist, mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Auf der anderen Stirnseite 9 weist das innere Rohr 7 einen Abstand zu der auf Erdpotential befindlichen Stirnwand 10 des Gehäuses 4 auf, und 1st mithin gegenüber dieser elektrisch isoliert. Oas innere Rohr 7 ist an dieser Stirnseite 9 gekrümmt ausgebildet und wirkt somit als Abschirmelektrode zur Steuerung dss elektrischen Feldes im Innern des Ringkernstromwandlers 5.

Infolge der für die Ringkerne 6 mit Sekundärwicklung erforderlichen Höhe ist das Gehäuse 4 von seinem Befestigungsflansch 11, der in seinen Abmessungen dem normalen Befestigungsflansch 3 der rohrförmigen Kapselung 1 entspricht, ausgehend über die Stirnwand 10 zu einer Mantelfläche 12 aufgebaucht, deren

Durchmesser größer als der Durchmesser der rohrförmigen

Kapselung 1 ist. Die Mantelfläche 12 ist einseitig offen und endet in einer Stirnfläche 13, die geeignet ist, nicht dargestellte, sondern nur angedeutete Befestigungsmittel aufzunehmen. Mit diesen wird die Stirnfläche 13 der Mantelfläche 12 des Gehäuses 4 mit der flanschartigen Stirnwand 8 des inneren Rohres 7 verbunden.

Dies erfolgt, nachdem die Ringkerne 6 mit den Sekundärwicklungen auf dem inneren Rohr 7 aufgeschoben sind und dann auf diesem durch Umgießen mit Gießharz, z. B. Epoxidharz, festgelegt sind, wodurch sich eine Isolierunterlage 14 bildet,

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welche auf einfachste Weise die Isolierung der Ringkerne $ und den Ausgleich von ihren Fertigungstoleranzen gestattet.

Das Gehäuse 4 weist somit zwei rohrförmige Teile auf, nämlich das inrsre Rohr 7 und die Mantelfläche 12. Diese enden jeweils einseitig mit einer Stirnwand, nämlich die flanschartige Stirnwand &thgr; und die Stirnwand 10. Sie sind dann ineinander geschachtelt derart, daß die beiden Stirnwände 8, 10 außen liegen und das Gehäuse 4 abschließen, und sind miteinander zwischen der flanschartigen Stirnwand 8 und der Stirnfläche 13 verbunden. Dadurch ergibt sich ein mechanisch sehr stabiler und steifer Aufbau des Ringkernstromwandlers 5, der auf beiden Stirnseiten an die normalen Befestigungsflansche 3 der rohrförmigen Kapselung 1 angeschlossen werden kann. Dazu sind sowohl auf der Stirnwand 8 als auch auf dem Befestigungsflansch 11 auf einem entsprechenden inneren Durchmesser nicht dargestellte Befestigungsmittel anbringbar.

Bei diesem Aufbau des Gehäuses 4 können die Durchmesser sowohl des inneren Rohres 7 als auch der Mantelfläche 12 unabhängig von dem Durchmesser der rohrförmigen Kapselung gewählt werden, nämlich nur entsprechend dem Bedarf für den Ringkernstromwandler 5. So zeigen die Figuren 2 und 3 Ausführungen, bei denen das innere Rohr 7 einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der Kapselung 1 ist.

In Fig. 1 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die flanschartige Stirnwand 8 an das innere Rohr 7 angegossen ist. Die Figur 2 zeigt dagegen eine hinsichtlich der Festigkeit gleichwertige, an das innere Rohr 7 angeschweißte Stirnwand 8.

Bei gasisolierten Hochspannungsschaltanlagen werden häufig die rohrförmigen Kapselungen 1 durch einen Durchführungsisolator abgeschlossen, der als Schott ausgebildet ist und den Gasraum 16 im Inneren der rohrförmigen Kapselung 1 vom benachbarten Gasraum 17 im Inneren des Ringkernstromwandlers 5 trennt. Fur

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die gasdichte Befestigung des Durchführungsisolators 15 ist Stirnwand &thgr; auf der äußeren Stirnfläche 18 mit einer ansatzartigen Halterung 19 versehen, welche die Mantelfläche des Durchführungsisolators 15 umgibt und gleichzeitig die nui angedeuteten Befestigungsmittel für den Befestigungsflansch der Kapselung 1 aufnimmt. Dadurch wird der Durchführungsisolator 15 gasdicht eingeklemmt.

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Claims

Schutzanspruche &bgr;9 6 4 O 5 O |

1. Ringkernstromwandler zum Einbau in eine metallgekapselte, .; gasisolierte Hochspannungsschaltanlage, der ein einseitig

5 offenes zylindrisches Gehäuse aufweist, dessen Mantelfläche zu einem äußeren Durchmesser aufgebaucht ist, der großer als der Durchmesser der mit ihm über stirnseitige Flansche verbindbaren Kapselung der Hochspannungsschaltanlage ist, mit mindestens einem mit Sekundärwicklung versehenen, innerhalb des Gehäuses angeordnetem Ringkern und einem zentrisch in der öffnung des Ringkerns verlaufenden Primärleiter, bei dem der Ringkern ein inneres Rohr umgibt, das nur auf einer Stirnseite mit dem Gehäuse elektrisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß das innere Rohr (7) mit einer flanschartigen Stirnwand (8) versehen ist, an deren dem Rohr (7) zugewandten Fläche die Stirnfläche (13) der offenen Mantelfläche (12) des Gehäuses (4) befestigt ist und deren äußere Stirnfläche (18) mit dem Flansch (3) der Kapselung (1) verbindbar 1st.

2. Ringkernstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnwand (8) des inneren Rohres (1) auf der äußeren Stirnfläche (18) eine Halterung (19) für einen Durchführungsisolator (15) aufweist.

3. Ringkernstromwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Rohr (7) an seiner der Stirnwand (8) abgewandten Stirnseite (9) abgerundet ausgebildet ist.

4. Rlngkernstromwandler nach einem der Anmspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (8) an das Innere Rohr (7) angegossen ist.

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