DE9002819U1

DE9002819U1 - Gasisolierter kombinierter Strom- und Spannungswandler

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Publication number: DE9002819U1
Application number: DE9002819U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1990-03-10
Publication date: 1990-07-12
Anticipated expiration: 2000-03-11

Description

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Dipl.-Volkswirt Peter Raupach

D-8600 Bamberg

Gasisolierter kombinierter Strom- und Spannungs

wandler

Die Erfindung betriff:, eir*«2n gas?, sciiertei' kombinierten Strom- und Spanungswand¹^r in Isoliermantelbauweise mit einem druckfeder» Isolator, der d-i? Hoch- und Niederspannungswicklung sowie den EJ.s^kern des Spannungswandlers vollständig umschließt und unten mittels eines Sockels gasdicht abgeschlossen und oben mit einem Trageflansch versahen ist.

Aus dem OE-GM 18 89 457 ist ein derartiger gasisolierter kombinierter Strom- und Spannungswandler bekannt, aqi dem der Stromwandler in Kopfbauweise oberhalb des Isolators

auf dem Trageflansch angeordnet ist. Dieser Stromwandler { ) ist von einem Metallgehäuse umgeben, das eirie komplizierte Form aufweist und gasdicht mit dem Trageflansch verbunden sein muß, um das unter Druck stehende Isoliergas sicher aufzunehmen. Auch die isolierten Durchführungen für den

Primärleiter des Stromwandlers durch das Metallgehäuse

müssen entsprechend gasdicht sein.

Aus der DE-OS 14 88 279 ist ein ölisolierter kombinierter Strom- und Spannungswandler mit einem gemeinsamen säulenförmigen Isoliergefäß für die übereinander angeordneten

aktiven Teile des Spannungswandlers und des Stromwandlers bekannt. Wegen der Füllung des Isoliergefäßes mit isolierendem Öl ist das obere Ende des Isoliergefäßes nicht hermetisch abdichtbar, sondern steht mit einem Ölausdchnungsgefäß bekannter Bauart in Verbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kombinierten Strom- und Spannungswandler aer eingangs angegebenen Art zu schaffen, der einerseits eine komplizierte Form des Stromwandlergfcnäuses vermeidet und andererseits mit möglichst wenigen unter Druck stehenden Dichtungsstellen auskommt, um die Herstellungskosten zu senken und die FunLcionssicherheit dieses kombinierten Strom- und Spannu/igswandlers zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst .

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere c'arin, daß der Wandler - wie an sich bekannt die Form eines Zylinders aufweist, der im wesentlichen aus einem rohrförmigen Isolator besteht, dessen obere Öffnung durch einen scheibenförmigen Trageflansch und dessen untere Öffnung durch einen scheibenförmigen Sockel vollständig abgedichtet sind, wobei alle Durchführungen für die elektrischen Verbindungen nur durch den Trageflansch und durch den SocKel geführt sind. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise mit einer geringeren Bauhöhe erreicht, was di<* Stabilität erhöht und einen Einsatz dieses kombinierten Strom- und Spannungswandlers auch in Erdbebengebieten ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele

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f &igr; '] . 1 einen konini&eegr; i &rgr; rt,en St, rom und Spannung sw;i&eegr;d J &rgr; r

cjem;iß rler F-" rf &igr; nduruj von der Sei ti; &igr; m I ;inns f' s (; ti &eegr; i 11 ,

Fig. 2 den kombinierten Wandler gemäß Fig. 1 i einer

Ansicht von oben und
Fig. 3 eine Ansicht", des Stromwandlers gemäß dem Schnil'

III-III der Fig. 1.
IO

Mit 1 ist oin unter dem üblichen Überdruck eines inerten Isoliergases, wie beispielsweise Schwefelhexafluorid,

' stehender kombinierter Strom- und Spannungswandler bezeichnet. Dieser besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Isolator 7 aus Porzellan, Epoxydharz oder einem aus einem GFK-Rohr mit angegossenen Silikonrippen gebildeten Verbundwerkstoff , aus einem den Isolator 7 unten gasdicht abschließenden Sockel 12, der über ein Fundament 11 das Sekundärsystem 5, 6 des Stromwandlers 3 trägt, und aus einem den Isolator 7 oben gasdicht abschließenden Trageflansch 8, der den kompletten Spannungswandler 2, den Primärleiter 4 des Stromwandlers 3, Durchführungen 10 für die Hochspannung= anschlüsse des Strom- und Spannungswandlers 3, 2 und die Primäranschlüsse 9 trägt. Innerhalb des Fundamentes 11 ist

. 25 ein Ausleitungsrohr 22 angeordnet, durch das die Sekundärausleitungen 21 des Strom- und Spannungswandlers 3, 2 zu einen unterhalb des Sockels 12 vorgesehenen Klemmenkasten 23 verlaufen .

Has Aus! ei t.ijngsrohr 22 steckt in einem vorzugsweise aus mehreren Ringkerren 5 mit zugehörigen Sekundärwicklungen 6 und einer einen Ring bildenden Gießharzutrhüllung bestehenden Sekundärsystem des Stromwandlers 3, das auf dem bevorzugt aus vier im Quadrat angeordneten, an der oberen Seite durch eine Metallplatte 33 mechanisch miteinander

verbundenen Mnt.nl I stilt /en 36 aufgebauten Fundament 11

ruht. G run ds fit / 1 ic; ti konnten auch drc Mntn.1. J stützen 3 G in
einer Druiecksnnortlnung vorgesehen sein.

^r) Um beim Betrieb einn bei Temperaturänderungnn mögliche

unterschiedliche Längenausdehnung der Metallstützen 36 des
Fundamentes 11 und des Ausleitungsrohres 22 auszugleichen
und auch um die Montage des Sekundärsystems 5, 6 des
Stromwandlers 3 auf dem Aubleitungsrohr 22 zu vereinfachen, "Jj ist die Verbinduna zwischen der Ausleitunqsstelle 34 an der ^j

1 Unterseite des Sekur.därsystems 5, 6 und dem Ausleitungs- ij rohr 22 mechanisch als langsverschiebbare Steckverbindung ; ausgebildet. Das obere Ende des Ausleitungsrohres 22 ist &igr;

dabei nach Art eines Gleitsitzes von einer oder mehreren j

Kontaktfedern 35, beispielsweise als im Ring um das Aus- jj

leitungsrohr 22 angeordnete Ringkontaktfedern, Vorzugs- )

weise als mehrfach geschlitzter Kragen, koaxial umgeben und &igr;

federnd gehalten. ■!

Der Primärleiter 4 des Stromwandlers 3 ist U-förmig ausgebildet, wobei dessen waagrechter Schenkel 13 die öffnung 14 J der Eisenkerne 5 und der Sekundärwicklungen 6 koaxial durch- | setzt und dessen senkrechte Schenkel 15 zum Trageflansch 8 f hochgeführt und an diesem befestigt sind. Der Primärleiter

4 besteht aus wenigstens zwei voneinander isolierten pa- $

rallelen Strängen, die außerhalb des Wandlergehäuses wahl- \ weise parallel oder in Serie schaltbar sind. Die Fig. 2 ■{

zeigt von oben, wie ein aus vier voneinander isolierten ',

parallelen Strängen bestehender Primärleiter 4 außerhalb i

des Wandlergehäuses beispielsweise in Serie geschaltet ist, '' nämlich durch entsprechende Anbringung von Kontaktlaschen
27, 28, 29 unter Einbeziehung zweier halbkreisförmiger
Rückleiter 30 als Verbindungsleiter zwischen den Strängen.

Zwei suf dem Trageflansch 8 angeschraubte Winkel 31 weisen |

je ein^ Öse 7um Einhängen von Kranhaken auf, mit deren Hilfe dfM Iraqeflansch 8 zusammen mit allen daran befestigten Wandlerteilen boi der Montage gehoben und nbgeserkt. werden kann.
5

! Der Trageflansch 8 trägt ferner den kompletten Spannungswandler 2, der zwischen den senkrechten Schenkeln 15 des &iacgr; Primärleiters 4 des Stromwandlers 3 angeordnet ist. Eine

l! auf Niederspannungspotential liegende, die Hoch- und

10 Niederspannungswicklungen 17. 18 des Spannungswandlers 2 umgebende Abschirmelektrode 19 ist mit einer auf Niederspannungspotential liegenden metallischen oder metallisierten Hülle 20 der Sekundärwicklungen 6 des "Stromwandlers 3 elektrisch verbunden.
15

Zur Vereinfachung der Montage weist der Spannungswandler unten, also in Richtung zum Stromwandler 3, einen Stecker

24 einer Vielfachsteckvorrichtung auf (Fig. 3), an die seine Sekundärleitungen angeschlossen sind, während oberhalb des Stromwandlers 3 eine entsprechende Kupplung 25 der Vielfachsteckvorrichtung angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, daß das Zusammenstecken der Steckverbindung 24,

25 beim Aufsetzen des Traqeflansches 8 auf den Isolator 7 selbsttätig erfolgt. Um temperaturbedingte und/oder druckbedingte axiale Längenänderungen auszugleichen, weist die Steckverbindung 24, 25 ein entsprechendes Axialspiel auf.

Die Sekundärausleitungen 21 von der Kupplung 25 zum Ausleitungsrohr 22 sind entlang einer das Sekundärsystem 5, des Stromwandlers 3 umgebenden Gießharzumhüllung nach unten geführt oder in die Gießharzumhüllung eingeformt.

Der Stecker 24 ist unten an einem das Sekundärsystem 17, 18 des Spannungswandlers 2 umgebenden Gießharzkörper angebracht oder angeformt.

D &bgr; r Eisenkern 1.6 dos Spannung;;wand] &rgr; rs 7 st. a 1 s Monte].

kern aus'j p. hi 1 det: und in horizontal «ir Fb &rgr;. &eegr; &pgr; verlaufend angeordnet. Dahei orqiht. sich &ugr; . &pgr; . eine &pgr; icdr &igr; up &igr; ■; Bauwp._L'.n. Dip Befestigung dps Ei spnkecnü 16 erfolul &ugr; &eegr; mi t.tp !bar oMer über

·'"> Winkelstücke mittelbar an dem TrngefInnsch fi. Auf allen Innenflächen des tisenkerns 16 sind Abschirmungen 26 angebracht, die am zum Stromwandler 3 hinweisenden Ende nach hinten auswärts ballig ausgebildet sind.

Damit beim Aufsetzen des Spannungswandlers 2 die Steckver

bindung 24, 25 in Drehrichtung ohne Mühe in genauer Winkellage zusammengesteckt werden kann, sind an dem Stecker 24 ' und an der Kupplung 25 Kodierelemente 37 angebracht, wie in Fig. 3 zu sehen ist, beispielsweise in Form von Nuten und Federn oder von Stiften und Bohrungen.

Der Eisenkern 5 des Stromwandlers 3 besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten, mit Sekundärwicklungen versehenen Ringkernen, von denen einer oder mehrere als Meßkerne oder für Schutzzwecke einsetzbar sind.

Um eine günstige Feldverteilung zu erreichen, liegt der Eisenkern 16 und der Anfang der untersten Lage der Hochspannungswicklung 17 des Spannungswandlers 2 auf Hoch-Spannungspotential, so daß das Potential der einzelne?.

Lagen der Hochspannungswicklung 17 bis zum Ende der obersten Lage auf Null abnimmt. Ferner ist über der obersten Lage der Hochspannungswicklung 17 die mit der Abschirmelektrode 19 versehene Sekundärwicklung 18 angeordnet.

Zum Schutz des kompletten Wandlers 1 gegen die Gefahr einer Explosion durch unbeabsichtigten Überdruck in dem gasdicht abgeschlossenen Innenraum des Isolators 7 ist an dem Trageflansch 8 eine Berstscheibe 32 angebracht, die eine in dem Trageflansch 8 vorgesehene Bohrung 38 gasdicht abschließt.

Diese Bohrung 38 dien- auch dazu, während der Montage Zugang zu dem Innenraum zu haben, um beispielsweise etwaige Montagegestelle nach dem Zusammenbau des Wandlers 1 entfernen zu können.

Claims

Schutzansprüche

1. Sasisolierter kombinierter Strom- und Span* iijs-

wandler in Iso'Liermantelbauweise mit einem d.vuckfesten _B

I Isolator, der die Hoch- und Niedorüpannungswicklunc:, ^m

sowie den Eisenkern des Spannungswandlers vollständig umsch LeBt und unten mittels eines Sockels gasdieh / abgeschlossen und oben mit einem Trageflansch ver- I

sehen ist, dadurch gekenrreichnet, da3 auch die Primär- und Sekundärwicklungen (4, 6) und der oder die Eisenkerne (5) des Stromwandlers (3) vollständig innerhalb des Isolators (7) angeordnet sind und daß der Trageflansch (8) den Isolator (7) auch oben ganzflächig gasdicht abschließt und gleichzeitig Träger für die Primäranschlüsse (9) und die gasdichte(n) Durchführung bzw. Durchführungen (10) für die Hoch- Spannungsanschlüsse des Strom- und Spannungswandlers (3, 2) ist.

2. Kombinierter Wandler nach Anspruch 1, dadurch ( gekennzeichnet, daß sich die Sekundärwicklungen (6) einschließlich des bzw. der Eisenkerne (5) des Stromwandlers (3) an einem Fundament (11) abstützen, das mit dem Sockel (12) verbunden ist.

3. Kombinierter Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Primärleiter ausge bildete Primärwicklung (4) des Stromwandlers (3) U-förmig

gestaltet ist, dessen waagerechter Schenkel (13) die Öffnung (14) des bzw. der Eisenkerne (5) und der Sekundärwicklungen (6) des Stromwandlers (3) koaxial durchsetzt und dessen senkrechte Schenkel (15) zum Trageflansch (8) hochgeführt und mit den Hochspannungsanschlüssen elektrisch verbunden sind.

4. Kombinierter Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3_E dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (16) scie die Hochspannungs- und Niederspannungswicklungen {17, 18) des Spannungswandlers (2) oberhalb des Stromwanaiers (3) am Trageflansch (8) befestigt sind.

5. Kombinierter Wandler nach Anspruch 3 oder 4, üs.

gekennzeichnet , da8 der ü;., nnungswi ^dler (2) zwischen den senkr . :hten Schenkeln (15) des PTo.märleiters (4) des Stromwandlers (3) angeordnet iüL

6. Kombinierter Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf Niederspannungspotential liegende Abschirmelektrode (19) des Spannungswandler (2) mit einer auf Niederspannungspotential liegenden metallischen oder metallisierten Hülle (2&udigr;) der Sekundärwicklungen (6) des Stromwandlers (3) elektrisch verbunden ist.

7. Kombinierter Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Sekundärausleitungen (21) des Spannungs- und Stromwandlers (2, 3) durch ein Ausleitungs-

rohr (22) gemeinsam zu einem Klemmkasten (23) außerhalb des Sockels (12) des Isolators (7) geführt sind.

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8. Kombinierter Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklungen (6) einschließlich des bzw. der Eisenkerne (5) des Stromwandlers (3) auf dem aus drei oder vier Metallstützen (36) bestehenden Fundament (11) ruhen, die auf dem Sockel (12) im Dreieck oder im Quadrat angeordnet und oben durch eine i.3tallplatte (33) mechanisch miteinander verbunden sind.

9. Kombinierter Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, üaß die Verbindung zwischen der Ausleitungsstelle (34) an der Unterseite des Sekundärsystems (5, 6) und dem Ausleitungsrohr (22) mechanisch es längsverschiebbare Steckverbindung ausgebildet-ist.

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10. Kombinierter Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Ausleitungsrohres (22) nach Art eines Gleits^tzes von einer oder mehrerer Kontaktfedern (35) , beispielsweise als im Ring um das Ausleitungsrohr (22) angeordnete Ringkontaktfsdern, vorzugsweise als mehrfach neschlitzter Kragen, koaxial umgeben und federnd gehalten ist.