DE905407C

DE905407C - Gleichspannungswandler fuer sehr hohe Spannungen

Info

Publication number: DE905407C
Application number: DEA12055D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Werner Kraemer
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-10-18
Filing date: 1941-10-18
Publication date: 1954-03-01

Description

Gleichspannungswandler für sehr hohe Spannungen Es sind Gleichspannungs vandler beka mitgeworden, bei denen die Spannung durch den ihr proportionalen Strom über einen Gleichstromwandler gemessen wird. Die Primärwicklung wird hierbei mit hoher Windungszahl und hohem Ohmschen Widerstand ausgeführt, so daß die Größe des den Eisenkern de.s Wandlers vormagnetisierenden Gleichstromes auf einen bestimmten Wert begrenzt wird.
Bei höheren Spannungen macht die Unterbringung des primären Ohmschen Widerstandes in der Wicklung Schwierigkeiten da die Primärwicklung sehr groß wird und die Stromwärmeverluste in dem Widerstand beträchtlich sind. Es wurde deshalb bereits vorgeschlagen, den Wilderstand für sich getrennt vor die Wicklung zu schalten.
Bei sehr hohen Spannungen würde aber auch dieser Widerstand sehr groß werden, so daß nach anderen Wegen gesucht werden muß, um eine einwantdfreie Beherrschung der Spannung und der Stromwärmeverluse zu erreichen.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die Primärwicklung des Wandlers über mehrere nach Art einer Kaskade hintereinandergeschaltete Widerstands elemente an die Hochspannung anzuschließen. Da jetzt die einzelnen Widerstandselemente nur für einen Bruchteil der Spannung und der Stromwärmeverlus,te bemessen zu werden brauchen, können sowohl die Spannung, die jetzt sogar durch die Hintereinanderschaltung der einzelnen Elemente gleichmäßig gesteuert wird, als auch die Stromwärmeverluste gut beherrscht werden.
Wenn man die Widerstandselemente alle für die gleiche Ohmzahl bemißt und für den entsprechenden Spannungsabfall isoliert, läßt eine wirtschaftliche Herstellung dieser Vorwiderstände ermöglichen. Außerden kann der Gleichspannungswandler allen betriebsmäßlig vorkommenden Spannungen einfach durch Hintereinanderschaltung einer entsprechenden Anzahl Elemente angepaßt werden.
Entwickelt man beispielsweise den eigentlichen Wandler und die einzelnen Widerstandselemente für 20 kV, so kann man die Gleichspannung von 40 kV durch Hintereinanderschaltung des Wandlers mit einem Vorwiderstand, 60 kV durch Hintereinanderschaltung des Wandlers mit zwei Vorwiderständen und 80 kV und 100 kV usw. durch Vorsehung einer entsprechenden Anzahl Vorwiderstände messen.
Die einzelnen Widerstandselemente können hierbei mannigfaltige Ausführungsformen erhalten, z. B. können sie die Form von Hängeketten haben oder als einzelne Isolatorringe zu einem Säulenwandler zusammengesetzt werden.
Diese beiden Ausführungsbeispiele sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben.
Fig. I zeilgt ein Ausführungsbeispiel nach Art der bekannten Hängekette, die aus einzelnen Kappenisolatoren aufgebaut ist. Die Gleichstromhochspannungsleitung 1 trägt an dieser Stelle eine Klemme 2, an der die einzelnen Isolatoren, die die Ölwiderstände 3, 4 und 5 enthalten, kettenförmig aufgehängt sind. Das letzte Glied 5 steht mit dem Kopf 6 des Wandlers in leitender Verbindung, so daß der durch die Widerstände 3, 4 und 5 begrenzte Strom zu der Primärwicklung 8 des Gleichstromwandlers fließen kann. Kern und Wicklung dieses Wandlers sind wie bei einem normalen Wechselstrowandler in einem Kasten 9 eingebaut, der ein flüssiges oder halbflüssiges Isoliermittel enthält und oben einem Durchführungsisolator 10 trägt.
Das Ende der Hochspannungswicklung 8 ist an den Kasten geführt, der geerdet ist. Die Kappen der Isolatoren liegen an der jeweiligen Teilspannung, womit die Spannung entlang der Kette gesteuert ist. Der Wandler wird in Schaltanlagen zweckmäßig auf ein Konsol 11 befestigt. Er kann aber ebensogut auf die Erde gestellt werden, nur muß dann entweder zwischen letztem Glied und Wandler oder zwischen erstem Glied und Leitung ein entsprechendes Leitungsstück eingeschaltet werden.
Fig. 2 zeigt die Ausführung in Form eines Säulenwandlers. Die einzelnen Widerstandsglieder sind hierbei innerhalb der Isolatorstümpfe 15 bis 18 eingebaut, die durch Flansche 19 übereinander befertigt sind. Zur besseren Steuerung der Spannung entlang der Isolatorsäule sind die Flansche, die gut abgerundet sind, jeweils an Spannung gelegt. Der eigentliche Wandler sitzt wieder in einem mit einem Isoliermittel gefüllten Kasten 21, der oben die Isolatorsäule trägt. Die Verbindung zu der Gleichstromhochspannungsleitung 1 wird über ein Seil 22 vorgenommen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Gleichspannungswandler, bei dem die Spannung durch den der Spannung direkt proportionalen Strom in einem. Gleich stromwandler mit sehr hoher Windungszahl und vorgeschaltetem hohem Widerstand, der gleichzeitig den Primärstrom des Wandlers begrenzt, gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Wandlers über mehrere kaskadenartig hintereinanderliegende Widerstandselemente an die Hochspannung angeschlossen ist.
2. Spannungswandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente alle gleichen Ohmschen Widerstand haben und damit alle für einen entsprechenden gleichen Spannungsabfall bemessen sind.
3. Spannungswan,dler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung an die verschiedenen Spannungen durch Auswahl der entsprechenden Anzahl Widerstandselemente vorgenommen wird.
4. Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandselemente zu einer Hängekette zusamlmengeschaltet werden.
5. Spannungswandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Widerstandselemente zu einem Stützer zusammengefaßt werden.
6. Spannungswandler nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Widerstandselemente enthaltenden Gehäuse mit einem flüssigen oder halbflüssigen Isoliermittel gefüllt werden.