DE970021C - Kombinierter Strom- und Spannungswandler - Google Patents

Description

• Kombinierter Strom- und Spannungswandler Die Erfindung betrifft einen kombinierten Strom-und Spannungswandler, bei dem der Stromwandler und der Spannungswandler in einem gemeinsamen, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden, zweckmäßig ölgefüllten Gefäß untergebracht sind. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß der Eisenkern des Spannungswandlers etwa die halbe Betriebsspannung führt und auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln die in zwei Spulen unterteilte Hochspannungswicklung trägt, daß jedoch der Eisenkern des Stromwandlers auf Erdpotential liegt und auf ein und demselben Schenkel die auf erdnahem Potential befindliche Sekundärwicklung sowie darüber entsprechend für die volle Betriebsspannung isoliert die Primärwicklung trägt und daß die beiden so bewickelten Eisenkerne derart in dem Gefäß untergebracht sind, daß der unbewickelte Teil des Stromwandlerkernes der mit ihrem einen Ende an Erde angeschlossenen Spannungswandlerspule, der bewickelte Stromwandlerkernschenkel mit den herausgeführten Primärwicklungsenden der anderen, mit ihrem einen Ende an die Hochspannung angeschlossenen Spannungswandlerspule zugewendet ist. Durch die Erfindung werden wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten kombinierten Wandlern erzielt. Bei diesen wird nämlich sowohl für den Spannungswandler als auch für den Stromwandler eine sogenannte Kaskadenschaltung benutzt; d. h. die Eisenkerne beider Wandler führen die halbe Betriebsspannung und sind galvanisch miteinander verbunden, und der Eisenkern des Spannungswandlers trägt auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln die in zwei Spulen unterteilte Hochspannungswicklung, der Eisenkern des Stromwandlers aufeinander gegenüberliegenden Schenkeln die durch Schubwicklungen miteinander gekoppelte Primär-und Sekundärwicklung.DieKernebenen stehen senkrecht zueinander, und der Spannungswandler liegt in dem vom Stromwandlerkern umfaßten Raum, oder der Stromwandler liegt in dem vom Spannungswandlerkern umfaßten Raum. Dadurch, daß bei der Erfindung ein Stromwandler verwendet wird, der Primär- und Sekundärwicklung auf ein und demselben Kernschenkel trägt, wird der Raumbedarf des kombinierten Wandlers erheblich geringer, weil ein solcher Stromwandler kleinere Abmessungen hat als ein sogenannter Kaskadenwandler, der auch noch Schubwicklungen benötigt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß man für den kombinierten Strom- und Spannungswandler dieselbe Stromwandlerkonstruktion verwenden kann, wie sie bei einfachen normalen Stromwandlern üblich ist. Weiterhin ist es möglich, den Stromwandler mit mehreren Kernen (sogenannten Meß- und Relaiskernen) auszurüsten, was bei Kaskadenwandlern und demgemäß bei den bisher bekannten kombinierten Strom- und Spannungswandlern auf Schwierigkeiten stößt und daher nicht geschehen ist. Es empfiehlt sich, den Stromwandler in an sich bekannter Weise in dem von den Schenkeln des Spannungswandlerkernes umfaßten Raum derart anzuordnen, daß die Kernebene des Stromwandlers senkrecht zur Kernebene des Spannungswandlers liegt. Dann wird es möglich, das Gefäß des kombinierten Wandlers gemäß der Erfindung im Durchmesser nur wenig größer, aber nur etwa ebenso hoch zu bauen wie ein lediglich einen Spannungswandler für die gleiche Betriebsspannung enthaltendes Gefäß. Gegenüber anderen bekannten kombinierten Wandlern, bei denen der Spannungswandler und der Stromwandler übereinander oder nebeneinander in einem gemeinsamen Gefäß untergebracht sind, hat die Erfindung den Vorteil einer wesentlich geringeren Bauhöhe bzw. eines wesentlich geringeren Durchmessers.
• In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel für einen. kombinierten Meßwandler gemäß der Erfindung dargestellt. Mit i i ist der Eisenkern des Spannungswandlers bezeichnet, der auf einander gegenüberliegenden Schenkeln die in die beiden lagenweise gewickelten Spulen 12 und 13 unterteilte Hochspannungswicklung trägt. Das Ende 14 der äußersten Wicklungslage der Spule 12 liegt an der Hochspannung, während das Ende 15 der äußersten Wicklungslage der Spule 13 an Erde angeschlossen wird. Die Niederspannungs- oder Sekundärwicklung des Spannungswandlers ist um die äußerste Wicklungslage der Spule 13 herumgewickelt; ihre zu den sekundären Anschlußklemmen führenden Enden sind mit 16, 17 bezeichnet. Unmittelbar auf den beiden die Spulen 12 und 13 tragenden Schenkeln des Eisenkernes i i sind die Schubwicklungen 18 und i9 aufgebracht, deren Verbindungsleitung 2o mit dem auf dem halben Hochspannungspotential befindlichen Eisenkern i i galvanisch verbunden ist. In dem von den Schenkeln des Eisenkernes i r umfaßten Raum befindet sich der Stromwandler, dessen geerdeter Eisenkern 21 senkrecht zur Ebene des Kernes i i liegt und auf seinem oberen Schenkel die gestrichelt angedeutete Stromwandlersekundärwicklung 22 und darüber entsprechend für die volle Betriebshochspannung isoliert die Stromwandlerprimärwicklung 23 trägt. Die herausgeführten Enden 2q., 25 der Primärwicklung, von denen eines mit dem an Hochspannung angeschlossenen Ende 14 der Spannungswandlerspule 12 verbunden ist, sind der Spule 12 zugewendet, während der unbewickelte Teil des Stromwandlerkernes 21 der außen Erdpotential aufweisenden Spule 13 des Spannungswandlers zugekehrt ist, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die an die Stromwandlersekundärklemmen angeschlossenen Enden der Sekundärwicklung 22 sind mit 26 und 27 bezeichnet. Das die beiden Wandler aufnehmende Gefäß besteht aus dem Isoliermantel 28 (z. B. Porzellan oder Hartpapier) und dem nicht dargestellten metallenen, auf Hochspannungspotential befindlichen Deckel sowie dem auf Erdpotential befindlichen, ebenfalls nicht gezeichneten Metallfuß. Das Gefäß ist vorzugsweise mit Öl gefüllt. Man kann aber auch ein anderes Isoliermittel, beispielsweise ein Kunstgießharz, verwenden. Gegebenenfalls kann bei Einbettung der beiden Wandler in härtbares Kunstharz der besondere Isoliermante128 fortfallen, wenn die Oberfläche des die aktiven Wandlerteile enthaltenden Kunstharzkörpers genügend kriechstromfest ist. Die Spulen i2, 13 und 22, 23 werden in üblicher Weise hergestellt oder auch in an sich bekannter Weise in Kunstharz vergossen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Kombinierter Strom- und Spannungswandler, bei dem der Stromwandler und der Spannungswandler in einem gemeinsamen, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden, zweckmäßig ölgefüllten Gefäß untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern des Spannungswandlers etwa die halbe Betriebsspannung führt und auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln die in zwei Spulen unterteilte Hochspannungswicklung trägt, daß jedoch der Eisenkern des Stromwandlers auf Erdpotential liegt und auf ein und demselben Schenkel die auf erdnahem Potential befindliche Sekundärwicklung sowie darüber entsprechend für die volle Betriebsspannung isoliert die Primärwicklung trägt und daß die beiden so bewickelten Eisenkerne derart in dem Gefäß untergebracht sind, daß der unbewickelte Teil des Stromwandlerkernes der mit ihrem einen Ende an Erde angeschlossenen Spannungswandlerspule, der bewickelte Stromwandlerkernschenkel mit den herausgeführten Primärwicklungsenden der anderen, mit ihrem einen Ende an die Hochspannung angeschlossenen Spannungswandlerspule zugewendet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 533 273, 67$ 296, 73 1977, 748 1 73.