DE970444C

DE970444C - Kombinierter induktiver Strom- und Spannungswandler fuer hohe Reihenspannungen

Info

Publication number: DE970444C
Application number: DEL16350A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Heitmeier
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-08-18
Filing date: 1953-08-18
Publication date: 1958-09-18

Description

Kombinierter induktiver Strom- und Spannungswandler für hohe Reihenspannungen Bei hohen Reihenspannungen verwendet man bekanntlich inuner häufiger Strom- und Spannungswandler, die in einem Gehäuse vereinigt sind. In. der ursprünglichen. Bauform des kombinierten Wandlers waren Strom- und Spannungswandler nebeneinander in einem. gemeinsamen Topf eingebaut, der mit einer Durchführung normaler Größe versehen war. Sodann ging man, dazu über, kombinierte Wandler zu bauen, bei denen entweder der Stromwandler oben und der Spannungswandler unten oder umgekehrt angeordnet waren. Es liegt auf der Hard., daß alle diese baulichen Maßnahmen erhebliche Vorteile bringen.. Man spart dabei eine Durchführung, Isolationsmaterial und erhebliche Mengen C51. Außerdem, ermöglicht das gemeinsame Gehäuse Einsparungen in der Grundfläche und an der Leitungsführung. Die Verwendung von, Trockenwandlern. erübrigt schließlich noch die Ölfüllung. Ein Trockenspannungswandler, der ohne Durchführung auskommt, ist bekanntlich der Säulenspannungswandler- mit unterteiltem Kern Er weist vor allem bei lohen Reihenspannungen erhebliche Vorzüge gegenüber anderen Wandlern auf, allein schon wegbn des Fehlens einer Durchführung.
Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, einen derartigen Säulenspannungswandler mit einem normalen Stromwandler zu vereinen, aaso eine Kombination zu schaffen, die vor allem für hohe Reihenspannungen durch Verwendung des Säulenspannungswandlers besonders geeignet ist. Ein solcher kombinierter induktiver Strom- und Spannungswandler für hohe Reihenspannungen mit einem gemeinsamen Gehäuse in Trockenbauweise wird erfindungsgemäß dadurch besonders zweckmäßig, daß der Spannungswandler einen, das Hochspannungspotential stufenweise abbauenden, unterteilten Stumpfkern mit axialer Bohrung besitzt, welcher die Stromwandlerausleitung konzentrisch umgibt und in. gleicher Stufung potentialmäßig steuert.
Es wurde bereits. ein kombinierter Strom- und Spannungswandler vorgeschlagen, bei dem der Stromwandler und der Spannungswandler in einem gemeinsamen, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehenden, zweckmäßig ölgefüllten Gefäß untergebracht sind und bei dem der Stromwandler, dessen, auf Erdpotential liegender, vorzugsweisse ringförmiger Eisenkern die auf erdnahem Potential befindliche Sekundärwicklung und darüber entsprechend für die volle Betriebsspannung isoliert die Primärwicklung trägt, oberhalb des Spannungswandlers angeordnet ist, wobei der Spannungswandler einen Mantelkern mit einem in Richtung der Kernschenkel verlaufenden Hohlraum indem die Wicklungen tragenden Mittelschenkel besitzt; dieser Hohlraum dient zum Hindurchführen der Enden der Stromwandlersekundärwicklung zu den am Boden (oder Fundament) des Wandlergefäßes befindlichen Sekundärklemmen.
Im Gegensatz dazu bezieht sich der Gegenstand der vorliegendem. Erfindung auf die spezielle Ausbildung eines Stumpfkernes bei einem Säulenspannungswandler, der mit einem Stromwandler kombiniert ist. Dieser das Hochspannungspotential stufenweise abbauende Stumpfkern besitzt eine zentrale Bohrung, durch die die Stromwandlerausleitung geführt und dadurch in derselben Sfufung wie der Stumpfkern potentialmäßig gesteuert wird. Der Erfindungsgegenstand ist aus elektrostatischem Gründen vom Gegenstand des älteren Vorschlages grundsätzlich verschieden, da die Durchführung der Stromwandlerausleitungen durch den das Hochspannungspotential stufenweise abbauenden Stumpfkern völlig anders geartete Probleme mit sich bringt als die Durchbrechung eines durchgehend dasselbe Potential aufweisenden Mantelkernes. Der bekannte Vorschlag bezieht sich also ausschließlich auf einen kombinierten Wandler, dessen Spannungswandler einen Mantelkern besitzt. Außerdem muß der Stromwandler oberhalb des Spannungswandlers angeordnet sein. Die Erfindung bezieht sich dagegen ausschließlich auf die Kombination. eines Säulenspannungswandlers mit einem Stromwandler, wobei die Lage des Stromwandlers über oder ut.:2r dem Stromwandler beliebig sein kann.
Bei uatenliegendem Stromwandler wird dessen Hochvoltausleitung durch die Kernmitte des Barüberstehenden Säulenspannungswandlers geführt. Die Primärwicklung des normalen. Stromwandlers mit einem oder mehreren magnetisch voneinander getrennten Kernen wird nach Art eines Kabels in bekannter Weise mit Spezialpapier umbandest. Es ist möglich, in die Umbandelung Kondensatorbeläge einzuwickeln, um eine zusätzliche Steuerung der Durchführung iu erreichen. Auch eine Isolation der Primärwicklung mit Gießharz oder anderen geeigneten Isolierstoffen ist möglich. Der Stromwandler wird entweder in einen Topf gebaut oder wie bei einem Stützerstromwandler auf der Grundplatte montiert. Die Kernteile des Spannungswandlers, die mit Hartpapier, Gießharz, umschlagbarüm Kabelpapier, Öl od. dgl. gegeneina@n.der isoliert sind, besitzen in der Mitte ein Loch, soI da:ß sie über die Stromwandlerausleitu.ng gesteckt werden können. Dabei ist es zweckmäßig, bei Verwendung von. Hartpapierplatten als Isolation zwischen den Kernteilen. diese Platten in. der Mitte nicht auszubacken. Dann kann das, dort bestehende Weichpapier zu. einem Winkelring umgerissen werden. Auf diese Weise kann die erforde,rliche Isolation, sowohl zwischen. den Kernteilen selbst als. auch gegen die Aus-leitung des Stromwandlers hinreichend gesichert werden. Im übrigen besitzt der Säulenspannungswamdler den: üblichen normalen Aufbau, bei dem die Hochspannungswicklung für jeden Kernteil einzeln hergestellt und für sich oder mit dem Kernteil mit Gießharz ad.. dgl. vergossen ist. Auf den unteren Kernteil ist zusätzlich in bekannter Weise die Sekundärwicklung des Spannungswandlers* aufgebracht. Die Kernteile werden, radial geblecht und durch Vergießen zusammengehalten. Zweckmäßig ausgebildete Rückschlußjoche tragen: wesentlich dazu. bei, den Magnetisierungsstrom zu verringern:. Sie sind, außerdem so ausgebildet, daß sie die Keule des Stromwandlers bz,w. die primären. Ausleitungen, die Primärumschaltung od. dgl. aufnehmen können. Bei Einbau, des gesamten. Wandlers. unter Öl können. die oben beschriebenen Maßnahmen zum Teil wesentlich vereinfacht werden, oder sogar ganz wegfallen,. Nach erfolgtem Aufbau wird. als Außenmantel ein, Zylinder aus. Hartpapier oder Porzellan vorgesehen, der eine Füllung mit Öl gestattet oder in Trockenbauweise den. kombinierten Wandler gegen. Außeneinflüsse schützt. Bei Verwendung eines Ha,rtpapiermantels@ kann dieser in an sich. bekannten Weise mit einer Gießharzschicht als Schutz evtl. auch mit angegossenen Rippen zurr Vergrößerung des Kriechweges, versehen werden. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Anordnung der Wandler möglich, bei der sich. der Stromwandler über dem Säulenspannungswandler befindet, durch dessen Mitte dann die Niederspannungsausleitu.ng nach unten geführt wird.
In der Zeichnung ist ein. Ausführungsbeeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Der untenliegende Stromwandler i besitzt zwei Kerne z, die mit der normalem, der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeichneten Sekundärwicklung versehen sind. Darüber befindet sich zunächst einmal ein Rückschlu.ßjoch 3, daran anschließend sind die Kernteile 4 aufgeschichtet, die gegenseitig durch die Platten 5 voneinander isoliert sind. Den: Abschluß des Spannungswandlers bildet wieder ein Rückschlußjoch 6. Die Kernteile tragen die" P,rimärwicklungen 7 des Spannungswandlers; auf dem untersten Kernteil liegt außerdem noch die Sekund.ärwicklu.ng'8. Durch die mit einem Lach in der Mitte versehenen Kernteile 4 führt die Hochspannungsausleitung 9 des Stromwandlers. Die äußere Umhüllung des Wandlers wird von der Grundplatte io, dem Isoliermantel i i und dem AW schlußdeckel 12 gebildet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kombinierter induktiver Strom- und Spannungswandler für hohe Reihenspannungen mit einem gemeinsamen Gehäuse in Trockenbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswandler einen, das Hochspannungspotential stufenweise abbauenden, unterteilten Stumpfkern mit axialer Bohrung besitzt, welcher die Stromwandlerausleitung konzentrisch umgibt und' in gleicher Stufung potentialmäßig steuert. z. Kombinierter Wandler nach Anspruch. i. dadurch! gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise am Spannungswandler vorgesehenen Rückschlußjoche so ausgebildet sind, daß sie die Keule des Stromwandlers, die Ausleitungem, die Primärumschaltung u. dgl. aufnehmen können. 3. Kombinierter Wandler nach, Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochvodt,wicklung des Spannungswandlers für sich oder mit dem dazugehörigen Kernteil zusammen in Gießharz od. dgl. eingegossen wird. 4. Kombinierter Wandler nach. Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation zwischen den Kernteilen aus Hartpapierplatbem besteht, die in der Mitte nicht ausgebacken sind, so daß das in den- Mitte vorhandene Weichpapier zu einem Winkelring umgerissen werden kann. 5. Kombiniertet- Wandler nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Hartpapierzylinders als - Außenmantel dieser mit einer Gießharzschicht versehen: werden kann. 6. Kombinierter Wandler nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den aus Härtpapier bestehenden Außenmantel Rippen aus Gießharz od. dgl. angegossen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 252 621, 268 951, 261 736, 257 219; französische Patentschriften Nr. 840 020, 972 303. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 954 625.