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Kapazitiver Spannungswandler Kapazitive Spannungswandler bestehen
im wesentlichen aus einem kapazitiven Spannungsteiler und einem induktiven Zusatzwandler
sowie in der Regel aus Induktivitäten, welche im Zuge der Oberspannungswicklung
oder Unterspannungswicklung des Zusatzwandlers eingeschaltet sind, um die meßtechnischen
Eigenschaften des gesamten kapazitiven Spannungswandlers zu verbessern. Es werden
ferner bei kapazitiven Spannungswandlern auch noch Kunstschaltungsmittel angewendet,
die letzthin dem gleichen. Zweck dienen, beispielsweise Mittel zur Entkopplung zweier
Sekundärwicklungen des Wandlers usw. Gebaut werden solche kapazitiven Spannungswandler
sowohl in getrennter wie in geschlossener Bauweise; bei der getrennten Bauweise
stellt der kapazitive Teiler eine in sich geschlossene Einheit dar, und die übrigen
Glieder werden getrennt aufgestellt. Bei der geschlossenen Bauweise befinden sich
alle obenerwähnten Teile des kapazitiven Spannungswandlers in einem gemeinsamen,
mit einer Isolierflüssigkeit oder festen Isoliermitteln (z. B. Gießharz) gefüllten
Behälter. Die getrennte Aufstellung des kapazitiven Spannungsteilers und der übrigen
Teile hat den Vorteil, daß es ohne weiteres möglich ist, bei der Prüfung die Kondensatoren
und die induktiven Glieder für sich zu prüfen. Dies ist deshalb erwünscht, weil
einerseits die Prüfspannungen beider Apparateteile nach den geltenden Vorschriften
verschieden hoch sind, und es andererseits zweckmäßig ist, für die
Prüfung
beider Apparateteile verschiedene Frequenzen anzuwenden, nämlich die Grundfrequenz
für den kapazitiven Spannungsteiler und das Mehrfache der Grundfrequenz für den
induktiven Zusatzwandler und seine zusätzlichen Teile. Ein Nachteil der getrennten
Bauweise ist es aber, daß der Teilungspunkt des käpazitiven Spannungsteilers durch
Verschmutzung, elektrostatische Störfelder usw. beeinträchtigt werden kann, was
die Genauigkeit eines solchen kapazitiven Spannungswandlers mindert. Bei der geschlossenen
Bauweise kann der letztgenannte Nachteil durch richtige Gestaltung vermieden werden.
Sie hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, daß die an sich erwünschte getrennte
Prüfung des kapazitiven Spannungsteilers einerseits und des induktiven Zusatzwandlers
mit seinen zusätzlichen Teilen anderseits nicht möglich ist. Man muß sich daher
bei solchen kapazitiven Spannungswandlern mit einer Prüfung der wesentlichen Einzelteile
vor ihrem Zusammenbau begnügen. Ferner muß man bei diesen Wandlern notgedrungen
eine Wechselspannungsprüfung des zusammengebauten Wandlers mit erhöhterFrequenz
vornehmen, was einerseits für den kapazitiven Spannungsteiler ungünstig ist, anderseits
erheblicheScheinenergien und somit eine erhebliche Maschinenleistung für die Prüfung
erfordert.
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Die Erfindung betrifft einen kapazitiven Spannungswandler, bei dem
der kapazitive Spannungsteiler und der induktive Zusatzwandler, gegebenenfalls auch
die zur Erhöhung der Meßgenauigkeit vorgesehenen Induktivitäten und- Kunstschaltungsmittel,
in einem gemeinsamen, mit einer Isolierflüssigkeit oder festen Isoliermitteln (z.
B. Gießharz) gefüllten Behälter untergebracht sind. Erfindungsgemäß werden die oben
für diese Bauweise geschilderten Nachteile dadurch vermieden, daß zwischen dem Teilungspunkt
des kapazitiven Spannungsteilers und dem Oberspannungspol des Zusatzwandlers eine
von außerhalb des Behälters zu betätigende lösbare Verbindung vorgesehen ist.
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Wenn man diese Verbindung löst, kann man also den kapazitiven Spannungsteiler
für sich den für Kondensatoren üblichen Prüfbedingungen unterwerfen und ebenso den
induktiven Zusatzwandler mit seinen zusätzlichen Teilen für sich einer entsprechenden
besonderen Prüfung unterziehen. In diesem Fall müßte die Prüfung des Zusatzwandlers
und der anderen Mittel von der Niederspannungsseite her vorgenommen werden. Unter
Umständen ist es wünschenswert zur exakteren Durchführung dieser Prüfungen, sowohl
den oberspannungsseitigen Anschluß des Zusatzwandlers wie auch den Teilungspunkt
des kapazitiven Spannungsteilers für die Dauer der Prüfung von außen her elektrisch
zugänglich zu machen. Gemäß der weiteren Erfindung kann dies dadurch ermöglicht
werden, daß eine von außerhalb des Behälters zu betätigende lösbare Verbindung zwischen
dem Teilungspunkt des kapazitiven Spannungsteilers und einer an einer Außenwandung
des Behälters anbringbaren Anschlußklemme vorgesehen wird. Eine gleiche lösbare
Verbindung kann ferner zwischen dem Oberspannungspol des Zusatzwandlers und einer
an einer Außenwandung des Behälters anbringbaren Anschlußklemme vorgesehen werden.
Zum Prüfen des kapazitiven Spannungswandlers verfährt man dann so, daß für die Dauer
der Prüfung die Verbindung zwischen dem Teilungspunkt des kapazitiven Spannungsteilers
und dem Oberspannungspol des Zusatzwandlers gelöst wird, die anderen beiden erwähnten
Verbindungen dagegen nach Bedarf hergestellt werden.
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In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel für einen kapazitiven Spannungswandler
gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. In einem zweckmäßig mit Schirmen versehenen,
mit Isolierflüssigkeit gefüllten Porzellanisoliermantel i i mit metallenem Boden
12 und metallenem Deckel 13 ist ein von den beiden Kondensatoren 1q., 15 gebildeter
kapazitiver Spannungsteiler und ein induktiver Zusatzspannungswandler untergebracht;
seine Oberspannungswicklung ist mit 16, sein Eisenkern. mit iz und seine Unterspannungswicklung
mit 18 bezeichnet. Innerhalb des Behälters 11, 12, 13 befinden sich ferner die zur
Erhöhung der Meßgenauigkeit des kapazitiven Spännungswandlers dienenden zusätzlichen
Teile, die durch eine im Zuge der Unterspannungswicklung i8 liegende Drossel i9
mit einem einen Luftspalt aufweisenden Eisenkern angedeutet sind. Der kapazitive
Spannungsteiler 1q., 15 ist einerseits an den als Hochspannungsanschluß ausgebildeten
Metalldeckel 13, anderseits an den auf Erdpotential befindlichen Metallboden 12
angeschlossen. Der Teilungspunkt 2o des kapazitiven Spannungsteilers ist über eine
lösbare Verbindung a1, 22, 23 mit dem Oberspannungspol der Oberspannungswicklung
16 verbunden, deren anderer Pol an den auf Erdpotential befindlichen Metallboden
12 angeschlossen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel für diese lösbare Verbindung ist in vergrößertem
Maßstab schematisch in Abb. 2 dargestellt. Sie besteht aus den beiden Metallmuttern
21 und 23, von denen die eine, 21, mit dem Teilungspunkt 2o des kapazitiven Spannungsteilers,
die andere, 23, mit dem Oberspannungspol des induktiven Zusatzwandlers in leitender
Verbindung steht. Ein vorzugsweise aus Porzellan bestehendes Isolierrohr2q. mit
einer Bohrung zum Hindurchführen des in der Abb. 2 nicht gezeichneten Schraubenbolzens
22, durch den die beiden Muttern 2i und 23 leitend miteinander verbunden werden
können, sorgt für die gegenseitige, formschlüssige Halterung der beiden Muttern
in dem erforderlichen Abstand voneinander. Zweckmäßig wird dabei die Mutter 21 mechanisch
von der auf dem Teilungspunkt 2o befindlichen Verbindungsarmatur der beiden Kondensatoren
1q.,15 gehaltert; die Mutter 23 kann erforderlichenfalls von dem Oberspannungspol
des Zusatzwandlers aus zusätzlich gestützt oder gehalten werden. Das zum Durchführen
der getrennten Prüfung des kapazitiven Teiles und des Zwischenwandlers mit seinen
Teilen notwendige Lösen der Verbindung 21, 22, 23 erfolgt in der Weise, daß durch
eine öffnung im Deckel 13, die normalerweise und im
Betrieb durch
einen Stopfen 25 od. dgl. dicht verschlossen ist, ein Schraubenzieher eingeführt
wird, mit dem der Schraubenbolzen 22 aus den Muttern 21, 23 herausgeschraubt und
aus dem Behälter i i, 12, 13 herausgenommen wird. Hierfür geeignete Schraubenzieher
sind an sich bekannt. \Tach Beendigung der Prüfungen wird der Schraubenbolzen 22
wieder eingeschraubt und die Öffnung im Deckel durch den Stopfen 25 verschlossen.
Zur Erleichterung-des Einführens des Schraubenziehers in den Kopf des Schraubenbolzens
22 ist die obere Mutter 23 nach dem Deckell3 hin trichterförmig erweitert, wie aus
Abb. 2 ersichtlich ist. Die Anordnung und der gegenseitige Abstand der :Muttern
21 und 23 und damit die Länge des Porzellanrohres 24 müssen so gewählt werden, daß
nach Entfernen des Bolzens 22 bei der Durchführung der Prüfungen keine elektrische
Überschläge, bedingt durch die dann herrschenden Potentialunterschiede, auftreten
können.
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Damit man für die Durchführung der Prüfungen den Teilungspunkt 20
und den Oberspannungspol des Zusatzwandlers von außen her zugänglich machen kann,
ist an dem Teilungspunkt 2o eine federnde AnSChlußklemme 25 und an dem Oberspannungspol
des Zusatzwandlers eine federnde Anschlußklemme 26 vorgesehen. In diese Klemmen
25 und 26 sind durch in dem Isoliermantel i i vorgesehene kleine Bohrungen 27 bzw.
28 für die Dauer der Prüfungen leitende Bolzen einfuhrbar, die in der Abb. i nicht
dargestellt sind. Normalerweise und im Betrieb sind die Bohrungen 27 und 28 durch
Stopfen 29 bzw. 30, z. B. aus ölfestem Buna, dicht verschlossen. Vor der Prüfung
wird der Stopfen, z. B. 3o, entfernt und, wie in Abb. 3 schematisch in vergrößertem
Maßstab dargestellt ist, durch die Öffnung 28 der elektrisch leitende Bolzen oder
Stift 31 in die federnde Klemme 26 eingeführt. Über eine Dichtung 32 wird der Kopf
des Bolzens 31 gegen die Wand des Isoliermantels i i in Pieilrichtung gepreßt, damit
während der Prüfung die Öffnung 28 dicht verschlossen ist. Der erforderliche Preßdruck
kann durch eine um den Isoliermantel i i herumgelegte Spannvorrichtung aus Isoliermaterial
hervorgerufen werden. Für die Dauer der Prüfungen steht also der Kopf des Bolzens
31 in elektrisch leitender Verbindung mit dem Oberspannungspol des Zusatzwandlers,
so daß man an dem Bolzenkopf die erforderliche Prüfspannung anschließen kann. Nach
Beendigung der Prüfungen wird der Bolzen oder Stift 31 herausgezogen und die Öffnung
28 durch einen neuen Stopfen 30 wieder dicht verschlossen. Wenn man dafür
sorgt, daß bei der Entfernung des Stopfens und Einführung des Bolzens oder Stiftes
und bei der anschließenden Entfernung des Bolzens 31 und Wiedereinsetzens eines
neuen Stopfens 3o der Behälter 11, 12, 13 luftdicht verschlossen ist, so tritt während
dieser Vorgänge infolge des im Behälter entstehenden Unterdruckes kein
01 durch die nur vorübergehend geöffnete Bohrung 28 aus. In der gleichen
oben beschriebenen Weise erfolgt auch das Einsetzen des Anschlußbolzens für die
mit dem Teilungspunkt 2o verbundene Klemme 25.