DE972109C - Current transformer for high voltage - Google Patents

Current transformer for high voltage

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DE972109C
DE972109C DEK4495D DEK0004495D DE972109C DE 972109 C DE972109 C DE 972109C DE K4495 D DEK4495 D DE K4495D DE K0004495 D DEK0004495 D DE K0004495D DE 972109 C DE972109 C DE 972109C
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Friedrich Raupach
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Koch and Sterzel AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28—Current transformers
    • H01F38/30—Constructions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Description

Stromwandler für Hochspannung Es ist bereits ein Hochspannungstransformator mit einem Querlochisolierkörper bekannt, dessen von der einen Wicklung umschlungener Querdurchgang den mit der anderen Wicklung versehenen Schenkel des einfenstrigen oder mantelförmigen Eisenkernes in sich aufnimmt; der ganze Querloch-Topfstromwandler ist in einen umgestülpten Topf aus Isolierstoff eingesetzt, und das zur Herausführung der beiden Enden der um den Querdurchgang geschlungenen Wicklung dienende Isolierrohrstück des Querlochisolierkörpers ist in eine entsprechende Aussparung des Isoliertopfbodens eingesetzt und durch Vergießen, Verkitten. od. dgl. dielektrisch dicht mit diesem verbunden. Ein solcher Stromwandler ist nur noch so hoch wie - gleiche Prüfspannung vorausgesetzt - der Ausführungsisolator des bekannten Querlochisolierkörpers allein. Dabei ist ein derart aufgebauter Stromwandler nur wenig im Durchmesser größer als der bekannte Querloch-Topfstromwandler. Störend ist jedoch die Fuge zwischen dem Querlochisolierkörper und dem Isoliertopf.High voltage current transformer It is already a high voltage transformer known with a transverse hole insulating body, of which one winding wrapped around it Cross passage through the leg of the single-window that is provided with the other winding or jacket-shaped iron core accommodates in itself; the whole cross-hole pot-type current transformer is inserted into an upturned pot made of insulating material, and that to lead out the two ends of the winding wound around the transverse passage serving the insulating tube of the transverse hole insulating body is in a corresponding recess in the bottom of the insulating pot inserted and by potting, cementing. or the like. dielectrically tight with this tied together. Such a current transformer is only as high as - the same test voltage provided - the execution insulator of the known transverse hole insulating body alone. A current transformer constructed in this way is only slightly larger in diameter than the well-known cross-hole pot-type current transformer. However, the joint between the is annoying Cross-hole insulating body and the insulating pot.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde gemäß dem deutschen Patent 749244 schon vorgeschlagen, den Querlochisolierkörper mit dem Isoliertopf aus einem Stück herzustellen und ihn so weit aus dem Isoliertopf herausragen zu lassen, daß die Bleche des Stromwandlerkernes wenigstens einzeln an dem Rand des Isoliertopfes vorbei mit ihrem betreffenden Schenkel in den Hohlraum der im Querdurchgang befindlichen Spule einschiebbar sind. Die im Querdurchgang unterzubringende Spule ist dabei zweckmäßig in zwei oder mehr Teilspu:lenkörper unterteilt, die so schmal sind, daß sie einzeln nacheinander zwischen der Isoliertopfwand und der Außenwand des Querlochkörpers eingeführt und in den Querdurchgang eingeschoben werden können.In order to avoid this disadvantage, according to the German patent 749244 already proposed, the transverse hole insulating body with the insulating pot from one Make piece and let it protrude so far from the insulating pot that the sheets of the current transformer core at least individually on the edge of the insulating pot past with their respective leg into the cavity of the one in the transverse passage Coil are retractable. The coil to be placed in the cross passage is included appropriately divided into two or more Teilspu: steering bodies that are so narrow that they one after the other between the insulating pot wall and the outer wall of the transverse hole body can be inserted and pushed into the transverse passage.

Die Erfindung betrifft einen Stromwandler für Hochspannung mit einem Querlochisalierkörper, der in einem umgestülpten Isolierstofftopf angeordnet ist, von dessen Bodenaußenseite aus der zur Aufnahme der um den Querdurchgang herumzu@schlingenden Spule bestimmte Raum und von dessen Topföffnung aus der die andere Spule und den Eisenkern aufnehmende Raum des Querdurchganges zugänglich ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Ouerlochisolierkörper mit dem Isoliertopf aus einem Stück besteht und derart ausgebildet ist, daß der als Ringkern ausgebildete Eisenkern von der Topföffnung aus in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingebrachten, einen Teil eines Hohlringes bildenden Spule oder zusammen mit dieser Spule in den Querdurchgang hineindrehbar ist.The invention relates to a current converter for high voltage with a Querlochisalierkörper, which is arranged in an inverted insulating pot, from the outside of the bottom to take up those to be looped around the transverse passage Coil determined space and from its pot opening from the other coil and the Iron core receiving space of the transverse passage is accessible, which is characterized is that the Ouerlochisolierkörper with the insulating pot consists of one piece and is designed such that the iron core designed as a toroidal core from the pot opening from in the cavity of the previously introduced into the transverse passage, part of a Hollow ring forming coil or rotatable together with this coil into the transverse passage is.

Gegenüber dem erwähnten, schon früher vorgeschlagenen Wandler (deutsches Patent 749 224) mit einteiligem Querlochisolierkörper und Isoliertopf hat der Stromwandler gemäß der Erfindung den Vorteil voraus, daß die Bauhöhe des ganzen Wandlers geringer wird.Compared to the previously mentioned converter (German Patent 749 224) with a one-piece transverse hole insulating body and insulating pot has the current transformer according to the invention has the advantage that the overall height of the entire transducer is lower will.

Man hat auch früher schon Ringkerne in einteilige Isolierkörper oder in vorgefertigte Spulen hineingedreht. Jedoch handelte es sich hierbei um Wandler, bei denen Kern oder Wicklungen zumindest teilweise außerhalb des Isolierkörpers lagen, so daß sich eine relativ große Bauhöhe ergab.In the past, toroidal cores were also used in one-piece insulating bodies or twisted into prefabricated spools. However, these were converters, in which the core or windings are at least partially outside the insulating body so that there was a relatively large overall height.

In den Abb. i und 2 ist in zwei verschiedenen Schnitten ein Ausführungsbeispiel für einen Stromwandler gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Der innere Isolierkörper i i, dessen Querdurchgang 12 von der Primärwicklung 13 umschlungen ist und von dem die Sekundärwicklung 14 tragenden Eisenkern i5 durchsetzt wird, besteht mit dem äußeren, säulenartigen Isolierkörper 16 aus einem Stück. Vorzugsweise wird als MTerkstoff Porzellan verwendet und der äußere Isolierkörper 16 an den inneren Isolierkörper i i in an sich bekannter Weise vor dem Brennen angarniert. Der innere Isolierkörper z i und der äußere Isolierkörper 16 können aber auch aus einem anderen Isolierstoff, z. B. Preßmasse, in einem Stück hergestellt sein. Der innere Isolierkörper i i ist mit denn äußeren Isolierkörper 16 an dessen oberer Kante verbunden. Der Eisenkern i5 ist als Ringkern ausgebildet und besteht hier aus zwei Ringhälften 15 a. und i 5 b, von denen jede einen Teil 14a bzw. 14b der in zwei Teilen unterteilten Sekundärspule 1.4 trägt. Das Einbringen des Eisenkernes und der Sekundärspule geschieht auf folgende Weise: Zunächst wird die eine Ringhälfte, z. B. 15a, zusammen mit dem auf ihr befindlichen Spulenteil 4a in den Querdurchgang 12 so weit hineingedreht, daß die beiden Enden des Halbringes i5a nach unten zeigen: -darauf wird die andere Ringhälfte i m b zusammen mit dem auf ihr befindlichen Spulenteil 14 b an die erste Ringhälfte 15 a angesetzt und zusammen mit ihr so weit verdreht, bis die beiden Spulenteile i.q-a und i4b in die in der Abb. 2 gezeichnete Stellung gelangen, d. h. also, gleich weit in den Querdurchgang 12 hineinreichen. :Nach dem Hineindrehen der beiden Ringkernhälften können die einzelnen Bleche zwecks Versetzens der Stoßstellen gegeneinander verdreht werden. Die U-förmigen Eisen 17 und 18, die auf einer metallenen Grundplatte i9 befestigt sind, dienen zum Zusammenpressen der Kernbleche und gleichzeitig zum Tragen des Ringkernes i5 und der Sekundärwicklung 14.. Die sekundären Anschlußklemmen werden an der Grundplatte i9 angebracht. Eine Abschlußplatte 2o aus leitendem Werkstoff trägt die Anschlußklemmen ai, 22 für die Primärwicklung 13 und ist mit der einen von diesen Klemmen leitend verbunden. Der säulenartige Isolierkörper 16 ist außen, wie in den Abbildungen angedeutet ist, mit mehreren Schirmen 23 versehen. Seine Innenwand und die Außenwand des inneren Isolierkörpers i i sowie die Innenwand des Querdurchganges 12 können mit einem leitenden Belag versehen werden, der an das Potential der im Querdurchgang befindlichen Wicklung 14 bzw. des Eisenkernes 15, in den Abbildungen also an Erde gelegt wird. Die Innenwand des Isolierkörpers, an der die Wicklung 13 anliegt, kann ebenfalls mit einem leitenden Belag versehen werden, der in leitender Verbindung mit der einen Anschlußklemme der Wicklung 13 steht. Diese leitenden Beläge sind in den Abbildungen der besseren Übersicht wegen nicht dargestellt.In Figs. I and 2, an embodiment for a current transformer according to the invention is shown schematically in two different sections. The inner insulating body ii, the transverse passage 12 of which is wrapped by the primary winding 13 and through which the iron core i5 carrying the secondary winding 14 passes, consists of one piece with the outer, columnar insulating body 16. Porcelain is preferably used as the M material and the outer insulating body 16 is hinged to the inner insulating body ii in a manner known per se prior to firing. The inner insulating body zi and the outer insulating body 16 can also be made of another insulating material, for. B. molding compound, be made in one piece. The inner insulating body ii is connected to the outer insulating body 16 at its upper edge. The iron core i5 is designed as a toroidal core and here consists of two ring halves 15 a. and i 5 b, each of which carries a part 14a or 14b of the secondary coil 1.4, which is divided into two parts. The iron core and the secondary coil are introduced in the following way: First, one half of the ring, e.g. B. 15a together so far screwed with the end on its coil part 4a in the transverse passage 12, that the two ends of the half ring I5A facing downwards: -darauf is the other ring half IMB together with the b on it located coil part 14 to the first Ring half 15 a is attached and rotated together with it until the two coil parts iq-a and i4b reach the position shown in FIG. : After the two toroidal core halves have been screwed in, the individual sheets can be rotated against each other in order to move the joints. The U-shaped irons 17 and 18, which are attached to a metal base plate i9, serve to press the core sheets together and at the same time to support the toroidal core i5 and the secondary winding 14 .. The secondary terminals are attached to the base plate i9. An end plate 2o made of conductive material carries the connection terminals ai, 22 for the primary winding 13 and is conductively connected to one of these terminals. The columnar insulating body 16 is provided with several screens 23 on the outside, as indicated in the figures. Its inner wall and the outer wall of the inner insulating body ii and the inner wall of the transverse passage 12 can be provided with a conductive coating that is connected to the potential of the winding 14 or the iron core 15 in the transverse passage, i.e. to earth in the figures. The inner wall of the insulating body, against which the winding 13 rests, can also be provided with a conductive coating which is in conductive connection with the one connection terminal of the winding 13. These conductive coverings are not shown in the figures for a better overview.

Der Ringkern 15 kann auch noch. auf andere Art und Weise als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ausgebildet und in den Querdurchgang eingeführt werden. Beispielsweise kann jedes Kernblech aus zwei Ringhälften bestehen, die nacheinander in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang 12 eingesetzten Spule 14 eingeführt werden; die beiden Stoßstellen jedes Kernbleches werden gegenüber den Stoßstellen benachbarter Kernbleche versetzt.The toroidal core 15 can also. in a different way than that illustrated embodiment formed and inserted into the transverse passage will. For example, each core sheet can consist of two ring halves, one after the other inserted into the cavity of the coil 14 previously inserted in the transverse passage 12 will; the two joints of each core sheet are opposite the joints adjacent core sheets offset.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß iedes Kernblech aus einem nur an einer Stelle aufgeschnittenen Ring besteht und zum Einführen in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingesetzten Spule 14 in ähnlicher Weise verwunden wird, wie dies zum Anbringen eines Transformatorkernes, der zwischen zwei Vorsprünge eines Isolierkörpers gebracht und um diesen herumgelegt werden soll, bereits bekannt ist (vgl. deutsches Patent 488 284).The arrangement can also be made so that each core sheet is made of a ring cut open at only one point and for insertion into the Cavity of the coil 14 previously inserted into the transverse passage in a similar manner is twisted like this to attach a transformer core between two Brought projections of an insulating body and is to be placed around this, is already known (see. German Patent 488 284).

Schließlich ist es auch möglich, den Stromwandlerkern aus einem Band herzustellen, das in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingesetzten Spule 14 hineingedreht und zu einer Spirale (Bandkern) aufgewickelt wird.Finally, it is also possible to make the current transformer core from one tape manufacture that in the cavity of the coil previously inserted into the transverse passage 14 is screwed in and wound into a spiral (tape core).

Bei den drei zuletzt erwähnten Ausführungsmöglichkeiten braucht die Sekundärspule 14 nicht in mehrere Teilspulen unterteilt zu werden. Der von dem Ringkern 15 und der auf ihm befindlichen Spule 14 umfaßte Teil 24 des inneren Isolierkörpers i i wird zweckmäßig in Anpassung an die Form des Ringkernes 15 im Querdu@rclisch.nitt kreisringförmig ausgebildet, wie dies aus der Abb. 2 ersichtlich ist.With the three last-mentioned execution options, the Secondary coil 14 does not have to be divided into several sub-coils. Of the from the toroidal core 15 and the coil 14 located on it comprised part 24 of the inner Insulating body i i is expediently adapted to the shape of the toroidal core 15 im Querdu@rclisch.nitt circular, as can be seen in Fig. 2 is.

Der Stromwandler gemäß der Erfindung kann statt mit nur einem Eisenkern in an sich bekannter Weise auch mit mehreren Kernen, gegebenenfalls auch mit Hilfskernen zur Herstellung einer sogenannten Kunstschaltung ausgerüstet werden. Wegen seiner geringen Höhe und seiner gedrungenen säulenartigen Ausbildung ist der Stromwandler gemäß der Erfindung auch zum Aufbau von Kaskadenstromwandlern für höhere Betriebsspannungen geeignet; es werden dazu mehrere Wandler, wie sie in den Abbildungen: dargestellt sind, übereinandergesetzt und die Wicklungen zu der Kaskadenschaltung zusammengeschaltet.The current transformer according to the invention can instead of having only one iron core in a manner known per se also with several cores, possibly also with auxiliary cores be equipped to produce a so-called art circuit. Because of his The current transformer is low in height and its compact, columnar design according to the invention also for the construction of cascade current transformers for higher operating voltages suitable; there are several converters, as shown in the figures: are placed one on top of the other and the windings are interconnected to form the cascade circuit.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Stromwandler für Hochspannung mit einem Querlochisolierkörper, der in einem umgestülpten Isolierstofftopf angeordnet ist, von dessen Bodenaußenseite aus der zur Aufnahme der um den Querdurchgang herumzuschlingenden Spule bestimmte Raum und von dessen Topföffnung aus der die andere Spule und den Eisenkern aufnehmende Raum des Querdurchganges zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querlochisolierkörper mit dem Isoliertopf aus einem Stück besteht und derart ausgebildet ist, daß der als Ringkern ausgeführte Eisenkern von der Topföffnung aus in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingebrachten, einen Teil eines Hohlringes bildenden Spule oder zusammen mit dieser Spule in den Querdurchgang hineindrehbar ist. PATENT CLAIMS: i. Current transformer for high voltage with a cross-hole insulating body, which is arranged in an inverted insulating pot, from the bottom outside from the one determined to receive the coil to be looped around the transverse passage Space and from its pot opening from which the other coil and the iron core receive Space of the transverse passage is accessible, characterized in that the transverse hole insulating body consists of one piece with the insulating pot and is designed such that the designed as a toroidal iron core from the pot opening into the cavity of the previously introduced into the transverse passage, forming part of a hollow ring coil or can be rotated into the transverse passage together with this coil. 2. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Ringkern und der auf ihm befindlichen Spule umfaßte Teil des Isolierkörpers im Querschnitt kreisringförmig ausgebildet ist. 2. Current transformer according to claim i, characterized in that that of the toroidal core and that on it Located coil comprised part of the insulating body in cross section circular is trained. 3. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandlerkern aus zwei je einen Teil der Spule tragenden Ringhälften besteht, von denen zunächst die eine zusammen mit dem auf ihr befindlichen Spulenteil in den Querdurchgang hineingedreht wird, worauf die andere Ringhälfte an die erste angesetzt und zusammen mit ihr so weit verdreht wird, bis die beiden Spulenteile gleich weit in den Querdurchgang hineinreichen. :4. 'Stromwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Hineindrehen der beiden Ringkernhälften die einzelnen Bleche zwecks Versetzens der Stoßstellen gegeneinander verdreht werden. 5. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kernblech aus zwei Ringhälften bestellt, die nacheinander in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingesetzten Spule eingeführt werden, und daß die beiden Stoßstellen jedes Kernbleches gegenüber den Stoßstellen benachbarter Kernbleche durch entsprechendes Verdrehen der Kernbleche versetzt sind. 6. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kernblech aus einem nur an einer Stelle aufgeschnittenen Ring besteht und zum Einführen in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingesetzten Spule entsprechend verwunden wird. 7. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandlerkern aus einem Band besteht, das in den Hohlraum der vorher in den Querdurchgang eingesetzten Spule hineingedreht und zu einer Spirale (Bandkern) aufgewickelt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 731 897, 729 919, 723 131. 722 ?11, 708 o99, 64o 832, 599 955 ,9-19 66o, 488 28-1, 486 361, 351 480, 325 495; französische Patentschrift Nr. 845 716; USA.-Patentschrift Nr. 1 129 465; ATM, Archiv für Technisches Messen, Z 286-i, Juli 1933, T 97, Abb. io bis 13; Prospekt der Fa. Koch & Sterzel AG.: »Kabel-Umbaustromwandler«, 1936, S.31. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 749 244.3. Current transformer according to claim i, characterized in that the current transformer core consists of two ring halves each carrying a part of the coil, one of which is initially screwed into the transverse passage together with the coil part located on it, whereupon the other ring half is attached to the first and is rotated together with it until the two coil parts extend equally far into the transverse passage. : 4. Current transformer according to Claim 3, characterized in that after the two toroidal core halves have been screwed in, the individual metal sheets are rotated against one another in order to offset the joints. 5. Current transformer according to claim i, characterized in that each core sheet is ordered from two ring halves, which are inserted one after the other into the cavity of the coil previously inserted into the transverse passage, and that the two joints of each core sheet against the joints of adjacent core sheets by corresponding rotation of the core sheets are offset. 6. Current transformer according to claim i, characterized in that each core sheet consists of a ring cut open at only one point and is twisted accordingly for insertion into the cavity of the coil previously inserted into the transverse passage. 7. Current transformer according to claim i, characterized in that the current transformer core consists of a tape which is rotated into the cavity of the coil previously inserted into the transverse passage and wound into a spiral (tape core). Considered publications: German Patent Nos. 731 897, 729 919, 723 131, 722? 11, 7 0 8 o99, 64o 83 2 , 599 955 , 9-19 66o, 488 28-1, 486 361, 351 480, 325 495; French Patent No. 845 716; U.S. Patent No. 1,129,465; ATM, Archive for Technisches Messen, Z 286-i, July 1933, T 97, Fig. Io to 13; Brochure from Koch & Sterzel AG: "Cable conversion current converter", 1936, p.31. Older patents considered: German Patent No. 749 244.
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