CH237211A - Hochspannungs-Stromwandleranordnung. - Google Patents

Description

      Hochspannungs-Stromwandleranor        dnung.       Zur Messung von Strömen werden Strom  wandler aus zwei Gründen verwendet: Zu  nächst soll der unter Umständen sehr grosse  Strom auf einen dem     Messbereich    des     Mess-          gerätes        angepassten    Wert herabgesetzt wer  den, einen Wert, der häufig sogar auf einen  bestimmten, dem Nennstrom entsprechenden  Betrag, gewöhnlich 5 Ampere, genormt ist.  Ferner soll das Messgerät elektrisch von der  Hochspannung getrennt sein und unter Nie  derspannungspotential stehen.

   Man musste  also die Primärwicklung des     Stromwandlers     sowohl dem jeweiligen Nennstrom der Hoch  spannungsseite anpassen als auch für diese  Hochspannung gegen     Messwicklung,    gern  und Gehäuse isolieren. Obwohl die Spannun  gen genormt und daher auf verhältnismässig  wenige Werte beschränkt sind, ergab sich  doch eine grosse Mannigfaltigkeit der aus  zuführenden     Wandlertypen,    weil für jede  Spannung die Primärwicklung für sämtliche  in Frage kommenden Nennströme bemessen  werden musste. Die Zahl der erforderlichen  Typen ist dann also gleich dem Produkt der    genormten Spannungen und der genormten  Nennströme.  



  Nach der     Erfindung        wird    die Typenzahl  auf die Zahl der     genormten    Spannungen ver  mindert. Das wird dadurch erreicht, dass dem  bei jeder Spannung für eine     einzige    Strom  stärke bemessenen und für die betreffende  Spannung isolierten     Wandler    ein vollständig  auf     Oberspannungspotential    liegender Hilfs  wandler vorgeschaltet ist, der lediglich den       Netznennstrom    auf den     Primärnennstrom    des       Hauptwandlers    zu transformieren hat.  



  An sich sind     Kaskaden-Stromwandler    be  kannt: sie dienten aber bisher nur zur Unter  teilung des Potentials und zur Lösung des  Isolationsproblems bei sehr hohen Span  nungen. Gemäss den vorstehenden Darlegun  gen wird durch die     Erfindung    eine ganz  andere, nämlich eine rein ökonomische Auf  gabe, gelöst.  



  In der     Zeichnung    sind zwei Ausführungs  beispiele für die Erfindung dargestellt, und  zwar zeigt     Fig.    1 einen     Ringstromwandler,          Fig.    2 einen     Schleifenstromwandler,    letzteren      zugleich mit einem Spannungswandler kom  biniert.  



  Der     Ringwandler    nach.     Fig.    1 besitzt eine  ringförmige Primärwicklung     a,    die mit einer  dem     Hochspannungspotential    entsprechend  bemessenen Isolierhülle b     umbandelt    und     mil     dem ringförmigen Eisenkern c     verkettet    ist.  der die Sekundärwicklung d trägt. Kern c  und Wicklung d sind elektrisch mit dem ge  erdeten Boden e des Isoliergefässes /' verbun  den.

   An dessen durchbrochenem Deckel     g,     der auf Hochspannungspotential liegt, ist der  Kern     1a    des     Hilfsstromwandlers    aufgehängt,  der mit der in Reihe mit. der     Netzleitnna.     geschalteten     Primärwicklung        i.    und der  Sekundärwicklung     j    versehen ist.

   Die erstere  (i) ist mit den Netzklemmen     k    versehen, an  letztere     (j)    ist die isolierte     Primärwicklung        a     des Hauptwandlers     angeschlossen.    Die     Win-          dungSzahlen    der Wicklungen     i.    und j des  Hilfswandlers sind so bemessen, dass der  Nennstrom des Netzes jeweils auf den ein  heitlichen und ein für allemal festgelegten  Primärstrom des     Hauptwandlers        übersetzt     wird, während sich die Stärke der     Isolier-          hülle    b der Wicklung     c,

      nach der Netzspan  nung     richtet.    In dieser     Isolierhülle    b findet  somit der Potentialsprung von     Hochspannuno#     zur Erde statt.  



  Beim     Schleifenwandler    nach     Fig.        \?    ist  der     Hilfswandler        1i,        i.,        j    genau so     gebaut        lind     angeordnet wie beim Ringwandler nach       Fig.    1. Der     Hauptstromwandler    ist der Sym  metrie halber mit zwei Kernen     cl    und     c_    und  zwei Sekundärspulen dl und     d.    versehen.

    Seine     Primärwicl.:lung        a    besteht nur aus  einer Windung und ist als geschlitztes Rohr  ausgebildet, welches den auf Oberspan  nungspotential befindlichen U-förmigen.  durch das     Joeli        n    geschlossenen Kern<B>in</B> des  Spannungswandlers umgibt. Sie ist. mit     dem-          entsprechend    geformten Isolierhülle b um  geben. und diese trägt auf ihrer Aussenseite  die beiden     Z@Ticlzlungen    des     Spannungswand-          lers,    nämlich seine     Primärwiclzlung    o und  seine Sekundärwicklung p.

   Die Primärwick  lung o weist am     obern    freien Ende Ober  spannungspotential, am untern, an der         Sekundärwicklung        p)        anliegenden    Ende Null  punktspotential auf.  



       Selbstverst;indlich    sind auch andere     Bau-          arten    von     Stromwandlern    als Hauptwandler       geeignet,    wie     Stülzerwandler,        Querlochwand-          ler,    Topf- und     Luftwandler,    öl- und     druch-          luftisolierte    Wandler u. a. in.

   Wird auf     i#Iess-          genauigkeit    wenige     r    Wert gelegt, so können  auch     Wandler    mit     offenem    Eisenkern für die       FWindung    verwendet werden. Der     Hilfs-          wandler        7i,        i,        j    kann statt unterhalb des  Deckels     g    auch auf seiner Oberseite liegen;       aueh    kann.     ihn    der Deckel     flansehartig    um  fassen oder durchdringen.  



  Der     wesentliche        Vorteil    der beschriebenen       Wandleranordnung        besteht    darin, dass der  Hauptwandler. bei dessen Konstruktion und  Ausführung     besondere    Sorgfalt auf die Iso  lierung verwendet werden muss, auf Vorrat  fabriziert und in ein und derselben, fest  stehenden Bauart allen vorkommenden     Pri-          märnennströmen    angepasst werden kann.

    indem diese Anpassung durch den     Hilfs-          wandler    mit einem infolge Wegfalles der       Hochspannung.sisolatioii    geringen     -Material-          aufwand    und     niedrigen        Kosten    hei trotzdem  höchster     Mersetzungsgenauigkeit    besorgt  wird.

   Die     Vorscha.lt.nng    des     Hilfswandlers     macht es weiterhin möglich, den Primärstrom  des     isolierenden    Hauptwandlers auf einen  solchen Wert     zii    bringen, dass die     Ausfüh-          rnng    der Wicklung am vorteilhaftesten wird.

    Dies ist im allgemeinen der Fall, wenn die       Hochspannungswicklung    des     Hauptwandlers     nur eine einzige Windung oder     höchstens     zwei     IÄTindungen    besitzt und     stab-,        Band-          oder    rohrförmiges     Leitermaterial    verwendet  wird.

   In diesem Fall wird der     vorgesehaltete          RTandler        primärseitig    häufig mehrere Win  dungen erhalten     müssen,    da er den Nenn  strom des Netzes auf den grösseren Primär  Nennstrom des     Hauptwandlers        übersetzen     muss. Zugleich     ergibt    sich hei dieser     Anorcl-          nunm    eine hohe     Kurzschlussfestigkeit.     



  Ein weiterer Vorteil der neuen Bauart  ist     darin    begründet. dass bei Erweiterung  eines Netze. wenn dabei der Nennstrom ver-           grössert    wird, nur der billige     Hilfswandler     nach Lösen der Verbindung zwischen Wick  lungen a und     j    ausgewechselt werden muss,  während der teure Hauptwandler unver  ändert     bleibt.    Ist eine solche Netzverände  rung von vornherein vorgesehen, so kann  man den vorgeschalteten     Hilfswandler        pri-          märseitig    umschaltbar machen     bezw.    mit An  zapfungen ausrüsten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Hochspannungs - Stromwandleranordnung mit zwei in Kaskade geschalteten Wand lern, dadurch gekennzeichnet, dass einem Hauptwandler mit für das volle Hochspan nungspotential gegen Erde isolierter Primär wicklung ein auf Hochspannungspotential liegender Hilfsstromwandler vorgeschaltet ist, welcher den Netznennstrom auf einen der gegebenen Primärwicklung des Hauptwand- lers angepassten Nennstrom transformiert. UNTERANSPRüCHE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler am gleichen Gefäss montiert ist wie der Hauptwandler. 2.

   Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler im Innern des Gefässes eingebaut ist. 3. Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler oberhalb .des Hauptwandlers am Gefäss mon tiert ist. 4. Anordnung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler am Deckel des Isoliergefässes befestigt ist. 5. Anordnung nach Unteransprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler an der Unterseite des Deckels hängt. 6. Anordnung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler auf der Oberseite des Deckels sitzt. 7. Anordnung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der Deckel den Hilfswandler flanschartig umgibt. B.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hilfswandler auswechselbar ist. 9. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung des Hilfswandlers umschaltbar ist. \ 10. Anordnung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär wicklung des Hilfswandlers mit Anzapfun- gen versehen ist. 11. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung des Hauptwandlers höchstens zwei Win dungen besitzt. 12. Anordnung nach Unteranspruch 11, gekennzeichnet durch nur eine einzige Pri märwindung des Hauptwandlers. 13.

   Anordnung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter der Primärwicklung des Hauptwandlers massiv und stabförmig ist. 14. Anordnung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter der Primärwicklung des Hauptwandlers bandför mig ist. 15. Anordnung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter der Primärwicklung des Hauptwandlers rohrför- mig ist. 16. Anordnung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch Ausbildung des Haupt- wandlers als Ringwandler. 17.

   Anordnung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch Ausbildung des Haupt- wandlers als Schleifenwandler. 18. Anordnung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch Ausbildung des Haupt- wandlers als Querlochwandler. 19. Anordnung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet .durch Ausbildung -des Haupt- wandlers als Stützerwundler. 20. Anordnung nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch Ausbildung des Haupt- wandlers als Topfwandler: 21.

   Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der beiden Wandler einen offenen Eisen kern hat. 22. Anordnung nach Unteransprüchen 11. und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Pri märwicklung des Hauptwandlers kreisring förmig ist. 23. Anordnung nach Unteransprüchen 12 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Hauptwandlers U-för- mig ist. 24. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Hauptstrom- Wandler mit einem Spannungswandler kom biniert ist. 25.

   Anordnung nach Unteranspruch 24, dadurch gekennzeichnet, da.ss der Eisenkern des Spannungswandlers auf Hochspannungs potential und innerhalb der Isolierhülle der Primärwicklung des Hauptstromwandlers liegt und mit. dessen Eisenkern verkettet ist.