CH238354A

CH238354A - Kombinierter Strom- und Spannungswandler mit geschlossenen Eisenkernen.

Info

Publication number: CH238354A
Authority: CH
Inventors: Cie Aktiengesellschaft Boveri
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1943-05-11
Filing date: 1943-05-11
Publication date: 1945-07-15

Description

Kombinierter Strom- und Spannungswandler mit geseblossenen Eisenkernen. Strom- und Spannungswandler zu einer baulichen Einheit zu vereinigen, ist schon vielfach vorgeschlagen worden. Für jeden der beiden Wandler sind dabei nicht nur geson derte Primär- und Sekundärwicklungen, son dern auch getrennte Eisenkerne erforderlich.

Bei einer Gruppe bekannter Bauarten wird der Eisenkern des Spannungswandlers unter Erdpotential und derjenige des Stromwand lers unter Hochspannungspotential gehalten; hierbei muss die Unterspannungswicklung des Stromwandlers dem Eisenkern des Span- nungswandlers parallel geführt werden und dessen Oberspannungswicklung umschlingen, was eine erhebliche Verminderung der Mess- genauigkeit ergibt.

Um einwandfreie Messun gen zu erhalten, dürfen sich die Magnetfel- der der beiden Wandlerarten gegenseitig nicht stören; daher pflegt man Strom- und Spannungswandlerkern miteinander zu ver ketten, muss aber durch Einfügen wenigstens einer Querisolierung, z. B. eines papieriso lierten Luftspaltes, dafür sorgen, dass der Kern des einen Wandlers für den andern nicht eine kurzgeschlossene Windung bedeutet.

Die Erfindung bezieht sich auf einen kombinierten Strom- und Spannungswandler mit geschlossenen Eisenkernen, bei welchem der Eisenkern des Spannungswandlers und die- Primärwicklung des Stromwandlers par allel geführt und auf dasselbe Potential ge bracht sind, bei welchem erfindungsgemäss der Kern des Spannungswandlers und die Primärwicklung des Stromwandlers gemein- sam von einer Isolierhülle umschlossen sind,

welche auf den gern des Spannungswandlers und die Primärwicklung aufgeschoben ist und diese beiden Teile mit Ausnahme des der Oberspannungsseite zugekehrten Jochteils und des diesem parallelen Wicklungsteils bedeckt.

In der Zeichnung sind Ausführungs beispiele für einen kombinierten Strom- und Spannungswandler nach der Erfindung dar gestellt. Fig. 1 zeigt den Längsschnitt durch einen solchen Apparat, und zwar links und rechts der Mittellinie zwei geringfügig von einander abweichende Bauarten. Die Fig. 2 bis 5 zeigen verschiedene Arten der Primär stromführung des Stromwandlers längs dem Eisenkern des Spannungswandlers im Quer schnitt.

Der Spannungswandlerkern besteht aus einem U-förmig gebogenen Teil a und einem Jochteil b; er befindet sich auf Oberspan nungspotential. Den Kernteilen parallel ist die Oberspannungswicklüng c des Strom wandlers geführt. Letztere und der gern des Spannungswandlers sind von der Isolierhülle d gemeinsam umschlossen, welche auf den gern des Spannungswandlers und die Pri märwicklung so aufgeschoben ist,

dass sie diese mit Ausnahme des der Oberspannungs- seite zugekehrten Jochteils und des diesem parallelen Wicklungsteils bedeckt. Auf den Schenkeln des U-förmigen Kernteils a sind die beiden Oberspannungsspulen e des Span- nungswandlers gewickelt, an deren unteres,

geerdetes Ende sich die Unterspannungsspu- len f anschliessen. Gemäss der Variante links der Mittellinie von Fig. 1 folgt nach unten zu der geschlitzte Ringkern g des Strom wandlers, der die Sekundärwicklung lt des selben trägt, während bei der Variante recht der Stromwandlerkern g mit seiner Sekun därwicklung lt die Unterspannungswicklung f des Spannungswandlers umfasst.

Zur besseren Verkettung der Spulen und f des Spannungswandlers können auf dem Eisenkern innerhalb der Isolierhülle d noch die in sich geschlossenen Ausgleich spulen i, j angebracht werden. Die genannten aktiven Teile des Wandlers sind in einem einen keramischen Isoliermantel k aufweisen den Gefäss<I>k, in,</I> ja eingeschlossen, durch dessen auf Oberspannungspotential gehalte nen Deckel m die Oberspannungszuleitungen o voneinander isoliert eingeführt sind. Der Boden ra des Gefässes besteht aus Metall und ist geerdet.

Ebenso ist die auf ihrem gebo genen Teil mit einem leitenden Überzug p) versehene Isolierhülle d geerdet und kann daher unmittelbar auf dem Boden ir, aufge stellt werden. Daher braucht man an den Isoliermantel k keinen tieferen Olkessel an zuschliessen und spart wesentlich an Bau höhe. Zur Vergleichmässigung des elektri schen Feldes im Innern der Isolierhülle d kann deren Innenfläche, wenigstens teilweise, mit einem leitenden Belag c7 bedeckt werden. Die Kühlung der Teile, die sich innerhalb der Isolierhülle d befinden, kann nach dem Thermosyphon-Prinzip (siehe z. B. Patent Nr. 207547) erfolgen.

In den Fig. 2 bis 5 sind Möglichkeiten für die Ausbildung der Primärwicklung c des Stromwandlers gegeben. Gemäss Fig. 2 ist der Eisenkern des Spannungswandlers selbst zur Stromleitung herbeigezogen und in einzelne umschaltbare, voneinander isolierte Blechpakete unterteilt. Nach Fig. 3 sind be sondere Stromleiter c in den freien Eck- winkeln des Eisenkernes vorgesehen.

Bei Fig. 4 ist die Primärwicklung c als Rohr ausgebildet, welches, in einzelne leitende Segmente unterteilt, den Eisenkern um- schliesst. Nach Fig. 5 ist der Eisenkern von einem aus Rundstäben e mit entsprechenden Verbindungen gebildeten Mantel oder Käfig umgeben.

Gegenüber den bekannten Anordnungen weist der beschriebene Wandler erhebliche Vorteile auf. Ausser der bereits erwähnten geringen Bauhöhe ergibt sich auch ein klei ner Durelimesser des Isoliermantels k. Das hat: einen sehr geringen Olinhalt des Behäl ters zur Folge.

Durch die günstige Beanspru- chung der Isolierhülle ergibt sich sowohl für den Spannungswandler als aueh für den Sironti@andler, dessen Eisenkerne im Durch- rnesser klein gehalten werden können,

eine hole lflessgenauiglicit und ein über den ge- samten 1Ie1@l@creich annähernd konstantes Übersetzungsverhältnis. Der Wandler be sitzt ferner eire gute Kurzschlussfestigkeit, (Ja die I'riniür@@-icklung c des Stromwandlers :regen den Ei..enkerii des 8liannung,swandlers abgestützt oder dureb diesen gebildet ist.

Die Primärwicklung e des Spanuungswandlei-s kariri so ausgebildet erden, dass ein fast gleichmüssiger Spannungsanstieg vom untern, auf Erdpotential befindlichen Teil gegen den obern. auf @oclcpannungspotential befind- lielien Teil vorhanden ist.

Claims

PATENTAN SPRUCH Kombinierter Strom- und Spannungs- wandler mit. geschlossenen Eisenkernen, bei welehem der Kei-ii des Sliannungswandlers und die.

Primä rwicklung des Stromwandlers parallel geführt und auf das gleiche Potential gebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern des Spannungswandlers und die Pi-irnäi,wicklung des Stromwandlers gemein sam von einer Isolierhülle umsehlossen sind,

welche auf den Kern des Spannungswandlern und die Primärwicklung aufgeschoben ist und diese beiden Teile mit Ausnahme des der Oberspannurigsseite zugekehrten Jochteils und des diesem parallelen Wicklungsteils bedeckt. UNTERANSPRüCHE: 1. Wandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet., dass der von den Span- nungswandlerwicklungen und dem Strom wandlerkern freie Teil der Oberfläche der Isolierhülle mit einem geerdeten Metallbelag versehen ist.

2. Wandler nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Oberspan nungswicklung des Spannungswandlers der art ausgebildet ist, dass längs derselben nur lineare Potentialverteilung erzielt wird. Wandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sich an das ge erdete untere Ende der Oberspannungswick- lung des Spannungswandlers nach unten des sen Unterspannungswicklung anschliesst. 4.

Wandler nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass sich an das untere Ende der Unterspannungswicklung des Span- nungswandlers der ringförmige Eisenkern des Stromwandlers anschliesst. 5. Wandler nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass der ringförmige Eisenkern des Stromwandlers die Unterspan nungswicklung des Spannungswandlers kon zentrisch umgibt. 6. Wandler nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass zur besseren Ver kettung Wicklungen des Spannungswandlers eine in ,sich geschlossene Ausgleichwicklung vorgesehen ist. 7.

Wandler nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass die Ausgleich- wicklung auf der Innenseite der Isolierhülle unmittelbar auf dem Eisenkern des Span- nungswandlers angeordnet ist und unter Hochspannungspotential steht. B. Wandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Eisenkern des Spannungswandlers selbst als Leiter für den Primärstrom des Stromwandlers dient. 9. Wandler nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass der Eisenkern des Spannungswandlers in voneinander isolierte Blechpakete unterteilt ist. 10.

Wandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung des Stromwandlers in freien Eckwinkeln des Spannungswandlerkernes untergebracht ist. 11. Wandler nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung des Stromwandlers den Eisenkern des Spannungswandlers rohrförmig umgibt. 12. Wandler nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung des Stromwandlers aus einem durch Längsschlitze in Segmente unterteilten Me tallrohr besteht. 13. Wandler nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass die Primärwick lung aus einem Käfig von Leiterstäben be steht.