CH324242A

CH324242A - Kombinierter Strom- und Spannungswandler

Info

Publication number: CH324242A
Authority: CH
Inventors: Alfred Dipl Ing Imhof
Original assignee: Moser Glaser & Co Ag
Priority date: 1954-02-05
Filing date: 1954-02-05
Publication date: 1957-09-15

Description

Kombinierter Strom- und Spannungswandler Kombinierte Strom- Lind niit offenem Eisenkern und koaxial dazu befindlielier Primärwicklung des Spannungs- wandleis sind in verschiedenen @t>,sfüh@unbs- arten bekannt.

Die Primäiivieklung des Span- nuti"ysnvandlei,s ist bei allen diesen Bauarten eine sog. Spulenwiekl:ung, die aus axial anein- and,ergereiliten Einzelspulen besteht. Es ist ausserordentlich schwierig, solche Wicklungen stol'xnpannungafest zii bauen.

Zudem sind sie, wenn sie den Voisehriften genügen, doch nur .selektiv stossfeist , d. h. sie widerstehen der ä,nfgedi#üekten Stossspannung bei einer be stimmten Wellenform, braxiehen aber gleich hohen Scheitelwerten bei andern j\ ellenfor- nien nietet zu genügen. Es ist.

bekannt,. dass nur Lagenwieklungen geeigneter Ausführung diese 'Mängel nicht aufweisen.

Gegenstand. vorliegender Erfindung ist nun ein kombinierter Strom- -Lind Spannungs wandler, dessen primäre SpannungswandIer- wieklung als elektrisch gesteuerte Lagenwi,ek- lung ausgeführt ist, so dass es leicht möglich ist, sie st.osss,pannunrafest zu machen.

Dieser Wandler besitzt, einen offenen Wand'Ierkern mit in der Kernachse befind.- liehein Stiel des Stromwandlers.

Neu daran ist,, dass die Primärwieldung des Spannungs- watidlei:s ads gesteuerte Lagenwieklung mit konischen Seitenflächen ausgebildet ist und dali der eine Wicklungskonus in einen Gegen- konus des Stromwand:ler-Isolierkörpers ein greift.

Der Stromwandler ist als R,ingstrom- wa.ndler gebaut, d. h. aus einer ringförmigen Primärspule, deren Zu- und Ableitung zusam men einen radialen Stiel bilden.

Nachstehend sind zwei Ausführungsbei- spiele des Erfindungsgegenstandes beschrie ben.

Erste Bauart mit erdseitig liegendem Strom.. wandlerring In diesem Falle ist der Eisenkern des Spannungswandlers ttnt@er dem Hochspan- nungspotential und die Sekundärwicklung des Spanntntgswandkers koaxial ausserhalb der Primärwieklung. Ein solcher Wandler ist in Fig.1 dargestellt.

Es bedeutet: 1 den Hoch- spannungsleiter, der auf dem 1 < Iesspotential liegt und dessen Strom ebenfalls zu messen ist. Er ist nach unten geführt und- bildet am untern Ende eine Wieklungssch@leife 2.

Diese ist. isoliei-t, für die volle Spannring durch die Isolierschicht 3 mit dem trichterartigen Fortsatz 4, der wie 3 aussen einen elektrisch leitenden überzug 5 besitzt. Koaxial um den Stromwandkrst.iel, 6 ist der offene Eisenkern 7 und koaxial um diesen die potentie1l ge steuerte Lagenwiehlung 8 mit. ihren konischen Flächen angeordnet.

Die Sekundärwiclilung 9 ist über 8 geschoben. Sie ist umhüllt- von einem Erdbelag 10, der in den Stromwand;ler- erdbelag 5 übergeht. Die Stromwandlereisen- kerne - in diesem Beispiel sind es deren zwei - sind mit 11 und 12 bezeichnet, sie tragen die Stromwandler-Sek undärwicklungen 13 und 14.

Die genannten aktiven Teile des Wandlers sind eingebaut in einen Kessel 15 und einen Isoliermantel 16; beide bilden zu= sammen ein Gefäss, das mit. Öl gefüllt ist. 17 ist. das ölexpansionsgefäss.

Ziceite Rauart mit dem Stromicayrdler, tauf Seite des Hochspannungsleiters In diesem Falle ist der offene Eisenkern des Spannungswandlers an Erde und die Sekundärwichlung des Spannungswandlers be findet sich auf dem Eisenkern. Der Hoch- spannungsmessleiter ist jetzt um den Eisen kern des Stromwandlers geschlungen, der sei nerseits am Messpotential liegt.

Die trichter- artige, metallische Belegung des Stromwand- let:s ist nun auch auf Messpotentia.l. Ein sol- eher Wandler ist. in Fig.2 dargestellt. Die Bezeiehntulgen der einzelnen Teile stimmen genau überein mit. denjenigen der Fig.1.

Die Isolation des Stromwandlers zwischen IIochspannung und Erde, ferner die Lagen isolation des Spannungswandilers bestehen vor- zugsweise aus a.ufbandagiertem Papier, das mit einem flüssigen Dielektrikum imprägniert ist.

Der ganze aktive Teil befindet. sich im Innetat eines Gefässes, das aus; Isoliermantel und darunter befindliehem metallischem Kes sel gebildet. ist. Dieses Gefäss ist. angefüllt mit. dem flüssigen Dielektrihzm.

Die genannte Isolation des Spannungs oder Stromwandlers alleine oder beider kön nen aber auch vorteilhaft aus Kunstharz be stehen. Wenn dies für beide Wandler zutrifft, kann vom Eintauchen in flüssigen Isolierstoff Umgang genommen werden; es liegt dann ein kombinierter Troekenwandler vor.

Für sehr hohe Spannungen bereitet die Ableitung der Verlustwärme der Spannungs- wandIer-Primä.rivicklung Mühe. Das Problem kann nach der Erfindung gelöst werden durch radiale Aufteilung der Spulen in mindestens zwei koaxiale Teilspulen mit zwischenliegen dem Kühlkanal. Ein weiteres Kühlproblem bietet der Stromwandiler. Die magnetischen Feldlinien des Spannungswandlers treten nämlich quer durch den leitenden Konus, der den Isolier- becher umhüllt.

Sie induzieren darin 'Wirbel spannungen, die zu unzulässig hohen Ver lusten führen können. Das Problem erfährt seine Lösung, indem der leitende, in der Regel metallische Konus des Stromwandlers durch zahlreiche Schlitze unterteilt wird.

Aus demselben Grunde darf der Kessel 15 in Fig. 1 nicht weit über den Konust.eil des Stromwan.diers hinaufraren. In seinen @@- an- dungen würdien Wirbelstromverluste entste hen.

Deshalb ist, der Isoliermantel über ein weites Stüek durch diesen Konus und die Aussenfläühe der Spannungswandlerwicklung spannungsmässig kurz gesehl@ossen, wodurch die Überschlagspannung über den Isolieranan- ter herabgesetzt wird.

Dieser Sehwierigkeit kann durch Koordination der Isoliermantel- Lberschlagslä.nge mit der Öl:durelrsehla,-distanz zwischen Wandlerkörper und Isolierhaube begegnet werden, in der #'#- eise nämlieh, dass der Spannungsüberschlag an der Isolierhaube eher erfolgt als der Durchschlag durch Haube und,

Ölstreeke nach dem Wandlerkörper.

Da die Isolierlänge von Erde bis zum Pol an der glatten Wandung des Isoliermantels relativ kurz ist, insbesondere in bezug auf Stossspannungsfestiglzeit, kann die Isolier haube auf der Innenfläehe mit Rippen ver sehen werden.

Claims

PATEN T AN SPR.U- CH Kombinierter Strom- und Spannungswand ler, bestehend aus einem Ringst.romwandler untl einem Spannungs < vandler mit offenem Eisenkern in seiner Achse und dem durch diesen Kern führenden Stromwandlerstiel, da durch gekennzeiehnet,

dass die Primärwiek- lung des Spannungswandlers als potentialge- steuerte Lagenwieklung ausgebildet ist, und dass die eine der koniseh ausgebildeten Be grenzungsflächen der Lagenwick ung in einen Gegenkonus des St.romwandler-Isolierkörpers eingreift.

EMI0003.0001 L1NTTFRAN <SEP> SPRL: <SEP> CHE <tb> 1. <SEP> Kombinierter <SEP> Strom- <SEP> und <SEP> Spannungs wandler <SEP> nach <SEP> Patentan.pr-Llch@, <SEP> dadurch <SEP> ge kennzeichnet, <SEP> d!ass <SEP> die <SEP> Spannungswandler isolation <SEP> und <SEP> die <SEP> Stromwandlerisol:

ation <SEP> aus <tb> f <SEP> lüssigl#,eitsimprägniertem <SEP> Papier <SEP> bestehen <SEP> und <tb> sieh <SEP> der <SEP> Gesamtwan(dller <SEP> in <SEP> einem. <SEP> Isolierman tel <SEP> befindet, <SEP> der <SEP> mit <SEP> demseilben <SEP> Flüssigkeit <SEP> ge füllt <SEP> ist. <tb> 2. <SEP> Kombinierter <SEP> Strom- <SEP> und <SEP> Spa.nnungs wan@d@ler <SEP> nach <SEP> Patentan,-#prueh, <SEP> dadurch <SEP> ge kennzeichnet, <SEP> dass <SEP> mindestens <SEP> der <SEP> eine <SEP> der <tb> beiden <SEP> Wandler <SEP> der <SEP> Kombination <SEP> reit <SEP> Cliess Iiunstharz <SEP> isoliert <SEP> ist.. <tb> 3. <SEP> Kombinierter <SEP> Strom- <SEP> und <SEP> Spannungs wandler <SEP> nach <SEP> PatentansprLieh <SEP> und <SEP> Unteran sprneh <SEP> 1, <SEP> dadurch <SEP> gekennzeichnet, <SEP> dass <SEP> die <tb> Spannlui;

swandler@vicklung <SEP> koaxiale <SEP> Kühl= <tb> kanäle <SEP> enthält. <tb> I. <SEP> Kombinierter <SEP> Strom- <SEP> und <SEP> Spannungs wandler <SEP> nach <SEP> Patent.ansprueh, <SEP> dadurch <SEP> ge kennzeichnet, <SEP> dass <SEP> die <SEP> leitende <SEP> konusförmige <tb> Obei@fläehe <SEP> der <SEP> Stromwandlerisolation <SEP> mit zahlreichen Schlitzen versehen ist, tun die Wirbedstromverltste, die durch den magne- tischen Fluss des Spannungswandlers verur- sacht werden,

auf einen unschädlichen Betrag z>i reduzieren. 5. Kombinierter Strom- und. Spannungs- wandller nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Isoliermantel über den konussförmigen Teil des Stromwandlers her untergezogen ist.,

damit der magnetische Fluss des Spannungswandlers- nicht durch eine me tallische Kesselwandung in die Luft austreten muss und dass die Iso:liermant:

eil-Überschlags- länge mit. der Öldurchschlaggdristanz zwischen Wand#lerkörper und Isolierhaube auf solche Weise koordiniert. wird, dass eher der Span- nungsüberschlag an der Isolierhaube erfolgt als der Durchschlag durch Haube und. Öl- a@trecke nach dem Wandlerkörper. 6.

Kombinierter Strom- ttnrd, Spannungs- wandler nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Konus des Stromwand- ler-Isolierkörpers durch einen gegossenen Kun,stharz-IIohlkegel begrenzt; ist.