CH620044A5 - High-voltage current transformer with a metallic head housing filled with insulating gas or insulating fluid - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochspannungsstromwandler mit einem metallenen, isoliergas- oder isolierflüssigkeitsgefüllten Kopfgehäuse, in dem mindestens ein Eisenkern mit Sekundärwicklung untergebracht und das von einem stabförmigen Primärleiter durchsetzt ist, wobei der Primärleiter an einer Seitenwand des Kopfgehäuses dichtend angeschraubt und an einer gegenüberliegenden anderen Seitenwand ebenfalls dichtend befestigt ist.

Bei einem bekannten Hochspannungsstromwandler dieser Art (DT-OS 1 613 798) ist der stabförmige Primärleiter an einem Ende mit einem Flansch verbunden, der seinerseits unter Zwischenlage einer ringförmigen Dichtung mit einer Seitenwand des metallenen Kopfgehäuses verbunden ist. An seinem anderen Ende trägt der Primärleiter des bekannten Hochspannungsstromwandlers ein Gewinde, auf das bei der Montage zunächst eine Mutter aufgeschraubt und danach eine ringförmige Isolierscheibe aufgebracht ist. Mit der Mutter und der ringförmigen Dichtung stützt sich der Primärleiter an diesem Ende an einer der ersten Seitenwand gegenüberliegenden anderen Seitenwand des Kopfgehäuses ab, die zu diesem Zwecke mit einem eingeschweissten Verstärkungsring versehen ist. Auf das aus der anderen Seitenwand herausragende Ende des Primärleiters ist unter Zwischenlage eines Dichtungsringes eine Mutter aufgeschraubt und damit der Primärleiter mit dem Kopfgehäuse verspannt.

Der bekannte Hochspannungsstromwandler ist zwar insofern vorteilhaft ausgeführt, als sein Primärleiter bei einer notwendig werdenden Reparatur des Wandlers ohne nennenswerte Schwierigkeit von dem Kopfgehäuse getrennt werden kann, so dass dann das von dem Primärleiter im montierten Zustand durchsetzte Sekundärsystem entnehmbar ist, jedoch ist das Kopfgehäuse des bekannten Hochspannungsstromwandlers an beiden Seitenwänden mit ringförmigen Dichtungen versehen,

die zu Schwierigkeiten führen können, weil sich innerhalb des Kopfgehäuses ein Isoliergas oder eine Isolierflüssigkeit unter Druck befindet. Ausserdem ist in nachteiliger Weise die galvanische Verbindung von Primärstab und Anschlussklemme über eine Schraubverbindung hergestellt, deren Kontaktdruck durch Dichtungen und Isoliermaterial bewirkt ist.

Um Dichtungsschwierigkeiten zu vermeiden, ist bei einem anderen bekannten Hochspannungsstromwandler (Siemens «Messwandler» Preisliste Ms 2. Juli 1970, Seiten 4/42 und 4/43) der Primärleiter nur an einer Seitenwand des Kopfgehäu-ses unter Verwendung eines Dichtungsringes mit dem Kopfgehäuse verbunden; an der gegenüberliegenden anderen Seitenwand des Kopfgehäuses ist die Befestigung des Primärleiters mittels einer Schweissnaht vorgenommen, die rings um den stabförmigen Primärleiter im Bereich einer vorgesehenen Durchtrittsöffnung in der Seitenwand gelegt ist. Diese Ausführung befriedigt zwar in technischer Hinsicht, bereitet aber insofern fertigungstechnische Schwierigkeiten, als der Wandler zum Einschweissen des Primärleiters in das Kopfgehäuse umgelegt werden muss. Dies ist bei der Grösse und dem Gewicht von Hochspannungsstromwandlern verhältnismässig umständlich ; ausserdem benötigt der umgelegte Hochspannungsstromwandler verhältnismässig viel Platz, was den Bedarf an Montagefläche erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsstromwandler vorzuschlagen, der im Bereich der Durchtrittsöffnungen des Primärleiters durch das Kopfgehäuse zuverlässig abdichtbar ist und sich mit vergleichsweise geringem Fertigungsaufwand herstellen lässt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass bei einem Hochspannungsstromwandler der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss an die andere Seitenwand des Kopfgehäuses im Bereich einer Durchtrittsöffnung für den Primärleiter ein zum Innern des Kopfgehäuses hin offener, topf artiger Ansatz angeschweisst ist, der ein Ende des Primärleiters aufnimmt, und dass dieses Ende des Primärleiters mechanisch und galvanisch mit einer Seitenwand des topfartigen Ansatzes verbunden ist.

Ein Vorteil des erfindungsgemässen Hochspannungsstromwandlers besteht darin, dass der topfartige Ansatz mit dem Kopfgehäuse bereits bei der Vormontage durch eine Schweissnaht verbunden werden kann, so dass schon zu einem verhältnismässig frühen Zeitpunkt im Montageverlauf des Wandlers diese Verbindungsstelle auf ihre Dichtigkeit überprüft werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass der Hochspannungsstromwandler zum Zwecke der Verbindung des Primärleiters mit dem topfartigen Ansatz bzw. mit dem Kopfgehäuse nicht umgelegt zu werden braucht, weil die Verbindung bei stehendem Wandler während seiner Montage erfolgen kann. Durch die Verbindung des Primärleiters mit dem topfartigen Ansatz wird ausserdem die abzudichtende Stelle verhältnismässig klein, so dass diese Dichtungen verhältnismässig leicht beherrschbar sind.

Der Primärleiter kann bei dem erfindungsgemässen Hochspannungsstromwandler in unterschiedlicher Weise mit dem topfartigen Ansatz verbunden sein. Besonders vorteilhaft scheint es, wenn der topf artige Ansatz in einer Seitenwand mindestens ein Durchgangsloch aufweist und wenn im Bereich des Durchgangsloches durch Schweissen eine Verbindung zwischen dem Ansatz und dem Ende des Primärleiters vorgenommen wird. Es sind dann nur verhältnismässig kurze Schweiss-nähte im Innern des mindestens einen Durchgangsloches erforderlich, um eine Verbindung herzustellen. Durch die verhältnismässig kurzen Schweissnähte sind Undichtigkeiten nicht zu befürchten. Die Schweissnähte lassen sich ohne weiteres bei aufgestelltem Wandler vornehmen, weil er nur von einer Seite zugänglich sein muss. Der topf artige Ansatz kann einen kreiszylindrischen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen. Er wird

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zweckmässigerweise passend zum Primärleiter ausgewählt. Der Primärleiter lässt sich in relativ einfacher Weise durch Bohrungen an den Schweissstellen von dem Ansatz lösen.

Unter Umständen kann es auch vorteilhaft sein, wenn sich in der Seitenwand des topfartigen Ansatzes eine Ausnehmung 5 befindet und wenn der topfartige Ansatz mit einem dieser Ausnehmung gegenüberliegenden Bereich mit dem hineinragenden Ende des Primärleiters verschraubt ist. Diese Ausgestaltung des Kopfgehäuses macht zwar in jedem Falle eine Abdek-kung der Ausnehmung durch einen dichtenden Deckel erfor- 10 derlich, bietet aber den Vorteil, dass bei einer gegebenenfalls erforderlich werdenden Demontage des Kopfgehäuses der Primärleiter in besonders einfacher Weisse durch Lösen der Ver-schraubung von dem topfartigen Ansatz getrennt werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform des erfindungsge- 15 mässen Hochspannungsstromwandlers besteht darin, dass der Ansatz — wie oben bereits ausgeführt — schon bei der Vormontage des Kopfgehäuses angeschweisst und die Verbindungsstelle auf Dichtigkeit geprüft werden kann. Die Ausnehmung stellt eine verhältnismässig einfach zu beherrschende Abdichtstelle 2» dar, insbesondere dann, wenn der topfartige Ansatz einen mehreckigen, z.B. quadratischen oder rechteckigen Querschnitt, aufweist, weil sie durch eine plane Platte mit zwischengelegter Dichtung abgedichtet werden kann.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die Figuren -s 1,2 und 3, wobei die Figur 1 einen Schnitt durch ein Kopfgehäuse des erfindungsgemässen Hochspannungsstromwandlers und Figur 2 einen Schnitt durch einen Teil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Kopfgehäuses des erfindungsgemässen Hochspannungsstromwandlers zeigt ; Figur 3 gibt eine Draufsicht auf das Kopfgehäuse nach Figur 2 im Bereich des topfartigen Ansatzes wieder.

Figur 1 zeigt ein Kopfgehäuse 1, das in bekannter Weise auf einem nicht dargestellten Isolator aufgesetzt ist. Das Kopfgehäuse 1 besteht aus einer zylindrischen Aussenwand 2 und 1S Seitenwänden 3 und 4 und ist nach oben hin durch einen Deckel abgeschlossen. Die Aussenwand 2 weist in der Figur unten ein Durchgangsloch 5 zur Durchführung einer Ausleitung 6 eines Sekundärsystems 7 auf, das in nicht dargestellter Weise aus einem Eisenkern mit aufgebrachter Sekundärwicklung bestehen40 kann, die aussen von beispielsweise einer Papierisolierung umfasst ist. Das Sekundärsystem 7 ist mittels Zwischenlagen 8 konzentrisch zu einem stabförmigen Primärleiter 9 gehalten, der im dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Rohr gebildet ist. 45

Der Primärleiter 9 ist an seinem einen Ende 10 mit einem Flanschteil 11 verbunden, an das eine Anschlussklemme 12 angeschweisst ist. Am Ende 10 ist an den Primärleiter 9 ferner eine Platte 13 angeschweisst, die durch einen Ringschlitz 14 galvanisch getrennt von einem Ringteil 15 gehalten ist, das in s» die Seitenwand 3 eingeschweisst ist. Um das Kopfgehäuse 1 nach aussen hin abzudichten, sind in der Platte 13 und im Ringteil 15 umlaufende Dichtungsringe 16 und 17 vorgesehen, gegen die eine Ringscheibe 18 aus Isolierstoff, beispielsweise aus Kunstharz, geschraubt ist. Umfasst ist die Ringscheibe 18 55 von einer Kappe 19, an der aus Isolationsgründen ein ringförmiges Isolierstück 20 befestigt ist.

An die andere Seitenwand 4 des Kopfgehäuses 1 ist im Bereich einer Durchtrittsöffnung 21 ein topfartiger Ansatz 22 derart angeschweisst, dass er zum Innern des Kopfgehäuses 1 hin offen ist. Der topfartige Ansatz 22 ist an seinem Ende 23 mit einer Anschlussklemme 24 versehen.

Bei der Montage des Kopfstromwandlers wird der stabför-mige Primärleiter 9 in den topfartigen Ansatz 22 eingeführt und im Bereich von Durchgangslöchern 25 und 26 in einer Seitenwand 27 mit dem topfartigen Ansatz 22 verschweisst. Durch die Schweissstellen wird nicht nur eine mechanische und galvanische Verbindung zwischen dem Primärleiter 9 und dem topfför-migen Ansatz 22 erreicht, sondern auch eine Abdichtung des Kopfgehäuses 1 an diesem Ende 28 des Primärleiters 9. Nur aus Sicherheitsgründen sind die Durchgangslöcher 25 und 26 von einem Deckel 29 mit untergelegter Dichtung 30 abgedichtet. Dieser Deckel kann als flache Platte ausgeführt sein, wenn der topfförmige Ansatz z.B. einen quadratischen oder rechteckför-migen Querschnitt aufweist. Selbstverständlich kann aber der topfartige Ansatz auch einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen. Es ist dann nur der Deckel und die Dichtung entsprechend auszugestalten.

Das Ausführungsbeipiel nach Figur 2 unterscheidet sich von dem nach Figur 1 hinsichtlich der Befestigung des stabförmigen Primärleiters 31 mit seinem Ende 32 an der anderen Seitenwand 33 des nur teilweise dargestellten Kopfgehäuses 34.

Das andere Ende 32 des Primärleiters 31 ist nämlich mit dem topfartigen Ansatz 35 durch beispielsweise vier Schrauben 36 a (vgl. auch Figur 3) mechanisch und galvanisch verbunden. Der topfförmige Ansatz 35 weist an seiner Seitenwand 36 eine Ausnehmung 37 auf, durch die die Schrauben 36 a einführbar und einschraubbar sind. In den der Ausnehmung 37 gegenüberliegenden Bereich 38 der Seitenwand 36 des topfartigen Ansatzes 35 sind deshalb Gewindelöcher vorgesehen. Die Ausnehmung 37 ist mittels eines Deckels 39 unter Zwischenlage einer Dichtung 40 verschlossen. Am Boden 41 des topf artigen Ansatzes 35 ist wiederum eine Anschlussklemme 42 des Hochspannungsstromwandlers angeschweisst.

Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist der stabförmige Primärleiter 31 ebenfalls als Rohr ausgebildet und an seinem anderen Ende 32 als Flachbandstück ausgestaltet, das an seinem innerhalb des Kopfgehäuses liegenden Ende 43 mit dem stabförmigen Primärleiter 31 verschweisst ist. Es ist aber auch möglich, den Primärleiter 31 als Rohr bis in den topfartigen Ansatz 35 zu führen und dort mit dem Ansatz 35 zu verschrauben.

Der als Rohr ausgebildete stabförmige Primärleiter 9 nach Figur 1 bzw. 31 nach den Figuren 2 und 3 ist an seinem äusseren Umfange mit Löchern 44 und 45 versehen, um ein Hindurchströmen des innerhalb des Kopfgehäuses untergebrachten Isoliergases oder der Isolierflüssigkeit zu ermöglichen. Dadurch lässt sich nämlich der Primärleiter in vorteilhafter Weise auch auf seiner Innenseite kühlen, wodurch sich die Erwärmung des Primärleiters ohne Schwierigkeiten in zulässigen Grenzen halten lässt. Dabei erlaubt es die beschriebene Anbringung des Primärleiters auch, dass an der anderen Seitenwand des Kopfgehäuses von der Stirnseite her Isolierflüssigkeit oder Isoliergas in das Rohr strömt und zu dessen Kühlung beiträgt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

620 044 PATENTANSPRÜCHE

1. Hochspannungsstromwandler mit einem metallenen, isoliergas- oder isolierflüssigkeitsgefüllten Kopfgehäuse, in dem mindestens ein Eisenkern mit Sekundärwicklung untergebracht und das von einem stabförmigen Primärleiter durchsetzt ist, wobei der Primärleiter an einer Seitenwand des Kopfgehäuses dichtend angeschraubt und an einer gegenüberliegenden anderen Seitenwand ebenfalls dichtend befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an die andere Seitenwand (4) des Kopfgehäuses (1) im Bereich einer Durchtrittsöffnung (21) für den Primärleiter (9) ein zum Innern des Kopfgehäuses (1) hin offener, topfartiger Ansatz (22) angeschweisst ist, der ein Ende (28) des Primärleiters (9) aufnimmt, und dass dieses Ende (28) des Primärleiters (9) mechanisch und galvanisch mit einer Seitenwand (27) des topfartigen Ansatzes (22) verbunden ist

(Fig- !)•

2. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Seitenwand (27) des topfartigen Ansatzes (22) mindestens ein Durchgangsloch (25,26) befindet und dass sich im Bereich des Durchgangsloches (25, 26) eine die Verbindung des topfartigen Ansatzes (22) und des Endes (28) des Primärleiters (9) bewirkende Schweissstelle befindet (Fig, 1).

3. Hochspannungsstromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Seitenwand (36) des topfartigen Ansatzes (35) eine Ausnehmung (37) befindet, dass ein dieser Asnehmung (37) gegenüberliegender Bereich (38) der Seitenwand (36) des topfartigen Ansatzes (35) mit dem Ende (32) des Primärleiters (31) verschraubt ist und dass die Ausnehmung (37) von einem Deckel (39) dichtend abgedeckt ist (Figuren 2/3).