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DE1638635A1 - Hochspannungs-Stromwandler - Google Patents

Hochspannungs-Stromwandler

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Publication number
DE1638635A1
DE1638635A1 DE19671638635 DE1638635A DE1638635A1 DE 1638635 A1 DE1638635 A1 DE 1638635A1 DE 19671638635 DE19671638635 DE 19671638635 DE 1638635 A DE1638635 A DE 1638635A DE 1638635 A1 DE1638635 A1 DE 1638635A1
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DE
Germany
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current transformer
capacitors
partial insulation
voltage
transformer according
Prior art date
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Granted
Application number
DE19671638635
Other languages
English (en)
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DE1638635C3 (de
DE1638635B2 (de
Inventor
Wolfgang Dr-Ing Hermstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Publication of DE1638635A1 publication Critical patent/DE1638635A1/de
Publication of DE1638635B2 publication Critical patent/DE1638635B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1638635C3 publication Critical patent/DE1638635C3/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase AC
    • H01F38/28Current transformers
    • H01F38/30Constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)

Description

  • Hochspannungs-Stromwandler Bekanntlich geht die Entwicklung der Energie-Übertragung in Richtung auf immer höhere übertragene Spannungen. Bekannt sind Hochspannungsnetze, die Spannungen in der Größenordnung von 500 kV und mehr übertragen. Diese Entwicklungstendenz erfordert besondere Konstruktionen der an derartige Netze angeschlossenen Hochspannungs-Stromwandler, worunter im Rahmen der Erfindung sowohl einzelne Stromwandler als auch Stromteile von Meßwandler-Kombinationen zu verstehen sind. Man kann daran denken, auch für den Einsatz bei hohen und höchsten Spannungen einen einstufigen Stromwandler mit entsprechend stark bemessenen Isolationsbandagen oder Gießharzteilen zu verwenden, da solche einstufigen Stromwandler nicht nur einen übersichtlichen Isolationsaufbau besitzen, sondernauch ein gutes magnetisches Übertragungsverhalten zeigen.
  • Die Anwendbarkeit einstufiger Stromwandler ist hinsichtlich der vorliegenden Spannungen jedoch in der Praxis dadurchbegrenzt, daß das Isolationsvolumen für einstufige Wandler exponentiell mit der durch die Isolation abzubauenden Hochspannung wächst. Nan kommt also bei Verwendung einstufiger Strorwandler zu Konstruktionen, bei denen der Aufwand an Isoliermaterial und damit der Platzbedarf sowie die Kosten schließlich untragbar hoch werden.
  • Diesen Nachteil einstufiger Stromwandler vermeiden die bekannten Kaskadenwandler, die nach dem Prinzip der Aufteilung in mehrere magnetisch miteinander nach Art einer Reihenschaltung gekoppelte Kreise und demgemäß mit einer Aufteilung der Isolation arbeiten. Die den einzelnen Stufen der Kaskade zugeordneten Teili$olationen brauchen nur im Hinblick auf die Spannung der jeweiligen Stufe bemessen zu sein, so daß man insgesamt auch von einer Reihenschaltung der Teilisolationen zu einer die gesamte Hochspannung abbauenden Gesamtisolation sprechen kann.
  • Wenn diese Kaskadenwandler auch hinsichtlich des Isolationsaufwandes ein günstigeres Verhalten als die einstufigen Wandler zeigen, so besitzen sie doch einen anderen Nachteil, der sich gerade im Rahmen der modernen Entwicklung auf dem Wandlergebiet bemerkbar macht. Bei einem Kaskadenwandler muß nämlich der Kern des mit der Hochspannungsleitung in Verbindung stehenden Kopfgliedes der Kaskade die Eigenbürde der nachgeschalteten Kaskadenglieder mitversorgen und demgemäß so groß bemessen werden, daß der magnetische Widerstand des Kopfgliedes hinreichend klein ist. Bei modernen Wandlern ist man aber häufig daran interessiert, auch verlagerte Kurzschlußströme Betrags- und phasengetreu zu übertragen, um beispielsweise Schutzschaltungen mit dem Sekundärstrom des Wandlers oder mit durch mehrere, unterschiedlich dimensionierte Wandlerkerne gewonnenen Sekundärströmen zu speisen. Für die Betrags- und phasengetreue Übertragung der Primärgröße des Wandlers hat man sogenannte Linearirandler mit gescherten Kernen geschaffen, d.h. mit Kernen, die luftspalte vorzugsweise in gleichmäßiger Verteilung aufweisen. Insbesondere bei derartigen linearwandlern, bei denen also das heistungsvermögen der gescherten Kerne bei gleichem Querschnitt sehr viel geringer ist als das von ungescherten Kernen, stört die Eigenbürde verständlicherweise. Aus diesem Grunde sind auch Kaskadenwandler für den Einsatz in Höchstspannungsnetzen in vielen Fällen zu unwirtschaftlich.
  • Wandler nach dem Prinzip des Kreuzringsystems, bei denen die einander durchdringenden Kerne und Primärleiter jeweils eine Teilisolation tragen und die,beiden Teilisolationen in ihrer Gesamtheit die gesamte Hochspannung abbauen, verhalten sich zwar hinsichtlich der magnetischen Verhältnisse günstiger als die eben diskutierten Kaskadenwandler, erfordern in ihrer üblichen Bauform, bei der sich die aktiven Wandlexteile innerhalb eines Keramikisolators befinden, aber große Isolatoren, so däß auch derartige Wandler zumindest in vielen Pullen ungeeignet für den Einsatz bei hohen Spannungen sind. Ilan hat derartige Kreuzringwandler gemäß der schweizerischen Patentschrift 324 243 daher in der Weise weitergebildet, daß man ein die aktiven Wandlerteile umgebendes ungeerdetes hletallgehäuse vorgesehen hat, das, ebenso wie die Kerne, von einem primären Hochspannungsleiter durchsetzt wird; sowohl der Hochspannungsleiter als auch die Kerne einschließlich der Niederspannungswicklungen sind mit jeweils einer Teilisolation versehen, die für einen Teil der Hochspannung bemessen ist.Beide Teilisolationen summieren sich also zu einer Isolation für die gesamte Hochspannung.
  • Diese @:ufteilung in zwei Teilisolationen, wobei in den bekannten Ausführungsformen dieses Wandlers zumindest zwei Porzellanisolatoren einerseits die Ausleitungen der aktiven Teile und andererseits die Zuleitungen, d. h. den Primärleiter, auf verschiedenen Seiten des Metallgehäuses liegend umgeben, erfordert auch eine ganz bestimmte Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen. Diese Hochspannungsaufteilung, in der Regel auf gleiche Anteile für die beiden Teilisolationen, ist jedoch bei den bekannten Ausführungsformen des beschriebenen Wandlers schon deshalb nicht sichergestellt, weil die Eigenkapazitäten der beiden Teilisolationen in die Aufteilung entscheidend eingehen und irre fierte weitgehend durch die hinsichtlich der Kapazitätsberechnung recht komplizierte Form insbesondere dee Hochspannungsleiters :mit seiner Teilisolation gegeben sind.
  • Zn der Regel wird die Eigenkapazität der Teilisolation auf den Hochspannungsleiter wesentlich kleiner sein als die Eigenkapazität der Teilisolation auf den Kernen, so daß vier größte Teil der Hochspannung von der erstgenannten Teilisolation abzubauen ist..hlan könnte daran denken, die Stärke der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter entsprechend zu verringern bzw. ihre Länge entsprechend groß zu bemessen oder aber ihre Dielektrizitätskonstante zu vergrößern. In der irrfahl der Dicke und der Dielektrizitätskonstante liegt man im allgemeinen fest. Eine entsprechende Dimensionierung der Isolationslänge würde bei einem bekannten Wandler, wenn man mit der Teilisolation des Hochspannungsleiters beispielsgreise 150 kV und mit der anderen Teilisolation 400 kV abbauen will, bedeuten, daß die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter eine Länge von über 5 m besitzen muß.
  • Diese Schwierigkeiten werden bei einem i-randler der zuletzt beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen durch die Teilisolation auf dem Hochspännungsleiter außerhalb der Kerne umgebende Kondensatoren bestimmt ist, die parallel zu der Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschaltet sind. a Bei dem erfindungsgemäßen fa.ndler wird also auf kapazitivem 1,lege unter Verriendung von parallel zu den Eigenkapazitäten der Teilisolationen geschalteten Kondensatoren eine gewünschte Aufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen mit Sicherheit erzwungen, so daß es möglich ist, beispielsweise unter Vervrendung entsprechend bemessener Teilisolationen bekannte ;-landler unter Vorsehen einer zusätzlichen Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter für höhere Spannungen verwendbar zu machen. Man kann bei dem erfindungsgemäßen Wandler sogar die Konstruktion als solche i-aeitgeliend unabhängig von der abzubauenden Hochspannung treffen und dann beide J Teilisolationen und die Kondensatoren unter Berücksichtigung der durch die Formgebung des .andlers vorgegebenen Eigenkapazitäten der Teilisolationen im Hinblick auf die ge#-rUnschte Aufteilung der Hochspannung-dimensionieren.
  • Ausgehend von einer Konstruktion ohne zusätzliche Kondensatoren läßt sich die Erfindung auch so beschreiben, daß die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter ohne Rücksicht auf die Eigenkapazität derselben nur untcr'Be@.clztung der Schlagweite so weit verkürzt wird, daß sich eine kompakte Wandlerkonstruktion ergibt, und daß die erforderliche Gesamtkapazität an dieser Stelle durch die zusätzlichen Kondensatoren gewonnen wird.
  • Diese zusätzlichen Kondensatoren, zwecks Erzielung der Spannungsfestigkeit meist mehrere Kondensatoren in Reihenschaltung, sind parallel zur Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschaltet und können dabei zugleich zur kapazitiven Spannungssteuerung längs des Hochspannungsleiters dienen. In der Regel wird man beiderseits der Kerne, und zwar vorzugsweise außerhalb des Wandlergehä.uses, die -Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter umgebende Kondensatoren anordnen.
  • Die Schaltung der zusätzlichen Kondensatoren parallel zur Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter erfordert bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, J daß die Kondensatoren zwischen den Primärleiter und einen die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter und/oder auf den Kernen (einschließlich den Sekundärwicklungen) bedeckenden Leitbelag geschaltet sind. Es sei bemerkt, daß dieses Schaltungsmerkmal auch dann vorliegt, wenn die Kondensatoren beispielsweise einerseits mit auf Hochspannungspotential liegenden Abschlußkappen von keramischen Isolatoren und/oder andererseits mit dem Gehäuse leitend verbunden sind, das seinerseits auf dem Zwischenpotential liegt, beispielsweise durch Verbindung mit einem oder beiden der Zeitbeläge auf den Teilisolationen. Dabei können die beiden Leitbeläge ihrerseits miteinander elektrisch verbunden sein. _ Besonders zweckmäßig ist die Verc-rendung ölimprägnierter Rund- ' wickel-Kondensatoren, da sie in diesem Anwendungsfall eine möglichst große Kapazität bei. möglichst kleinem Platzbedarf zu gewinnen gestatten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Kondensatoren stapelartig innerhalb des Zwischenraumes zwischen der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter einerseits und einem Keramikisolator andererseits angeordnet sind. Diese Auführungsform ist im Hinblick darauf günstig, daß man für die Imprägnierung von Rundwickel-Kondensatoren einen auch die Kondensatoren aufnehmenden Ölraum vorsehen muß. Dabei braucht sich der Keramikisolator nur über den von den Kondensatoren umgebenen Bereich der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter zu erstrecken. Besonders zweckmäßig ist es, den Zwischenraum zwischen der Teilisolation einerseits und den Keramikisolator andererseits ganz oder teilweise mit Isolieröl zu füllen und durch öldichte Scheiben oder dergleichen stirnseitig abzuschließen, so daß die Kondensator-Anordnung eine über die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschobene vorgefertigte Baueinheit bildet. Zur Verringerung des Ölvolumens wird man häufig den ölgefüllten und die Kondensatoren enthaltenden Raum durch zwei konzentrische Isolierrohre begrenzen, von denen das außenliegende nicht, wie In dem eben beschriebenen fall, durch den Keramikisolator, sondern ebenfalls beispielsweise durch ein Hartpa.pierrohr gebildet ist.
  • Der Hochspannungsleiter mit seiner Teilisolation kann einen gestreckten Verlauf besitzen., so daß man bei Verwendung von utapelartig angeordneten Kondensatoren beiderseits des Gehäuses eine Anordnung analog einer symmetrischen Durchführung erhält. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kondensatoren zugleich zur kapazitiven Potentialstenerung längs des Hochspannungsleiters dienen.
  • Man wird bei dieser Formgebung die.Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter sich nur über einen von den Kondensatoren und den Kernen umgebenen Bereich erstrecken lassen, wobei eine Stirnfläche jedes Keramikisolators am Kopfgehäuse liegt und dort vorzugsweise befestigt ist. Besitzt der Wandler einen Traum für die Isolation der Kerne nebst Niederspannungswicklungen und ihre. Ausleitungen, so wird man diesen Ölraum mit den Ölräumen zur Aufnahme der Kondensatoren verbinden, um nur eine Einrichtung zur Aufnahme von Volumenschwankungen des Isolieröls vorsehen zu müssen. Diese Einrichtung, beispielsweise ein Faltenbalg oder aber ein Gaspolster, kann an oder in dem Gehäuse angeordnet sein.
  • Der Hochspannungsleiter mit seiner Teilisolation kann aber auch die Form eines U, Y oder h besitzen und im Bereich der Basis des p, Y oder L das Kopfgehäuse und die aktiven Wandlerteile durchsetzen. Ein Vorteil der Erfindung ist gerade darin zu sehen, daß sie die übrigen Konstruktionseinzelheiten des hrgndlers weitgehend offen läßt und so die Anpassung der Wandlerkonstruktion an den jetreiligen Einsatzfall ermöglicht. Wie bereits eingangs bemerkt, kann man bei der Konstruktion des erfindungsgemäßen Wandlers von den Platzverhältnissen ausgehen und dann die gewünschte Spannungsaufteilung durch Zuschalten entsprechend bemessener Kondensatoren erzwingen. Besonders zweckmäßig ist es, bei, der zuletzt beschriebenen Formgebung des Hochspannungsleiters mit seiner Teilisolation etwaige Ölräume außerhalb des Basisbereiches enden zu lassen, da man dann bei drehbarer Lagerung des Hochspannungsleiters mit seiner Teilisolation, Grobei die Blisis als Drehachse dient, die Möglichkeit hat, beispielsweise während des Transportes den gebogenen Hochspannungsleiter in eine die Höhe oder eine sonstige kritische Abmessung verringernde Stellung zu bringen. Diese Möglichkeit ist nicht auf Kandler mit die Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter verändernden zusätzlichen Kondensatoren beschränkt. ilan kann diesen öldichten Abschluß dadurch erzielen, daß das Gehäuse zur Aufnahme der aktiven Wandlerteile mit ihrer Teilisolation eine ölgefüllte Ringkammer bildet, die den Hochspannungsleiter mit seiner Teilisolation umgibt. Das Gehäuse kann den Basisbereich des in der beschriebenen Weise geformten Hochspannungsleiters mit seiner Teilisolation außerhalb der Kerne umgebende Yortsätze aufweisen, die sich nicht über die abgebogenen Bereiche des Hochspannungsleiters erstrecken, die von den Kondensatoren umgeben sind. Dabei können die fortsätze an dem Gehäuse Auflageflächen für die Kondensatoren und/oder die Isolierrohre einschließlich Keramikisolatoren bilden.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ausleitungen des Wandlers von einem das Gehäuse tragenden Stützerisolator umgeben, der seinerseits ebenfalls Kondensatoren zur kapazit4.ven Potentialsteuerung der Ausleitungen aufnehmen kann. Selbstverständlich kann die Potentialsteuerung der Ausleitungen auch auf andere Weise, beispielsweise durch Einbinden leitender Beläge bei einer Isolationsbandage oder durch Eingießen von Steuerzylindern bei einer Gießharzisolation, vorgenommen werden.
  • Mit dem Wandler nach der Erfindung ist es möglich, auch höchste Spannungen zu erfassen, ohne daß ein unwirtschaftlicher Aufwand getrieben werden muß. Das Gewicht und das Isoliervolumen des Wandlers sind angesichts der hohen Spannungen gering. Da die Nachteile eines Kaskadenwandlers durch die magnetisch einstufige Ausbildung des erfindungsgemäßen Wandlers vermieden sind, kann er auch mit linearkern ausgerüstet sein.
    Die Figuren 1 und 2 zeigen zwei Ausführungsbeispiele des
    erfindungsgemäßen Wandlers in senkrecht gelegten Schnitten.
    Im Falle des W-ndlers nach Figur 1 liegt ein gestreckter
    Hochspannungsleiter vor, während der Hochspannungsleiter- bei
    dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 U-förmig gebogen ist.
    Es sei bemerkt, daß die Form des Hochspannungsleiters auch
    abweichend von den dargestellten Beispielen gewählt werden
    kann; für die Ausführungsform nach Figur 2 ist es lediglich
    wichtig, daß ein Basisbereich des Hochspannungsleiters nebst
    seiner Teilisolation vorhanden ist, der in das Wandlergehäuse
    eingeführt von den Kernen nebst Seltundär"riclclungen umgeben
    ist.
    Betrachtet man zunächst den Kopfstromtrandler nach Figur 1,
    so besteht er im wesentlichen aus den zumindest einen Kern
    mit Sekundärt;i cklungen enthaltenden aktiven fandlerteilen 1 ;
    die von dem Primärleiter 2 mit seiner Gießharz Teilisolation 3
    durchsetzt werden, sowie dem Stützerisolator 4, der die mit-
    tels leitender Beläge 3 kapazitiv potentialgesteuerten Aus-
    leitungen der aktiven Wandlerteile 1 umgibt. Der Sclalagrreiten-
    teil 6 ist in dem figürlieh@dargestellten Ausführungsbeispiel
    bandagiert. Der Sockel. 7 trägt im Klemmenkasten 8 die An-
    schlußklemmen der Sekundärwicklungen.
    Wesentlich für den Wandler ist das Vorhandensein von zwei
    Teilisolationen 3 auf dem Primärleiter 2 und 9 auf dem Kern 1
    ian Bereich des Primärleiters. Diese beiden Teilisolationen
    v Y v er v v
    summieren sich zu einer die gesamte Hochspannung abbauenden
    Gesamtisolation. Es muß aber sichergestellt werden, daß sich
    die Hochspannung wirklich entsprechend den Isolationsfestig-
    keiten der beiden Teilisolationen 3 und 9 auf diese aufteilt.
    Erfindungsgemäß wird hierbei die Tatsache berücksichtigt, daß
    diese Spannungsaufteilung durch die Eigenkapazitäten 10 und
    11 der beiden Teilisolationen 3 und 9 bestimmt wird. In dem
    dargestellten Ausführungsbeispiel kann man sich diese Ersatz-
    kapazitäten zwischen dem Primärleiter 2 einerseits und dem
    Leitbelag 12 andererseits bzw. zwischen dem Kern 1 einer-
    seits und dem Reitbelag 13 andererseits liegend denken, vrobei
    die beiden Zeitbeläge miteinander leitend verbunden sind.
    Dabei hängt die Größe der beiden Eigenkapazitäten 10 und 11
    weitgehend von der Formgebung der aktiven Teile des Wandlers
    ab, so daß von vornherein die erwünschte Spannungsaufteilung
    nicht mit Sicherheit vorliegt. Erfindungsgemäß sind daher
    Rundwickel-Kondensatoren in zwei Stapeln 1 4 und 14a den
    Primärleiter mit seiner Teilisolation 3 umgebend angeordnet
    und zwischen ein auf Hochspannung liegendes Teil und ein das
    Potential der Zeitbeläge 12 und 13 aufweisenden Teil geschal-
    tet. Man erkennt, daß die im übrigen in Reihe ges,halteten
    Kondensatoren jedes Stapels auf der einen Seite mit dem auf
    Hochspannung liegenden deckelartigen Teil 15 bzw. 16 und auf
    der anderen Seite mit dem Metallgehäuse 17 verbunden sind,
    das seinerQeits in elektrisch leitender Verbindung mit den
    Leitbelägen 12 und 13 steht.
    Damit liegen diese Kondensatoren parallel zur Eigenkapazität
    10 und gestatten, bei weitgehender Freiheit der Gestaltung
    des @"landlers die gewünschte Spannungsaufteilung auf die Teil-
    isolationen 3 und 9 sicherzustellen.
    In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist jeder Kondensa-
    torstapel 14 und 14c, von einem Keramikisolator 18 bzw. 19
    unigcben. Der auch die Kondensatoren aufnehmende Zwischenraum
    zwischen der Teilisolation 3 und dem jeweiligen Isolator 18
    bzw. 19 ist mit Isolieröl gefüllt, da die Kondensatoren öl-
    imprägnierte Rundwickel-Kondensatoren sind. Diese ölgefüllten
    Zwischenräume stehen in Verbindung mit den Ölraum 20 inner-
    halb des Stützerisolators 4, so daß allen Ölräumen ein-Aus-
    dehnungsgefäß 21 in Gestalt eines Faltenbalges in dem Ansatz
    22 an dem Gehäuse 17 zugeordnet ist. Unter Isolieröl im Sinne
    der Erfindung ist jedes flüssige Isoliermittel zu verstehen.
    ha die äußere Schlagweite durch die freie Luftstrecke von den
    Eintrittsstellen des Primärleiters 2 in die Kappen 15 und 16
    gegen Erde gebildet ist, also nicht, wie üblich, längs einer
    Isolatoroberfläche verläuft, reicht in der Regel bei der dar-
    gestellten waagerechten Anordnung des gestreckten Primär-
    leiters 2 die relativ geringe vertikale Schlagueite aus.
    Sollten im Netz auftretende Stoß- oder Schaltspannungen eine
    Verlängerung der Schlagucite erfordern, so könnte der Primär-
    leiter 2 einschließlich seiner Teilisolation 3 auch nach oben
    gca:nicl:t werden, beispielsweise so, &W er reit oeüicn von dort
    Kolidensatoren bedecirtezi Bereichen
    Die Ausführungsform nach Figur 2 unterscheidet sich von der-
    jenicgen nach Figur 1 dadurch, daß der Primärleiter 30 mit
    seiner Teilisolation 31 U-förmig ausgebildet ist. Mit seiner
    hoii"-on t@"l verlaufenden Basis wird er von dem Kerzi 32 nebs t
    seiner TEi lisolütion 33 umgeben; der Kern liegt wiederum
    innerhalb des ungeerdeten Gehäuses 34.
    In bereits beschriebener 4-;eise ist ein Stützerisolator 35
    ,Torhunden, der die kapazi tiv gesteuerten Aasleitungen der
    aktiven 1-1andlsrteile 32 umgibt.
    ig esentli ch ist in der Ausführungsform noch Figur 2 die Tren-
    nung der beiden Ölräume mit den Kondensa tors tapeln 36 und 37
    sc%-.ob! voneinander als auch von dem Ölraum 38, der die aktiven
    riandlerteile umgibt. Dies ist dadurch erreicht, daß die hon-
    densa Loren 36 und 37 nur die sen?-@recht stehenden Bereiche der
    Teilisolation 31 bedecken. Die Ölräume werden, begrenzt durch
    das Iiartpapierrohr 3U bzw. 40 und den Keramikisolator 41 bz;-,.
    42 in Verbindung reit dichten Abschlüssen bei 43 und 44 bzw.
    45 und 46 an den Stirnseiten der Isolierrohre. Demgemäß sind
    getrennte "iusdehnungsbehäl ter 47 und 118 in Verbindung mit den
    oberen Stirn-lächen dieser beiden ülräume stehend angeordnet.
    Der J1raum 38 umgibt durch entsprechende Form des Gehäuses 34
    der @r-im@rl@i_;er 30 einschließlich seiner Teilisolation 31
    nach Art einer geschlossenen Ringkammer. Man erkennt die in
    die>ern Zusammenhang richtige innere Begrenzungs;:and 4.9; die
    isolierende Dichtung 5J dient zur Verhinderung einer KUI:° -
    Das Gehäuse 34 weist die fortsätze 51 und 52 auf, die zu-
    gleich Auflageflächen für die beiden Kondensatorstapel 36
    und 3"l einschließlich der die beiden Ölräume für die Kondensa-
    toren. begrenzenden Bauteile besitzen.
    Die eingezeichneten Potentialverbindungen lassen erkennen,
    daß die Kondensatoren wiederum zwischen den Zeitbelag 53 auf
    der Teilisolation 31 einerseits und Hochspannung andererseits
    geschaltet sind.
    Durch die beschriebene Trennung der verschiedenen Ölräume
    voneinander und bei entsprechender Formgebung oder Fortfall
    der Yortätze 51 und 52 ist die Möglichkeit gegeben, die U-
    förnige :Anordnung beispielsweise während des Transportes um
    den Basisbereich des Primärleiters 30 nach unten oder zur
    Seite zu drehen. Ver st-#i.ndlicherweise kann diese Möglichkeit
    auch dann von Vorteil sein, wenn keine zusätzlichen Konden-
    satoren vorgesehen sind.
    E, sind auch Fälle denkbar, in denen die Eigenkapazität der
    Teilisolation auf den Kernen im Verhältnis zur Eigenkapazität
    der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter für die gewünsch-
    te Spannungsaufteilung zu klein ist. In Anwendung der erfin-
    dungsgemäßen Zehre wird man dann nur 4u der Teilisolation auf
    den Kernen Kondensatoren, insbesondere Rundwickel-Kondensa-
    toren,pwrallel schalten. Sind Kondensatoren an dieser Stelle
    für andere Zwecke, z. B. @Toeh:@requenz-:@caefon:ie oder zur
    induktiven Spannungsmessung,erforderlich, so werden erfin-
    dunggemäß die parallel zur Eigenkapazität der Teilisolation
    auf dem Hochspannungsleiter liegenden Kondensatoren unter
    Berücksichtigung der Kapazitätswerte dieser Kopplungskonden-
    satoren für Telefonie dimensioniert.

Claims (4)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Hochspannungs-Stromwandler mit einem sowohl die Kerne als auch ein diese umgebendes ungeerdetes metallenes Gehäuse durchsetzenden Hochspannungsleiter sowie mit je einer für jeweils einen Teil der Hochspannung bemessenen, sich zu einer Isolation für die gesamte Hochspannung summierenden Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter und auf den Kernen, dadurch gekennzeichnet, daß die ;iufteilung der Hochspannung auf die beiden Teilisolationen (fig.1: 3,9) durch die Teilisolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) außerhalb der Kerne ('1) umgebende Köndensatoreri (14, 14a) bestimmt ist, die parallel zu der Eigenkapazität (10) der Teilisolation (3) auf den Hochspannungsleiter (?_) geschaltet sind.
  2. 2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (14, 14a) zwischen den Hochspannungsleiter (2) und einen die Teilisolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) und/oder auf den Kernen (1) bedeckenden Leitbelag (12, 13) geschaltet sind.
  3. 3. Stromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teilisolationen (3,9) miteinander elektrisch verbundene Leitbeläge (12, 13) tragen.
  4. 4. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatoren (14, 14c.) in Reihenschaltung pari 11e1 zur Eigenkapa ;ität (10) der Teil- isolntion (3) auf dein Hochspannungsleiter (2) geschaltet sind und zugleich zur kapazitiven Spannungssteuerung längs des Hochspannungsleiters (2) dienen. . trorairandler nach !Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet" daß beiderseits der Kerne (1) die Teilisolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) umgebende Kondensatoren (14, 14a) angeordnet Sind. ,Suroiawardler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren (14, 14a) ölimpräg- nierte Rundwickel--Kondensatoren sind. 7. S troriwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß mehrere Kondensatoren stapelartig (14,14a) innerhalb des Zwischenraumes zwischen der Teilisolation (3) auf den Hochspannungsleiter (2) einerseits und einem Keramik- isolator (18, 19) andererseits angeordnet sind. B. Stromwandler nach den Ansprüchen 6 und `l, dadurch -gekenn- zeichnet, daß der Keramikisolator (18, 19) sich nur über den von den Kondensatoren (14, 14a) umgebenen Bereich der Teil- isolation (3) auf dem Hochspannungsleiter (2) erstreckt und der Gr;iset@er@rrzum Isolieröl enthält. :trein:andler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
    daß der ölgefüllte und die Kondensatoren (hig.2: 36, 37) ent- haltende Raum durch zwoi konzentrische Isolierrohre (39, 41; 40, 42) begrenzt ist. 10. Stromwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,- daß das außenliegende der beiden Isolierrohre durch den Keranikisolator (41, 42) gebildet ist. 11. Stromwandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekenn- zeichnet, daß der durch die beiden Isolierrohre (39, 41; 40, 4?) begrenzte Raum stirnseitig durch öldichte Scheiben- bei 43, 44; 43, 46) abgeschlossen ist und diese Teile eine über die Teilisolation (31) auf dem Hochspannungsleiter (30) geschobene Raueinheit bilden. 12. Stromwandler nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem ölgefüllten Raum Mittel zur Aufnahme von Volumenschwankungen des Isolieröles, insbesondere ein Faltenbalg (Fig.1: 21), zugeordnet sind. 13. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsleiter (2) mit seiner Teilisolation (3) einen gestreckten Verlauf besitzt. 14. Stromwandler nach einem der Ansprüche-? bis 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Teilisola- tion (">') auf dem Hochspannungsleiter (?_) nur über einen von
    den Kondensatoren (14, 14a) und den Keinen (1) umgebenen Bereich erstreckt und eine Stirnfläche des Keramikisolators (18, 19) am Gehäuse (17) liegt. 15. Stromwandler nach einem der Ansprüche 8 bis 14$ dadurch gekennzeichnet, daß der die Kondensatoren (14, 14a)-enthaltende ölgefüllte Raum mit einem Ölraum (20) im Gehäuse (17) in Verbindung steht und allen Ölräumen gemeinsame Nittel (21) zur Aufnahme von Volumenschwankungen des Isolieröls zugeordnet sind. 16. Stromwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (?1) an oder in dem Gehäuse (17) angeordnet sind. 17. Strom:-randler, , insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungsleiter (Fig.2: 30) .mit seiner Teilisolation (31) die Form eines U, Y oder L besitzt und im Bereich der Basis des U, Y oder L das Gehäuse (34) und die Kerne (32) durchsetzt, daß ferner etwaige Ölräume außerhalb des Basisbereiches enden, und daß der Hochspannungsleiter (30) mit seiner Teilisolation (31) um die Basis drehbar gelagert ist. 18. Stromwandler nach Anspruch 17, dadurch geltennzeichnet, daß das Gehäuse (34) zur .Aufnahme der Kerne (32) mit ihrer Teilisolation (33) eine ölgefüllte Ringkammer (38) bildet. 19. Stromwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, .daß das Gehäuse (34) den Basisbereich des Hochspannungsleiters (30) außerhalb der Kerne (32) umgebende Fortsätze (51, 52) aufweist, während die abgebogenen Bereiche des Hochspannungsleiters (30) mit seiner Teilisolation (31) von den Kondensatoren (36, 37) umgeben sind. 20. Stromwandler nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die fortsätze (51, 52) an dem Gehäuse (34) Auflageflächen für die Kondensatoren (36, @37) und/oder die Isolierrohre (39, 41; 40, 42) bilden. 21. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß Ausleitungen einer Niederspannungswieklung des Wandlers kapazitiv potentialgesteuert-(Fig.1: 5) innerhalb eines Stützerisolators (4.) verlaufen. 22# Stromwandler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Stützerisolator (4) Kondensatoren zur kapazitiven Potentialsteuerung der .usleitungen angeordnet sind. 23. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler zumindest einen gescherten Kern (1) enthält. 24. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß hänge und Form des mit der Teilisolation versehenen Primärleiters (2) im Hinblick auf die jeweiligen Platzverhältnisse festgelegt sowie beide Teilisolationen (3,9) und die Kondensatoren (14, 14a) unter. Berücksichtigung der Eigenkapazitäten (10, 11) der Teilisolationen (3, 9) im Hinblick auf die gewünschte Aufteilung der Hochspannung dimensioniert sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0343099A1 (de) * 1988-05-19 1989-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Wickelstromwandler

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EP0343099A1 (de) * 1988-05-19 1989-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Wickelstromwandler

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