DE1638635C3

DE1638635C3 - High voltage current transformer

Info

Publication number: DE1638635C3
Application number: DE19671638635
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 1000 Berlin Hermstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-12-20
Filing date: 1967-12-20
Publication date: 1976-08-26

Description

bewickelten Kerne durchsetzenden Leiterbereichs umgebende Kondensatoren bestimmt ist, die zwischen den Hochspannungsleiler und zumindest einen im Mochspannungsleiter-Durchtrittsbereich der bewickelten Kerne die Tcilisolation teilweise umgebenden leitenden oder halbleitendcn Leitbelag oder Körper parallel /u der Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiler geschaltet sind.wound cores penetrating conductor area surrounding Capacitors is determined between the high-voltage conductor and at least one in the high-voltage conductor passage area of the wound cores partially surrounding conductive or semiconducting conductive coating or bodies parallel / u the internal capacitance of the partial insulation are connected to the high-voltage line.

Bei dem erfindungsgemäßen Wandler wird also auf kapazitivem Wege unter Verwendung von parallel /ii 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 Verwendung entsprechend bemessener Teilisolationen bekannte Wandler unter Vorsehen einer zusätzlichen Teilisolalion auf dem Hochspannungsleiter für höhere Spannungen verwendbar zu machen. Man kann bei dem erfindungsgemäßen Wandler sogar die Konstruktion als solche weitgehend unabhängig von der abzubauenden Hochspannung treffen und dann beide Teilisolationen und die Kondensatoren unter Berücksichtigung der durch die Formgebung des Wandlers vorgegebenen Eigenkapazitäten der Teilisolationen im Hinblick auf die gewünschte Aufteilung der Hochspannung dimensionieren.In the converter according to the invention, so in a capacitive way using parallel / ii the capacitors of the partial insulation switched capacitors a desired division of the high voltage Forced on the two partial isolations with certainty, so that it is possible, for example, under Use of appropriately sized partial insulation known transducers with the provision of an additional one To make partial isolation on the high voltage conductor for higher voltages. One can at the converter according to the invention even the construction as such largely independent of the one to be dismantled Hit high voltage and then take into account both partial insulation and the capacitors the inherent capacitances of the partial insulation given by the shape of the transducer Dimension to the required distribution of the high voltage.

Ausgehend von einer Konstruktion ohne zusätzliche Kondensatoren läßt sich die Erfindung auch so beschreiben, daß die Teilisolation auf dem Hochspanruingsleiter ohne Rücksicht auf die Eigenkapazität derselben nur unter Beachtung der Schlagweite so weil verkürzt wird, daß sich eine kompakte Wandlerkonstruktion ergibt, und daß die erforderliche Gesamtkapazität an dieser Stelle durch die zusätzlichen Kondensatoren gewonnen wird.Starting from a construction without additional capacitors, the invention can also be described as that the partial insulation on the high-voltage ladder regardless of its own capacity only taking into account the striking distance so because it is shortened that a compact converter construction results, and that the required total capacitance at this point by the additional capacitors is won.

Diese zusätzlichen Kondensatoren, zwecks Erzielung der .Spannungsfestigkeit meist mehrere Kondensatoren in Reihenschaltung, sind parallel zur Eigenkapazitat der Tcilisolation 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 Wandlergehäuses, die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter umgebende Kondensatoren anordnen.These additional capacitors, in order to achieve the voltage resistance, usually several capacitors in series connection, are connected in parallel to the internal capacitance of the oil insulation on the high-voltage conductor and can also be used for capacitive voltage control along the high-voltage conductor. In As a rule, there is partial insulation on both sides of the cores, preferably outside the converter housing Arrange surrounding capacitors on the high voltage conductor.

Es ist zwar bereits ein Stromwandler bekannt (CH-PS 1 75 716), bei dem eine Reihenschaltung von Kondensatoren benutzt wird, um das Potentialgefälle längs des Isolators zu steuern, jedoch liegt die Reihenschaltung parallel zu dem gesamten Stromwandler und damit auch zu beiden Teilisolationen. womit entweder die Verwendung eines verkürzten Isolators ermöglicht oder die Betriebssicherheit erhöht ist.A current transformer is already known (CH-PS 1 75 716) in which a series connection of capacitors is used to control the potential gradient along the insulator, but the series connection is parallel to the entire current transformer and thus also to both partial insulation. which either enables the use of a shortened isolator or increases operational reliability.

Ferner ist ein Stromwandler bekannt (CH-PS 4 14 842), bei dem mit leitenden Abschirmungen die elektrische Beanspruchung des Isoliermaterials vermindert ist; der Stromwandler weist aber nur eine einzige zusammenhängende Isolation auf., Furthermore , a current transformer is known (CH-PS 4 14 842), in which the electrical stress on the insulating material is reduced with conductive shields; However, the current transformer only has a single continuous insulation.,

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfordert die Schaltung der zusätzlichen Kondensato ren parallel zur Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter, daß die Kondensatoren zwischen den Primärleiter und einen die Teilisolation auf dem Hochspannungsleitcr und/oder auf den Kernen einschließlich den Sekundärwicklungen) bedeckenden Leitbelag geschaltet sind Es sei bemerkt, daß dieses schaltungsmerkmal auch dann vorliegt, wenn die Kon- lensatoren beispielsweise einerseits mit auf Hochspannungspotential liegenden Abschlußkappen von kcrami sehen Isolatoren und/oder andererseits mit dem Ge häusc leitend verbunden sind, das seinerseits auf derr Zwischenpotential liegt, beispielsweise durch Verbin -^s dung mit einem oder beiden der Lcitbclägc auf der Teilisolationen. Dabei können die beiden Leitbeläge ihrerseits miteinander elektrisch verbunden sein. In the preferred embodiment of the invention , the connection of the additional capacitors parallel to the internal capacitance of the partial insulation on the high-voltage conductor requires the capacitors to be connected between the primary conductor and a conductive coating covering the partial insulation on the high-voltage conductor and / or on the cores including the secondary windings Note that this switching feature also exists when the con- lensatoren for example, on the one hand with at high voltage potential end caps of kcrami see insulators and / or on the other hand häusc with the Ge conductively connected, which in turn lies on derr intermediate potential, for example by con - ^s dung with one or both of the Lcitbclägc on the partial insulation. The two conductive linings can in turn be electrically connected to one another.

Besonders zweckmäßig ist die Verwendung ölimprägnicrter Rundwickel-Kondcnsatoren, da sie in dicscm Anwcndungsfall eine möglichst große Kapazität bei möglichst kleinem Plat/bcdarf zu gewinnen gestatten. The use of oil-impregnated round-wound capacitors is particularly expedient, since in this application they allow the greatest possible capacity to be obtained with the smallest possible space.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Kondensatoren stapclartigOne embodiment of the invention is characterized in that several capacitors are stacked

'5 innerhalb des Zwischenraumes zwischen der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter einerseits und einem Keramikisolator andererseits angeordnet sind. Diese Ausführungsform ist im Hinblick darauf günstig, daß πιοπ für die Imprägnierung von Rundwickel-Kondensatoten 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'5 within the space between the partial insulation are arranged on the high voltage conductor on the one hand and a ceramic insulator on the other hand. This Embodiment is favorable with regard to the fact that πιοπ for the impregnation of round winding condensate an oil chamber must also be provided to accommodate the capacitors. The ceramic insulator is needed for this only over the area of the partial insulation on the high-voltage conductor surrounded by the capacitors to extend. It is particularly useful. the

²^ Zwischenraum zwischen der Teilisolation einerseits und dem Keramikisolator andererseits ganz oder teilweise mit Isolieröl zu füllen und durch öldichtc Scheiben od. dgl. stirnseitig abzuschließen, so daß die Kondensator-Anordnung eine über die Tcilisolation auf dem Hochspannungsleiter geschobene vorgefertigte Baueinheit bildet. ² ^ To fill the gap between the partial insulation on the one hand and the ceramic insulator on the other hand completely or partially with insulating oil and to close it off at the end with oil-tight disks or the like, so that the capacitor arrangement forms a prefabricated structural unit pushed over the oil insulation on the high-voltage conductor.

Zur Verringerung des Ölvolumens wird man häufig den ölgefül'tcn und die Kondensatoren enthaltenden Raum durch zwei konzentrische Isolierrohre begrcnTo reduce the oil volume, the oil filled and the capacitors are often used Limit space with two concentric insulating tubes

-^ zen, von denen das außenlicgende nicht, wie in dem eben beschriebenen Fall, durch den Keramikisolator. sondern ebenfalls beispielsweise durch ein Hartpapicrrohr gebildet ist.- ^ zen, of which the external one is not, as in the case just described, through the ceramic insulator. but also, for example, through a hard paper tube is formed.

Der Hochspannungsleiter mit seiner Teilisolation kann einen gestreckten Verlauf besitzen, so daß man bei Verwendung von stapelartig angeordneten Kondensatoren beiderseits des Gehäuses eine Anordnung analog einer symmetrischen Durchführung erhält. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kondensatoren zugleich zur kapazitiven Potentialsteuerung längs des Hochspannungsleiters dienen.The high-voltage conductor with its partial insulation can have a stretched course, so that one when using stacked capacitors on both sides of the housing an arrangement analogously to a symmetrical implementation. This is especially true when the capacitors are at the same time serve for capacitive potential control along the high voltage conductor.

Man wird bei dieser Formgebung die Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter sich nur über einen von den Kondensatoren und den Kernen umgebenen Be- With this shape, the partial insulation on the high-voltage conductor will only extend over a layer surrounded by the capacitors and the cores.

reich erstrecken lassen, wobei eine Stirnfläche jedes Keramikisolators am Kopfgehäuse liegt und dort vorzugsweise befestigt ist. Besitzt der Wandler einen Ölraum für die Isolation der Kerne nebst Niederspan nungswicklungen und ihre Ausleitungen, so wird manLet extend rich, with one end face of each ceramic insulator on the head housing and is preferably attached there. If the converter has an oil chamber for the insulation of the cores along with the low-voltage windings and their outlets, one will

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. Connect this oil chamber with the oil chambers for accommodating the capacitors in order to only have to provide one device for absorbing fluctuations in the volume of the insulating oil. This device, for example a bellows or a gas cushion, can be arranged on or in the housing.

Der Hochspannungsleiter mit seiner Teilisnlation kann aber auch die Form eines U. V oder L besitzen und im Bereich der Basis des U, V oder L das Kopfgehäuse und die aktiven Wandlerteile durchsetzen. Ein - Vorteil der Erfindung ist gerade darin zu sehen, daß sie die übrigen Konstruktionseinzelheiten des Wandlers weitgehend offen läßt und so die Anpassung der Wandlerkonstruktion an den jeweiligen Einsatzfall ermög- The high-voltage conductor with its partial isolation can, however, also have the shape of a U, V or L and pass through the head housing and the active converter parts in the area of the base of the U, V or L. One advantage of the invention is to be seen in the fact that it leaves the other construction details of the transducer largely open and thus enables the transducer construction to be adapted to the respective application.

licht. 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.light. As already mentioned at the beginning, you can use the Construction of the transducer according to the invention based on the available space and then the desired Force voltage distribution by connecting appropriately sized capacitors.

Besonders zweckmäßig ist es, bei der zuletzt beschriebenen Formgebung des Hochspannungslciters mit seiner Teilisolation etwaige ölräume außerhalb des Basisbereiches enden zu lassen, da man dann bei drehbarer Lagerung des Hochspannungslciters mit seiner Teilisolation. wobei die Basis 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 Wandler mit die Eigenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungslcitcr verändernden zusätzlichen Kondensatoren beschränkt. Man kann diesen öldichten Abschluß dadurch erzielen, daß das Gehäuse zur Aufnahme der aktiven Wandlerteilc mit ihrer Teilisolation eine ölgcfüllte Ringkammer bildet, die den Hochspannungslciicr mit seiner Teilisolation umgibt.It is particularly expedient in the case of the shaping of the high-voltage liter described last with its partial insulation to let any oil spaces end outside the base area, since you can then with rotatable Storage of the high-voltage liter with its partial insulation. with the base serving as the axis of rotation, the Possibility. For example, the bent high-voltage conductor in a die during transport To bring height or some other critical dimension reducing position. This possibility is not on converter with the self-capacitance of the partial insulation on the high-voltage lcitcr changing additional Capacitors limited. You can achieve this oil-tight seal that the housing to accommodate the active converter part with their partial insulation an oil-filled annular chamber that forms the Surrounds Hochspannungslciicr with its partial insulation.

Das Gehäuse kann den Basisbercich des in der beschriebenen Weise geformten Hochspannungslciters mit seiner Teilisolation außerhalb der Kerne umgebende Fortsätze autweisen, uie sich nicht über die abgebogenen Bereiche des Hochspannungsleilcrs erstrecken, die von den Kondensatoren umgeben sind. Dabei können die Fortsätze an dem Gehäuse Auflageflächen für die Kondensatoren und/oder die lsolierrohrc einschließlich Keramikisolatoren bilden.The housing can be the basic range of the described in Wise shaped high-voltage lciters with its partial insulation outside surrounding the cores Appear projections so that they do not overlap with the bent ones Areas of the high-voltage conductor extend which are surrounded by the capacitors. Here you can the extensions on the housing including bearing surfaces for the capacitors and / or the insulating tubes Form ceramic insulators.

Hei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Anleitungen des Wandlers von einem das Gehäuse -,ragenden Stützensolator umgeben, der seinersens ebenfalls Kondensatoren zur kapazitiven Potentialsu-iiening der Auslegungen aufnehmen kann. Selbstverständlich kann die Potcntialsteuerung der Ausk-iiungcn auch auf andere Weise, beispielsweise durch Einbinden leitender Beläge bei einer Isolationsbandage oder durch Eingießen von Steuernlindern bei CUUT Gießharzisolation, vorgenommen werden.This is the preferred embodiment of the invention are the instructions for the converter from a housing -, protruding support insulator, which is hisersens also capacitors for capacitive potentialsu-iiening who can accommodate interpretations. Of course, the potential control of the Ausk-iiungcn also in other ways, for example by incorporating conductive coverings into an insulation bandage or by pouring in control relievers CUUT cast resin insulation.

Mit dem Wandler nach der Erfindung ist es möglich. mich höchste Spannungen zu erfassen, ohne daß ein unwirtschaftlicher Aufwand gelrieben werden muli. Das Gewicht und das Isoliervolumen des Wandlers sind angesichts der hohen Spannungen gering. Da die Nacnteiie Lines Kaskadenwandlers durch die magnetisch einstufte Ausbildung des erfindungsgemäßen Wandlers vermieden sind, kann er auch mit Linearkern ausgerüstet sein. Die . . .With the converter according to the invention it is possible. to grasp the highest tensions without incurring an uneconomical effort. The weight and the insulating volume of the converter are low in view of the high voltages. Since the secondary lines cascade transducers are avoided by the magnetically graded design of the transducer according to the invention, it can also be equipped with a linear core. The . . .

F i g. l und 2 zeigen zwei Ausfuhrungsbe.sp.ee des erf.ndungsgemäßen Wandlers in senkrecht gelegten Schnitten. .F i g. l and 2 show two exemplary embodiments transducer according to the invention in vertically placed sections. .

Im Fall des Wandlers nach F i g. 1 lieg! eir· g«^tre«- ter Hochspannungsleiier vor, während der Hochspan_ nur.gsleiter bei dem Ausführungsbeisptel nach 11 g.j-U-förmig gebogen .st Es sei bemerkt, daß die Form des Hochspannungsleiters auch abweichend von den dargestellten Beispielen gewählt werden kann; fur die ausführungsform nach Fig.2 ist es lediglich wichmg.;daß ein Basisbereich des Hochspannungsleiters nebst seiner Te.lisolat,on vorhanden ist der in das Wandlergehäuse eingeführt von den Kernen nebst SekundärwicklungenIn the case of the converter according to FIG. 1 lying! eir · g « ^tre « - th high-voltage conductor, while the high-voltage conductor in the case of the example according to 1 1 g. j- U-shaped bent .st It should be noted that the shape of the high-voltage conductor can also be chosen differently from the examples shown; For the embodiment according to FIG. 2, it is only important that a base area of the high-voltage conductor and its partial insulation is present, which is inserted into the converter housing by the cores and secondary windings

κ,κ,

-cu-aemex man zunächst den Kopfstromwandler nach F i g. i. so besteht er im wesentlichen aus den zu mindest einen Kern mit Sekundärwicklungen ent ha tenden aktiven Wandlerteilen !.die von dem Pnmaneiter 2 mit seiner Gießharz-Teilisolation 3 durchsetzt werden, sowie dem Stützisolator 4, der die mittels leitender Beläge 5 kapazitiv potentialgesteucrten Ausleitungen der aktiven Wandlerteile 1 umgibt. Der Schlagweitentcil 6 ist in dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel bandagiert. Der Sockel 7 trägt im Klemmenkasten 8 die Anschlußklemmen der Sekundärwicklungen. -cu-aemex you first have the top current transformer according to FIG. i. so it consists essentially of the to contains at least one core with secondary windings active converter parts! 2 are penetrated with its cast resin partial insulation 3, as well as the post insulator 4, which means Conductive coatings 5 capacitive potential-controlled discharges of the active converter parts 1 surrounds. the Schlagweitentcil 6 is bandaged in the embodiment shown in the figures. The base 7 carries in Terminal box 8 the terminals of the secondary windings.

Wesentlich für den Wandler ist das Vorhandensein von zwei Teilisolationen 3 auf dem Ptimärleiter 2 und 9 auf dem Kern 1 im Bereich des Primärleiters. Diese beiden Teilisolalionen summieren sich zu einer die gesamte Hochspannung abbauenden Gesamtisolation. Es muß aber sichergestellt werden, daß sich die Hochspannung wirklich entsprechend den Isolationsfestigkeiten 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 Ersatzkapazitäten zwischen dem Primärleiter 2 einerseits und dem Leitbelag 12 andererseits bzw. zwischen dem Kern 1 einerseits und dem Lcitbelag 13 andererseits liegend denken, wobei die beiden Leitbeläge miteinander leitend verbundenThe presence of two partial insulation 3 on the primary conductor 2 and 9 is essential for the converter on core 1 in the area of the primary conductor. These two partial isolations add up to one the whole High voltage dissipating overall insulation. But it must be ensured that the high voltage really divided according to the insulation strengths of the two partial insulation 3 and 9 on this. According to the invention, the fact is taken into account here that this voltage distribution is caused by the internal capacitances 10 and 11 of the two partial insulation 3 and 9 is determined. In the illustrated embodiment, you can choose between these replacement capacities the primary conductor 2 on the one hand and the conductive coating 12 on the other hand or between the core 1 on the one hand and On the other hand, think of the Lcitbelag 13 lying, the two conductive linings being conductively connected to one another

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 14 und 14a den Primärleiter mit seiner Teilisolation 3 umgebend angeordnet und zwischen ein auf Hochspannung liegendes Teil und ein das Potential der Leitbeläge 12 und 13 aufweisenden Teil geschaltet. Man erkennt, daß die im übrigen in Reihe geschalteten Kondensatoren jedes Stapels auf der einen Seite mit dem auf Hochspannung liegenden dcckelartigcn Teil 15 bzw. 16 und auf der anderen Seite mit dem Metallgehäuse 17 verbunden sind, das seinerseits in elektrisch leitender Verbindung mit den Leitbeiägen 12 und 13 steht.The size of the two internal capacitances 10 and 11 depends largely on the shape of the active parts of the converter, so that the desired voltage distribution is not certain from the outset. According to the invention, round-wound capacitors are therefore arranged in two stacks 14 and 14a surrounding the primary conductor with its partial insulation 3 and connected between a high-voltage part and a part having the potential of the conductive coatings 12 and 13. It can be seen that the capacitors of each stack, which are otherwise connected in series, are connected on one side to the high-voltage lid-like part 15 or 16 and on the other side to the metal housing 17, which in turn is in electrically conductive connection with the guide elements 12 and 13 stands.

Damit liegen diese Kondensatoren parallel zur Eigenkapazität 10 und gestatten, bei weitgehender Freiheit der Gestaltung des Wandlers die gewünschte .Spannungsaufteilung auf die Teilisolationen 3 und 9 sicherzustellen.This means that these capacitors are parallel to the internal capacitance 10 and allow more extensive Freedom of design of the converter the desired voltage distribution on the partial insulation 3 and 9 to ensure.

In dem Ausführungsbeispiel nach F ι g. 1 ist jeder Kondensatorstapel 14 und 14a von einem Keramikisolator 18 bzw. 19 umgeben. Der auch die Kondensatoren aufnehmende Zwischenraum zwischen der Teilisolation 3 und dem jeweiligen Isolator 18 bzw. 19 ist mit Isolieröl gefüllt da die Kondensatoren ölimprägnierte Rundwickel-Kondensatoren sind. Diese ölgefüllten Zwischenräume stehen in Verbindung mit dem Olraum innerhalb des Stützerisolators 4. so daß allen Olräumen ein Ausdehnungsgefäß 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. ,,,.,.., . In the embodiment according to FIG. 1, each capacitor stack 14 and 14a is surrounded by a ceramic insulator 18 and 19, respectively. The space between the partial insulation 3 and the respective insulator 18 or 19, which also accommodates the capacitors, is filled with insulating oil since the capacitors are oil-impregnated round-wound capacitors. These oil-filled spaces are in connection with the oil space within the post insulator 4, so that an expansion vessel 21 in the form of a bellows in the extension 22 on the housing 17 is assigned to all the oil spaces. In the context of the invention, insulating oil is to be understood as meaning any liquid insulating agent. ,,,., ..,.

Da die äußere Schlagweite durch die freie Luftstrekke 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 dargestellten waagerechten Anordnung des gestreckten Primärleiters 2 die relativ geringe vertikale Schlagweite aus. Sollten im Netz auftretende Stoß- oder Schaltspannungen eine Verlänge-Since the outer striking distance through the free air distance from the entry points of the primary conductor 2 into the Caps 15 and 16 against. So earth is not formed as usual along an insulator surface As a rule, in the illustrated horizontal arrangement of the elongated primary conductor 2, the relatively low vertical striking distance. Should surge voltages or switching voltages occur in the network

609635/!609635 /!

ίοίο

rung der Schlagweite erfordern, so könnte der Primärleiter 2 einschließlich seiner Teilisolation 3 auch nach oben geknickt werden, beispielsweise so, daß er mit seinen von den Kondensatoren bedeckten Bereichen schräg nach oben weist. ^s tion of the pitch require, the primary conductor 2 including its partial insulation 3 could also be bent upwards, for example so that it points obliquely upwards with its areas covered by the capacitors. ^s

Die Ausführungsform nach Γ i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. I dadurch, daß der Primarleiter 30 mit seiner Teilisolation 31 U-förmig ausgebildet ist. Mit seiner horizontal verlaufenden Hasis wird er von dem Kern 32 nebst seiner Teilisolation 33 umgcben: der Kern liegt wiederum innerhalb des ungeerdeten Gehäuses 34.The embodiment according to Γ i g. 2 differs from that according to FIG. I by the fact that the primary head 30 is formed with its partial insulation 31 U-shaped. With his horizontally running rabbit he becomes surrounded by the core 32 together with its partial insulation 33: the core in turn lies within the ungrounded housing 34.

In bereits beschriebener Weise ist ein Stüizcrisolator .35 vorhanden, der die kapazitiv gesteuerten Auslegungen der aktiven Wandlerteile 32 umgibt. ι sA Stüizcrisolator is in the manner already described .35 present, which surrounds the capacitively controlled designs of the active transducer parts 32. ι s

Wesentlich ist in der Ausführungsform nach F i g. 2 die Trennung der beiden ölräume mit den Kondensatorstapeln 36 und 37 sowohl voneinander als auch von dem ölraum 38, der die aktiven Wandlerteile umgibt. Dies ist dadurch erreicht, daß die Kondensatoren 36 ;<> und 37 nur die senkrecht stehenden Bereiche der Teilisolation 31 bedecken. Die ölräume werden begrenzt durch das Hartpapierrohr 39 bzw. 40 und den Kcramikisolator 41 bzw. 42 in Verbindung mit dichten Abschlüssen bei 43 und 44 bzw. 45 und 46 an den Stirnseiten der Isolierrohre. Demgemäß sind getrennte Ausdehnungsbehälter 47 und 48 in Verbindung mit den oberen Stirnflächen dieser beiden ölräume stehend angeordnet.What is essential in the embodiment according to FIG. 2 the separation of the two oil compartments with the condenser stacks 36 and 37 both from each other and from the oil space 38 which surrounds the active converter parts. This is achieved in that the capacitors 36; <> and 37 only the vertical areas of the partial insulation 31 cover. The oil spaces are limited by the hard paper tube 39 or 40 and the ceramic insulator 41 and 42 in conjunction with tight closures at 43 and 44 or 45 and 46 on the end faces of the Insulating pipes. Accordingly, separate expansion tanks 47 and 48 are in communication with the upper end faces these two oil chambers are arranged vertically.

Der ölraum 38 umgibt durch entsprechende Form des Gehäuses 34 den Primärleiter 30 einschließlich sei- w ner Teilisolation 31 nach Art einer geschlossenen Ringkammer. Man erkennt die in diesem Zusammenhang wichtige innere Begrenzungswand 49; die isolierende Dichtung 50 dient zur Verhinderung einer Kurzschlußwindung. The oil chamber 38 surrounds by corresponding shape of the housing 34 of the primary conductors 30, including sides w ner part insulation 31 in the manner of a closed annular chamber. The inner boundary wall 49, which is important in this context, can be seen; the insulating seal 50 serves to prevent a short-circuit turn.

Das Gehäuse 34 weist die Fortsätze 5) und 52 auf, die zugleich Auflageflächen für die beiden Kondensakirstapcl 36 und 37 einschließlich der die beiden ölräume für die Kondensatoren begrenzenden Bauteile besitzen. The housing 34 has the extensions 5) and 52, which at the same time have support surfaces for the two condenser stacks 36 and 37 including the components delimiting the two oil spaces for the condensers.

Die eingezeichneten Potentialverbindungcn lassen erkennen, daß die Kondensatoren wiederum zwischen den Leitbelag 53 auf der Teilisolation 31 einerseits and Hochspannung andererseits geschaltet sind.The potential connections shown show that the capacitors are in turn between the conductive coating 53 on the partial insulation 31 on the one hand and high voltage on the other hand are connected.

Durch die beschriebene Trennung der verschiedenen Ölräume voneinander und bei entsprechender Formgebung oder Fortfall der Fortsätze 51 und 52 ist die Möglichkeit gegeben, die U-förmigc Anordnung beispielsweise während des Transportes um den Basisbereich des Primärleiters 30 nach unten oder zur Seite zu drehen. Verständlicherweise kann diese Möglichkeit auch dann von Vorteil sein, wenn keine zusätzlichen Kondensatoren vorgesehen sind.Due to the separation of the various oil chambers from one another and with the appropriate shape or omission of the extensions 51 and 52 is given the possibility of the U-shaped arrangement, for example to rotate around the base portion of the primary conductor 30 down or to the side during transport. Understandably, this option can also be advantageous if there are no additional capacitors are provided.

Hs sind auch Fälle denkbar, in denen die Eigenkapazität der Teilisolation auf den Kernen im Verhältnis zur F.igenkapazität der Teilisolation auf dem Hochspannungsleitcr für die gewünschte Spannungsaufteilung zu klein ist. In Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre wird man dann nur zu der Teilisolation auf den Kernen Kondensatoren, insbesondere Rundwickel-Kondcnsatoren, parallel schalten. Sind Kondensatoren an dieser Stelle für andere Zwecke, z. B. Hochfrequenz-Telefonie oder zur induktiven Spannungsmessung, erforderlich, so werden erfindungsgemäß die parallel zur Eigenkapazitz: der Teilisolation auf dem Hochspannungsleiter liegenden Kondensatoren unter Berücksichtigung der Kapazität.swcrtc dieser Koppiungskondensatorcn für Tclefonic dimensioniert.Cases are also conceivable in which the self-capacitance the partial insulation on the cores in relation to the internal capacitance of the partial insulation on the high-voltage conductor is too small for the desired voltage distribution. In application of the teaching according to the invention then only partial insulation on the cores of capacitors, in particular round-wound capacitors, connect in parallel. Are capacitors at this point for other purposes, e.g. B. High frequency telephony or for inductive voltage measurement, required so according to the invention the parallel to the own capacity: the partial insulation on the high-voltage conductor, taking into account the Capacity.swcrtc of these coupling capacitors for Tclefonic.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1.High-voltage current transformer with a core that carries secondary windings as well as a surrounding, ungrounded metal housing penetrating through the high-voltage conductor, as well as with one for each part of the high-voltage, adding up to an insulation for the entire high-voltage, on the high-voltage conductor and on the wrapped part Cores, characterized in that the distribution of the high voltage to the two parts (Fig. 1: 3.9) by the partial insulation (3) on the high-voltage conductor (2) outside the conductor area surrounding the wound cores (1) surrounding the capacitors ( 14, 14a) between the high-voltage conductor (2) and at least one conductive or semiconducting conductive coating (e.g. 12) or partially surrounding the partial insulation (e.g. 3) in the high-voltage conductor passage area of the wound cores (1) Body parallel to the self-capacitance (10) of the partial insulation (3) on the high-voltage conductor ge are switched.

2. Current transformer according to claim 1, characterized in that the capacitors (14, 14a) between the high-voltage conductor (2) and the partial insulation (3) on the high-voltage conductor (2) and / or are switched on the cores (1) covering conductive coating (12, 13).

3. Current transformer according to claim 2, characterized in that both partial insulation (3, 9) with one another Carry electrically connected conductive linings (12, 13).

4. Current transformer according to one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of capacitors (14, 14a) in series connection parallel to the internal capacitance (10) of the partial insulation (3) on the High-voltage conductors (2) are connected and at the same time for capacitive voltage control along the partial insulation (3) surrounding the high-voltage conductor (2).

5. Current transformer according to claim 4, characterized in that on both sides of the cores (1) the partial insulation (3) on the high voltage conductor (2) surrounding capacitors (14, 14a) are arranged.

6. Current transformer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the capacitors (14, 14a) are oil-impregnated round-wound capacitors.

7. Current transformer according to one of claims 1 to t>, characterized in that a plurality of capacitors (14, 14a) in a stack within the space between the partial insulation (3) on the High voltage conductor (2) on the one hand and a ceramic insulator (18, 19) on the other hand are arranged.

8. Current transformer according to claims 6 and 7, characterized in that the ceramic insulator (18, 19) only extends over the area of the oil insulation (3) surrounded by the capacitors (14, 14a) extends on the high-voltage conductor (2) and the intermediate space contains insulating oil.

9. Current transformer according to claim 8, characterized in that the oil-filled and the condensers (F i g. 2: 36, 37) containing space bounded by two concentric insulating tubes (39, 41; 40, 42)

10. Current transformer according to claim 9, characterized in that the outer of the two Insulating tubes is formed by the ceramic insulator

11. Current transformer according to claim 9 or 10, there characterized in that the space bounded by the two insulating tubes (39, 41; 40, 42) is at the end tig is closed by oil-tight disks (at 43.44; 45.46) and these parts have a part of the island tion (31) on the high-voltage conductor (30) form scho Bene structural unit.

12. Current transformer according to one of the claims! to 11, characterized in that the oil-filled part Space means for absorbing volumetric fluctuations of the insulating oil, in particular a bellows (Fig. 1:21).

13. Current transformer according to one of claims] to 12, characterized in that the high chip nungsleitei (2) with its partial insulation (3) a ge has a stretched course.

14. Current transformer according to one of claims 1 to 12 and claim 13, characterized in that the partial insulation (3) on the high-voltage conductor (2) extends only over one of the capacitors (14, 14a) and the cores (1) surrounded Bc rich and an end face of the ceramic insulator (18, 19) lies on the housing (17).

15. Current transformer according to one of claims 8 to 14, characterized in that the capacitors (14, 14a) containing oil-filled space with an oil space (20) in the housing (17) in connection is and all oil spaces common means (21) for absorbing volume fluctuations of the Insulating oil are assigned.

16. Current transformer according to claim 15, characterized in that the means (21) for receiving Volume fluctuations of the insulating oil are arranged on or in the housing (17).

17. Current transformer according to one of claims 1 to 12, characterized in that the high voltage conductor (Fig. 2:30) with its partial insulation (31) has the shape of a U, V or L and in the area the base of the U, V or L penetrates the housing (34) and the cores (32) that further any oil spaces end outside the base area, and that the high-voltage line · '(30) with its partial insulation (31) is rotatably mounted around the base.

18. Current transformer according to claim 17, characterized in that that the housing (34) for receiving the cores (32) with its partial insulation (33) is an oil-filled Forms annular chamber (38).

19. Current transformer according to claim 18, characterized in that that the housing (34) the base region of the high voltage conductor (30) outside the Cores (32) surrounding extensions (51, 52), while the bent areas of the high-voltage conductor (30) with its partial insulation (31) are surrounded by the capacitors (36, 37).

20. Current transformer according to claim 19, characterized in that the extensions (51, 52) on the housing (34) Form support surfaces for the capacitors (36, 37) and / or the insulating tubes (39, 41; 40, 42).

21. Current transformer according to one of claims 1 to 20, characterized in that length and Shape of the primary conductor (2) provided with the partial insulation with regard to the respective space conditions as well as both partial insulation (3, 9) and the capacitors (14, 14a) taking into account

supply of the internal capacities (10, 11) of the partial insulation (3.9) with regard to the desired distribution the high voltage are dimensioned.

As is well known, the development of energy transmission goes towards ever higher transmitted ones Tensions. High-voltage networks are known, the voltages in the order of 500 kV and transmit more. This development trend requires special constructions of those connected to such networks High-voltage current transformers, including both individual current transformers within the scope of the invention as well as current parts of transducer combinations are to be understood.

One can think of a single-stage for use at high and extremely high voltages To use current transformers with correspondingly thick insulation bandages or cast resin parts, because Such single-stage current transformers not only have a clear insulation structure, but also a show good magnetic transmission behavior. The applicability of single-stage current transformers is considered the existing voltages are limited in practice by the fact that the isolation volume for single-stage Converter grows exponentially with the high voltage to be reduced by the insulation. One comes So when using single-stage current converters for constructions in which the expense of insulating material and thus the space requirements and the costs ultimately become prohibitively high.

This disadvantage of single-stage current transformers is avoided by the known cascade transformers, which are based on the Principle of division into several magnetically coupled with one another in the manner of a series connection Circles and accordingly work with a division of the insulation. The individual stages of the cascade assigned partial insulation only need to be dimensioned with regard to the voltage of the respective stage be, so that you can also from a series connection of the partial insulation to a total of the entire high voltage can speak of degrading overall isolation.

If these cascade converters also behave more favorably than the single-stage converters show that they have another disadvantage, which is precisely in the context of modern Makes development on the converter area noticeable. In the case of a cascade converter, that is the core of the head section of the cascade, which is connected to the high-voltage line, is its own burden supply the downstream cascade elements and are accordingly dimensioned so large that the magnetic resistance of the head member is sufficiently small. But with modern converters one is often interested in transferring shifted short-circuit currents true to their amount and phase in order to for example protection circuits with the secondary current of the converter or with several different dimensioned converter cores to feed recovered secondary currents. For the correct amount and phase Transmission of the primary size of the transducer has so-called linear transducers with sheared Cores created, d. H. with cores that preferably have air gaps evenly distributed. In particular in such linear transducers, in which the performance of the sheared cores is at the same cross-section is much smaller than that of unsheared cores, the self-burden is understandably disturbing. For this reason, cascade converters are also popular for use in extra-high voltage networks too uneconomical in many cases.

Transducers based on the principle of the cross ring system, in which the cores and primary conductors penetrate one another each wear a partial insulation and the two partial insulation in their entirety the entire

Reduce high voltage, behave more favorably in terms of magnetic conditions than the Cascade converters just discussed require in their usual design, in which the active converter parts located within a ceramic insulator, but large insulators, so that such transducers at least in in many cases are unsuitable for use at high voltages.

One has such cross-ring transducers according to Swiss patent 3 24 243 therefore in the Way further developed that an ungrounded metal housing surrounding the active converter parts is provided which, like the cores, is penetrated by a primary high-voltage conductor; both the High voltage conductors as well as the cores including the low voltage windings are each with one Provided partial insulation, which is dimensioned for part of the high voltage. Add up both partial isolations So it becomes an isolation for the entire high voltage.

This division into two partial insulation, in the known embodiments of this converter at least two porcelain insulators, on the one hand, the outlets of the active parts and, on the other hand, the supply lines, d. H. the primary conductor, lying on different sides of the metal housing, also requires a very specific distribution of the high voltage between the two partial insulation. This high voltage distribution, usually on the same proportions for the two partial insulation, but is in the known embodiments of the converter described is not guaranteed because the internal capacities of the both partial isolations are decisive in the division and their values are largely determined by the terms the capacity calculation quite complicated shape, especially the high-voltage conductor with its Partial isolation is given.

As a rule, the self-capacitance of the partial insulation on the high-voltage conductor must be much smaller than the intrinsic capacitance of the partial insulation on the Cores, so that most of the high voltage has to be removed from the first-mentioned partial insulation. Man might think of reducing the strength of the partial insulation on the high-voltage lester accordingly or to dimension their length correspondingly large or to increase their dielectric constant. In the choice of thickness and dielectric constant is generally determined. Appropriate dimensioning the insulation length would be with a known converter, if one with the partial insulation de; High voltage conductor for example 15OkV and mii the other partial insulation wants to reduce 400 kV, mean that the partial insulation on the high voltage line must have a length of more than 5 m.

These difficulties arise with a Wandlei

fts of the type just described there according to the invention by avoiding the division of the high voltage on the two Tcilisolations by the Teilisola tion on the high-voltage conductor outside the di (