DE2712063A1 - Induktiver, gas- oder fluessigkeitsisolierter spannungswandler - Google Patents

Description

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Berlin und München VPA 77 P 3738 BRD

Induktiver, gas- oder flüssigkeitsisolierter Spannungswandler

Die Erfindung bezieht sich auf einen induktiven, gas- oder flüssigkeitsisolierten Spannungswandler mit einer einen Eisenkern umfassenden Hochspannungswicklung aus einer Reihe axial nebeneinander angeordneter, hintereinandergeschalteter Teilspulen, die ' einen treppenförmig abgestuften und durch Gießharz zusammengehaltenen Spulenverband mit einer hohlkegelförmigen Ausnehmung bilden, insbesondere für gasisolierte, metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen .

Bei einem bekannten Spannungswandler dieser Art (DT-AS 2 113 617) ist der Spulenverband dadurch gebildet, daß die Teilspulen mit einem Imprägnierharz imprägniert und dabei aus dem Imprägnierharz Verbindungsbrücken zwischen den einzelnen Teilspulen gegossen sind. Der bekannte Spannungswandler ist vor allem insofern vorteilhaft, als zu seiner Isolierung ausschließlich Isoliergas oder eine Isolierflüssigkeit herangezogen wird; seine Herstellung bereitet aber insofern Schwierigkeiten, als das Imprägnieren der einzelEn Teilspulen mit Gießharz sehr sorgfältig vorgenommen werden muß, um Hohlräume in den Teilspulen zu vermeiden.

Um die Fertigung eines induktiven, gas- oder flüssigkeitsisolierten Spannungswandlers möglichst einfach zu gestalten, könnte man daran denken, in Anlehnung an einen anderen bekannten Spannungswandler (DT-AS 1 148 647) die Teilspulen der Hochspannungswick-

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lung auf einen treppenförmig gestuften Gießharzkörper aufzubringen, der als massiver Gießkörper Eisenkern mit Sekundärwicklung umfaßt; ansonsten könnte als Isiiermaterial Isoliergas oder eine Isolierflüssigkeit Verwendung finden. Eine derartige Ausbildung eines Spannungswandlers hätte aber den Nachteil, daß die Hochspannung wegen unterschiedlich großer Dielektrizitätskonstante des Gießharzes und des Isoliergases oder der Isolierflüssigkeit vor allem im Isoliergas oder in der Isolierflüssigkeit abgebaut würde, so daß der Wandler zur Erzielung der erforderlichen Isolierfestigkeit in radialer Richtung verhältnismäßig große Abmessungen aufweisen müßte. Dies wäre insbesondere für einen Einsatz in gasisolierten, metallgekapselten Hochspannungsschaltanlagen nachteilig, weil dort möglichst alle Teile der Anlage und damit auch die Spannungswandler in ihren AuOenabmessungen den Abmessungen der gemeinsamen Metallkapsel entsprechen sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen induktiven, gas- oder flüssigkeitsisolierten Spannungswandler vorzuschlagen, der keine besonderen fertigungstechnischen Probleme bereitet und günstige Abmessungen aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe bildet bei einem induktiven, gas- oder flüssigkeitsisolierten Spannungswandler der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß das Gießharz einen vorgefertigten Gießharzkörper, der eine geringe Wandstärke und schmale Kammern zur Aufnahme der Teilspulen aufweist. Vorteilhafterweise stützt sich der Gießharzkörper an seinem weiten Ende über Stützelemente auf dem Eisenkern ab.

Der erfindungsgemäße Spannungswandler bietet den Vorteil, daß infolge Verwendung eines vorgefertigten Gießharzkörpers mit schmalen Kammern in diese Kammern die Teilspulen der Hochspannungswicklung so eingebracht werden können, daß sie dem Isoliergas oder der Isolierflüssigkeit zugänglich sind; eine besondere Isolierung der einzelnen Lagen des erfindungsgemäßen Spannungswandlers ist nicht erforderlich, weil bei der schmalen Ausführung der Kammern die einzelnen Lagen verhältnismäßig kurz sind; die Lagenspannungen sind daher verhältnismäßig klein und werden alleir durch das eingedrungene Isoliergas oder die Isolierflüssigkeit

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abgebaut. Isolierfolien sind bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler zwischen den einzelnen Lagen der Teilwicklungen daher nicht erforderlich; werden sie benutzt, dann dienen sie im wesentlichen als Wickelhilfe zur Distanzierung der einzelnen Lagen. Aufgrund des Aufbaues der Hochspannungswicklung des erfindungsgemäßen Spannungswandlers wird eine hohe Einsatzfestigkeit bei Teilentladungen somit auch dann noch erreicht, wenn in die Teilspulen eingewickelte Folien altern sollten.

Durch die Verwendung eines vorgefertigten Gießharzkörpers mit geringer Wandstärke ist eine Beeinflussung der Spannungsverteilung durch das Gießharz des Gießharzkörpers vernachlässigbar klein, so daß bei dem erfindungsgemäßen Spannungswandler in vorteilhafter Weise der Spannungsabbau innerhalb und außerhalb des aus Teilspulen bestehenden Spulenverbandes durch Isoliergas oder durch eine Isolierflüssigkeit, also durch ein Isoliermaterial mit gleich großer Dielektrizitätskonstante, erfolgt. Die Abmessungen des ' erfindungsgemäßen Spannungswandlers bleiben daher trotz der Verwendung eines Gießharzkörpers und damit besonders einfacher Fertigung der Hochspannungswicklung vorteilhaft klein.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Spannungswandlers im Schnitt dargestellt.

Der dargestellte Spannungswandler enthält einen Eisenkern 1, auf den eine Sekundärwicklung 2 aufgebracht ist. An beiden Stirnseiten der Sekundärwicklung 2 befinden sich Ringkörper 3 und 4. Der Ringkörper 3 ist von einem Ende 5 eines vorgefertigten Gießharzkörpers 6 umfaßt, der eine hohlkegelförmige Ausnehmung. 7 aufweist und dünnwandig ausgebildet ist. An seinem weiten Ende 8 stützt sich der vorgefertigte Gießharzkörper 6 mittels Stützelementen 9 auf dem anderen Ringkörper 4 ab.

Der vorgefertigte Gießharzkörper 6 weist mehrere schmale Kammern 10, 11, 12, 13, 14 und 15 auf, in denen Teilspulen 16, 17, 18, 19, 20 und 21 untergebracht sind. Die Teilspulen sind vorzugsweise als Lagenwicklung ausgeführt. Zwischen den einzelnen Kammern weist der vorgefertigte Gießharzkörper 6 ringförmige Erwei-

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terungen 22 bzw. umlaufende Ausnehmungen 23 in abwechselnder Reihenfolge auf, um die Schlaglänge zwischen den einzelnen Teilspulen der Hochspannungswicklung zu vergrößern.

Außen ist der vorgefertigte Gießharzkörper 6 mit den Teilwicklungen 16 bis 21 von einer ringförmigen Hochspannungselektrode 24 umgeben, die über einen Hochspannungsanschluß 25 an Hochspannung angeschlossen ist. über eine Verbindungsleitung 26 ist die Hochspannungselektrode 24 mit der Teilspule 21 auf höchstem Potential verbunden.

Durch die beschriebene Anordnung der Hochspannungswicklung zwischen der Hochspannungselektrode 24 und der Sekundärwicklung 2 ergibt sich eine gute kapazitive Durchkopplung (Zylinderfeld) der Hochspannungswicklung und somit eine hohe Stoßspannungsfestigkeit des Spannungswandlers.

Der erfindungsgemäße Spannungswandler läßt sich nicht nur - wie in der Figur dargestellt - in einstufiger Bauweise ausführen, sondern auch mit Vorteil zum Aufbau eines Kaskadenspannungswandlers benutzen. In einem solchen Falle würde die dargestellte Sekundärwicklung 2 die Funktion einer Koppelwicklung übernehmen und innerhalb der Hochspannungselektrode 24 wäre eine weitere Wicklung anzuordnen, die dann die Sekundärwicklung darstellen würde.

1 Figur

2 Ansprüche

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Claims (2)

VPA 77 P 373Ö BRD Patentansprüche

1. Induktiver, gas- oder flüssigkeitsisolierter Spannungswandler mit einer einen Eisenkern umfassenden Hochspannungswicklung aus einer Reihe axial nebeneinander angeordneter, hintereinandergeschalteter Teilspulen, die einen treppenförmig abgestuften und durch Gießharz zusammengehaltenen Spulenverband mit einer hohlkegelförmigen Ausnehmung bilden, insbesondere für gasisolierte, metallgekapselte Hochspannungsschaltanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gießharz einen vorgefertigten Gießharzkörper (6) bildet, der eine geringe Wandstärke und schmale Kammern (10 bis 15) zur Aufnahme der Teilspulen (16 bis 21) aufweist.

2. Spannungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gießharzkörper (6) an seinem weiten Ende (8) über Stützelemente (9) auf dem Eisenkern (1) abstützt.

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