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Stromwandler
Die Erfindung betrifft einen Stromwandler mit U-förmigem Primärleiter, dessen beide Schenkel mit getrennten Durchführungsporzellanen versehen sind, welche aus einzelnen Teilporzellanen bestehen, die durch Zwischenflansche miteinander verbunden sind, wobei die Durchführungsporzellane der beiden
Schenkel durch Zwischenstege, welche zwischen den paarweise jeweilig auf gleicher Höhe liegenden Zwischenflanschen angeordnet sind, gegenseitig abgestützt werden und wobei sich innerhalb der Durchführungsporzellane zum Zwecke der Isolation öl befindet, welches die beiden Schenkel des U-förmigen Primärleiters umgibt.
Bei Stromwandlern mit U-förmigen Primärleitern sind eine Anzahl von Anordnungen bekannt, welche dazu dienen, die durch Kurzschlussströme hervorgerufenen Kräfte aufzunehmen. Gleichzeitig können derartige Anordnungen in Form von Abstützringen und Bandagen in Verbindung mit einer Steuerkapazität zur Steuerung der Spannungsverteilung verwendet werden. Bisher sind derartige Anordnungen jedoch nur für Stromwandler bekannt, bei denen den Primärleiter ein gemeinsames Porzellan umgibt. Bei diesen Anordnungen erfolgt also eine Abstützung der beiden Schenkel des U-förmigen Primärleiters gegeneinander.
Es ist auch ein Stromwandler bekanntgeworden, dessen beide Schenkel mit getrennten Porzellanen versehen sind, die wieder aus mehreren einzelnen, übereinander gesetzten und durch Zwischenflansche verbundenen Teilporzellanen bestehen. Bei diesem Stromwandler sind zwischen den beiden, die Schenkel des U-förmigen Primärleiters umhüllenden Durchführungsporzellanen, in Höhe der die einzelnen Teilporzellane verbindenden Zwischenflansche, Abstützelemente bzw. Zwischenstege vorgesehen, die die Kräfte, die zwischen den beiden Schenkeln auftreten, aufnehmen.
Es bereitet jedoch grosse Schwierigkeiten, die jeweiligen Schenkel des U-förmigen Primärleiters innerhalb der Durchführungsporzellane abzustützen, da es nach überwurf und Verschraubung der einzelnen Teilporzellane über die Schenkel nicht mehr möglich ist, die Lage der Schenkel zu korrigieren, so dass dieselben nach vollendeter Montage eine unkontrollierte Stellung innerhalb der Stützerporzellane einnehmen können. Weiterhin tritt bei einem derartigen Wandler der Nachteil auf, dass die Zwischenflansche, die aus Metall bestehen, beliebige Potentiale annehmen würden, die von den gegenseitigen Kapazitäten (Erde-Flansch, Flansch-Steuerbelag des Primärleiters) abhängig sind.
Es sind auch bereits Durchführungen bekanntgeworden, die aus mehreren, übereinander gesetzten Teilporzellanen bestehen und bei denen der Leiter mittels eines zwischen den Schienen des Porzellanisolators angeordneten zweiteiligen Metallringes gefasst ist. Jedoch tritt hiebei der Nachteil einer zu aufwendigen Anordnung auf, der sich in einer nicht zu vertretenden Vergrösserung des Isolators auswirkt.
Auch hiebei besteht der Nachteil, dass die durch eine eventuell auftretende seitliche Verschiebung des Leiters innerhalb des Porzellans eintretende unkontrollierte Lage desselben nach vollendeter Montage nicht mehr korrigiert werden kann. Ausserdem würde eine solche Anordnung, die an sich schon sehr aufwendig ist, Stromwandler höherer Spannung noch mehr verteuern, da ja mehrere Stützerporzellane aufeinandergesetzt werden müssten.
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Durch den Gegenstand nach der Erfindung sollen die aufgezeigten Mängel beseitigt werden. Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, bei
Stromwandler mit U-förmigem Primärleiter, bei denen beide Schenkel mit getrennten
Durchführungsporzellanen versehen sind, auch nach bereits erfolgter Montage der Stützporzellane eine
Abstützung und Justierung der Schenkel des U-förmigen Primärleiters und damit eine einfache und sichere elektrisch leitende Verbindung der Zwischenflansche an die Hochspannungsisolation vorzunehmen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass innerhalb der Durchführung gegen die Innenwand der Durchführungsporzellane auf jedem Schenkel in Höhe der Zwischenflansche aus mindestens zwei
Teilen bestehende Druckschalen angeordnet sind, auf welche Druckschrauben einwirken, die in radiale, über den Umfang verteilte Gewindebohrungen der Zwischenflansche eingesetzt sind.
Durch Bedienung der Druckschrauben ist es nach überwurf der Teilporzellane über die Schenkel des Leiters und nach Verkitten der Teilporzellane und der Zwischenflansche, möglich, von aussen die
Lage der Schenkel zu korrigieren und festzulegen. Den Druckschalen fällt dabei vor allen Dingen die
Aufgabe zu, ein radiales Ausweichen der Schenkel des Primärleiters zu verhindern und den durch die
Kurzschlusskräfte auftretenden Pressdruck aufzunehmen.
Zwischen den metallischen Druckschalen und der Isolation der Schenkel des Primärleiters können aus zwei Teilen bestehende Hartpapier-Zwischenschalen vorgesehen sein. Diese haben die Aufgabe, zwischen dem Primärleiter und den Druckschalen keine direkte vertikale Bewegung entstehen zu lassen, da dadurch die Isolation, die Steuerfolien und die Steuerringe beschädigt werden könnten. Zum Zwecke des festen Sitzes der Zwischenschalen und der Druckschalen auf den Schenkeln können weiters aus
Schraubenfedern gebildete Ringe vorgesehen sein, welche die Schalen gegen die Schenkel pressen und somit eine Spaltbildung zwischen den Schalen und der Weichpapierisolation der Schenkel verhindern.
Um weiters zu verhindern, dass die metallischen Zwischenflansche auf Grund der gegenseitigen
Kapazitäten (Erde-Zwischenflansch, Zwischenflansch-Steuerbelag des Primärleiters) beliebige, nicht erwünschte Potentiale annehmen, können die Zwischenflansche eines Schenkels des Primärleiters mit den an der Hochspannungsisolation des Schenkels angeordneten Steuerbelägen elektrisch leitend verbunden sein. Diese Verbindung erfolgt zweckmässigerweise mittels flexibler Metallfahnen, z. B. aus
Kupfer, die von den Steuerbelägen der Hochspannungsisolation über Steuerringe und vorgelagerte Elektroden zu den Zwischenflanschen führen. Dabei werden die Metallfahnen zwischen die Druckschalen und die aus Schraubenfedern gebildeten Ringe geklemmt, wodurch eine gute Verbindung entsteht, die gleichzeitig eine genügende Flexibilität aufweist.
Die Verbindung zu den Zwischenflanschen erfolgt über die Druckschrauben. Die mit den jeweiligen Zwischenflanschen in Verbindung stehenden Steuerbeläge liegen etwas oberhalb der Zwischenflansche. Durch diese einfache Anordnung wird eine gute Spannungsverteilung der äusseren Isolationsstrecke erreicht, wodurch sowohl für die Wechsel- als auch für die Stossspannungsbeanspruchung eine lineare Verteilung in vertikaler Richtung gewährleistet ist.
Um die Zwischenflansche des andern Schenkels, an dem die vorgenannte Anordnung nicht vorgesehen ist, auf das gleiche Potential zu bringen, werden diese über zwischen den beiden Durchführungsporzellanen angeordnete Zwischenstege mit den auf gleicher Höhe liegenden Zwischenflanschen leitend verbunden. Durch diese spezielle Anordnung wird die Ausbildung von Kurzschlusswindungen parallel zum Primärleiter verhindert, da sonst in den Steuerbelägen Strom fliessen kann und damit der Stromwandler hinsichtlich der Genauigkeit ungünstig beeinflusst werden kann.
Bei Anordnung von Metallfahnen auf beiden Schenkeln können die Zwischenstege aus Isoliermaterial bestehen bzw. sind Isolierzwischenstücke vorgesehen.
Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen Ausschnitt beider Schenkel des Primärleiters im Längsschnitt und Fig. 2 einen Schnitt durch beide Schenkel des Primärleiters in Draufsicht.
Die Schenkel-1, 2- eines U-förmigen Primärleiters eines Stromwandlers sind von getrennten Durchführungsporzellanen umgeben, die aus mehreren einzelnen, übereinandergesetzten Teilporzellanen --3, 4 bzw. 5, 6-- bestehen, welche wieder durch Zwischenflansche--7, 8--, z. B. durch Verkitten, miteinander verbunden sind. Die Anzahl der übereinandergesetzten Teilporzellane hängt von der Spannung des Wandlers ab. Die Schenkel--1, 2-- sind von einer Weichpapierisolation--9-umgeben. In Höhe der Zwischenflansche-7, 8- sind um die Schenkel-1, 2-- aus zwei Teilen bestehende Hartpapier-Zwischenlagen-10-gelegt, die wieder von aus mindestens zwei Teilen bestehenden metallischen Druckschalen--11--umgeben sind, welche von aus Schraubenfedern gebildeten Ringen--12--umspannt sind.
In den Zwischenflanschen--7, 8-- sind gleichmässig am
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Umfang verteilt radiale Gewindebohrungen --13-- vorgesehen, in denen Druckschrauben-14geführt sind. Die Druckschrauben-14-können im Bedarfsfall von aussen bedient werden, wodurch sie gegen die Schalen --11-- drücken und somit den Schenkel-l bzw. 2-in die gewünschte Lage bringen.
Oberhalb der Zwischenflansche-7, 8-- enden die jeweiligen Steuerbeläge der Hochspannungsisolation an Steuerringen-15-, welche mit den vorgelagerten Elektroden-16galvanisch verbunden sind.
Mit der Elektrode--16--ist eine aus Kupferband bestehende flexible Metallfahne--17-- verbunden, welche zu den Druckschalen --11-- führt und von den Ringen--12--festgeklemmt ist.
Da die Druckschrauben --14-- mit den Druckschalen--11--in Berührung stehen, wird zwischen den Steuerbelägen und den Zwischenflanschen-7, 8- eine leitende Verbindung geschaffen. Zwischen den Schenkeln--1, 2-- und den sie umgebenden Teilporzellanen--3, 4, 5, 6-- befindet sich öl, welches der Isolation und Kühlung dient.
Zur mechanischen Abstützung der beiden Durchführungsporzellane gegeneinander dienen Zwischenstege--18--. Wird die Verbindung der Steuerbeläge zu den Zwischenflanschen--7 bzw. 8-mittels Metallfahnen-17-nur auf einem der Schenkel-l bzw. 2-vorgenommen, werden die Zwischenstege --18-- aus Metall gefertigt. Wenn jedoch beide Schenkel-l und 2-eine
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andeutungsweise dargestellt. Die Verbindung der Metallfahne --17-- mit der Elektrode--16-kann ebenfalls mit Hilfe eines Schraubenfederringes-12-erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stromwandler mit U-förmigem Primärleiter, dessen beide Schenkel mit getrennten Durchführungsporzellanen versehen sind, welche aus einzelnen Teilporzellanen bestehen, die durch Zwischenflansche miteinander verbunden sind, wobei die Durchführungsporzellane der beiden Schenkel durch Zwischenstege, welche zwischen den paarweise jeweilig auf gleicher Höhe liegenden Zwischenflanschen angeordnet sind, gegenseitig abgestützt werden und wobei sich innerhalb der Durchführungsporzellane zum Zwecke der Isolation öl befindet, welches die beiden Schenkel des
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Justierung der Schenkel (1, 2) des U-förmigen Primärleiters innerhalb der Durchführung gegen die Innenwand der Durchführungsporzellane (3, 4 bzw.
5, 6) auf jedem Schenkel (1, 2) in Höhe der Zwischenflansche (7, 8) aus mindestens zwei Teilen bestehende Druckschalen (11) angeordnet sind, auf welche Druckschrauben (14) einwirken, die in radiale, über den Umfang verteilte Gewindebohrungen (13) der Zwischenflansche (7, 8) eingesetzt sind.
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