CH301852A - Hochspannungsstromwandler. - Google Patents
Hochspannungsstromwandler.Info
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- H01F38/20—Instruments transformers
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Description
Hochspannungsstromwandler. Bei den bekannten Hochspannungsstrom wandlern, deren Primärwicklungsisolation am rriagnetisierenden Teil auf der Aussenseite mit einer geerdeten leitenden Schicht überzogen ist, ergeben sieh bei der Isolation des zulei tenden 'Teils, an dem die gesamte Spannung gegenüber Erde liegt, Schwierigkeiten hin sichtlich der Untierbindung schädlicher Glimm- und Gleitentladungen längs der Ober fläche des Isolationskörpers. Die an sieh be kannte Massnahme, den Isolationskörper über einen Teil der Länge mit, einer wesentlichen Verdiekung zu versehen, wogegen die Dicke des restlichen 'Teils lediglich nach den Anfor derungen, der Verhinderung eines radialen Spannungsdurchschlages bemessen ist., lässt sieh bei verhältnismässig hohen Spannungen nicht, mehr rationell durchführen, insbeson dere wenn der Isolationskörper sich im Be trieb in der freien Luft befindet. Auch die Anordnung isolierender Schirme für sich allein, oder in Kombination mit der eben erwähnten Massnahme, vermag auch keine be friedigende Lösung des Problems zu erbringen und versagt insbesondere unter denselben eben genannten Bedingungen ebenfalls. Auch die Vorsehung von im Isoliermaterial befind liehen Steuerbelegen lässt sieh nicht bei jedem im übrigen geeigneten Isoliermaterial anwen den, insbesondere nicht bei der Verwendung von Niederdruc'kharzen als Isoliermaterial. Dieses Isoliermaterial hat jedoch im übrigen erhebliche Vorteile, auf die man nicht unnö tig verzichten- möchte, Die vorliegende, von Dipl. Ing. Alfred Imhof stammende Erfindung bezweckt nun, diese Unzulänglichkeiten zu überbrücken. Sie betrifft einen Hoehspannungsstromwandler, dessen Primärwicklungsisoliation am magneti- sierenden Teil auf .der Aussenseite mit, einer geerdeten leitenden Schicht überzogen ist und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- wieklungsisolation längs des 'Zuleitungsteils durch ausserhalb der Primärwicklungsisolation befindliche Steuerelemente derart spannungs gesteuert ist., dass das Spannungsgefälle von dem Zuleitung bis zur geerdeten Schicht in einem sowohl bei Betriebs- als auch bei Prüf spannung zur Unterbindung schädlicher Glimm- und Gleitentladungen auf der Ober fläche des Isolationsmaterials ausreichendem Ausmasse stufenweise unterteilt ist.. Für die praktische Gestaltung eines sol chen Stromwandlers hat es sieh als vorteil haft: herausgestellt., die Steuerelemente so an zuordnen, dass sie den zu steuernden .Strom wandlerteil ringförmig umschliessen und längs des Primärisolationskörpers des Zuleitungs teils unter Bildung eines zusammenhängenden Gesamtsteuerkörpers aneinandergereiht sind, insbesondere wenn sie zugleich als Wetter schutzisolatoren ausgebildet sind, z. B. indem ihre Aussenseite übereinanderliegende Schirme bildet. Die Anwesenheit eines -Mantels von Steuer elementen genügt. schon zu einer Axial steuerung der zentralen Leiterisolation. Um eine noch vollkommenere- Steuerung im Sinne einer vorbestimmten. Unterteilung des Span nungsgradienten längs der Isolation zu errei- ehen, kann eine Reihe von ringförmigen Steuerelektroden auf der Zuleitungsisolation angeordnet sein, welche mindestens zum Teil mit den entsprechenden Steuerelementen lei tend verbunden und durch diese spannungs gesteuert sind. Die beiliegende Zeichnung zeigt. in den Fig. 1 bis 6 im senkrechten Mittellängsschnitt je ein Ausführungsbeispiel. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 weist die Leitung für den primären, hoch gespannten. Strom im Zuleitungsteil des Stromwandlers die Form zweier paralleler, nebeneinanderliegender, geradliniger Stäbe 1 und 2 auf, die von einem Isolierkörper 3 um schlossen sind, der als schlanker Kegel mit glatter ylantelfläehe 4 ausgebildet. ist.. Der Primärwieklungsisolationskörper 5 des Strom wandlers hat hier die Form eines in den ge nannten Kegel übergehenden, waagrechten Ilohlzylinders, der mit einer geerdeten leiten den Schicht. 6 überzogen ist, die bis zum Ke gelmantel 4 reicht und sich im übrigen über die ganze Oberfläche des Hohlzylinders erstreckt. Die Leitung für den primären Strom ist im magnetisierenden Teil als Schleife 7 ai"".sgebildet, die innerhalb des Isolationskör pers liegt. Durch die waagrechte Durchbre- chung des Isolationskörpers ist ein ge schlossener Eisenkern. 8 hindurchgeführt, der die nicht gezeichnete Selrandärwicklung des Stromwandlers trägt.. In die Mantelfläche 4 des Primärwick- lungsisolationskörpers 3. ist längs des Zulei tungsteils eine Reihe von ringförmigen Steuer elektroden 9 eingelassen. Diese sind in Ab ständen übereinander angeordnet und durch ausserhalb des Isolationskörpers befindliche Steuerelemente spannungsgesteuert.. Zu diesem Zwecke befindet sich neben dem Stromwandler und den Primärwicklungs- isolationskörper des Zuleitungsteils desselben umsehliessend -ein induktiver .Spannungsteiler 10, dessen Spulen 11 der Reihe nach mit den Steuerelektroden 9 leitend verbunden sind. Der Spannungsteiler 10 liegt. zwischen dem Stromwandlerpotential und Erde, und die Elektroden 9 erstrecken sich über den ganzen Spulehbereich, so dass das Spannungsgefälle von der Zuleitung des Stromwandlers bis zur geerdeten Schicht. 6 stets, d. h. also sowohl bei Betriebsspannung als aueh bei Prüfspan nung, in vollem Umfange stufenweise unter teilt wird, so dass schädliche Glimm-. und Gleit- entladungen auf der Oberfläche 4 des Isola tionsmaterials unterbunden werden. Die Ausführungsform gemäss Fig. 2 unter- seheidet sich von derjenigen gemäss Fig. 1 nur dadurch, :dass die Steuerelemente des Span- nungsteilers als Spulen mit je einem Kern ausgebildet: sind, wobei die Spulen in Reihe geschaltet: sind, analog wie die Primärspulen eines Kaskadenspannungswandlers und. die oberste Spule wieder am Stromwandler potential liegt, wogegen die unterste an Erde liegt. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 sind die Steuerelemente als Kondensatoren<B>13</B> ausgebildet, deren Beläge durch Leitungen 1-1 paarweise der Reihe nach mit. den Steuerelek troden 9 verbunden sind. Die Kondensatoren 13 sind reihengeschaltet und liegen in ihrer Gesamtheit zwischen dem Stromwandlerpoten- tial und Erde. Die !Steuerelemente umschlie ssen den zu steuernden Stromwandlerteil wiederum ringförmig und sind ihrerseits von einem Wettersehutzisolat:or mit Schirmtellern 15 umschlossen. Bei der Ausführungsform der Schirmteller gemäss der linken Seite der Fig. 3 bildet der W etterschutzisolator einen durchgehenden Hohlkörper. Dagegen ist bei der Ausführungsform nach der rechten Seite der Fig. 3 der Wetterschutzisolator in ein zelne Schirme unterteilt, die am obern Ende mit. scheibenförmig nach innen vorspringen den Ansätzen versehen sind, welche zugleich das Dielektrikum der Steuerkondensatoren 13 bilden, indem die Kondensatorbeläge sich zu beiden Seiten auf den genannten scheibenför migen Fortsätzen befinden. Das Dielektrikum besteht vorteilhaft. aus keramischem Material oder aus Kunstharz, insbesondere Niederdrnicl@harz. Dieses'Material kann eventuell auch Zusatzstoffe enthalten, wie z. B. mineralische Pulver oder Fasern, Glasgewebe, organische Pulver oder Fasern. Auch die ganze Stmomwandlerisolation kann durch Kunstharzkörper, insbesondere Niederdruckharz, erfolgen, das ebenfalls Zu satzstoffe enthalten kann. Analog kann auch die Isolation des Spannungsteilers aus sol- ehem Material, eventuell mit Zusätzen, beste heg. Unter Umständen, kann der ,Strom wandler mit. dem Spannungsteiler, insbeson dere in der Ausführungsform gemäss Fig. 1., in einem gemeinsam gegossenen Isolations körper aus Niederdruekharz vorgesehen sein. Bei .der zwei Varianten. umfassenden Aus führungsform gemäss Fig. -1 sind wieder die Steuerelemente als Kondensatoren vorgesehen. Bei der rechtsseitig veranschaulichten Va riante sind die Kondensatoren so angeordnet, dass ihre Beläge senkrechte Hülsen 16 bilden, die dachziegelartig übereinandergreifen, ähn lich wie die Beläge der sog. Kondensatoren- durchTührungen. Bei der linksseitig darge stellten Variante ist ein stabförmiger Steuer kondensator, bestehend aus, mehreren in Serie, geschalteten Einzelkondensatoren 17, vor gesehen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 5 ist die Leitung für den. primären Strom im magnetisierenden Teil des Stromwandlers als mehrfache Schleife oder Wicklung 18 aus gebildet, die wieder mit radialer Zu- und Ab leitung versehen ist. Auch hier hat, der Zu leitungsteil die Form zweier geradliniger paralleler Stäbe 19 und 20. Diese liegen je doch auf diagonal entgegengesetzten Seiten der Schleife 18. Die Elektroden 9 und als Kondensatoren ausgebildeten Steuerelemente 13 sind. gleich angeordnet- und geschaltet wie im Falle der Fig. 3. Ebenso sind die Wett.er- sehutzisolatorenschirme 1:5 in der gleichen Weise gebildet wie diejenigen rechtsseitig in Fig. 3. Entgegen der Ausbildung nach Fig. 5 kann die Leitung für den primären Strom im magnetisierenden Teil auch als durchgehender geradliniger Stab durch den Stromwandler- kern hindurchgeführt sein. Unterliegen die beiden nach je einer Seite aus dem Strom- wandlerkern herausragenden Stabteile unter schiedlichen Umgebungseinflüssen, indem sich z. B. der eine 'Teil im Freien, der andere da gegen im Innern eines Gebäudes oder Kessels befindet, dann kann die Isolation de letz teren Teils durch im Innern des Isolations materials befindlicheBeläge potentialgesteuert sein. Fig. 5a. zeigt eine solche Variante; der obere Teil der Fig. 5a. ist- identisch mit dem obern Teil der Fig. 5. Der magnetisierende Teil des primären .Stromleiters wird durch den: gradlinigen 8ta!b 19- gebildet. Da der Unterteil der Durchführung nicht, durch Steuerelemente auf lineares Spannungsgefälle zwischen seinen beiden Enden gesteuert ist, enthält er kapazitive Steuerungseinlagen 21, die als Ausgleich : des Spannmlgsgradienten auf der Aussenseite der Isolation längs des Leiters 19 zur Vermeidung von Kriechströ men angeordnet sind. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 6 besteht der Stromwandler aus zwei in Kas kade geschalteten Teilstromwandlern, die für sich z. B. analog der Ausführungsform nach Fig. 2 ausgebildet sind und die zusammen eine potentialgesteuerte Einheit bilden. Wie ersichtlich, sind die ,Spulen 12 des Spannungs- teilers wieder der Reihe nach leitend mit. den Steuerelektroden 9 verbunden und werden insgesamt von einem W ett,erschutzisolator mit übereinanderliegenden Schirmen 15 umschlos sen. Entsprechend der Kaskadensehaltung ist die Leitung für den primären Strom im Zulei tungsteil des untern Teilstromwandlers an eine Schleife 21 angeschlossen, die sich im magnetisierenden Teil des obern 'Stromwand lers konzentrisch zu der Schleife 22 befindet, welch letztere die Leitung für den primären Strom im magnetisierenden Teil, des obern Teilstromwandlers bildet.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Hochspannungsstromwandler, dessen Pri- märwicklungsisolation am magnetisierenden Teil auf der Aussenseite mit einer geerdeten leitenden Schicht überzogen ist, dadurch ge kennzeichnet, dass die Primärwieklungsiso- lation längs des Zuleitungsteils durch ausser halb der Primärwicklungsisolation befindliche Steuerelemente derart spannungsgesteuert ist, dass das Spannungsgefälle von der Zuleitung bis zur geerdeten Schicht, in einem sowohl bei Betriebs- als auch bei Prüfspannung zur Un terbindung.schädlicher Glimm- und Gleitent- ladungen. auf der Oberfläche des Isolations inaterials ausreichenden Ausmasse stufenweise unterteilt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochspannungsstromwandler nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vervollkommnung der Steuerung eine Reihe von ringförmigen Steuerelektroden an der Zuleitungsisolation angeordnet ist, welche durch die Steuerelemente spannungsgesteuert sind.2. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektroden mindestens zum Teil mit den entsprechenden 'Steuerelementen leitend verbunden sind. 3. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente mindestens zum Teil mit. den Steuerelektroden leitend verbundene-Spu- len sind.4. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente mindestens zum Teil mit den Steuerelektroden leitend verbundene Kon- densatoren sind'.5. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente neben der Isolation des Zuleitungsteils angeordnet. und zu einem ;Span- nungsteiler zusammengeschaltet sind, 6. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsteiler zwischen dem Strom wandlerpotential und Erde angeschaltet, ist.. 7. Hochspannungsstromwand ler nach Un teranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass. der Spannungsteiler aus Spulen besteht, die wie die Primärspulen eines Kaskadenspannungs- wandlers in Reihe geschaltet sind, B.Hochspannungsstromwandler nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente den zu steuernden Strom- wa.ndlerteil ringförmig umschliessen.9. Hoehspannungsstromwandler nach Pa- tentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente längs der Isolation des Zu- leitungsteils unter Bildung eines zusammen- hängenden Gesamtsteuerkörpers aneinander- gereiht, sind,.10. Hochspannungsstromwandler nach Pa.- tentansprixch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelemente zugleich als Wett:erschutz- isolat,oren ausgebildet sind. 11. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch -l, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkondensatoren ein aus keramischem Material bestehendes Dielektrikum aufweisen.12. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum der Steuerkondensatoren mindestens zum Teil aus Kunstharz besteht, 13. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum der Steuerkondensatoren mindestens zum Teil aus Niederdrtiekhar7be- st.eht. 14. Hoehspannungsst:romwandil'er nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklungsisolation mindestens zum Teil aus Nied:erdruckharz besteht. 15. Flochspannungssti-omwandler nach Un teranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation des Spannungsteilers mindestens zum Teil aus l'#Tiederdruckharz besteht.16. Hochspannungsstromwandler nach LTn- teransprucli 15, dadurch gekennzeichnet., da(> er sich zusammen mit, dem Spannungsteiler in einem gemeinsam gegossenen Isolationskörper aus Niederdruckharz befindet. 17. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation der induktiven Steuerelemente. mindestens zum Teil aus Niederdi-Liekharz be steht.18. Hochspannungsstroinwandler nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass seine Primä.rwieklung aus einer Ringschleife,. Mit radial verlaufender Zur und Ableitung besteht. 19. Hochspannungsstromwandler nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung für den primären Strom im magnetisierenden Teil als durchgehender, neradliniger Stab durch den Stromwandler kern hindurchgeführt ist.20. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch. 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf der einen Seite der aus dem Stromwandlerkern herausragende Stabteil durch im Innern des Isolationsmaterials be findliche .Beläge potentialgesteuert ist.21. Hochspannungsstromwandler nach Pa- tentansprttch, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung für den primären Strom im magnetisierenden Teil als Schleife und im Zuleitungsteil in Form zweier paralleler ge radliniger 'Stäbe ausgebildet ist.22. Hochspannunffltromwandler nach Un teranspruch 2.1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden 'Stäbe nebeneinanderhegen. 23. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Stäbe auf diagonal entgegen gesetzten Seiten der Schleife liegen. 24. Hochspannungsstromwandler nach Un teranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei in Kaskade geschalteten Teil stTomwandlern besteht.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH301852T | 1951-05-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH301852A true CH301852A (de) | 1954-09-30 |
Family
ID=4491189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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CH301852D CH301852A (de) | 1951-05-10 | 1951-05-10 | Hochspannungsstromwandler. |
Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH301852A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1951
- 1951-05-10 CH CH301852D patent/CH301852A/de unknown
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