DE3012163C2

DE3012163C2 - Gas- oder flüssigkeitsisolierter Stromwandler

Info

Publication number: DE3012163C2
Application number: DE19803012163
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bahr; Peter Ing.(grad.) 1000 Berlin Stenzel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1983-12-29
Also published as: BR8101820A; DE3012163A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen gas- oder flüssigkeitsisolierten Stromwandler für Hochspannung mit einem oberhalb eines Isolators angebrachten Kopfgehäuse, das von einem Primärleiter durchsetzt ist und in dem in einer Schutzhülle mindestens ein Eisenkern mit aufgebrachter Sekundärwicklung untergebracht ist, wobei die Schutzhülle von einem Metallrohr getragen ist, das in dem Isolator verläuft und an einer oberen Stützplatte eines unterhalb des Isolators liegenden Fußgehäuses befestigt ist, am äußeren Rand der Stützplatte eine Abstützung des Strom Wandlers erfolgt und unten an der Stützplatte ein Kasten mit Durchführungen hängt.

Bei einem bekannten Stromwandler dieser Art (GB-PS 6 51 506) wird der gas- oder flüssigkeitsgefüllte Raum durch den Isolator, das Kopfgehäuse, eine Metallabschirmung und den ringförmigen Bereich der Stützplatte zwischen der Metallabschirmung und dem Isolator begrenzt. Der Isolator ist gasdicht mit dem Kopfgehäuse und der Stützplatte verbunden; die Metallabschirmung enthält zur Vermeidung einer Kurzschlußwindung einen Spalt, in dessen Bereich die Metallabschirmung nach außen hin abgedichtet ist. Die Verbindungsstelle zwischen der Metallabschirmung und der Stützplatte ist somit ebenfalls gas- oder flüssigkeitsdichi ausgeführt. Ein Kasten unterhalb der Stützplatte dient nur zur Stabilisierung der mechanischen Verbindung des Metallrohres mit der Stützpktte. Der

ίο ringförmige Bereich der Stützplatte zwischen dem Isolator und der ivietallabschirmung wird sowohl durch die Gewichtskraft des Stromwandlers als auch durch den Druck des Isoliermediums belastet.

Bei einem weiteren bekannten Stromwandler (DE-AS 14 88 299) erfüllt die obere Stützplatte des Fußgehäuses nicht nur eine Tragefunktion für den Isolator und die Schutzhülle mit den Eisenkernen, sondern bildet auch eine Druckwand des gasgefüllten Innenrr.umes des Stromwandlers. Die Stützplatte wird bei dem bekannten Stromwandler daher mechanisch relativ stark beansprucht und muß daher aus einem hochwertigen Werkstoff verhältnismäßig massiv ausgeführt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gas- oder flüssigkeitsisolierten Stromwandler vorzuschlagen, bei dem die Stützplatte des Fußgehäuses verhältnismäßig wenig beansprucht ist

Zur Lösung die&sr Aufgabe ist bei einem gas- oder flüssigkeitsisolierten Stromwandler der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß der Kasten gas- oder flüssigkeitsdicht an der Stützplatte befestigt und nach unten hin mit einer die Durchführungen tragenden Durchführungsplatte dicht verschlossen, und der Innenraum des Kastens ist über Durchgangslöcher in der Stützplatte mit dem Innenraum des Isolators und des Kopfgehäuses verbunden.

Bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler ist also die Stützplatte zu dem unter ihr befindlichen Teil des Fußgehäuses bewußt nicht abgedichtet, so daß oberhalb und unterhalb der Stützplatte derelbe Druck herrscht; die Stützplatte des erfindungsgemäßen Stromwandlers übt daher nur eine Tragefunktion für den Isolator und die Schutzhülle mit den Eisenkernen aus und wird nicht durch den Druck des Isoliergases oder der Isolierflüssigkeit beansprucht. Dies hat den Vorteil, daß die Stützplatte nicht nur verhältnismäßig dünn ausgeführt werden kann, sondern auch aus einem relativ billigen Werkstoff bestehen kann. Die Abdichtung des Innenraumes des erfindungsgemäßen Stromwandlers nach außen hin erfolgt im Bereich des Fußgehäuses durch den

'><) Kasten, der unten an der Stützplatte hängt und somit zur Tragefunktion bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler nicht mitherangezogen wird. Die Füße des Stromwandlers sind nämlich am äußeren Rand der Stützplatte gehalten. Der Kasten ist daher nur durch den Druck im Innern des erfindungsgemäßen Stromwandlers beansprucht und muß daher nur im Hinblick auf diesen Druck bemessen sein. Dies führt zu einem verhältnismäßig geringen Einsatz hochwertigen Werkstoffes.

f>o Es ist zwar bereits bekannt (US-PS 33 80 009), bei einem gas- oder flüssigkeitsisolierten Stromwandler in Kopfbauweise zum dichten Verschluß an seiner Unterseite eine Durchführungen tragende Durchführungsplatte dichtend anzuordnen, jedoch hängt bei diesem bekannten Stromwandler an einer unteren Stützplatte kein Kasten, der zusammen mit Durchgangslöchern in der Stützplatte eine Entlastung der Stützplatte vom Druck des !solicrmediums ermöglicht,

wie dies bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler der Fall ist _N

Die Ausbildung des erfindungsgemäßen Stromwandlers ermöglicht es, in Vorteilhafter Weise in dem Raum des Kastens oberhalb der Durchführungsplatte ein Filter ringförmig anzuordnen. Bei dem Filter handelt es sich um ein in gasisoiierten Hochspannungsschaltanlagen übliches Filter, mit dem Feuchtigkeit gebunden wird. Die Anordnung des Filters innerhalb des Kastens erleichtert seinen gegebenenfalls erforderlichen Austausch, weil das Filter nach Lösen nur der Durchführungsplatte zugänglich ist Die Durcbgangslöcher in der Stützplatte erlauben einen Umlauf des Isoliergases durch Konvektion und ermöglichen daher dem Filter, seine Funktion zufriedenstellend auszuüben. Es ist an sich bekannt (CH-PS 1 11 214), bei Anwendung eines Verfahrens zur Trocknung des Öles in elektrischen Apparateil während des Betriebes einen Wasserentziehungskörper am Boden des Ölgefäßes anzuordnen; beim erfindungsgemäßen Stromwandler erfolgt jedoch die Unterbringung des Filters außerhalb des eigentlichen ölgefäßes.

Bei dem erfindungsgemäßen Stromwandler liegt das Filter vorteilhafterweise in einem Ringraum, der einerseits von der Stützplatte und andererseits von einem an den Kasten angeschweißten Ringteil gebildet ist; an dem Ringteil ist unter Zwischenlage eines Dichtungsringes die Durchfuhr ungsplatte befestigt Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Stromwandlers.

Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn an dem Kasten ein Klemmkasten zur Aufnahme der Sekundärklemmen befestigt ist.

Die konstruktive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stromwandlers hinsichtlich des Fußgehäuses führt in vorteilhafter Weise dazu, daß die Durchführungsplatte zum Hinausführen elektrischer Leitungen aus dem Innenraum des Stromwandlers nur dem Druck des Isoliergases oder der Isolierflüssigkeit ausgesetzt ist; zusätzlichen Belastungen durch Tragfunktionen ist die Durchführungsplatte nicht ausgesetzt. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die Durchführungsplatte als Kunststoff-Gußplatte auszuführen, in die vor dem Vergießen mit Anschlußdrähten versehene Kontaktstifte eingebettet sind. Die Kontaktstifte sind vor dem Vergießen -mit Anschlußdrähten vergehen, damit nach dem Vergießen keine mechanischen Kräfte mehr auf die Kontaktstifte ausgeübt werden müssen. Durch derartige Kräfte, die ansonsten beim Festklemmen der Anschlußdrähte entstehen, könnte die Durchführungsplatte im w Bereich der Kontaktstifte undicht werden.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stromwandlers, in

Fig.2 eine Seitenansicht auf eine Ausführungsform « einer Durchführungsplatte und in

Fig.3 ein Schnitt durch diese Durchführungsplatte dargestellt

Der dargestellte Stromwandler 1 weist einen Isolator 2 auf, an dem über eine Flanschverbindung 3 ein t>o Kopfgehäuse 4 befestigt ist. Das Köpfgehäuse 4, das aus Metall besteht, ist von einem Leiter 5 durchsetzt, der die Primärwicklung des Stromwandlers ! bildet.

Innerhalb des Kopfgehäuses 4 ist eine Schutzhülle 6 angeordnet, in der Eisenkerne 7 und 8 mit Sekundärwicklungen 9 und 10 untergebracht sind; die Schutzhülle 6 stellt also eine übliche K".rnschale dar und ist ebenfalls aus Metall hergestellt

Über ein Verbindungsglied 11 ist die Schutzhülle 6 mechanisch mit einem Metallrohr 12 einer Kunststoffolien-Durchführung 13 verbunden. Das Metallrohr 12 durchsetzt den Isolator 2 und trägt an seinem in der F i g. 1 unteren Ende einen Befestigungsflansch 14. Mit diesem Befestigungsflansch 14 steht das Metallrohr 12 auf einer oberen Stützplatte 15 eines Fußgehäuses 16. Durch Schrauben 17 ist das Metallrohr 12 fest mit der Stützplatte 15 verspannt Die Stützplatte 15 ist übrigens ebenso wie der Flansch 3 des Kopfgehäuses 4 dicht mit · dem Isolator 2 verbunden. Die Stützplatte 15 weist an ihrem äußeren Rand IS Füße 19 auf, die beispielsweise im Winkel von jeweils 90° versetzt angeordnet sind. Ober die Füße 19 und die Stützplatte 15 ist somit der erfindungsgemäße Stromwandler gehalten.

Unten an der Stützplatte 15 hängt gas- oder flüssigkeitsdicht ein Kasten 20, der beispielsweise an der Stützplatte 15 angeschweißt ist An der Wand des Kastens 20 ist ein Ringteil 21 aus Metall angeschweißt, das einen Dichtungsring 22 trägt. Oberhalb des Ringteiles 21 ist in einem von diesem Ru»gteil 21 und der Stützplatte 15 gebildeten Ringraum 23 ein Filter 24 untergebracht, das bei einer Füllung des Stromwandlers mit Gas in bekannter Weise die Feuchtigkeit bindet An das Ringteil 21 ist von unten eine Durchführungsplatte 25 angeschraubt wodurch der Raum oberhalb der Dichtungsplatte 25 gegenüber der freien Atmosphäre abgedichtet ist

Diese Abdichtung ist erforderlich, weil der Innenraum des Isolators 2 und des Kopfgehäuses 4 gegenüber dem Raum oberhalb der Durchführungsplatte 25 innerhalb des Kastens 20 nicht abgedichtet ist; vielmehr sind in der Stützplatte 15 bewußt mehrere Durchgangslöcher 26 vorhanden, die eine Verbindung herstellen. Dadurch kann infolge Konvektion das im Isolator 2 und im Kopfgehäuse 4 befindliche Gas in den Raum 27 des Kastens 20 eindringen, und das Filter 24 kann ihm die Feuchtigkeit entziehen.

Wie die F i g. 1 erkennen läßt, hängt der Kasten 20 an der Stützplatte 15, reicht also weniger weit nach unten als di? Füße 19. Daher ist der Kasten 20 nur dem Druck des Isolrergases oder der Isolierflüssigkeit in seinem Raum 27 ausgesetzt und kann daher bezüglich seiner Wandung entsprechend bemessen werden. Trag funktionen übt der Kasten 20 also nicht aus, so daP er bezüglich seiner Wand verhältnismäßig dünn bemessen sein kann.

Die Durchführungsplatte 25 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Austeitungen 28 auf. F i g. 2 bzw. 3 zeigen, daß jede Ausleitung über einen Kontaktstift 30 erfolgt, an dessen beide Enden 31 und 32 Anschlußdrähte 33 und 34 in der üblichen Weise festgeklemmt sind. Die Durchführungsplatte 25 ist als Kunststoff-Gußplatte ausgebildet und in der Weise hergestellt, daß vor dem Einbetten der Kontaktstifte 30 diese mit den Anschiußdrähten 33 und 34 versehen sind. Nach dem Verguß weisen also die eingebetteten Kontaktstifte 30 die Anschlußdrähte 33 und 34 auf und müssen daher nicht nachträglich festgeklemmt werden. Dies hat den großen Vorteil, daß die Kontaktstifte mechanisch nicht beansprucht werden, so daß Undichtigkeiten im Bereich der Köntaktstifte vermieden sind. Zur Verlängerung des Kriechweges zwischeiv benachbarten Kontaktstiften sind auf beiden Seiten der Durchführungsplatte 25 umlaufende Nuten 35 und 36 vorgesehen.

Bei der Montage des erfindungsgemäßen Wandlers werden die Anschlußdrähte 33 und 34 dann an Kontaktstellen 37 sowohl mit den sekundären Anschluß-

leitungen 38 der Sekundärwicklungen 9 und 10 als auch mit Verbindungsleitungen 39 zu in der Figur nicht mehr dargestellten Sekundärklemmen in einem Sekundärklemmenkaslen 40 verbunden: diese Verbindung erfolgt an den Stellen 41.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gas- oder flüssigkeitsisolierter Stromwandler für Hochspannung mit einen-, oberhalb eines Isolators angebrachten Kopfgehäuse, das von einem Primärleiter durchsetzt ist und in dem in einer Schutzhülle mindestens ein Eisenkern mit aufgebrachter Sekundärwicklung untergebracht ist, wobei die Schutzhülle von einem Metallrohr getragen ist, das in dem Isolator verläuft und an einer oberen Stützplatte eines unterhalb des Isolators liegenden FuDgehäuses befestigt ist, am äußeren Rand der Stützplatte eine Abstützung des Stromwandlers erfolgt und unten an der Stützplatte ein Kasten mit Durchführungen hängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten (20) gas- oder flüssigkeitsdicht an der Stützplatte (15) befestigt ist und nach unten hin mit einer die Durchfühiungen tragende« Durchführungsplatte (25) dicht verschlossen ist uiicf daß der !nnenraum (27) des Kastens (20) über Durchgangslöcher (26) in der Stützplatte (25) mit dem Innenraum des Isolators (2) und des Kopfgehäuses verbunden ist

2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Innenraum (27) des Kastens (20) oberhalb der Durchführungsplatte (25) ein Filter (24) ringförmig angeordnet ist.

3. Stromwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (24) in einem Ringraum '23) liegt, der einerseits von der Stützplatte (25) und andererseits von einem an dem Kasten (20) angeschweißten Ring teil (21) gebildet ist und daß an dein Ringteil (21) unter Zwischenlage eines Dichtungsringes (22) die Durchführungsplatte (25) befestigt ist.

4. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kasten (20) ein Klemmenkasten (40) zur Aufnahme der Sekundärklemmen befestigt ist.

5. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durcliführungsplatte eine Kunststoff-Gußplatte (25) ist, in die vor dem Vergießen mit Anschlußdrähten (33,34) versehene Kontaktstifte (30) eingebettet sind.