DE380192C

DE380192C - Stromwandler fuer Hochspannung

Info

Publication number: DE380192C
Application number: DES59339D
Authority: DE
Inventors: Karl Schrader
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1922-03-30
Filing date: 1922-03-30
Publication date: 1923-09-04

Description

Stromwandler für Hochspannung. Die Isolierung von Stromwandlern ohne Beeinträchtigung von deren elektrischen Eigenschaften bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Denn es ist die Aufgabe zu lösen, die die Hochspannung führende Wickelung des Stromwandlers derart von dem Eisenkern und der \iederspannungswicklung, an die das Strommeßgerät angeschlossen ist, zu isolieren, daß die Abinessungen, insbesondere der Kernfenster, möglichst klein bleiben und auch die Abstände der aus dem Isolierstoff heraustretenden freien Teile der Hochspannungsleitung von geerdeten Teilen der Anlage, z. B. dem Eisenkern oder :'.em Gehäuse, möglichst gering gehalten werden, ohne daß die Entstehung von Gleitentladungen zu befürchten ist. Bei Verwendung von mit Isoliermasse getränkten Papierschichten zwischen den zu isolierenden Teilen treten zuweilen Durchschläge ein, da eine einwandfreie Tränkung der Papierschichten und Absaugung der zwischen den Schichten leicht festhaftenden Luft trotz langer Dauer des Tränkungsverfahrens in Luftleere nicht immer einwandfrei zu erreichen ist. Außerdem leiden die Hartpapierisolatoren, die häufig für die Durchführung der Hochspannungsleitungen durch das Gehäuse des Stromwandlers verwendet werden, bei längerer Dauer des Tränkungsverfahrens.
Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die Hochspannungswicklung vollständig in einem außen glatten, elektrisch leitenden Mantel untergebracht ist, dessen in der Nähe geerdeter Körper liegende Teile zylindrisch ausgebildet und von den entsprechend zylindrisch gekrümmten, ebenfalls leitenden Innenwandungen dieser geerdeten Körper nur durch hochwertigen, mindestens bei dem Zusammenbau des Ganzen flüssigen Isolierstoff, beispielsweise Öl, erstarrende Isoliermasse o. idgl. getrennt sind. Die Rän ler der geerdeten Zylinder sind zweckmäßig mit trompetenähnlichen Ausweitungen versehen, urn das Zusammendrängen elektrischer Feldlinien an den scharfen Kanten zu vermeiden.
In der Abb. i ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar nur der Teil, der in das mit Öl gefüllte Transformatorengehäuse eingetaucht wird. Abb. 2 zeigt einen wagerechten Querschnitt durch den Eisenkern. An dem Gehäusedeckel k sind vier Säulen s befestigt, die den Eisenkern e eines Manteltransformators halten. Auf dessen lIittelschenkel ist die an die Sekundärklemmen q auf dem Deckel geführte Sekundärwicklung ,e, angeordnet. \litten durch den Deckel k sind die Hin- und Rückleitungen 1 für die Hochspannungswicklung mittels eines Isolierrohres i geführt, das mittels einer Schelle c auf dem Deckel befestigt ist. Die Hochspannungsleittiiigeri führen dann in Schleifenform mit mehreren Windungen durch die beiden Kernfenster f des Eisens. Diese Schleifen und deren sich bis zum Durchführungsisolator i erstreckender Ansatz sind mit

einer zweiteili en llantelhülie m aus Messing-

guß o. dgl. umsc loeri.-TJieäeulle ist an

die Hochs annun angeschlossen, außen v oll-

ständig g atzt ündauf einer längeren Strecke in@

der Nähe des Kerneisens zylindrisch geformt. Ihre untere Krümmung, die zwecks Vermeidung von Kurzschlußströmen quer geschlitzt oder mit einer isolierten Überlappung versehen ist, ruht auf einem Porzellanisolator p, der mittels zweier an dem Eisenkern e befest4gter Träger t gehalten wird. Die Schleifenwicklunz, wird demnach von zwei Seiten her, von

dem Porzellanisolator p und von der Durch-

führung i gehalten; so daß sie bei`Erschütte-

Tmigrrr'Setidig in der einmal festgelegten Lage

verbleibt und auch bei etwa auftretenden Überströmen durch elektrodynamische Wirkung nicht verschoben werden kann. In die Kernfenster des Eisens sind, den Metallmantel ni der Hochspannungswicklung in großem Abstand umgebend, metallene Zylinder ;Z mit möglichst großem Durchmesser eingesetzt, die an den beiden Rändern in trompetenartig sich erweiternde Endstücke auslaufen. Diese Zylinder und der Metallmantel bilden daher eine Zylinderfunkenstrecke rr der bekannten Form.
Da die Feldverteilung bei geeigneter Bemessung des Metallmantels und richtig gewählter Randkrümmung der Zylinder Z nirgends unzulässige Werte annimmt, selbst wenn die Abstände nur klein sind, so besitzt die Anordnung einen hohen Grad von Sicherheit gegen Durchschlag. Auch ist die elektrische Beanspruchung in dem Raum zwischen den beiden Zylindern der Rechnung zugänglich. Zweckmäßig wird ein bestimmtes festes Verhältnis der Halbmesser eingehalten, und zwar so, daß der innere Halbmesser des äußeren Zylinders Z e mal (d. h. 2,718 ... mal) größer ist als der äußere Halbmesser des inneren zylindrischen Rohres »i. Dann ist ein peinlich genaues Einhalten der konzentrischen Lage der beiden Zylinder zueinander nicht erforderlich. Ferner ergibt sich bei diesem Verhältnis auch die für eine bestimmte Spannung zwischen den Elektroden notwendige dünnste Isolierschicht; demzufolge erhält man so auch das kleinste Kernfenster. l:in weiterer Vorteil der Anordnung ist, daß die Transformatorenwicklung nicht beschädigt wird, wenn die Isolierschicht aus irgendwelchen Gründen, z. B. bei Auftreten von L:berspannungen doch durchschlagen wird; denn der Durchschlag erfolgt nur zwischen zwei bequem kräftig zu bauenden Metallkörpern, durch-(Iringt also nirgends die Isolation cler Windungen. Ferner ist bei Verwendung von Preßgas oder ijl als Isolierstoff gewissermaßen eine selbsttätige Wiederherstellung der Isolierung möglich, indem sofort neuer guter Isolierstoff an die Durchschlagstelle tritt und z. B. bei Öl die gebildeten Flocken auf den Boden des Transformatorgehäuses sinken. Es kann die neue Anordnung trotzdem auch vorteilhaft bei Verwendung von Isolierstoffen benutzt werden, die nur während der Herstellung des Stromwandlers flüssig sind, dann aber erstarren.

Claims

PATENT-AxsPRÜCHE: r. Stromwandler für Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits die Hochspannungswicklung derart mit einer an Hochspannung liegenden glatten Metallhülle umgeben ist und anderseits in die Kernfenster des Eisens entsprechend gekrümmte Metallrohre mit glatter Innenwandung leitend eingesetzt sind, daß sich in jedem Kernfenster eine Art zylindrische Funkenstrecke ergibt, deren Innenraum nur von hochwertigem Isolierstoff, beispielsweise Ö1 erstarrender Isoliermasse o. dgl., erfüllt wird.
2. Stromwandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der in die Kernfenster eingesetzten Metallrohre mit schwacher Krümmung nach außen umgebogen sind.
3. Stromwandler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der in die Kernfenster eingesetzten Metallröhre und der Außendurchmesser der zylindrischen Metallhülle für die Hochspannungswicklung in einem bestimmten festen Verhältnis zueinander stehen. .
4. Stromwandler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungswicklung von zwei entgegengesetzten Seiten her gehalten wird, um jede Lagenveränderung zu verhüten.