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Stromwandler der Spulentype Im Hauptpatent ist ein Stromwandler der
Spulentype beschrieben, dessen Primärwicklung aus innerhalb und auerhalb des ringförmigen,
mit der Sekundärwicklung bewickelten Eisenkernes konzentrisch angeordneten zylindrischen
Leitern besteht, die mittels ringförmiger Giebel oder Giebelstücke vereinigt sind,
so daß eine aus mehreren Windungen bestehende Primärwicklung mit großer Kurzschlußfestigkeit
gebildet wird. Ist der Stromwandler mit geerdeter Kapselung versehen, was im allgemeinen
der Fall ist, muß die Primärwicklung sowohl nach innen wie nach außen für die Betriebsspannung
isoliert sein, nämlich nach innen gegen den Kern mit Sekundärwicklung und nach außen
gegen die äußere Kapselung. Dies ist ein Nachteil, wenn die Isolation großen Raum
aufnimmt, wie es der Fall ist bei z. B. Porzellanisolation.
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Es ist aber möglich, die Isolation gegen den Kern zu entbehren oder
erheblich zu vermindern unter Beibehaltung der technischen Regel für die Konstruktion
der Primärwindung, und zwar dadurch, daß die Primärwicklung erfindungsgemäß direkt
rings um den ringförmigen Eisenkern und mit einem röhrenförmigen Mittenleiter angeordnet
wird und daß die Sekundärwicklung rings um die Primärwicklung verlegt wird. In den
Abbildungen der beigefügten Zeichnung ist als Beispiel der Erfindung schematisch
ein porzellanisolierter Stromwandler mit zwei Primäranschlüssen auf derselben Seite
des Stromwandlers dargestellt, und zwar Abb. i und 3 ein Stromwandler im Querschnitt
in alternativen Ausführungen bezüglich der Unterstützung der Primärwicklung, Abb.
2 ein Stromwandler in Obenansicht, Abb. .4 und 5 Querschnitte @ alternativer Wicklungsanordnungen
bei Doppelkernen.
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Die Primärwicklung i mit ihren Anschlüssen ist im Querschnitt ganz
schwarz eingezeichnet. z ist die Glimmerisolation zwischen den Primärwindungen,
und 3 ist der Kern. 4. ist eine in einem Stück ausgeführte Porzellankapselung mit
Durchführungsrohr. Für die Vermeidung von Gleitentladungen sind geeignete Flächen
des Isolationskörpers q. mit leitenden Belegen versehen, die in den Abbildungen
mit gröberen Linien gezeichnet sind. Die inwendige Entladungslänge entlang den zylindrischen
Flächen des Porzellankörpers ist in Abb.i für höhere Überschlagsspannung als die
Durchführung diinensioniert, wodurch inwendige Überschläge verhindert werden. Der
zylindrische Teil des Porzellankörpers kann auch kürzer gemacht werden und wie Abb.3
zeigt, mittels eines Giebelringes 5 aus Porzellan geschlossen werden,
der
beim Porzellankörper ¢ mittels Kitt 6 mit denselben dielektrischen Eigenschaften
und derselben Ausdehnungszahl wie das Porzellan festgekittet ist. Der Giebelring
5 bildet eine Stütze für die Primärwicklung. Im' Stromwandler gemäß Abb. i wird
dagegen eine besondere Porzellanstütze 7 verwendet. Die Sekundärwicklung aus z.
B. asbestisoliertem Draht mit ihrer Isolation gegen die leitenden Belege des Porzellans
und elastische Zwischenlagen gegen die äußere Kapselung sind mit 8 bezeichnet. Ihre
Verlegung geht aus Abb. 2 hervor.
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Die Primärwicklung 2 ist direkt rings um den Kern 3 verlegt. Der Kern
bekommt das Potential der Primärwicklung, wobei nur eine äußerst geringe Isolation
gegen den Kern erforderlich ist. Die erforderliche Iso-. lation gegen Erde und gegen
die Sekundärwicklung ist als eine Isolationskapselung 4 rings um die Primärwicklung
:2 angeordnet und ist mit einer Mittenöffnung für die Sekundärwicklung 8 versehen.
Diese ist außerhalb der Isolationskapselung ¢ gewickelt, wodurch die in der älteren
Bauart nötige Durchführung für das Herausziehen der Sekundäranschlüsse durch die
Zylinder oder Giebelringe der Primärwicklung vermieden werden. Die Primäranschlüsse
sind wie früher als Hochspannungsdurchführungen durch Öffnungen in der Stromwandlerkapselüng
angeordnet, also gerade wie bei allen hochgespannten Stromwandlern mit geerdeter
Kapselung. Die Isolationskapselung 4 bekommt eine sehr einfache Form, z. B. einen
mit der Primärwicklung konzentrischen Rotationskörper mit U-förmigem Querschnitt,
und wird zweckmäßigerweise in einem Stück mir einer oder zwei Durchführungsröhren
für die Primäranschlüsse ausgebildet. Es ist hierdurch möglich, die Isolationskapselüng
aus gedrehtem Porzellan oder einem anderen unverbrennbaren Isolationsmaterial herzustellen.
Auch kann die Isolation zwischen den Primärwindungen, die aus Zylindern, Ringen
oder evtl. Winkelkragen zusammengesetzt ist, dank der einfachen Form aus Glimmerisolation
ausgeführt werden. Außerdem kann die Sekundärwicklung: aus asbestisoliertem Draht
gewickelt werden. Der Stromwandler gemäß der Erfindung ist also besonders für die
Verwendung von ausschließlich unverbrennbarem Isolationsmaterial geeignet und bedeutet
hierdurch einen Fortschritt gegenüber der Bauart des Hauptpatentes. Der Querschnitt
der Primärwicklung kann aus natürlichen Gründen sehr groß gemacht werden: Bei Verwendung
von nur unverbrennbarem Isolationsinaterial, wobei hohe Endtemperatur bei Kurzschlußerwärmung
gestattet «-erden kann, ist es also baulich sehr einfach, den Stromwandler für sehr
hohen Kurzzeitstrom (effektiver Mittelwert des Kurzschlußstromes .während gewisser
kurzer Zeit) auszuführen. Wegen der Form der Primärwicklung kann ' die Wicklung
einen besonders hohen Stoßstrom (Momentanwert des Kurzschlußstromes) ertragen. Die
Porzellankapselung 4 mit Durchführungsrohr kann in der äußeren Kapselung des Wandlers
mit elastischen Zwischenlagen verlegt werden und erträgt hierdurch sehr gut die
elektrodynamischen Kräfte, die bei Kurzschluß infolge naheliegender Phasen entstehen
können. Der Stromwandler gemäß der Erfindung kann folglich mit ganz genügender Überstromfestigkeit
auch für die größten Genera tornetze ausgeführt werden, trozdem er mit einer Mehrzahl
von Primär-Windungen versehen ist.
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Die neue Anordnung der Wicklungen ermöglicht die Verwendung einer
Vorerregung zur Verbesserung der Genauigkeitseigenschaften des Stromwandlers. Die
Vorerregong wird dadurch bewirkt, daß man eine odermehrere zusätzliche Windungen
verwendet, die in Reihe mit den Primärwindungen anstatt der. Sekundärwindungen wie
sonst üblich angeordnet sind. So wird je nach der Größe des primären Stromes eine
öder niehrere solcher zusätzlichen Windungen rings um nur einen Teil des Kernquerschnittes,
wie in Abb. 4 gezeigt ist; verlegt, oder sie werden nach Abb. 5 rings um den ,einen
Teil des Kernes und mit entgegengesetzter Richtung rings um den andern Teil des
Kernes verlegt. Ist der primäre Strom höher als die für die Vorerregung geeignete
Amperewindungszahl, können die Vorerregungswindungen mittels einer geeigneten Impedanz
abgezweigt werden. Wünscht man, daß der Vorerregungsstrom nicht so stark wie der
Primärstrom schwanken soll, wird eine Impedanz verwendet, die bei steigendem Strom
ihren Wert vermindert, z. B. eine gesättigte Drosselspule, in ähnlicher Weise wie
bei der bekannten Vörerregung durch den Sekundärstrom. Diese Teihvindungen können
in Reihe mit den Primärwindungen wie diese letztere ausgeführt werden, d. b. als
Röhren in der Mittenöffnung des Kernes konzentrische Zylinder außerhalb des Kernes
und ringförmige Giebel oder Giebelstücke bilden, die die Röhren und Zylinder vereinigen,
wobei jedoch der eine Giebel oder der eine Satz von Giebelstücken in einem Spalt
zwischen den Kernlamellen eingelegt ist, so daß die Windung nur einen Teil des Kernquerschnittes
umfaßt.