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    公开号:WO1979000729A1
    申请号:PCT/CH1979/000005
    申请日:1979-01-23
    公开日:1979-10-04
    发明作者:H Hartmann；G Mauthe
    申请人:Bbc Brown Boveri & Cie；H Hartmann；G Mauthe；
    IPC主号:G01R15-00
    专利说明:
    [0001] Kombinierter Strom- und Spannungswandler für eine druek- gas-isolierte metallgekapselte Hochspannungsanlage
    [0002] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kombinier¬ ten Strom- und Spannungswandler gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, im folgenden kurz Kombiwandler genannt.
    [0003] Es ist bekannt, bei Spannungswandlern für eine gekapselte Hochspannungsanlage, welche mit Druckgas, z.B. SF,. gefüllt ist, die Messspannung mittels kapazitiver Spannungsteilung zu gewinnen (DE-OS 21 39 225). Ferner ist es auch bekannt (DE-OS 23 5 *44l), durch zusätzliche Anordnung von bewickel¬ ten Stromwandlerkernen einen Kombiwandler zu schaffen. Den bekannten Kombiwandlern ist aber gemeinsam, dass die der Spannungsmessung di-enende Elektrode und auch die allfälli¬ gen Stromwandlerkerne innerhalb der Kapselung angeordnet sind, so dass isolierende Durchführungen erforderlich sind, um die sekundären Anschlüsse nach ausserhalb der Kapselung zu führen. Bei ungenügender Trocknung der Stromwandlerkerne besteht ausserde die Gefahr, dass das SF^-Gas feucht; wird. Schliesslich ist noch ein Kombiwandler bekannt geworden (DE-Gbm 74 07 268), bei dem zwar der Stromwandlerkerr. ausser¬ halb der SF^-Gasfüllung angeordnet ist, aber bei dem sich der eine Metallbelag, der die eine Elektrode für die kapa¬ zitive Spannungsteilung.Jbildet, immer noch innerhalb der Kapselung befindet, so dass dafür eine Durchführung durch die Kapselung erforderlich ist. Ferner ist das den Metall¬ belag tragende Zwischenstück ein Isolierrohr, das dem in der Kapselung herrschenden Innendruck ausgesetzt* ist.
    [0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kombiwand- 1er zu schaffen, bei welchem keine Durchführungen nach aussen durch die Kapselung erforderlich sind. Ausserdem soll für die Stromwandlerkerne eine einfache Möglichkeit geschaffen werden, um deren mehrere unterbringen zu können.
    [0005] Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in den Kennzeichen der Patentansprüche 1 bis 8 abgegebenen Massnahmen gelöst..
    [0006] Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, dass durch die Ver¬ wendung eines zwischen die Kapselung isoliert eingesetzten metallischen Zwischenteils die Innendruckfestigkeit des letzteren auch bei grosserer Anzahl von Stromwandlerkernen hoch ist und damit etwaige Schwachstellen der Hochspannungs¬ anlage vermieden werden.
    [0007] Eine vorteilhafte Ausführungsform wird hinsichtlich der Verbindung mit den an den Kombiwandler anschliessen en Teilen der Kapselung durch die Massnahmen gemäss den Kenn¬ zeichen der Patentansprüche 2 bis 4 erreicht. Durch die Massnahme gemäss dem Kennzeichen von Patentanspruch 5 er¬ gibt sich neben einer einfachen Schutzverkleidung der Stromwandlerkerne zugleich eine Möglichkeit für die Füh- rung der Kapselungsströme ohne verfälschende Beeinflussung des Messstromes.
    [0008] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:
    [0009] x. __j_Λ1Pj Fig. 1 einen Schnitt des Kombiwandlers und
    [0010] Fig. 2 das Detail A in Fig. 1 im vergrösserten Massstab, während
    [0011] Fig. 3 eine Variante bezüglich des zum Spannungs-Mess- Verstärkers hinführenden Messkabels wiedergibt.
    [0012] In Fig. 1 befindet sich zwischen der Kapselung 1, 2 das isoliert eingesetzte Zwischenteil 3, welches praktisch gleichen Innendurchmesser sowie Wandstärke wie die Kapse¬ lung aufweist. Die Teile 1 bis 3 bestehen zweckmässig aus Leichtmetall wie Aluminium oder einer Legierung davon. Mit
    [0013] 4 ist der innerhalb der Kapselung 1, 2 in bekannter V.reise isoliert gehalterte hochspannungsführende Stromleiter be¬ zeichnet. Das Kapselinnere ist mit Druckgas, z.B.' SF^ ge¬ füllt. Aus der Fig. 2, welche das Detail A der Fig. 1 im vergrösserten Massstab zeigt, geht die Verbindung des Zwi¬ schenteils 3 mit der Kapselung 1 deutlicher hervor. Zwi¬ schen der Kapselung 1 und dem Zwischenteil 3 sind die Isolier¬ teile 7j 8 angeordnet, wobei das Isolierteil 8 den Druck¬ ring 5 gegen das Zwischenteil 3 isoliert. Der Druckring 5 und die Kapselung 1 sind mittels symbolisch angedeuteter Verschraubungen miteinander verflanscht. Wenn der Druckring
    [0014] 5 statt aus Metall aus einem verstärkten isolierenden Kunst¬ stoff besteht, kann das Isolierteil 8 gegebenenfalls zwecks Vereinfachung der Konstruktion entfallen. Eine weitere Ver- *-- einfachung lässt sich erzielen, wenn man das Isolierteil 7 und die ihm anliegenden Dichtungen 6, βa als ein Stück her¬ stellt. Vorzugsweise sind die Isolierteile hierbei als Pressformteile aus einem Kunststoff mit guten mechanischen und elektrischen Eigenschaften hergestellt. Das Zwisc en- teil 3 besitzt auf seiner Aussenseite die Isolierstoffbe- schichtung 9. Letztere wird vorzugsweise aus dünner
    [0015] θMPl_ ^ iVATIO Kunststoffolie mit guten elektrischen Eigenschaften auf das Zwischenteil 3 in an sich bekannter Weise aufgewickelt Der Metallbelag 10 wird seinerseits wiederum auf der Aussenseite der Isolierbeschichtung 9 aufgebracht. Vorzugs weise kann er aus einem im Wandlerbau vielfach verwende¬ ten Kupfergewebe bestehen, welches mit Klebstoff bestri¬ chen, welches auf die Isolierbeschichtung aufgewickelt ist Die Teile > 9 _ 10 dienen als Tragkörper für die bewickel¬ ten Stromwandlerkerne 11. Letztere sind-auf dem Metallbe- lag 10 unter Verwendung nicht näher dargestellter isolie¬ render Zwischenlagen mittels zusätzlicher Bandagen fixiert und mit einer lufthärtenden Spachtelmasse befestigt. Die Länge der Teile 3, 9, 10 wird zweckmässig so bemessen, dass eine grössere Anzahl, beispielsweise fünf, von Strom- wandlerkernen 11 untergebracht werden kann. Hierbei können Mess- und Schutzkerne mit verschiedener Leistung und Klas.- sengenauigkert, wodurch sich unterschiedliche Kernlängen e geben,in Betracht kommen. Durch das die Kapselung 1, 2 leitend verbindendes metallisches Mantelrohr 16 sind die Stromwandlerkerne 11 einerseits mechanisch geschützt und andererseits ist dadurch gesorgt, dass die in der Kapselun 1, 2 fliessenden Kapselungsströme keine verfälschende Wir¬ kung auf den Messstrom ausüben.
    [0016] Während sich beim Spannungswandlerteil die Oberspannungs- kapazität durch die natürliche Kapazität zwischen Strom¬ leiter 4 und Zwischenteil 3 ergibt, setzt sich die Ur.ter- spannungskapazität aus mehreren Teilkapazitäten zusar_ en. Es sind dies: die Kapazität zwischen den Teilen 3 unά 10, diejenige des Messkabels 12, 12a und des Zusatzkonder.sator 13 sowie gegebenenfalls diejenige zwischen den Teilen 3 un 5/1/la. Mit dem Zusatzkondensator kann die je nach Auf¬ stellungsort des kapazitiven Teilers und des Messverstär- kers unterschiedliche Länge des Messkabels hinsichtlich seiner damit auch unterschiedlichen Kapazität ausgeglichen werden. Dadurch und durch Auswahl eines bestimmten Tempe¬ raturkoeffizienten des Zusatzkondensators 13 kann für das Verhältnis Ober- zu Unterspannungskapazität über einen grossen Temperaturbereich eine grosse Genauigkeit erreicht werden. In Fig. 1 ist das abgeschirmte Messkabel 12/12a einadrig. Seine Abschirmung 12a ist an den Metallbelag 10 und an das eine Ende des Zusatzkondensators 13 angeschlossen und überdies geerdet. In Fig. 3 ist das abgeschirmte Mess¬ kabel 12/12b/12c zweiadrig. Dadurch ergibt sich die Möglich¬ keit, die Ader 12b isoliert in den Messverstärker 14 ein¬ zuführen. Als elektronischer Messverstärker können solche handelsüblicher Bauart verwendet werden. Ihr Ausgang ist mit 15 angedeutet. Dem Zusatzkondensator 13 kann zu seinem
    [0017] Schutz ein Ueberspannungsschutzgerät (nicht dargestellt) zu¬ geordnet werden. Bei der Anordnung nach Fig. 3 kann der Zusatzkondensator 13. und die Kapazität zwischen den Teilen 3 und 10 in den Rückkopplungskreis des Messverstärkers 14 einbezogen werden.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Kombinierter Strom- und Spannungswandler für eine druc gasisolierte metallgekapselte Hochspannungsanlage bei dem die Messspannung mittels kapazitiver Spannungstei¬ lung und der Messstrom mittels mindestens einem ausser- halb der Kapselung angeordneten bewickelten Ringkern ge wonnen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapse¬ lung (1, 2) ein isoliert eingesetztes metallisches Zwi¬ schenteil (3) enthält, welches auf der Aussenseite eine Isolierstoffbeschichtung (9) besitzt und letztere (9) auf ihrer Aussenseite einen Metallbelag (10) aufweist und das Ganze (3, 9_ 10) einen Tragkörper für den/die Ringkerne (11) bildet.
    2. Kombiwandler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Zwischenteil (3) an seinen Stirnseiten un Zwischenlage von druckfesten Isolierteilen (7, 8) und
    Dichtungen (6, 6a) mittels eines Druckringes (5) ∑πit de Kapselung (1, 2) verflanscht ist.
    3. Kombiwandler nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass der Druckring (5) aus Isolierstoff besteht. - 7 -
    4. Kombiwandler nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeich¬ net, dass das zwischen Kapselung (1, 2) und Zwischen¬ teil (3) befindliche Isolierteil (7) und die ihm anlie¬ genden Dichtungen (6, 6a) aus einem Stück bestehen.
    ~~ . Kombiwandler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Kapselung (1, 2) mit Flanschen (la, 2a) versehen ist, deren Durchmesser so bemessen ist, dass ein die Flanschen verbindendes metallisches Mantelrohr (16) die Ringkerne (11) umschliesst.
    10 6. Kombiwandler nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass das Zwischenteil (3) und der Metallbelag (10) über ein abgeschirmtes Messkabel (12, 12a bzw. 12, 12b, 12c) mit dem Eingang eines Messverstärkers (14) verbun¬ den sind.
    _ 7- Kombiwandler nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass der aus Zwischenteil (3) und Metallbelag (10) gebildeten Kapazität ein Zusatzkondensator (13) parallel¬ geschaltet ist.
    8. Kombiwandler nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, 20 dass dem Zusatzkondensator (13) ein Ueberspannungs- schutzgerät zugeordnet ist.
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    优先权:
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