WANDLERANORDNUNG MIT TRENNEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Wandleranordnung mit einem einen Spannungswandler aufnehmenden Wandlergehäuse und einem mit dem Spannungswandler elektrisch verbundenen, aus dem Wandlergehäuse herausgeführten ersten elektrischen Anschluß zum Anschließen der Wandleranordnung an eine Hochspannungsanlage, wobei im Wandlergehäuse eine von außerhalb des Wandlergehäuses betätigbare Trennvorrichtung zum vorübergehenden Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen dem Spannungswandler und dem ersten elektrischen Anschluß angeordnet ist

Derartige Wandleranordnungen sind bekannt. Sie werden für die ständige Überwachung der Hochspannung an Hochspannungsanlagen, beispielsweise Schaltanlagen angeschlossen und für gewöhnlich fest montiert. Für Wartungs- oder Prüfzwecke ist es aber erforderlich, die bekannten Wandleranordnungen zu demontieren. Insbesondere für eine an der Hochspannungsanlage durchgeführte Gleichspannungs-Kabelprüfung muß ein induktiver Spannungswandler entfernt werden, weil er sonst bei der Durchführung der Prüfung unweigerlich vollkommen zerstört würde.

Bei vielen Hochspannungsanlagen mit Steckbuchsen zum Anschluß von Hochspannungskabeln und Spannungswandlern muß die bekannte Wandleranordnung auch aus einem anderen Grund demontiert werden. Oft ist an der Schaltanlage keine Steckbuchse zum Anschluß eines Prüfkabels für die Gleichspannungszuführung mehr frei. Der Spannungswandler muß dann schon deshalb demontiert werden, damit das Prüfkabel an die vorher von ihm belegte Steckbuchse angeschlossen werden kann.

Zur Durchführung der Spannungsprüfung sind bei bekannten Anordnungen die folgenden Schritte erforderlich:

• Der Spannungswandler wird demontiert.
• Die freigewordene Steckbuchse wird mit dem Prüfkabel belegt.
• Die Gleichspannungsprüfung wird durchgeführt.
• Das Prüfkabel wird demontiert.
• Der Spannungswandler wird wieder montiert.

Die Durchführung dieser Prozedur ist zeitaufwendig und teuer.

Aus der DE 23 56 988 A ist eine Wandleranordnung bekannt, bei der die Verbindung zwischen dem Hochspannungsanschluß und dem Durchführungsleiter der Hochspannungsdurchführung lösbar ausgestaltet ist. Die lösbare Verbindung dient dazu, eine mechanische Trennung des oberen Durchführungsteils vom unteren Gehäuse des Spannungswandlers zu ermöglichen, damit der Spannungswandler unter Beibehaltung seines gedrängten Aufbaus sowohl für metallgekapselte Hochspannungs-Schaltanlagen als auch für nicht gekapselte Innenraum- oder Freiluftanlagen verwendet werden kann.

Aus der EP-A 0 755 061 ist eine gattungsgemäße Wandleranordnung bekannt, bei der ein erster Hochspannungsanschluß zum Verbinden der Wandleranordnung mit der Hochspannung vorgesehen ist und ein zweiter, zum Verbinden der Wandleranordnung mit dem Erdpotential vorgesehener Anschluß ebenfalls in der Bauform eines Hochspannungsanschlusses ausgeführt ist. Zur Hochspannungsprüfung mit Gleichspannung kann der Erdanschluß der bekannten Wandleranordnung vom Erdpotential getrennt werden, damit der induktive Spannungswandler nicht durch einen ansonsten fließenden Gleichstrom zerstört werden kann.

Aus der DE 42 43 207 A ist eine Wandleranordnung für Hochspannungsanlagen bekannt, bei der die Primärwicklung des Wandlers hochspannungsseitig über einen zum Schaltanlagengehäuse hin gerichteten steckbaren Leiterarm geschlossen ist. Die Steckverbindung ist zwar grundsätzlich lösbar, jedoch ist sie innerhalb des Wandlergehäuses angeordnet und daher ohne Öffnen des Gehäuses nicht von außen zugänglich.

Aus der JP-A 60084809 ist eine Transformatoranordnung bekannt, bei der ein Anschluß des Transformators über eine Sicherung und ein weiteres Leitungselement an einem spannungsführenden Steckanschluß angeschlossen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wandleranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine Spannungsprüfung an einer Hochspannungsanlage einfacher durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wandlergehäuse in Gießharz ausgeführt ist, daß die Trennvorrichtung zwei in das Gießharz eingegossene Kontakte und einen Hohlraum aufweist, in dem ein zur elektrischen Verbindung der Kontakte dienendes Brückenelement angeordnet ist.

Damit können alle Bauteile in einem einzigen Arbeitsgang in das Gießharzgehäuse eingegossen werden, wobei die spannungsführenden Teile auch gleich noch elektrisch isoliert werden.

Die erfindungsgemäße Wandleranordnung erlaubt die elektrische Abtrennung des Spannungswandlers von der Hochspannungsanlage, ohne daß eine Demontage erforderlich wäre. Die Gleichspannungsprüfung kann dann ohne Zerstörung des Spannungswandlers durchgeführt werden.

Wenn der erste elektrische Anschluß als Steckkontakt zum Einstecken in eine Steckbuchse einer Hochspannungsanlage und der weitere elektrische Anschluß als Steckbuchse ausgebildet ist, kann die erfindungsgemäße Wandleranordnung auf besonders einfache Weise mit der Hochspannungsanlage und dem Prüfkabel verbunden werden. Dabei ist es hier im Hinblick auf die Kompatibilität besonders zweckmäßig, wenn Steckbuchse und Steckkontakt als Innenkonus gemäß DIN 47637 oder als Außenkonus gemäß DIN 47636 ausgeführt sind.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der durch eine Einführöffnung des Wandlergehäuses von außen zugängliche Hohlraum konisch und das Brückenelement stabförmig ausgebildet ist, daß die Kontakte an den axialen Enden des Hohlraums angeordnet sind und daß das Brückenelement durch die Einführöffnung hindurch axial in den konischen Hohlraum ein- und ausführbar ist. Auf Grund seiner Stabform ist das Brückenelement auf einfache Weise durch axiales Einstecken in den konischen Hohlraum montierbar. Dabei wird es durch die konische Form des Hohlraums genau auf den hinteren Kontakt hingeführt, an den es angedrückt werden muß.

Wenn die Einführöffnung buchsenförmig, vorzugsweise in Form einer herkömmlichen Hochspannungssteckbuchse, insbesondere nach o.g. DIN-Norm, ausgebildet und mittels eines Deckels verschließbar ist, kann bei Konstruktion und Fertigung auf eine normierte und im anderen Zusammenhang bereits vielfach verwendete und bewährte Formgebung zurückgegriffen werden kann, wodurch die Konstruktions- und Fertigungskosten reduziert werden.

Die Maßnahme, daß in der Einführöffnung zwischen dem Brückenelement und dem Deckel ein Kabelblindstecker angeordnet ist, gewährleistet die Bedingungen für den Berührungsschutz, aufgrund der Hochspannungsfestigkeit des Kabelblindsteckers.

Die Maßnahme, daß das Brückenelement beim Einstecken über ein axial wirkendes Federelement an den gegenüber der Einführöffnung angeordneten, ersten Kontakt andrückbar ist, gewährleistet eine einfache und sichere Kontaktierung beim Einstecken des Brückenelements.

Wenn der an dem der Einführöffnung zugewandten Ende des Hohlraums angeordnete, zweite Kontakt als Kontaktring mit Durchgangsöffnung und axial wirkenden Kontaktelementen ausgebildet ist, kann das Brückenelement problemlos durch den Kontaktring hindurch in den konischen Hohlraum eingeführt werden. Danach wird durch die axial wirkenden Kontaktelemente ein sicherer elektrischer Kontakt hergestellt.

In Weiterbildung der Erfindung ist der Hohlraum im Trennzustand anstatt des entfernten Kabelblindsteckers und Brückenelements mit einem speziellen Blindstecker aus einem elastischen Material versehbar, der den Hohlraum ausfüllt und die beiden Kontakte hochspannungsfest voneinander trennt. Durch diese Maßnahme kann die innere Trennstrecke zwischen den beiden Kontakten auf einen minimalen Abstand reduziert werden, denn der elastische Blindstecker legt sich glatt an die inneren Flächen des Hohlraums und insbesondere auch an die Kontaktflächen an und verdrängt dabei die Luft aus dem Hohlraum. So werden Überschläge verhindert, die ansonsten in dem luftgefüllten Hohlraum zwischen den Kontakten auftreten könnten. Mit dieser Maßnahme verringern sich aber auch die Gesamtabmessungen des Wandlergehäuses, sein Gewicht und die Fertigungskosten.

Die Erfindung kann dadurch noch verbessert werden, daß der Blindstecker mit einem Deckelteil verbunden ist, das statt des Deckels mit dem Wandlergehäuse verschraubbar ist. Der Blindstecker mit Deckelteil gewährleistet aufgrund seiner Hochspannungsfestigkeit die Bedingungen für den Berührungsschutz.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Figur 1

ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wandleranordnung im Schnitt;

Figur 2

dieselbe Wandleranordnung wie in Figur 1, im Trennzustand;

Figur 3

ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wandleranordnung im Schnitt.

Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Wandleranordnung besitzt ein Wandlergehäuse 1 aus Gießharz 2 mit einem Metallmantel 3. Im Wandlergehäuse 1 ist ein induktiver Spannungswandler 4 angeordnet.

Zur elektrischen Verbindung der Wandleranordnung mit einer nicht gezeigten, hochspannungsführenden Steckbuchse einer Hochspannungsanlage ist als ein erster elektrischer Anschluß ein Steckkontakt 6 vorgesehen, der seitlich über das Wandlergehäuse 1 heraussteht. Der Steckkontakt 6 besteht aus einem Isolierteil 7, einem Metallkontakt 8 und einem Leiter 9.

Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist auf der dem Steckkontakt 6 gegenüberliegenden Seite des Wandlergehäuses 1 als weiterer herausgeführter elektrischer Anschluß eine Steckbuchse 10 angeordnet, die über eine stromtragfähige Verbindung 11 mit dem Leiter 9 des Steckkontakts 6 verbunden ist.

Bei beiden Ausführungsformen ist weiterhin im Wandlergehäuse 1 eine Trennvorrichtung 12 angeordnet, die zwei gegenüberliegende Kontakte 13, 14 aufweist. Die Kontakte sind jeweils mit Feldsteuerelektroden 15, 16 versehen. Der erste Kontakt 13 ist direkt (Figuren 1 und 2) oder indirekt über eine Verbindungsleitung 17 (Figur3) mit dem Leiter 9 des Steckkontakts 6 bzw. der stromtragfähigen Verbindung 11 verbunden. Der zweite Kontakt 14 ist mit der anderen Zuleitung 18 der Spannungswandlers 4 verbunden. Zwischen den beiden Kontakten 13, 14 ist im Gießharz 2 ein konischer Hohlraum 19 ausgebildet, so daß die Kontakte 13, 14 an den axialen Enden des Hohlraums 19 angeordnet sind. Im Hohlraum 19 ist ein zur elektrischen Verbindung der beiden Kontakte 13, 14 dienendes, stabförmiges Brückenelement 20 angeordnet, das hier als zylindrischer Leiter ausgeführt ist, aber z.B. auch aus einer stabförmigen Sicherung bestehen kann.

Der Hohlraum 19 der Trennvorrichtung 12 ist über eine in Form einer herkömmlichen Hochspannungssteckbuchse ausgebildete Einführöffnung 21 von außerhalb des Wandlergehäuses 1 zugänglich. Die Einführöffnung 21 ist mit einem Deckel 22 verschließbar, der von außen auf das Wandlergehäuse 1 aufgeschraubt ist. Bei abgenommenem Deckel 22 kann das Brückenelement 20 durch die Einführöffnung 21 hindurch in den Hohlraum 19 axial eingeführt oder entnommen werden. Danach wird die Einführöffnung 21 mit einem Kabelblindstecker 41 versehen und mit dem Deckel 22 verschlossen. Der Kabelblindstecker 41 gewährleistet aufgrund seiner Hochspannungsfestigkeit die Bedingungen für den Berührungsschutz.

Zwischen dem ersten Kontakt und dem Brückenelement 20 ist ein axial wirkendes Federelement 23 angeordnet, gegen das Brückenelement 20 beim Einführen in den Hohlraum 19 axial angedrückt wird. Dabei wird das Brückenelement 20 durch die konische Form des Hohlraums 19 genau auf den Kontakt 13 hingeführt und so eine sichere elektrische Kontaktierung erzielt. Der zweite Kontakt 14 ist als Kontaktring 24 mit einer Durchgangsöffnung ausgeführt, durch die das Brückenelement 20 hindurchgeschoben wird. In der Endstellung sorgen axial wirkende Kontaktelemente für eine sichere elektrische Verbindung zum Brückenelement 20. Damit ist der Funktionszustand hergestellt.

Zur Herstellung des Trennzustands wird der Kabelblindstecker 41 bei spannungsloser Anlage entfernt und das Brückenelement 20 aus dem Hohlraum 19 gezogen. Danach wird der Hohlraum durch einen speziellen Blindstecker 42 aus einem elastischen Material, vorzugsweise Silikon, ausgefüllt, der die beiden Kontakte 13, 14 hochspannungsfest voneinander trennt (Figur 2). Der Blindstecker 42 ist mit einem Deckelteil 43 verbunden, das statt des Deckels 22 mit dem Wandlergehäuse 1 verschraubt wird. Aufgrund des sich eng an die Kontaktflächen und die Wände des Hohlraums 19 anschmiegenden Blindsteckers 42 kann die innere Trennstrecke zwischen den beiden Kontakten 13, 14 auf einen sehr viel kleineren Abstand reduziert werden als nötig wäre, wenn sich zwischen den Kontakten 13, 14 nur Luft befände. Damit verringern sich aber auch die Gesamtabmessungen des Wandlergehäuses 1, sein Gewicht und die Fertigungskosten. Der Blindstecker 42 mit Deckelteil 43 gewährleistet aufgrund seiner Hochspannungsfestigkeit die Bedingungen für den Berührungsschutz.

Bezugszeichenliste

1

Wandlergehäuse

2

Gießharz

3

Metallmantel

4

Spannungswandler

6

Steckkontakt

7

Isolierteil

8

Metallkontakt

9

Leiter

10

Steckbuchse

11

Verbindung

12

Trennvorrichtung

13

erster Kontakt

14

zweiter Kontakt

15

Feldsteuerelektrode

16

Feldsteuerelektrode

17

Verbindungsleitung

18

Zuleitung

19

Hohlraum

20

Brückenelement

21

Einführöffnung

22

Deckel

23

Federelement

24

Kontaktring

41

Kabelblindstecker

42

Blindstecker

43

Deckelteil