SPANNUNGSWANDLEREINHEIT MIT EINEM AKTIVTEILGEHÄUSE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spannungswandlereinheit mit einem Aktivteil und einem Aktivteilgehäuse.

[0002] Spannungswandler, wie z. B. aus DE 974 633 C, CN105742044, DE 20 2011 050 949 U1, US2608610, US2211690 bekannt, transformieren elektrische Spannungen gemäß dem Prinzip eines Transformators und weisen dazu in der Regel ein Aktivteil mit einem Spannungswandlerkern und um einen Abschnitt des Spannungswandlerkerns herum geführte Spannungswandlerwicklungen auf. Der Spannungswandlerkern ist in der Regel ein ringförmiges Blechpaket, das aus übereinander geschichteten Blechlamellen besteht. Die Blechlamellen werden beispielsweise durch einen Pressrahmen zusammengehalten.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Spannungswandlereinheit mit einem Aktivteilgehäuse anzugeben.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Spannungswandlereinheit durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Ein Aktivteilgehäuse ist für ein Aktivteil einer Spannungswandlereinheit bestimmt, wobei das Aktivteil einen Spannungswandlerkern aufweist, der einen geraden ersten Kernabschnitt und einen U-förmigen zweiten Kernabschnitt, der die Enden des ersten Kernabschnitts miteinander verbindet, aufweist. Das Aktivteilgehäuse umfasst eine Gehäuseinnenseite mit einem zu dem zweiten Kernabschnitt des Spannungswandlerkerns korrespondierenden U-förmigen Anliegebereich für den zweiten Kernabschnitt.

[0007] Durch den zu dem U-förmigen Kernabschnitt des Spannungswandlerkerns korrespondierenden Anliegebereich kann der Spannungswandlerkern direkt an dem Aktivteilgehäuse abgestützt werden, so dass das Aktivteilgehäuse eine Stütz- und Befestigungsfunktion für den Spannungswandlerkern und anliegebereichsseitig eine Pressrahmenfunktion für den Spannungswandlerkern übernehmen kann. Dadurch werden Bauteile eingespart und die Montage der Spannungswandlereinheit wird erleichtert.

[0008] Der Anliegebereich kann mehrere Anliegerippen zum Abstützen des Spannungswandlerkerns aufweisen. Die Anliegerippen realisieren die Stützfunktion des Aktivteilgehäuses für den Spannungswandlerkern.

[0009] Ein Gehäuseflansch kann vorgesehen sein, der ringförmig eine Gehäuseöffnung des Aktivteilgehäuses umgibt. Dies ermöglicht vorteilhaft eine einfache und zuverlässige Verbindung des Aktivteilgehäuses mit weiteren Komponenten, insbesondere wenn die Spannungswandlereinheit Teil eines mehrkomponentigen Messwandlers ist.

[0010] Beispielsweise sind der Gehäuseflansch und der Anliegebereich in zueinander parallelen Ebenen angeordnet. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Spannungswandlerkerns in dem Aktivteilgehäuse, bei dem eine von dem Spannungswandlerkern berandete Fläche parallel zu dem Gehäuseflansch angeordnet ist.

[0011] Die Gehäuseinnenseite kann zum Abschirmen eines elektrischen Feldes ausgebildet sein, das von dem Spannungswandlerkern erzeugt wird, wenn der zweite Kernabschnitt an dem Anliegebereich anliegt. Damit erfüllt das

[0012] Aktivteilgehäuse auch eine Abschirmfunktion, die üblicherweise von zusätzlichen Abschirmkomponenten übernommen wird, die somit ebenfalls entfallen können.

[0013] Eine erfindungsgemäße Spannungswandlereinheit ist in Anspruch 1 definiert.

[0014] Durch die Befestigungsplatten wird der Spannungswandlerkern einerseits kraftschlüssig in dem Aktivteilgehäuse befestigt und andererseits an den Anliegebereich des Aktivteilgehäuses gedrückt, so dass die Befestigungsplatten und der Anliegebereich die Funktion eines Pressrahmens für den Spannungswandlerkern übernehmen. Zusätzliche Pressrahmenkomponenten sind somit nicht erforderlich.

[0015] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jede Befestigungsplatte durch Schraubverbindungen mit dem Aktivteilgehäuse verbunden ist. Dadurch können die Befestigungsplatten in einfacher Weise an dem Aktivteilgehäuse befestigt werden, was die Montage der Spannungswandlereinheit vereinfacht.

[0016] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Befestigungsplatte einen Plattenrand aufweist, der mit dem zweiten Kernabschnitt durch eine erste Aushärtungsmasse verbunden ist. Unter einer Aushärtungsmasse wird hier eine Masse aus einem fließfähigen oder formbaren Material verstanden, das von selbst oder durch eine äußere Beeinflussung aushärtet. Die erste Aushärtungsmasse ermöglicht den Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen des Spannungswandlerkerns und der Befestigungsplatten und verbessert dadurch die Verbindung des Spannungswandlerkerns mit den Befestigungsplatten.

[0017] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Plattenrand eine Randaussparung aufweist, die mit der ersten Aushärtungsmasse ausgefüllt ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung erleichtert vorteilhaft ein Einbringen der ersten Aushärtungsmasse und vergrößert gleichzeitig vorteilhaft den von der ersten Aushärtungsmasse bedeckten Oberflächenbereich einer Befestigungsplatte.

[0018] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Befestigungsplatte an einem an den ersten Kernabschnitt grenzenden Endbereich des zweiten Kernabschnitts angeordnet ist. Durch die Anordnung einer Befestigungsplatte an einem Endbereich des zweiten Kernabschnitts kann die Befestigungsplatte vorteilhaft Verschiebungen des Spannungswandlerkerns in zwei Richtungen entgegenwirken, so dass insgesamt weniger Befestigungsplatten vorgesehen werden müssen, um Verschiebungen des Spannungswandlerkerns zu verhindern.

[0019] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht eine U-förmige elektrische Abschirmung vor, die an einer von dem Anliegebereich der Gehäuseinnenseite abgewandten Seite des zweiten Kernabschnitts entlang einer U-förmigen Innenkante des zweiten Kernabschnitts angeordnet ist. Eine derartige Abschirmung schirmt vorteilhaft das von dem Spannungswandlerkern erzeugte elektrische Feld auf dessen von dem Anliegebereich abgewandten Seite im Bereich seiner Innenkante ab.

[0020] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Aktivteil ein Wickelrohr aufweist, das den ersten Kernabschnitt des Spannungswandlerkerns umgibt und wenigstens eine Spannungswandlerwicklung trägt und mit wenigstens einer Befestigungsplatte verdrehsicher, beispielsweise durch eine zweite Aushärtungsmasse, verbunden ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung bewirkt wenigstens eine Befestigungsplatte zusätzlich eine Verdrehsicherung des Wickelrohrs. Durch die Verdrehsicherung werden Bewegungen des Wickelrohrs und von ihm getragener Bauteile relativ zu dem Spannungswandlerkern verhindert. Dadurch werden vorteilhaft Schädigungen von Komponenten der Spannungswandlereinheit infolge solcher Bewegungen vermieden. Die Realisierung einer Verdrehsicherung mit einer das Wickelrohr mit einer Befestigungsplatte verbindenden Aushärtungsmasse vermeidet vorteilhaft weitere Bauteile zur Vermeidung von Verdrehungen des Wickelrohrs, vereinfacht die Montage der Spannungswandlereinheit und vermeidet aufwändige und kostenintensive Bearbeitungen von Bauteilen. Ferner können Fertigungstoleranzen des Wickelrohrs und der Befestigungsplatte durch die zweite Aushärtungsmasse in einfacher Weise ausgeglichen werden.

[0021] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Wickelrohr wenigstens eine Wickelrohrausnehmung aufweist, und dass eine Befestigungsplatte eine Verbindungsnase aufweist, die in die Wickelrohrausnehmung hineinragt, und dass die zweite Aushärtungsmasse die Verbindungsnase in der Wickelrohrausnehmung fixiert. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine zuverlässige Realisierung einer Verdrehsicherung des Wickelrohrs durch ein Eingreifen einer Verbindungsnase einer Befestigungsplatte in eine Wickelrohrausnehmung.

[0022] Ein erfindungsgemäßer Messwandler weist eine erfindungsgemäße Spannungswandlereinheit und ein Messwandlergehäuse, das eine Gehäuselängsachse aufweist, auf, wobei das Aktivteilgehäuse der Spannungswandlereinheit einen Teil des Messwandlergehäuses bildet. Der Anliegebereich der Gehäuseinnenseite des Aktivteilgehäuses ist dabei in einer zu der Gehäuselängsachse senkrechten Ebene angeordnet. Diese Anordnung des Anliegebereichs senkrecht zu der Gehäuselängsachse bewirkt eine "horizontale" Anordnung des Spannungswandlerkerns relativ zu der Gehäuselängsachse. Gegenüber einer "vertikalen" Anordnung des Spannungswandlerkerns werden dadurch vorteilhaft die Längsausdehnung und das Gewicht des Messwandlergehäuses reduziert.

[0023] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

FIG 1

eine erste perspektivische Darstellung einer Spannungswandlereinheit,

FIG 2

eine erste perspektivische Schnittdarstellung einer Spannungswandlereinheit,

FIG 3

eine zweite perspektivische Schnittdarstellung einer Spannungswandlereinheit,

FIG 4

eine perspektivische Darstellung eines Aktivteils einer Spannungswandlereinheit,

FIG 5

eine erste perspektivische Darstellung eines Aktivteilgehäuses einer Spannungswandlereinheit,

FIG 6

eine zweite perspektivische Darstellung eines Aktivteilgehäuses einer Spannungswandlereinheit,

FIG 7

eine perspektivische Darstellung einer Spannungswandlereinheit im Bereich eines Endabschnitts einer ersten Befestigungsplatte,

FIG 8

eine perspektivische Darstellung einer an einem Aktivteilgehäuse einer Spannungswandlereinheit befestigten ersten Befestigungsplatte,

FIG 9

eine perspektivische Darstellung einer Spannungswandlereinheit im Bereich einer dritten Befestigungsplatte, und

FIG 10

eine perspektivische Darstellung eines Messwandlers.

[0024] Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

[0025] Figur 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Spannungswandlereinheit 1. Die Spannungswandlereinheit 1 weist ein Aktivteil 3 und ein Aktivteilgehäuse 5, in dem das Aktivteil 3 angeordnet ist, auf.

[0026] Das Aktivteil 3 weist einen Spannungswandlerkern 301 und ein Wickelrohr 302 auf. Der Spannungswandlerkern 301 ist als ein ringförmiges Blechpaket ausgebildet, das aus übereinander geschichteten Blechlamellen besteht. Der ringförmige Spannungswandlerkern 301 umfasst einen geraden ersten Kernabschnitt 303, der in Figur 1 nicht sichtbar ist (siehe dazu Figur 3), und einem U-förmigen zweiten Kernabschnitt 304, der die Enden des ersten Kernabschnitts 303 miteinander verbindet. Der zweite Kernabschnitt 304 umfasst zwei zueinander parallele Seitenabschnitte 305, 306 und einen die beiden Seitenabschnitte 305, 306 verbindenden Mittelabschnitt 307, der senkrecht zu den Seitenabschnitten 305, 306 und parallel zu dem ersten Kernabschnitt 303 verläuft.

[0027] Zum besseren Verständnis ist in allen Figuren ein kartesisches Koordinatensystem mit Koordinaten X, Y, Z dargestellt, dessen X-Achse parallel zu den Längsachsen der Seitenabschnitte 305, 306 verläuft und dessen Y-Achse parallel zu der Längsachse des Mittelabschnitts 307 verläuft.

[0028] Die Figuren 2 und 3 zeigen perspektivische Schnittdarstellungen der Spannungswandlereinheit 1. Dabei ist die Schnittebene der Figur 2 parallel zu der YZ-Ebene (mit Ausnahme der Darstellung der primären Spannungswandlerwicklung 308, siehe unten) und die Schnittebene der Figur 3 ist parallel zu der XZ-Ebene des kartesischen Koordinatensystems.

[0029] Figur 4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Aktivteils 3 der Spannungswandlereinheit 1.

[0030] Die Figuren 5 und 6 zeigen perspektivische Darstellungen des Aktivteilgehäuses 5 der Spannungswandlereinheit 1, wobei die Perspektive der Figur 5 auf eine dem Aktivteil 3 zugewandte Gehäuseinnenseite 501 des Aktivteilgehäuses 5 gerichtet ist und die Perspektive der Figur 6 auf eine von dem Aktivteil 3 abgewandte Gehäuseaußenseite 502 des Aktivteilgehäuses 5 gerichtet ist.

[0031] Das Wickelrohr 302 umgibt den ersten Kernabschnitt 303 des Spannungswandlerkerns 301. Das Wickelrohr 302 trägt eine primäre Spannungswandlerwicklung 308, die einen mittleren Abschnitt des Wickelrohrs 302 umgibt, eine Felgenelektrode 309, die die primäre Spannungswandlerwicklung 308 umgibt, und eine sekundäre Spannungswandlerwicklung 310, die die Felgenelektrode 309 umgibt. Die primäre Spannungswandlerwicklung 308 ist in Figur 2 tortenartig aufgeschnitten dargestellt, so dass der Abschnitt des Wickelrohrs 302, der die primäre Spannungswandlerwicklung 308 trägt, sichtbar wird. Die Felgenelektrode 309 weist einen Elektrodenmittelabschnitt 311, der als ein hohler Kreiszylinder ausgebildet ist, und zwei sich gegenüber liegende Abschirmkragen 312 auf. Jeder Abschirmkragen 312 ist zur Abschirmung elektrischer Felder gegenüber dem Elektrodenmittelabschnitt 311 nach außen umgebogen gestaltet.

[0032] Die Gehäuseinnenseite 501 des Aktivteilgehäuses 5 weist einen zu dem zweiten Kernabschnitt 304 des Spannungswandlerkerns 1 korrespondierenden U-förmigen Anliegebereich 503 für den zweiten Kernabschnitt 304 auf, in dem der zweite Kernabschnitt 304 an der Gehäuseinnenseite 501 des Aktivteilgehäuses 5 anliegt. Der Anliegebereich 503 weist mehrere Anliegerippen 504 auf, an denen der zweite Kernabschnitt 304 zum Abstützen des Spannungswandlerkerns 1 anliegt. Ferner weist das Aktivteilgehäuse 5 einen Gehäuseflansch 505 auf, der ringförmig eine Gehäuseöffnung 506 des Aktivteilgehäuses 5 umgibt. Der Gehäuseflansch 505 und der Anliegebereich 503 sind in zueinander parallelen Ebenen angeordnet, die parallel zu einer XY-Ebene des kartesischen Koordinatensystems sind. Die Gehäuseinnenseite 501 ist zum Abschirmen eines elektrischen Feldes ausgebildet, das von dem Spannungswandlerkern 301 erzeugt wird. Ferner weist das Aktivteilgehäuse 5 eine der Gehäuseöffnung 506 gegenüberliegende Berstscheibenöffnung 507 auf, die im Betrieb der Spannungswandlereinheit 1 mit einer Berstscheibe 7 (siehe Figur 10) verschlossen wird. Die Gehäuseaußenseite 502 weist zwei Hebeösen 508 zur Montage und zum Transport des Aktivteilgehäuses 5 auf.

[0033] Der Spannungswandlerkern 1 ist durch drei mit dem Aktivteilgehäuse 5 verbundene Befestigungsplatten 9 bis 11, die den zweiten Kernabschnitt 304 des Spannungswandlerkerns 1 an den Anliegebereich 503 der Gehäuseinnenseite 501 des Aktivteilgehäuses 5 drücken, kraftschlüssig an dem Aktivteilgehäuse 5 befestigt.

[0034] Die Befestigungsplatten 9 bis 11 liegen jeweils an einem der Gehäuseinnenseite 501 zugewandten Randbereich 314 einer von dem Anliegebereich 503 abgewandten Seite des zweiten Kernabschnitts 304 an und erstrecken sich über den Randbereich 314 hinaus zu der Gehäuseinnenseite 501 hin. Der Randbereich 314 ist gegenüber der übrigen Oberfläche dieser Seite des zweiten Kernabschnitts 304 zu dem Anliegebereich 503 hin abgestuft, so dass die von dem Anliegebereich 503 abgewandte Oberfläche des zweiten Kernabschnitts 304 eine Stufenkante 315 zwischen dem Randbereich 314 und der übrigen Oberfläche aufweist.

[0035] Eine erste Befestigungsplatte 9 ist an einem an den ersten Kernabschnitt 303 grenzenden Endbereich eines ersten Seitenabschnitts 305 des zweiten Kernabschnitts 304 angeordnet und erstreckt sich sichelartig gebogen von diesem Endbereich zu dem Wickelrohr 302. Eine zweite Befestigungsplatte 10 ist an einem an den ersten Kernabschnitt 303 grenzenden Endbereich des zweiten Seitenabschnitts 306 des zweiten Kernabschnitts 304 angeordnet und erstreckt sich sichelartig gebogen von diesem Endbereich zu dem Wickelrohr 302. Die dritte Befestigungsplatte 11 ist mittig an dem Mittelabschnitt 307 des zweiten Kernabschnitts 304 angeordnet. Die Befestigungsplatten 9 bis 11 sind beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt.

[0036] Die Spannungswandlereinheit 1 weist ferner eine U-förmige elektrische Abschirmung 15 auf, die an der von dem Anliegebereich 503 der Gehäuseinnenseite 501 abgewandten Seite des zweiten Kernabschnitts 304 entlang einer U-förmigen Innenkante 313 des zweiten Kernabschnitts 304 angeordnet ist. Die Abschirmung 15 liegt an dem zweiten Kernabschnitt 304 an, weist eine von dem zweiten Kernabschnitt 304 abgewandte gewölbte Oberfläche auf und ist beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt.

[0037] Figur 7 zeigt eine perspektivische Darstellung der Spannungswandlereinheit 1 im Bereich eines wickelrohrseitigen Endabschnitts der ersten Befestigungsplatte 9.

[0038] Figur 8 zeigt eine perspektivische Darstellung der ersten Befestigungsplatte 9 und deren Befestigung an dem Aktivteilgehäuse 5. Die zweite Befestigungsplatte 10 ist analog zu der ersten Befestigungsplatte 9 ausgebildet.

[0039] Figur 9 zeigt eine perspektivische Darstellung der Spannungswandlereinheit 1 im Bereich der dritten Befestigungsplatte 11.

[0040] Jede Befestigungsplatte 9 bis 11 ist durch zwei erste Schraubverbindungen 13 mit dem Aktivteilgehäuse 5 verbunden. Jede erste Schraubverbindung 13 weist ein erstes Schraubelement 17 auf, das durch eine Plattenausnehmung 19 in der jeweiligen Befestigungsplatte 9 bis 11 in eine Bohrung 21 in der Gehäuseinnenseite 501 geführt ist. Die Bohrung 21 weist ein Innengewinde für das erste Schraubelement 17 auf und ist in einem Vorsprung 23 in der Gehäuseinnenseite 501 angeordnet.

[0041] Ein erstes Ende der Abschirmung 15 ist an dem wickelrohrseitigen Endabschnitt der ersten Befestigungsplatte 9 angeordnet und an diesem durch eine zweite Schraubverbindung 14 befestigt. Ein zweites Ende der Abschirmung 15 ist an dem wickelrohrseitigen Endabschnitt der zweiten Befestigungsplatte 10 angeordnet und an diesem durch eine zweite Schraubverbindung 14 befestigt. Jede zweite Schraubverbindung 14 weist ein zweites Schraubelement 18 auf, das durch eine Abschirmungsausnehmung 20 in dem jeweiligen Ende der Abschirmung 15 in eine Bohrung in der jeweiligen Befestigungsplatte 9, 10 geführt ist, wobei die Bohrung ein Innengewinde für das zweite Schraubelement 18 aufweist. Durch die zweiten Schraubelemente 18 erfolgt eine Potentialkontaktierung der Abschirmung 15.

[0042] Die Schraubelemente 17, 18 sind in den Figuren 7 und 9 nicht dargestellt.

[0043] Jede Befestigungsplatte 9 bis 11 weist einen der Stufenkante 315 zugewandten Plattenrand 25, 26 auf, der mit dem zweiten Kernabschnitt 304 durch eine in den Figuren nicht dargestellte erste Aushärtungsmasse stoff- und formschlüssig verbunden ist. Die erste Aushärtungsmasse ist dabei in dem Bereich einer Randaussparung 27, 28 in dem jeweiligen Plattenrand 25, 26 zwischen dem Plattenrand 25, 26 und dem zweiten Kernabschnitt 304 vergossen, wobei die Randaussparung 27, 28 mit der ersten Aushärtungsmasse befüllt ist. Die Randaussparung 27 in dem Plattenrand 25 der ersten Befestigungsplatte 9 ist kreuzförmig ausgeführt, wobei ein erster Teil der Randaussparung 27 taschenartig in dem Plattenrand 25 parallel zu der Stufenkante 315 verläuft und ein zweiter Teil der Randaussparung 27 senkrecht dazu durch den Plattenrand 25 verläuft. Die Randaussparung der zweiten Befestigungsplatte 10 ist analog zur Randaussparung 27 der ersten Befestigungsplatte 9 ausgebildet. Die Randaussparung 28 in dem Plattenrand 26 der dritten Befestigungsplatte 11 ist ein Sackloch in dem Plattenrand 26. Die erste Aushärtungsmasse ist beispielsweise ein Gießharz oder ein aushärtender Zweikomponenten-Kunststoff.

[0044] Das Wickelrohr 302 ist mit der ersten Befestigungsplatte 9 und mit der zweiten Befestigungsplatte 10 durch eine in den Figuren nicht dargestellte zweite Aushärtungsmasse verdrehsicher stoff- und formschlüssig verbunden. Dazu weisen die wickelrohrseitigen Endabschnitte der ersten Befestigungsplatte 9 und der zweiten Befestigungsplatte 10 jeweils zwei Verbindungsnasen 29 auf, die ein gabelförmiges Ende der jeweiligen Befestigungsplatte 9, 10 bilden und jeweils in eine Wickelrohrausnehmung 30 in dem Wickelrohr 302 hineinragen. Die zweite Aushärtungsmasse ist jeweils in die Bereiche zwischen einer Verbindungsnase 29 und der Wickelrohrausnehmung 30, in die die Verbindungsnase 29 hineinragt, vergossen. Die zweite Aushärtungsmasse ist beispielsweise ein Gießharz oder ein aushärtender Zweikomponenten-Kunststoff und kann identisch zu der ersten Aushärtungsmasse sein.

[0045] Zur Montage der Spannungswandlereinheit 1 wird das Aktivteil 3 in das Aktivteilgehäuse 5 eingehoben und ausgerichtet, so dass der zweite Kernabschnitt 304 an den Anliegerippen 504 des Anliegebereichs 503 des Aktivteilgehäuses 5 anliegt. Anschließend werden die Befestigungsplatten 9 bis 11 auf den zweiten Kernabschnitt 304 gelegt und durch die ersten Schraubverbindungen 13 an dem Aktivteilgehäuse 5 befestigt. Danach wird flüssige erste Aushärtungsmasse in die Bereiche der Randaussparungen 27, 28 zwischen den jeweiligen Plattenrändern 25, 26 und den zweiten Kernabschnitt 304 vergossen. Danach wird die Abschirmung 15 auf den zweiten Kernabschnitt 304 geklebt und durch die zweiten Schraubverbindungen 14 an der ersten Befestigungsplatte 9 und der zweiten Befestigungsplatte 10 befestigt. Vor oder nach der Montage der Abschirmung 15 wird ferner flüssige zweite Aushärtungsmasse in jeden Bereich zwischen einer Verbindungsnase 29 und der Wickelrohrausnehmung 30, in die die Verbindungsnase 29 hineinragt, vergossen.

[0046] Figur 10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Messwandlers 100. Der Messwandler 100 ist als gasisolierter kombinierter Spannungs- und Stromwandler ausgebildet.

[0047] Der Messwandler 100 weist ein Messwandlergehäuse 102 mit einer Gehäuselängsachse 103 auf. Das Messwandlergehäuse 102 umfasst einen Gehäusekopf 104, einen Gehäuseboden 106 und einen zwischen dem Gehäusekopf 104 und dem Gehäuseboden 106 verlaufenden Hohlisolator 108. Der Gehäusekopf 104 besteht aus einem anhand der Figuren 1 bis 9 beschriebenen Aktivteilgehäuse 5, das in Figur 10 aufgebrochen dargestellt ist, und einem zwischen dem Aktivteilgehäuse 5 und dem Hohlisolator 108 angeordneten Stromwandlergehäuse 110. Das Aktivteilgehäuse 5 und das Stromwandlergehäuse 110 sind durch eine den Gehäuseflansch 505 des Aktivteilgehäuses 5 aufweisende Flanschverbindung 111 miteinander verbunden.

[0048] Der Hohlisolator 108 ist im Wesentlichen als ein Rohr ausgebildet, das an seiner Außenseite Isolatorrippen 112 aufweist, die ringförmig um die Gehäuselängsachse 103 des Isolators 9 verlaufen. Der Gehäuseboden 106 verschließt ein von dem Gehäusekopf 104 abgewandtes Ende des Hohlisolators 108.

[0049] Das Messwandlergehäuse 102 ist zur Aufnahme eines Isoliergases wie beispielsweise Schwefelhexafluorid gasdicht ausgebildet. Die Berstscheibenöffnung 507 des Aktivteilgehäuses 5 ist durch eine Berstscheibe 7 verschlossen.

[0050] In dem Aktivteilgehäuse 5 ist ein Aktivteil 3, wie oben anhand der Figuren 1 bis 9 beschrieben, angeordnet. Der Anliegebereich 503 und der Gehäuseflansch 505 des Aktivteilgehäuses 5 sind in zu der Gehäuselängsachse 103 senkrechten Ebenen angeordnet, so dass auch die Längsachse des ersten Kernabschnitts 303 sowie die Längsachsen der Seitenabschnitte 305, 306 und des Mittelabschnitts 307 des zweiten Kernabschnitts 304 des Spannungswandlerkerns 301 jeweils senkrecht zur Gehäuselängsachse 103 verlaufen. In dem Stromwandlergehäuse 110 ist ein Stromwandler angeordnet. Außerhalb des Stromwandlergehäuses 110 sind Primärleiteranschlüsse 114 für den Stromwandler angeordnet.

[0051] Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, im Rahmen des Schutzumfangs der Erfindung definiert durch die vorliegenden Ansprüche

Ansprüche

1. Spannungswandlereinheit (1), umfassend

- ein Aktivteil (3) mit einem Spannungswandlerkern (301), der einen geraden ersten Kernabschnitt (303) und einen U-förmigen zweiten Kernabschnitt (304), der die Enden des ersten Kernabschnitts (303) miteinander verbindet, aufweist,

- und ein Aktivteilgehäuse (5), umfassend eine Gehäuseinnenseite (501) mit einem zu dem zweiten Kernabschnitt (304) korrespondierenden U-förmigen Anliegebereich (503) für den zweiten Kernabschnitt (304), wobei das Aktivteil (3), mit dem zweiten Kernabschnitt (304) U-förmig an dem Anliegebereich anliegend, in dem Aktivteilgehäuse (5) angeordnet ist,

- dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungswandlerkern (301) durch mit dem Aktivteilgehäuse (5) verbundene Befestigungsplatten (9 bis 11) der Spannungswandlereinheit, die den zweiten Kernabschnitt (304) des Spannungswandlerkerns (301) an den Anliegebereich (503) der Gehäuseinnenseite (501) des Aktivteilgehäuses (5) drücken, kraftschlüssig an dem Aktivteilgehäuse (5) befestigt ist.

2. Spannungswandlereinheit (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass jede der Befestigungsplatten (9 bis 11) durch Schraubverbindungen (13) mit dem Aktivteilgehäuse (5) verbunden ist.

3. Spannungswandlereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Befestigungsplatten (9 bis 11) einen Plattenrand (25, 26) aufweist, der mit dem zweiten Kernabschnitt (304) durch eine erste Aushärtungsmasse verbunden ist.

4. Spannungswandlereinheit (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Plattenrand (25, 26) eine Randaussparung (27, 28) aufweist, die mit der ersten Aushärtungsmasse ausgefüllt ist.

5. Spannungswandlereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Befestigungsplatten (9 bis 11) an einem an den ersten Kernabschnitt (303) grenzenden Endbereich des zweiten Kernabschnitts (304) angeordnet ist.

6. Spannungswandlereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
eine U-förmige elektrische Abschirmung (15) der Spannungswandlereinheit, die an einer von dem Anliegebereich (503) der Gehäuseinnenseite (501) abgewandten Seite des zweiten Kernabschnitts (304) entlang einer U-förmigen Innenkante (313) des zweiten Kernabschnitts (304) angeordnet ist.

7. Spannungswandlereinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Aktivteil (3) ein Wickelrohr (302) aufweist, das den ersten Kernabschnitt (303) des Spannungswandlerkerns (301) umgibt und wenigstens eine Spannungswandlerwicklung (308, 310) trägt und mit wenigstens einer der Befestigungsplatten (9, 10) verdrehsicher verbunden ist.

8. Spannungswandlereinheit (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wickelrohr (302) mit wenigstens einer der Befestigungsplatten (9, 10) durch eine zweite Aushärtungsmasse verdrehsicher verbunden ist.

9. Spannungswandlereinheit (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Wickelrohr (302) wenigstens eine Wickelrohrausnehmung (30) aufweist, und dass eine der Befestigungsplatten (9, 10) eine Verbindungsnase (29) aufweist, die in die Wickelrohrausnehmung (30) hineinragt, und dass die zweite Aushärtungsmasse die Verbindungsnase (29) in der Wickelrohrausnehmung (30) fixiert.

10. Messwandler (100) mit einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten Spannungswandlereinheit (1) und einem Messwandlergehäuse (102), das eine Gehäuselängsachse (103) aufweist, wobei das Aktivteilgehäuse (5) der Spannungswandlereinheit (1) einen Teil des Messwandlergehäuses (102) bildet und der Anliegebereich (503) der Gehäuseinnenseite (501) des Aktivteilgehäuses (5) in einer zu der Gehäuselängsachse (103) senkrechten Ebene angeordnet ist.

Claims

1. Voltage converter unit (1) comprising

- an active part (3) having a voltage converter core (301) which has a straight first core section (303) and a U-shaped second core section (304) which connects the ends of the first core section (303) to one another,

- and an active part housing (5) comprising a housing inner side (501) having a U-shaped contact region (503) for the second core section (304), said contact region corresponding to the second core section (304), wherein the active part (3), with the second core section (304) in contact with the contact region in a U-shaped manner, is arranged in the active part housing (5),

- characterized in that

the voltage converter core (301) is fastened to the active part housing (5) in a force-fitting manner by way of fastening plates (9 to 11) of the voltage converter unit which are connected to the active part housing (5) and press the second core section (304) of the voltage converter core (301) against the contact region (503) of the housing inner side (501) of the active part housing (5).

2. Voltage converter unit (1) according to Claim 1,
characterized in that
each of the fastening plates (9 to 11) is connected to the active part housing (5) by way of screw connections (13).

3. Voltage converter unit (1) according to Claim 1 or 2,
characterized in that
at least one of the fastening plates (9 to 11) has a plate boundary (25, 26) which is connected to the second core section (304) by way of a first curing compound.

4. Voltage converter unit (1) according to Claim 3,
characterized in that
the plate boundary (25, 26) has a boundary cutout (27, 28) which is filled with the first curing compound.

5. Voltage converter unit (1) according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that
at least one of the fastening plates (9 to 11) is arranged at an end region of the second core section (304), said end region adjoining the first core section (303).

6. Voltage converter unit (1) according to one of Claims 1 to 5,
characterized by
a U-shaped electrical shield (15) of the voltage converter unit, which shield is arranged along a U-shaped inner edge (313) of the second core section (304) on a side of the second core section (304) facing away from the contact region (503) of the housing inner side (501).

7. Voltage converter unit (1) according to one of Claims 1 to 6,
characterized in that
the active part (3) has a winding tube (302) which surrounds the first core section (303) of the voltage converter core (301) and supports at least one voltage converter winding (308, 310) and is connected to at least one of the fastening plates (9, 10) in a manner prevented from rotating.

8. Voltage converter unit (1) according to Claim 7,
characterized in that
the winding tube (302) is connected to at least one of the fastening plates (9, 10) in a manner prevented from rotating by way of a second curing compound.

9. Voltage converter unit (1) according to Claim 8,
characterized in that
the winding tube (302) has at least one winding tube recess (30), and in that one of the fastening plates (9, 10) has a connecting lug (29) which projects into the winding tube recess (30), and in that the second curing compound fixes the connecting lug (29) in the winding tube recess (30).

10. Measurement transducer (100) having a voltage converter unit (1) designed according to one of Claims 1 to 9 and a measurement transducer housing (102) which has a housing longitudinal axis (103), wherein the active part housing (5) of the voltage converter unit (1) forms a part of the measurement transducer housing (102) and the contact region (503) of the housing inner side (501) of the active part housing (5) is arranged in a plane that is perpendicular to the housing longitudinal axis (103).

Revendications

1. Unité (1) de transformateur de tension, comprenant

- une pièce (3) active ayant un noyau (301) de transformateur de tension, qui a une première partie (303) rectiligne de noyau et une deuxième partie (304) de noyau en forme de U, reliant entre elles les extrémités de la première partie (303) de noyau,

- et une enveloppe (5) de pièce active, comprenant une face (501) intérieure d'enveloppe, ayant une région (503) en forme de U, correspondant à la deuxième partie (304) de noyau, de contact avec la deuxième partie (304) de noyau, la pièce (3) active étant disposée dans l'enveloppe (5) de la pièce active, en étant en contact, par la deuxième partie (304) de noyau en forme de U, avec la région de contact,

- caractérisée en ce que le noyau (301) du transformateur de tension est fixé à coopération de force à l'enveloppe (5) de la partie active par des plaques (9 à 11) de fixation de l'unité de transformateur de tension, qui sont reliées à l'enveloppe (5) de la pièce active et qui poussent la deuxième partie (304) de noyau du noyau (301) du transformateur de tension sur la région (503) de contact de la face (501) intérieure de l'enveloppe (5) de la pièce active.

2. Unité (1) de transformateur de tension suivant la revendication 1,
caractérisée en ce que
chacune des plaques (9 à 11) de fixation est reliée à l'enveloppe (5) de la pièce active par des vissages (13).

3. Unité (1) de transformateur de tension suivant la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'
au moins l'une des plaques (9 à 11) de fixation a un bord (25, 26) de plaque, qui est relié à la deuxième partie (304) de noyau par une première composition de durcissement.

4. Unité (1) de transformateur de tension suivant la revendication 3,
caractérisée en ce que
le bord (25, 26) de la plaque a un évidement (27, 28) de bord rempli de la première composition de durcissement.

5. Unité (1) de transformateur de tension suivant l'une des revendications 1 à 4,
caractérisée en ce que
l'une des plaques (9 à 11) de fixation est disposée sur une région d'extrémité, voisine de la première partie (303) du noyau, de la deuxième partie (304) du noyau.

6. Unité (1) de transformateur de tension suivant l'une des revendications 1 à 5,
caractérisée par
un blindage (15) électrique en forme de U de l'unité de transformateur de tension, qui est disposé d'un côté de la deuxième partie (304) du noyau, loin de la région (503) de contact de la face (501) intérieure de l'enveloppe, le long d'un bord (313) intérieur en forme de U de la deuxième partie (304) du noyau.

7. Unité (1) de transformateur de tension suivant l'une des revendications 1 à 6,
caractérisée en ce que
la pièce (3) active a un tube (302) enroulé, qui entoure la première partie (303) du noyau (301) du transformateur de tension et porte au moins un enroulement (308, 310) de transformateur de tension et est reliée sans torsion à au moins l'une des plaques (9, 10) de fixation.

8. Unité (1) de transformateur de tension suivant la revendication 7,
caractérisée en ce que
le tube (302) enroulé est relié sans torsion à au moins l'une des plaques (9, 10) de fixation par une deuxième composition de durcissement.

9. Unité (1) de transformateur de tension suivant la revendication 8,
caractérisée en ce que
le tube (302) enroulé a au moins un évidement (30) et en ce que l'une des plaques (9, 10) de fixation a un bec (29) de liaison, qui pénètre dans l'évidement (30) du tube enroulé et en ce que la deuxième composition de durcissement immobilise le bec (29) de liaison dans l'évidement (30) du tube enroulé.

10. Transducteur (100) de mesure ayant une unité (1) de transformation de tension constituée suivant l'une des revendications 1 à 9 et un boîtier (102) de transducteur de mesure, qui a un axe (103) longitudinal de boîtier, l'enveloppe (5) de pièce active de l'unité (1) de transformateur de tension formant une partie du boîtier (102) de transducteur de mesure et la région (503) de contact de la face (501) intérieure de l'enveloppe (5) de la pièce active étant disposée dans un plan perpendiculaire à l'axe (103) longitudinal du boîtier.

Zeichnung