(19)
(11) EP 0 570 790 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
24.11.1993  Patentblatt  1993/47

(21) Anmeldenummer: 93107541.0

(22) Anmeldetag:  10.05.1993
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H01F 40/10, H01F 31/00, H01F 40/06
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE ES FR GB IT LI

(30) Priorität: 16.05.1992 DE 4216248

(71) Anmelder: ABB PATENT GmbH
D-68309 Mannheim (DE)

(72) Erfinder:
  • Sellner, Rudolf
    W-6832 Hockenheim (DE)
  • Schmitt, Heinz
    W-6823 Neulussheim (DE)

(74) Vertreter: Rupprecht, Klaus, Dipl.-Ing. et al
c/o ABB Patent GmbH, Postfach 10 03 51
68128 Mannheim
68128 Mannheim (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Aufnahmebehälter für einen Wandler für einen Fehlerstromschutzschalter und Wandler


    (57) Ein Aufnahmebehälter für den Kern (14) eines Wandlers für einen Fehlerstromschutzschalter besitzt eine Außenwand (11), eine in Abstand dazu angeordnete Innenwand (12), die mit der Außenwand (11) einen Ringraum (15) zur Aufnahme des Wandlerskerns (14) bildet. Innerhalb der Innenwand (12) befinden sich kreuzförmig angeordnete Wandungsabschnitte (19, 20) die selbst wieder einen Innenzylinder (22) mit einer Bohrung (21) umfassen. Der Aufnahmebehälter ist nach seiner einen Seite mit einem Boden (13) verschlossen und an der anderen Seite mit einem aufsteckbaren Ringelement (16). Weiterhin sind zwischen der Innenwand (12) und den Wandungen (19, 20, 22) Durchbrechungen (23 bis 26) vorgesehen. Durch die Bohrung (21) und die Durchbrechungen (23 bis 26) können Primär- bzw. Sekundärwicklungen hindurchgeführt werden.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Aufnahmebehälter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie einen Wandler nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.

    [0002] Derartige Aufnahmebehälter dienen in erster Linie dazu, den Wandler gegen Beschädigung zu schützen.

    [0003] Probleme bestehen darin, den Wandler mit dem Aufnahmebehälter mit der Primär- und Sekundärwicklung zu versehen. Zum Durchstecken der Primärwicklung besitzt der Aufnahmebehälter in seinem mittleren Bereich einen Durchbruch, und gleichzeitig muß durch diesen Durchbruch auch die Sekundärwicklung hindurchgefädelt werden.

    [0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Aufnahmebehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem dieses erheblich vereinfacht ist. Weiterhin soll ein Wandler unter Verwendung des Aufnahmebehälters geschaffen werden.

    [0005] Diese erste Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

    [0006] Danach besitzt der Aufnahmebehälter einen Innenkörper, der durch eine axial verlaufende Wandung gebildet ist, die bei eingestecktem Wandler von dem Wandler umfaßt wird. Im Bereich der Mittelachse des Aufnahmebehälters und damit auch der Wandung ist eine den Innenkörper axial durchdringende Bohrung vorgesehen, die mit dem übrigen Bereich des Aufnahmebehälters, also mit dem Bereich, den der Wandlerkern einnimmt, keine Verbindung besitzt. Beidseitig zur Wandung ist der Boden innerhalb des durch den Innendurchmesser des Kern bestimmten Zylinderbereich mit Durchbrechungen versehen.

    [0007] Die Bohrung dient zum Durchstecken von Sekundärwicklungen und die Durchbrechungen im Boden des Aufnahmebehälters zum Durchstecken der Primärwicklung, wobei natürlich die Möglichkeit besteht, auch durch diese Durchbrechung Sekundärwicklungdraht hindurchzuführen.

    [0008] Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Innenkörper eine senkrecht zur Wandung ebenfalls axial verlaufende zusätzliche Wandung aufweisen, so daß beide Wandungen im Querschnitt ein Kreuz bilden. Dadurch wird die Führung des Kerns im Inneren des Aufnahmebehälters verbessert.

    [0009] Man könnte auch sagen, daß senkrecht zur Wandung beidseitig zwei Wandungsabschnitte angeformt sind, die mit der Wandung das Kreuz bilden. Selbstverständlich befindet sich im Zentrum des Kreuzes die Bohrung zum Durchstecken von Wicklungsdraht.

    [0010] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die Wandung bzw. die beiden Wandungen oder Wandungsabschnitte von einem an den Boden und die axialen Endkanten der Wandungen anschließenden Zylinderkörper umgeben sein. Dadurch ist eine Anordnung des Aufnahmebehälters mit einer Doppelwandung hergestellt, und in den Ringraum wird der Wandlerkern eingesetzt.

    [0011] Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann entsprechend den Ansprüchen 4, 5 und/oder 6 auf der Außenfläche der Außenwand des Aufnahmebehälters eine der Anzahl der Windungen der Primär- und Sekundärwicklungen entsprechende Anzahl von axialen Rillen angeformt sein, deren Abmessungen den Durchmessern der ersten und zweiten Wicklungsdrähte angepaßt sind. Dadurch wird auch eine Verbesserung der Führung der Wicklungsdrähte auf der Außenseite des Aufnahmebehälters erreicht.

    [0012] Ein nach der Erfindung hergestellter Wandler für einen Fehlerstromschutzschalter ist dem Anspruch 7 zu entnehmen.

    [0013] Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.

    [0014] Es zeigen:
    Figur 1
    eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie I-I der Figur 2 durch einen erfindungsgemäßen Aufnahmebehälter,
    Figur 2
    eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie II-II,
    Figur 3
    eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie III-III der Figur 4 durch eine weitere Ausführungsform eines Aufnahmebehälters,
    Figur 4
    eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie IV-IV der Figur 3,
    Figur 5
    eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform und
    Figur 6
    eine Seitenansicht auf den Wandler gemäß Figur 5, schematisch dargestellt.


    [0015] Die Figur 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Aufnahmebehälters 10, der eine zylindrische Außenwand 11 und eine zyindrische Innenwand 12 aufweist, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, der der radialen Dicke eines Wandlerkerns 14 entspricht. Die Außen- und die Innenwand 11 bzw. 12 sind mittels eines eine im Längsschnitt halbkreisförmige, umlaufende Rinne bildenden Bodens 13 miteinander verbunden, so daß der zwischen der Außen- und der Innenwand 11 und 12 gebildete Ringraum 15 nach einer Seite (in der Figur 2 nach der linken Seite) geschlossen ist. Nach der anderen Seite (in Figur 2 die rechte Seite) ist der Ringraum 15 offen und mittels eines torusförmigen Ringelementes 16 verschlossen. Das Ringelement 16 besitzt auf einer Seite seiner Ebene einen leistenförmigen Vorsprung 17, der in den Raum zwischen Außen- und Innenwand teilweise eingreift, so daß das Ringelement dort gehalten ist. Die auf der dem Vorsprung entgegengesetzten Seite gelegene Kontur 18 des Ringelements 16 ist im Querschnitt kreisbogenförmig.

    [0016] Innerhalb der Innenwand 12 befinden sich kreuz- oder speichenförmig einander zugeordnete Wandungen 19 und 20, die an einen eine Bohrung 21 umschließenden Innenzylinder 22 angeschlossen sind, wodurch der Innenzylinder 22 über die beiden Wandungen 19 und 20 mit der Innenwand 12 verbunden ist. Die Abschnitte 23, 24, 25 und 26 sind, wie aus Figur 1 und 2 ersichtlich ist, offen.

    [0017] Die Anordnung nach den Figuren 1 und 2 ist noch zu ergänzen durch die Primär- und Sekundärwicklungen (nicht dargestellt). Beispielsweise kann die Sekundärwicklung durch die Bohrung 21 hindurchgefädelt werden, wogegen die Primärwicklungen je nach Phase durch die Durchbrechungen 23, 24, 25 und 26 hindurchgefädelt werden, und zwar dergestalt, daß beispielsweise durch die Durchbrechung 23 ein Nulleiter, durch die Durchbrechung 24 ein L₁-Leiter, durch die Durchbrechung 25 ein L₂-Leiter und durch die Durchbrechung 26 ein L₃-Leiter hindurchgefädelt sein kann.

    [0018] Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung.

    [0019] Der Aufnahmebehälter 30 besitzt eine Außenwand 31, die an einem Ende (in Figur 4 dem linken Ende) mit einem radial nach innen vorspringenden bordartigen Boden 32 abgeschlossen ist. Der Boden 32 besitzt eine in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 33 bezeichnete Durchbrechung, die durch den Wandungen 19 und 20 entsprechende Wandungen 34 und 35 unterteilt ist; die Wandungen 34 und 35 verlaufen vom Boden 32 aus in axialer Richtung bis hin zum freien Ende der Außenwand 31. Weiterhin schließen die Wandungen 34 und 35 an einem Innenzylinder 36 an, der eine Bohrung 37 umgibt, die der Bohrung 21 entspricht. Eine Innenwand wie die Innenwand 12 ist bei der Anordnung nach Figur 3 und 4 weggelassen. Darüberhinaus sind Durchbrechungsabschnitte 38, 39, 40 und 41 vorgesehen, die den Durchbrechungen 23 bis 26 entsprechen. Zur Abdeckung ist ein Ringelement 42 vorgesehen, welches dem Ringelement 16 gleicht. Lediglich der Innendurchmesser des Ringelementes 42 ist durch einen Zylinder 43 gebildet, der exakt die Wandungen 34 und 35 umgibt.

    [0020] Die Figur 5 zeigt eine Aufsicht von unten auf den Aufnahmebehälter gemäß Figur 3 mit eingezeichneten Primär- und Sekundärwicklungen 51 und 52. Man erkennt, daß die Primärwicklungen 51 durch die Durchbrüche 38 bis 41 gefädelt werden, wogegen die Sekundärwicklungen 52 durch die Bohrung 37 gefädelt ist.

    [0021] Auf der Außenfläche der Außenwand 31 sind axial verlaufende Vorsprünge 53, von denen nur acht dargestellt sind, vorgesehen, die Rillen 54 zwischen sich bilden und die zur Führung von Primär- und Sekundärwicklung dienen. Es ist natürlich auch möglich, lediglich die eingezeichneten, im Winkel von je 90° verteilt angeordneten Vorsprünge 53 nur für die Sekundärwicklung vorzusehen. Die Primärwicklungsdrähte 51 sind dann an der Außenfläche nicht geführt.

    [0022] Der gesamte Außendurchmesser der gesamten Anordnung mit aufgebrachter Primärwicklung 51 ist d₁.

    [0023] Die Figur 6 zeigt die beiden Leisten 53 und die dazwischen befindliche Rille 54.


    Ansprüche

    1. Aufnahmebehälter für einen einen torusförmigen Kern aufweisenden Wandler für einen Fehlerstromschutzschalter, mit einer zylindrischen Außenwand, mit einem an einem Stirnende der Außenwand vorgesehenen Boden und einem die Innenausnehmung des Kerns durchgreifenden, vom Boden aus axial vorspringenden Innenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (19, 20, 22; 34, 35, 36) wenigstens eine axial verlaufende, innerhalb eines Zylinderbereiches, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Kernes angepaßt ist, befindliche Wandung (19, 20; 34, 35) aufweist, daß die Wandung (19, 20; 34, 35) im Bereich der Mittelachse des Aufnahmebehälters (10, 30) eine den Aufnahmebehälter axial durchdringende Innenbohrung (21, 37) umgibt, und daß am Boden beidseitig zur Wandung innerhalb des durch den Innendurchmesser des Kerns festgelegten Bereiches Durchbrechungen (23, 24, 25, 26; 38, 39, 40, 41) vorgesehen sind.
     
    2. Aufnahmebehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (19, 20, 22; 34, 35, 36) eine senkrecht zur Wandung (19), ebenfalls axial verlaufende zusätzliche Wandung (20) aufweist, und daß beide Wandungen im Querschnitt ein Kreuz bilden.
     
    3. Aufnahmebehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung bzw. die Wandungen (19, 20; 34, 35) von einem an den Boden (13, 32) und die axialen Endkanten der Wandungen anschließenden, diese einschließenden Zylinderkörper (12) umgeben sind.
     
    4. Aufnahmebehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenfläche der Außenwandung (11, 31) eine der Anzahl der Windungen wenigstens der Sekundärwicklung (51, 52) entsprechende Anzahl von axialen Rillen (54) angeformt ist, deren Abmessungen den Durchmessern der zugehörigen Wicklungsdrähte angepaßt sind.
     
    5. Aufnahmebehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vier zur Führung der Sekundärwicklungsdrähte dienende Rillen (54) gleichmäßig am Umfang verteilt sind.
     
    6. Aufnahmebehälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Rillen für die Primär- und Sekundärwicklungen gleichmäßig am Umfang verteilt vorgesehen sind.
     
    7. Wandler mit einem Aufnahmebehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinderraum zwischen der Innenfläche der Außenwand und den axialen Endkanten der Wandungen bzw. der Außenfläche der Innenwand der Kern aufgenommen ist, daß die Zwischenräume zwischen den Wandungen und der Innenfläche des Kerns bzw. der Innenwand von Primärwicklungen bildenden ersten Leitern durchsetzt sind, und daß die Bohrung von eine Sekundärwicklung bildenden zweiten Leitern durchsetzt ist.
     




    Zeichnung