[0001] Die Erfindung betrifft einen Stromwandler, wie er insbesondere als Stromwandler für
Triebwagen mit elektrischem Antrieb, vorzugsweise von Eisenbahnen, vorgesehen ist.
[0002] Derartige Stromwandler werden insbesondere eingesetzt für Bahn- und Metronetze, und
zwar auf elektrisch betriebenen Triebwagen. Messwandler werden benötigt, um Parameter
der elektrischen Leistung für die Triebwagen zu erfassen. Da es bei Bahnstromnetzen
in der Regel um Netze mit Mittelspannung und hohen Strömen geht, sind die Messwandler
sicherheitskritisch. Zum Schutz von Personen im Fahrzeug wie auch von Personen außerhalb
des Fahrzeugs, insbesondere Passagieren im Bahnhof, sind die Messwandler meist oben
angeordnet auf dem Dach der Triebwagen.
[0003] Zu diesem Zweck bekannt sind Spannungswandler aus der
EP 1 189 249 B1. Hierbei ist der eigentliche Spannungswandler in einem Gehäuse angeordnet, der mit
einem über Federn vorgespannten Deckel verschlossen ist. Oben am Deckel ist der Messanschluss
für die zu messende Spannung angeordnet. Die Kontaktierung zu dem im Gehäuse angeordneten
Messwandler erfolgt über den Deckel selbst, der als Kontaktierungselement fungiert;
den Gegenpol bildet der mit dem Wagendach verbundene Behälterboden bzw. eine Kontaktierung
mit dem Fahrzeugdach. Der Vorteil dieses bekannten Spannungswandlers ist, dass er
einen umschlossenen Raum im Gehäuse aufweist. Nachteilig ist aber, dass er wegen der
Kontaktierung über den Deckel nur für geringe Ströme geeignet ist. Für die Anwendung
als Spannungsmesswandler ist dies auch aufgrund sehr geringer Betriebsströme im Bereich
von bis zu etwa 10 mA vollkommen ausreichend. Zur Verwendung als Stromwandler ist
diese Kontaktierung ungeeignet.
[0004] Zur Messung hoher Betriebsströme (meist über 100 Ampere) werden meist handelsübliche
Mittelspannungs-Stromwandler verwendet. Hierbei weist das eigentliche Aktivteil des
Stromwandlers einen ferromagnetischen Kern auf, bei dem der zu messende Primärstrom
(ggf. mehrfach) durch ein Kernfenster geführt wird. Entsprechend dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis
des Stromwandlers wird die Sekundärwicklung um den Kern gewickelt (bei einem Übersetzungsverhältnis
von 800 A / 1 A etwa 800 Wicklungen). Das gesamte Aktivteil wird in einer Form mit
Gießharz vergossen, wobei querschnittsstarke Stromanschlüsse direkt aus dem Gießharz
herausgeführt sind. Die erforderliche Überschlagssicherheit gegen Kriechströme wird
durch eine Kriechwegerhöhung mittels Rippen in der Gießform realisiert. Eine solche
Ausführungsform ist in Fig. 4 dargestellt. Der Vorteil dieser bewährten Ausführung
ist eine zuverlässige Messung auch hoher oder sehr hoher Ströme mit mehreren Hundert
oder gar Tausend Ampere. Ein Nachteil liegt in einer gewissen Empfindlichkeit gegenüber
Fehlern im Gießharz - sie führen zu extremer lokaler Feldkonzentration, was zu einem
explosionsartigen Versagen des Gießharzes führen kann.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist, ausgehend von dem bekannten Konzept der Spannungswandler
diese hochstromfähig zu machen. Die erfindungsgemäße Lösung liegt in den Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
[0006] Bei einem Stromwandler, insbesondere Stromwandler auf Triebwagen mit elektrischem
Antrieb, mit einem Stromwandler-Element mit zwei Anschlüssen ist erfindungsgemäß das
Stromwandler-Element angeordnet in einem gesonderten, berstsicheren Gehäuse umfassend
einen topfartigen Hauptkörper und einen verschließenden Deckel, wobei in einem Innenraum
des Gehäuses zwischen Stromwandler-Element und Deckel ein Expansionsraum gebildet
ist, wobei deckelnah zwei Hochstrom-Durchführungsbolzen vorgesehen sind, die elektrisch
vom Gehäuse isoliert sind, deren Außenteil als Anschlusselement fungiert und deren
Innenteil in den Expansionsraum ragt und mit den Anschlüssen der Stromwandler-Einheit
verbunden sind.
[0007] Nachfolgend seien zuerst einige verwendete Begriffe erläutert: Unter dem Begriff
Hochstrom wird ein Strom verstanden, der deutlich größer ist als ein Messsignalstrom
oder Signalisierungsstrom. Typischerweise sind Stromstärken im Bereich von Hunderten
oder Tausenden von Ampere umfasst; es soll aber nicht ausgeschlossen sein, dass im
Fall kleinerer Antriebe für kleinere Triebwagen die Stromstärken auch etwas unter
100 A liegen können.
[0008] Unter dem Begriff deckelnah wird verstanden, dass die Hochstrom-Durchführungsbolzen
am Deckel oder in der Nähe des Deckels angeordnet sind.
[0009] Die Erfindung schafft einen berstsicheren Stromwandler, bei dem der Strom über eigene
Durchführungsbolzen zu den Anschlüssen des eigentlichen Stromwandler-Elements geführt
ist. Die Durchführungsbolzen durchdringen hierzu das Gehäuse und sind voneinander
elektrisch isoliert. Eine Verzweigung des Stroms über das Gehäuse, die für die Messung
des Gesamtstromes nachteilig wäre (es kann nur der in das Gehäuse eindringende Strom
gemessen werden), kann bei der Erfindung somit vermieden werden. Somit werden auch
Kontaktierungsschwierigkeiten sicher vermieden. Anders als bei den Spannungswandlern
kommt dem Deckel des Stromwandlers keinerlei Leitfunktion zu, sondern dieser kann
allein auf seine Funktionalität als Berstschutz optimiert sein. Es ist jedoch vorteilhaft,
den Deckel an einer Seite mit der Hochspannung zu verbinden, um hohe Potentialdifferenzen,
die zu Entladungen und Überschlägen führen können, zu vermeiden.
[0010] Durch die Anordnung der Durchführungsbolzen in dem Expansionsraum, der zu Zwecken
eines Berstschutzes ohnehin benötigt wird, wird kein zusätzlicher Bauraum für die
Durchführungsbolzen benötigt. Dies ist deshalb von großer Bedeutung, da die Durchführungsbolzen
wegen der hohen zu übertragenden Stromstärken einen verhältnismäßig großen Querschnitt
aufweisen müssen. Dank der erfindungsgemäßen Anordnung der querschnittsstarken Durchführungsbolzen
unter Nutzung des Expansionsraums wird daher kein (oder kaum) zusätzlicher Bauraum
benötigt. Auf diese Weise gelingt es der Erfindung, berstsichere Stromwandler mit
einem Formfaktor bereitzustellen, der trotz der hohen Stromstärken ähnlich kompakt
ist wie der Formfaktor der typischerweise vorgesehenen Spannungswandler. Das ist nicht
trivial, da die bekannten Spannungswandler nur einen geringen Messstrom zu übertragen
haben und deshalb entsprechend geringe Leitungsquerschnitte benötigen. Überdies sind
sie in der Regel nur einpolig angeschlossen. Es ist eine Leistung der Erfindung, einen
beträchtliche Leitungsquerschnitte erfordernden, zweipolig angeschlossenen Stromwandler
in einer ähnlich kompakten, berstsicheren Ausführung bereitzustellen.
[0011] Vorzugsweise sind die Durchführungsbolzen niveauversetzt zu den Anschlüssen angeordnet.
Durch den Versatz wird ein Freiraum geschaffen, der zum Ausgleich von Höhentoleranzen
in Bezug auf die Abmessungen des Stromwandler-Elements dient. Denn die Außenabmessungen
des Stromwandler-Elements sind bei den üblicherweise in Gießharz-Bauweise hergestellten
Stromwandler nicht exakt, sondern variieren fertigungsbedingt beträchtlich (meist
bedingt durch unterschiedliches Schwindungsverhalten des Gießharzes). Mit dem Höhenversatz
kann dies ausgeglichen werden. Zweckmäßigerweise sind dazu Höhenausgleichselemente
zwischen Durchführungsbolzen und Anschlüssen vorgesehen. Besonders bewährt hat es
sich, die Höhenausgleichselemente flexibel auszuführen, insbesondere in Gestalt von
Flächenbändern aus leitfähigem Material (beispielsweise aus Kupfergeflecht).
[0012] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist zwischen Deckel und Hauptkörper ein Zwischenring
vorgesehen. Mit diesem Zwischenring wird der Deckel weiter von dem Hauptkörper beabstandet.
Dies schafft nicht nur einen größeren Expansionsraum und begünstigt damit die Berstsicherheit,
sondern stellt zusätzlich noch eine Wandung (nämlich die des Zwischenrings) bereit,
in der die querschnittstarken Durchführungsbolzen aufgenommen werden können. Dies
ist unter fertigungs- und montagetechnischen Gesichtspunkten günstiger als eine Anordnung
der Durchführungsbolzen im Hauptkörper des Gehäuses. Daher ist vorzugsweise mindestens
einer der Durchführungsbolzen durch die Wandlung des Zwischenrings geführt. Mit Vorteil
sind die beiden Durchführungsbolzen so angeordnet, dass sie einander gegenüber liegen.
Damit kann der erfindungsgemäße berstsichere Stromwandler auf einfache Weise in bereits
existierende linienartige Leitungselemente integriert werden. Auch hier ist es zur
Vermeidung von hohen Potentialdifferenzen auch vorteilhaft, den Zwischenring und den
Deckel mit einem der beiden Durchführungsbolzen elektrisch leitend zu verbinden. Damit
ist es prinzipiell auch möglich, einen Durchführungsbolzen nicht elektrisch isoliert
vom Gehäuse auszubilden. Die zweifache Anwendung dieser Isolation hat aber fertigungstechnische
und logistische Vorteile was z.B. die Verwendung gleicher Teile betrifft. Bei der
Anwendung eines Zwischenringes ist es ebenso vorteilhaft, dass die Federn, die im
Fall eines Druckanstiegs im Gehäuse die Druckentlastung über den Deckel ermöglichen,
im Zwischenring integriert sind. Damit wird die Bauhöhe zweckmäßig klein gehalten.
[0013] Bei einer anderen Ausführungsform ist mindestens einer der Durchführungsbolzen durch
den Deckel geführt. Dies ermöglicht einen Anschluss an das Stromwandler-Element in
dem Gehäuse von oben. Ferner erlaubt dies einen Entfall des Zwischenrings, wenn beide
durch Führungen durch den Deckel geführt sind. Vorzugsweise sind dazu die Durchführungsbolzen
genau oberhalb der Stromwandler-Einheit angeordnet. Auf diese Weise kann der Durchführungsbolzen
direkt mit den Anschlüssen der Stromwandler-Einheit verbunden sein. Zweckmäßigerweise
sind die Durchführungsbolzen hierbei höhenverstellbar am Deckel gehalten. Dies ermöglicht
eine Höhen-Feineinstellung, insbesondere zum Ausgleich von unterschiedlichen Abständen
zu den Anschlüssen der Stromwandler-Einheit. Das ist von großer praktischer Bedeutung,
da die exakte Höhe der Stromwandler-Einheit und damit auch die exakte Höhenlage von
deren Anschlüssen variieren, nämlich aufgrund der Gießharz-Herstellungstechnologie,
wie bereits vorstehend erläutert. Mit Vorteil sind hierbei die Durchführungsbolzen
so ausgeführt, dass sie als Winkeldurchführung fungieren. Auf diese Weise kann eine
gute Anpassung an die in der Regel horizontal verlaufenden Anschlussleitungen realisiert
sein. Damit der zu messende Hochstrom vollständig gemessen wird, ist auch bei dieser
Ausführungsform darauf zu achten, dass die Anschlüsse zumindest gegeneinander elektrisch
isoliert sind. Auch hier ist es zur Vermeidung von hohen Potentialdifferenzen auch
vorteilhaft, den Zwischenring und den Deckel mit einem der beiden Durchführungsbolzen
elektrisch leitend zu verbinden.
[0014] Zur Verbindung der Durchführungsbolzen mit den Anschlüssen an der Stromwandler-Einheit
sind zweckmäßigerweise Verbinder vorgesehen. Diese können im einfachsten Fall starre,
stangenartige Elemente sein. Sie können vorzugsweise einstückig mit den Durchführungsbolzen
ausgeführt sein.
[0015] Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Durchführungsbolzen niveauverschieden
angeordnet sind. Zweckmäßigerweise ist hierbei einer der Durchführungsbolzen durch
den Deckel geführt und ein anderer der Durchführungsbolzen durch den Zwischenring.
Auf diese Weise kann eine deutliche und isolationstechnisch günstige Trennung zwischen
Eingang und Ausgang erreicht werden. Ferner wird eine verwechslungssichere Montage
dadurch erleichtert.
[0016] Unabhängig davon, ob die Durchführungsbolzen durch den Deckel oder durch die seitliche
Wandlung geführt sind, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Durchführungsbolzen
verdreh- und/oder axial-gesichert gehaltert sind. Dadurch können sie nicht gezogen
werden oder in das Gehäuse hinein gestoßen werden. Ferner wird damit auch sichergestellt,
dass die Durchführungsbolzen unter hoher Vibrationsbelastung, wie sie gerade für im
Eisenbahnbetrieb verwendete Triebwagen typisch ist, sieher positionstreu befestigt
sind. Weiter sind die Durchführungsbolzen so abgedichtet, dass der Innenraum des Gehäuses
klimatisch (insbesondere in Bezug auf Nässe und Feuchte, aber auch Wind und UV) von
der Umgebung abgekoppelt ist.
[0017] Vorzugsweise ist der Hauptkörper des Gehäuses außen verrippt, wobei die Stromwandler-Einheit
selbst nicht verrippt ist. Dies bietet den Vorteil einer größeren Kriechstrecke kombiniert
mit einer minimalen Bauform durch den Verzicht auf die Verrippung der Stromwandler-Einheit
selbst.
[0018] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform, die ggf. unabhängigen Schutz verdient, ist
eine Federmechanik zum Anpressen des Deckels auf das Gehäuse bzw. den Zwischenring
vorgesehen. Der Deckel ist damit fest und dicht gehaltert, kann aber kontrolliert
abheben, wenn im Innenraum ein Grenzdruck überschritten wird. Ist ein Zwischenring
vorhanden, so ist die Federmechanik vorzugsweise in diesen integriert zur Verringerung
der Bauhöhe.
[0019] Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand
von vorteilhaften Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittdarstellung durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 2
- eine Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispiels mit Freischnitt zur Darstellung
von Anschlüssen;
- Fig. 3
- eine Detailansicht zu einer Deckelhalterung;
- Fig. 4
- eine Schnittdarstellung durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- Fig. 5
- eine Seitenansicht gemäß dem Stand der Technik.
[0020] Ein in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 1 bezeichneter Leistungs-Stromwandler
umfasst ein Gehäuse 2 mit einem Hauptkörper 21 sowie einem Deckel 3. Der Hauptkörper
21 weist an seinem unteren Ende einen Fuß 22 mit einem Montageflansch 23 zur Befestigung
auf der Oberseite eines Wagendachs eines Triebwagens (nicht dargestellt) auf. Der
Hauptkörper 21 weist an seiner Außenseite eine Verrippung 26 auf.
[0021] An der Oberseite des Hauptkörpers 21 ist ein Befestigungsflansch 24 angeordnet. Auf
diesem ist ein Zwischenring 4 mit seiner Unterseite aufgesetzt. Auf die Oberseite
des Zwischenrings 4 ist der Deckel 3 aufgesetzt. Der Deckel 3 ist mittels einer Federmechanik
(8) mit dem Zwischenring 4 verbunden. Der Zwischenring 4 ist gemeinsam mit dem Befestigungsflansch
24 dichtend verschraubt mittels einer Mehrzahl von am Umfang gleichmäßig verteilten
Befestigungsschrauben 31.
[0022] Das Gehäuse 2 umschließt einen Innenraum 20, in dem ein Stromwandler-Element 6 unten
auf dem Fuß 23 angeordnet ist. Das Stromwandler-Element 6 weist an seiner Oberseite
zwei Anschlüsse 61, 62 für den zu messenden Leistungs-Strom auf. An seinem Außenumfang
ist es glatt ausgeführt. Es weist einen kleineren Durchmesser auf als der Innenraum
20 des Hauptkörpers 21. Der dadurch entstehende Zwischenraum ist durch eine Schaummasse
27 ausgefüllt. Sie dient dazu, im Fall eines explosionsartigen Berstens des Stromwandler-Elements
6 die Wucht von dabei entstehenden Fragmenten aufzunehmen, bevor sie den Hauptkörper
21 erreichen. Der im oberen Bereich des Hauptkörpers 21 sowie im Bereich des Zwischenrings
4 gelegene Raum unterhalb des Deckels 3 fungiert als Expansionsraum 30 und dient dazu,
den bei einem Bersten des Stromwandler-Elements 6 auftretenden Druckanstieg weitestgehend
aufzunehmen.
[0023] In einer Wandung des Zwischenrings 4 sind zwei Bolzen 5 gegenüberliegend angeordnet,
von denen der eine als Eingangsanschluss 51 und der andere als Ausgangsanschluss 52
fungiert. Sie sind an ihren äußeren Enden zum Anschluss von vorzugsweise flexiblen
Leistungsleitungen ausgeführt. Mit ihren Innenteilen 53, 54 ragen die beiden Bolzen
5 in den Expansionsraum 30 hinein. Die Bolzen 5 sind in der Wandung des Zwischenrings
4 mittels Isolatorenhülsen 41, 42 elektrisch isolierend gehaltert. Die Isolatorenhülsen
41, 42 weisen an ihrer Innenseite jeweils einen Bund 43, 44 auf, mit welchem sie an
der Innenseite der Wandung des Zwischenrings 4 anliegen. Sie sind damit gegenüber
einer axialen Verschiebung nach außen gesichert. In dem Bund 43, 44 sind ferner jeweils
eine Passfeder 47, 48 sowie eine Sperrschraube 45, 46 angeordnet. Die Sperrschraube
45, 46 ist mit ihrem Gewindeteil in der Wandung des Zwischenrings 4 befestigt und
sichert damit die Isolatorenhülsen 41, 42 gegenüber einem Verdrehen.
[0024] Die in den Expansionsraum 30 ragenden Bolzen 5 sind niveaumä-ßig oberhalb des Stromwandler-Elements
6 mit seinen Anschlüssen 61, 62 angeordnet. Es ist anzumerken, dass aufgrund der Bauweise
des Stromwandler-Elements 6 deren exakte Bauhöhe nicht konstant ist, sondern als eine
Folge des verwendeten Herstellungsverfahrens beträchtlichen Schwankungen unterliegt.
Um hier einen Ausgleich zu ermöglichen, sind flexible Verbinder 55, 56 aus leitenden
Geflechtmaterial oder Bändern vorgesehen. Sie sind mit ihrem einen, unteren Ende an
den Anschlüssen 61, 62 befestigt und mit ihrem anderen, oberen Ende befestigt an den
Innenteilen 53, 54 der Bolzen 5. Durch die flexible Ausführung können die Verbinder
55, 56 sich an den jeweiligen Höhenunterschied anpassen, so dass sie toleranzausgleichend
wirken. Dies ist insbesondere in Fig. 2 gut zu erkennen.
[0025] Der Deckel 3 weist an seiner Unterseite etwa mittig einen Deckelkontakt 32 auf, der
über eine Verbindungsleitung 33 als Potenzialausgleich mit dem Hauptkörper 21 des
Gehäuses 2 verbunden ist.
[0026] Die Befestigung des Deckels 3 mittels der Federmechanik 8 ist in Fig. 3 näher dargestellt.
Der Zwischenring 4 ist mittels der Befestigungsschraube 31 fest mit dem Befestigungsflansch
24 verbunden. Zur Aufnahme der Federmechanik 8 weist der Zwischenring 4 an seiner
äußeren Umfangseite eine umlaufende - oder vorzugsweise mehrere separate - Ausnehmung(en)
40 auf. In diese ist die Federmechanik 8 eingesetzt. Sie umfasst eine Spannschraube
81 mit einem langen Schaft 82, die durch eine Öffnung im Deckel 3 und eine Durchgangsbohrung
in einem oberen Flanschbereich 49 des Zwischenrings 4 gesteckt ist. Auf den Schaft
82 ist eine Spiralfeder 84 aufgesetzt. Sie ist vorgespannt mittels einer Mutter 83,
die auf das freie Ende des Schafts 82 aufgeschraubt ist. Die Feder 84 liegt mit ihrem
unteren Ende gegen die Mutter 83 an (mittels einer dazwischen angeordneten Scheibe)
und mit ihrem oberen Ende gegen den Flanschbereich 49. Je nachdem, wie weit die Mutter
83 auf den Schaft 82 aufgeschraubt ist, kann die Vorspannung der Feder 84 eingestellt
werden. Mittels der Vorspannung wird eingestellt, wie groß der Druck im Innenraum
30 (beispielsweise beim Bersten des Stromwandler-Elements 6) werden kann, bevor der
Deckel 3 gegen die Kraft der Feder 84 von dem Zwischenring 4 abhebt und so einen übermäßigen
Druckaufbau im Innenraum 30 verhindert.
[0027] Indem die Federmechanik 8 durch Aufnahme in die Ausnehmung 40 in den Zwischenring
4 integriert ist, benötigt sie keine zusätzliche Bauhöhe. Dies ist ein erheblicher
Vorteil, da bei der typischen Montage eines solchen Stromwandlers auf dem Dach eines
Triebwagens die Bauhöhe ein äußerst kritischer Parameter ist, um strikte Anforderungen
in Bezug auf Lichtraumprofil zu erfüllen.
[0028] In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es basiert
auf dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Gleichartige Elemente
tragen dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 und brauchen daher nicht mehr erläutert
zu werden. Es unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch, dass die Durchführungsbolzen
5' als Winkelstück 59 ausgeführt sind und senkrecht direkt durch den Deckel 3 nach
unten geführt sind. Ein Zwischenring 4 ist nicht vorgesehen.
[0029] Der Deckel 3' weist zwei Durchbrechungen 35, 36 auf, in welche die Isolatorenhülsen
41, 42 von oben eingesteckt sind. Diese liegen mit ihrem Bund 43, 44 auf der Oberseite
des Deckels 3' auf. Durch die Isolatorenhülsen 41, 42 sind starr ausgeführte Verbinder
57, 58 senkrecht nach unten geführt und an den Stromwandler 6' angeschlossen. Bei
dieser Ausführungsform sind die Durchbrechungen 35, 36 genau oberhalb der Anschlussstellen
des Stromwandler-Elements 6' angeordnet. Dadurch können die Verbinder 57, 58 senkrecht
nach unten geführt sein; in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind sie optional
einstückig mit den Durchführungsbolzen 5 ausgeführt.
[0030] Durch die Anordnung der Durchführungsbolzen 5 in dem Deckel 3' ist ein Zwischenring
4 nicht erforderlich. Damit verringert sich die erforderliche Bauhöhe bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
mit dem Zwischenring 4. Außerdem verringert sich die Anzahl der Teile und die Montage
wird vereinfacht. Ferner wird die Zahl der Dichtflächen verringert, da bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel der Deckel 3' direkt gegenüber dem Hauptkörper 21 des Gehäuses
3 abdichtet.
[0031] Ein Beispiel für ein Leistungs-Stromwandler 6* gemäß dem Stand der Technik ist in
Fig. 4 dargestellt. Er ist in Gießharz-Bauweise ausgeführt, wobei der gesamte Mantel
aus Gießharz besteht. Außen sind Rippen 66 ebenfalls aus Gießharz ausgeformt. Bei
einem Defekt des Stromwandlers kann es zu einem Bersten kommen, wobei Teile des Gießharzes
sich explosionsartig lösen können. Dies stellt eine erhebliche Gefahr für die Umgebung
dar.
1. Stromwandler, insbesondere Stromwandler auf Triebwagen mit elektrischem Antrieb, mit
einem Stromwandler-Element (6, 6') mit zwei Anschlüssen (61, 62),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stromwandler-Element (6, 6') angeordnet ist in einem gesonderten, berstsicheren
Gehäuse (2) umfassend einen topfartigen Hauptkörper (21) und einen verschließenden
Deckel (3, 3'), wobei in einem Innenraum (20) des Gehäuses (2) zwischen Stromwandler-Element
(6, 6') und Deckel (3, 3') ein Expansionsraum (30) gebildet ist, wobei deckelnah zwei
Hochstrom-Durchführungsbolzen (5, 5') vorgesehen sind, die elektrisch vom Gehäuse
isoliert sind, deren Außenteil (51, 52) als Anschlusselement fungiert und deren Innenteil
(53, 54) in den Expansionsraum (30) ragt und mit den Anschlüssen (61, 62) der Stromwandler-Einheit
verbunden sind.
2. Stromwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5, 5') niveauversetzt zu den Anschlüssen (61, 62) angeordnet
sind.
3. Stromwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Höhenausgleichselemente (55, 56) zwischen Durchführungsbolzen (5) und Anschlüssen
(61, 62) vorgesehen sind, vorzugsweise in flexibler Ausführung.
4. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenring (4) zwischen Deckel (3) und Hauptkörper (21) vorgesehen ist, wobei
vorzugsweise mindestens einer der Durchführungsbolzen (5) durch den Zwischenring (4)
geführt sind.
5. Stromwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5) durch die Wandung des Zwischenrings (4) geführt sind,
wobei sie vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet sind.
6. Stromwandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5) verdreh- und/oder axialgesichert gehaltert sind.
7. Stromwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5') durch den Deckel (3') geführt sind.
8. Stromwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführungsbolzen (5') genau oberhalb des Stromwandler-Elements (6') angeordnet
ist, vorzugsweise oberhalb von dessen Anschlüssen.
9. Stromwandler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5') höhenverstellbar am Deckel (3) gehaltert sind.
10. Stromwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Winkeldurchführung (59) vorgesehen ist.
11. Stromwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Verbinder (55, 56) zwischen Durchführungsbolzen (5') und Anschlüssen starr ausgeführt
sind.
12. Stromwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbinder (55, 56) einstückig mit dem Durchführungsbolzen (5') ausgeführt sind.
13. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführungsbolzen (5, 5') niveauverschieden angeordnet sind, wobei vorzugsweise
höchstens einer der Durchführungsbolzen (5, 5') durch den Deckel (3) geführt ist und
ein anderer der Durchführungsbolzen (5, 5') durch einen Zwischenring (4).
14. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) außen verrippt ist, wobei vorzugsweise das Stromwandler-Element (6,
6') nicht verrippt ist.
15. Stromwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federmechanik zum Anpressen des Deckels (3, 3') vorgesehen ist, die vorzugsweise
in einem Zwischenring (4) integriert ist.