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Wicklungsanordnung, insbesondere für Grosstransformatoren
Doppelzylinderwicklungen, bei denen die Hoch- spannungsspule zwischen der in zwei Teilspulen aufgeteilten Unterspannungswicklung angeordnet ist, werden bekanntlich bei Transformatoren grösserer Leistung verwendet, weil sich hiemit eine Verringerung der Streuspannung und eine
Verringerung der Stromverdrängung in den Rand- zonen erreichen lässt. Nachteilig ist hiebei, dass das Herausführen der Spulenenden oder bei Anzapftransformatoren der Anzapfungen der in der Mitte liegenden Oberspannungswicklung
Schwierigkeiten bereitet und die Radialkraft bei
Kurzschlüssen in den Spulen noch so gross ist, dass bei einer Ausführung der Wicklung, z. B. in Aluminium, die Kurzschlussfestigkeit des Transformators herabgesetzt wird.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäss da- durch vermieden, dass die Unterspannungs-und die Oberspannungswicklung in je zwei Teilspulen aufgeteilt ist, die vom Kern aus gesehen mit der ersten Unterspannungsspule anfangend, abwechselnd aufeinanderfolgen. Wenn die Oberspannungswicklungen Anzapfungen erhalten sollen, werden diese vorteilhafterweise an der aussen liegenden Teilspule angebracht. Die Ableitungen von der Oberspannungsspule zu den Abschalteinrichtungen gestalten sich hiebei sehr einfach und können so ausgeführt werden, dass ohne Vergrösserung des Transformators die notwendige Spannungssicherheit erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung noch näher beschrieben.
In der Figur ist die Aufteilung und Schaltung der Wicklungen dargestellt. Die erste Teilspule 2 der Unterspannung ist unmittelbar auf dem Kernschenkel 1 angeordnet. Dann folgt die erste Teilspule 3 der Oberspannungswicklung und darauf die zweite Teilspule 4 der Unterspannungswicklung, ganz aussen liegt die zweite Teilspule 5 der Oberspannungswicklung. Die Verbindung der Teilspulen untereinander kann entweder an der unteren Stirnseite der Wicklung, an der oberen Stirnseite oder abwechselnd je nach den Erfordernissen der Praxis vorgenommen werden.
Die Anzapfungen 6 sind an der aussen liegenden Oberspannungsteilspule 5 angebracht, so dass ein Herumführen der Ableitungen um die Unterspannungsspule 4 nicht mehr nötig ist. Die Unterteilung des Ampere-Windungsvolumens
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Ampere-Windungsvolumens erhalten. Hiedurch lässt sich eine so weitgehende Verringerung der
Radialkraft in den Aussenspulen erreichen, dass auch mit Aluminiumwicklungen die normal zu- lässige Kurzschlussfestigkeit erreicht wird.
Die bekanntgegebene Wicklungsanordnung ist aber nicht nur geeignet, die radiale Beanspruchung der Wicklungen im Kurzschlussfalle zu ermässigen, sondern kann auch dazu dienen, diese Bean- spruchung nach WiI1kür zu steuern.
Die radiale Beanspruchung der bekannt- gegebenen Wicklungsanordnung erfolgt nach folgendem Gesetz : ka : kb : kc = Wa. Ua : Wb. Ub : Wc. Ue, wobei ka = die spezifische Radialkraft zwischen den
Spulen 2 und 3 in kg/cm2, kb = die spezifische Radialkraft zwischen den
Spulen 3 und 4 in kg/cm2, kc = die spezifische Radialkraft zwischen den
Spulen 4 und 5 in kg/cm2, ferner Ua, Ub und Uc die zugehörigen mittleren Umfänge des Streukanals und Wa, Wb und We die anteiligen Windungszahlen bedeuten.
Will man z. B. im Kurzschlussfalle den gleichen spezifischen Druck an der Wicklung 3 erzielen, dann ist die Bedingung : ka = kb zu erfüllen und man hat dementsprechend die Windungszahl der Unterspannungsseite in den Spulen 2 und 4 im Verhältnis von Ub und Ua aufzuteilen.
Es kann aber auch ein anderes Bedürfnis zu der Inanspruchnahme der Asymmetrierungsmöglichkeit der Ampère-Windungen bei der bekanntgegebenen Wicklungsanordnung vorliegen, wie z. B. die Aufgabe, die Stromverdrängung an den Randzonen zu steuern oder den Einfluss der Eisen-
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kernnähe auf die näher liegenden Spulen abzugleichen oder um die Streuverhältnisse in ihrer Gesamtheit irgendwie zu verhindern.
In allen solchen Fällen wird die Unterteilung des Ampere-Windungsvolumens von der vorher angegebenen Aufteilung abweichend sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Wicklungsanordnung, insbesondere für Grosstransformatoren, bestehend aus einer mehrfach konzentrischen Zylinderwicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterspannungs-und die Oberspannungswicklung in je zwei Teilspulen aufgeteilt ist, die abwechselnd mit der ersten Unterspannungsteilspule anfangend aufeinanderfolgen.