CH215753A - Transformator für hohe Spannungen. - Google Patents

Description

  Transformator für hohe Spannungen.    Beim Bau von     Leistungstransformatoren     in Ö<B>l</B> für hohe Spannungen mit fester Isola  tion aus hochwertigem Isolierstoff zwischen  Ober- und U     nterspannungswicklung    in Form  5 eines Zylinders, bietet     das    Isolierproblem be  sondere     Schnvierigkeiton.    Es handelt sich näm  lich nicht nur darum, Überschläge     zwischen          aktiven        Teilen        verschiedenen        Potentials    zu  verhindern, sondern es     muss    auch das elek  trische Feld,

   das sich an der     Durchtrittsstelle     des Isolierzylinders durch die aktiven     Teile     (Wicklung, Eisen) aufbaut, so beeinflusst  werden,     dass    ein höchstzulässiger     Spannungs,-          längsgradient    in ,den verbleibenden Ölschich  ten     zwischen    den festen     Isolationen    nicht  überschritten wird.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun ein       Transformator    für hohe     Spannungen        mit     fester Isolation zwischen Ober- und     Unter-          spannungwicklung        in    Formeines Zylinders.  



  Die     Kennzeichen    der Erfindung bestehen       darin,    dass der Isolierzylinder über die Stirn  flächen der an ihn grenzenden aktiven Teile    des Transformators hinaus vorsteht, dass ak  tive Teile an :den     Austrittsstellen.    des     Isolier-          zylinders        divergierdn,

      sowie dass die durch       die    Divergenz der aktiven     Teile        gebildeten     Räume     zwischen        ersteren    und dem     Isolier-          zylinder    durch     Isolierkörper        aus        geschichte-          tem    Stoffausgefüllt sind, deren     Schichtrich-          tung        mindestens    annähernd senkrecht zu den       Feldlinien    verläuft, das     ganze    zum Zwecke,

    an den     Austrittsstellen    des     Isolierzylinders     aus den aktiven Teilen ein     elektrisches    Feld  zu erzeugen, welches     Gleitentladungen    oder  Überschläge zu geerdeten Teilen von den  aktiven     Teilen    entlang .der Ölspalte an den       Austrittsstellen    des Isolierzylinders nicht  hervorruft.  



  In der     Zeichnung    sind Ausführungsbei  spiele :der     Erfindung    schematisch     in        Fig.    1  bis 3 im     Längsschnitt    dargestellt.     Fig.    1 zeigt  die Isolierung von Teilen des     Eisenkernes    ge  geneinander     und    gegen das     Gehäuse,    wäh  rend Fis. 2 und 3 die     Isolierung    der Ober  und     Unterspannungswicklung    gegeneinander      und gegen das Joch de Eisenkernes behan  deln.  



       Fig.    1 zeigt die Anwendung von das Feld  an den Enden des     Isolierzylinders    1 steuern  den Elektroden 5, 6 sowie von Isoliereinlagen  7, 8 zur     Isolierung    von Teilen des     Joches    4  gegeneinander und gegen das nicht gezeich  nete Gehäuse des     Transformators.    Die Ober  spannungswicklung 2 ist hier vom     Isolier-          zylinder    1 umschlossen. Das Joch ist aus ein  zelnen Teilen     zusammengesetzt,        nämlich    dem  am Kern sitzenden Teil 4 mit hohem Poten  tial und dem Teil     4a    mit niedrigem oder  Erdpotential.

   Zwischen dem Joch und der       Unterspannungswicklung    3 liegt ein mit Iso  lation überzogener metallischer Abstandsring  9. Die Jochteile 4,     4a    sind gegen ihre Stirn  flächen     hin    abgestuft, und haben mit den  gegeneinander divergierenden     Elektroden    5,  6 eine solche Form, dass ,der Längsgradient       iin    Spalt zwischen dem     Isolierzylinder    1 und  den Isoliereinlagen 7, 8 stets einen bestimm  ten Höchstwert nicht überschreitet, so dass       Gleitfunken    und Öldurchschläge nicht mehr  entstehen können.

   Die Isoliereinlagen 7, 8       zwischen    Zylinder und Elektroden     besitzen     die Form von     Winkelringen,    deren am Iso  lierzylinder anliegende Schenkel     angeschärft     und in axialer Richtung keilförmig zwischen  die abgestuften     Jochteile        bezw.    die Elektro  den und den Isolierzylinder hineingezogen  sind, während ihre andern Schenkel die Stirn  flächen der     Jochteile    bedecken und solche  Abmessungen erhalten, dass das von den     Joch-          teilen    aus sich aufbauende Feld eine gleich  mässige Entlastung der Isolierteile herbei  führt.

   Die     Winkelringe    bestehen aus ge  schichtetem     Isolierstoff    (Papier), dessen  Schichtrichtung wenigstens annähernd senk  recht zur Richtung des elektrischen Feldes  verläuft.  



       Fig.    2 zeigt die Anwendung von das Feld  steuernden Elektroden 5, 6 sowie von     Isolier-          einlagen    7, 8 zur Isolierung der Ober- und       Unterspannungswicklungen    \3, 3 gegeneinan  der und gegen das Joch 4. Hier ist die U     nter-          spannungswicklung    3 vom Isolierzylinder 1       umschlossen.    Die Stirnenden der Wicklungen    sind der     Elektrodenform    entsprechend abge  stuft. Die     Ausbildung    des Isolierzylinders,  der Elektroden und der Isoliereinlagen ist  gleich wie bei     Fig.    1. ebenso die Wirkungs  weise.

   Die Elektroden 5, 6 werden vorteilhaft  an ihren die Wicklungen 2, 3 überragenden  Enden mit     Wulsten    10 versehen, um Sprüh  entladungen zu     verhüten.    Zur Ergänzung der  Isolation können Isolierringe 11 aus     hoch-          wertigeni    Isolierstoff in beliebiger Anzahl  vorgesehen sein, die gegeneinander und gegen  die Isoliereinlagen 7, 8 sowie das Joch 4  durch Abstandhalter 1.2     abgestützt    werden.  Gleichartige Stücke 13 können auch zwischen  den Wicklungen     und    den Elektroden     bezw.     den Isoliereinlagen vorgesehen sein.

   Die     Ober-          und        rnterspannungswicklung        \?,    3 sind mit  axial durchgehenden Längskanälen für die  Kühlung versehen.  



  Anstatt wie bei den Ausführungsbeispie  len nach     Fig.    1 und 2 besondere Elektroden  zu verwenden,     ist    es ohne weiteres möglich,  die aktiven Teile des Transformators selbst  an ihren Stirnflächen so auszubilden, dass sie  als Elektroden zur Entlastung des an den  Austrittsstellen des Isolierzylinders aus den  aktiven Teilen sich aufbauenden elektrischen  Feldes wirken. Es ist     weiter    möglich, als  Elektroden oder     Elektrodenteile    die Schutz  ringe aus Metall oder     metallisiertem    Isolier  stoff zu     verwenden,    die vielfach auf die akti  ven Teile aufgelegt werden.

   Werden der  >trtige     Elektroden    in Verbindung mit     Isolier-          einlagen        i    , 8 nach den     Beispielen        Fig.    1 und  2     verwendet,    so werden vorteilhaft zwischen  den Elektroden und den winkelförmigen     Iso-          liereinlageli    zusätzliche Isolationen     aus    ge  schichtetem Isolierstoff eingelegt.  



       Fig.    3 zeigt eine Ausführungsform der       letzteren    Art. Der Isolierzylinder 1 liegt wie  der zwischen Ober- und     Unterspannungs-          wieklung    ?, 3. Die Elektroden werden gebil  det durch die auf die Stirnflächen der Wick  lungen aufgelegten Schutzringe 14, 15 aus  Isolierstoff mit metallisierter Oberfläche und  die dem Isolierzylinder     benachbarten    Win  dungen der Wicklungen 2, 3, welche gegen  die     Stirnflächen    zu abgestuft sind. Mit 16           und    17 sind zusätzliche Isolationen     zwischen     den Elektroden und den Isoliereinlagen 7, 8  bezeichnet.

   Die     Isoliereinlagen    7, 8 ragen hier  nicht mehr in die Wicklungen 2, 3 hinein,  dafür sind die zusätzlichen Isolationen 16,  17 in der     Achsenrichtung    in die     Wicklungen     hinein verlängert und treppenförmig abge  setzt, wobei die Enden dieser abgestuften  Schichten um die den     Stirnflächen    der Wick  lungen abgekehrten Flächen der Spulen um  gelegt sind.

   Dabei     muss        beachtet    werden, dass  die die Wicklungen durchsetzenden Längs  kanäle für die Kühlung     freibleiben.    Die zwi  schen den Elektroden und den     Isoliereinlagen     7, 8 liegenden zusätzlichen     Isolationen    16,  17 können     die    Elektroden radial überragen,  oder aber es     können    ihre Ränder über die  Elektroden abgebogen sein.  



  Die Wirkung     ist    wieder die gleiche, wie  bei     Fig.    1 und 2 beschrieben. Das Umlegen  der .stufenförmig abgesetzten Schichten der       zusätzlichen    Isolationen 16, 17 um die Spulen  dem Wicklungen hat den Zweck, die Ent  stehung     von    Teilentladungen von den     Spulen     her zu verhindern. Um den Kriechweg zwi  schen den einen Spalt bildenden, einander ge  genüberliegenden Flächen des     Isolierzylin-          ders    und den Isoliereinlagen 7, 8 zu verlän  gern, können die Flächen zum     Beispiel    durch       Wellung,    Faltung oder     Rauhung    vergrössert  werden.

   Der Isolierzylinder 1 kann an     seinen     Enden, die aus den Wicklungen     2),    3 heraus  ragen, über die     Länge    der     Isoliereinlagen    und  der in die Wicklungen     hineinragenden    zu  sätzlichen     Isolationen    16, 17 verjüngt sein.  



  Es steht nichts im Wege, die an Hand der       Fig.    I bis 3 beschriebenen     Tsolationsmöglich-          keiten    und die     Elektrodenformen    auszutau  schen oder miteinander zu kombinieren.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Transformator für hohe Spannung mit fester Isolation zwischen Ober- und Unter spannungswicklung in Form eines Zylinders, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolier- zylinder über die Stirnflächen der an ihn grenzenden aktiven Teile .des Transformators hinaus vorsteht, dass aktive Teile an den Aus trittsstellen des Isolierzylinders divergieren,

   sowie dass die durch die Diveigenz .der akti- ven Teile gebildeten Räume zwischen ersteren und dem Isolierzylinder durch Isolierkörper aus geschichtetem Stoff ausgefüllt sind, deren Schichtrichtung mindestens annähernd senk recht zu den Feldlinien verläuft, !das ganze zum Zwecke, an den Austrittsstellen des Iso- lierzylinders aus den aktiven Teilen ein elek trisches Feld zu erzeugen,

   welches Gleitent ladungen oder LTbersehläge zu geerdeten Tei len von den aktiven Teilen entlang der Öl- spalte an den Austrittsstellen des Isolier zylinders nicht hervorruft. LTN TERAN SPRÜCHE 1. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in den durch die divergierenden aktiven Teile und den Isolier- zylinder begrenzten Räumen besondere Elek troden angeordnet sind.

   2. Transformator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden dadurch gebildet sind, dass die den aktiven Teilen zugekehrten Flächen von im Agial- sehnitt winkelförmigen Isoliereinlagen me- tallisiert sind. 3.

   Transformator nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden zum Teil durch Schutzringe aus AZeta11 oder metallisiertem Isolierstoff gebildet werden.