CH245494A - Einrichtung zur Potentialsteuerung für Isoliertransformatoren. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Potentialsteuerung für Isoliertransformatoren.    Während bei     gewöhnlichen    Transforma  toren, Spannungswandlern oder dergleichen       einzelne    Teile durch Anschluss     an        bestimmte     Wicklungsstellen ohne     weiteres    auf ein be  stimmtes     Potential    gebracht werden können,  weil hier die Wicklung selbst als     Spannungs-          teiler    benützt werden     kann,    steht bei     Isolier-          transformatoren,    z.

   B. für Stromrichter, un  mittelbar nur das     Hochspannungs-    und     Erd-          potential    zur Verfügung. Nun muss aber, um  die elektrische     Beanspruchung    für die ein  zelnen Isolierteile festzulegen und um mit  einem Minimum an Platz und Baustoff aus  kommen zu können, den einzelnen Teilen des  Isolierwandlers ein bestimmtes Potential vor  gegeben werden; insbesondere wird man dar  auf ausgehen, dem die     Niederspannungs-          und    die     Hochspannungswicklung    tragenden  Kern und den mit ihm     verbundenen    Armatur  teilen ein     mittleres    Potential zu geben.

   An  sich steuert sieh das Potential des die     Nieder-          und    die     Hochspannungswicklung    tragenden  Eisenkernes, wenn er nicht leitend an ein be-         stimmtes        Potential    angeschlossen ist, rein     ka-          pazitiv    im     Verhältnis    der Kapazitäten ein.  Während sich aber die Kapazitäten zwischen  den Wicklungen und dem Eisenkern verhält  nismässig leicht berechnen lassen     und    in  vielen Fällen, z.

   B. bei     symmetrischer    Bau  art, einander gleich sind, ist die Kapazität  des Kernes     und    des gegebenenfalls mit ihm  verbundenen     Zwischenflansches    und sonstiger       Armaturteile    gegen die     auf        HV-Potential     liegenden Teile,     wie        Klemmenkopf    und     HV-          Ableitung,        und    die Kapazität des Kernes und  der mit ihm verbundenen Teile gegen auf  Erdpotential liegende Teile     (NV-Ableitung,     Erde) kaum im voraus berechenbar.

   Im all  gemeinen werden diese Kapazitäten sehr un  gleich sein, so dass auch bei vollkommen glei  chen Kapazitäten     zwischen    den Wicklungen  und dem Eisenkern und bei symmetrischem       Aufbau    der Hoch- und     Niederspannungswick-          lung    das     Kernpotential    im allgemeinen weit  von dem Mittelpotential abweichen wird. Man  könnte durch Anwendung verschiedener Spu-           lenformen,    verschiedener Isolationsabstände,       verschiedener        Dielektrika    einen entsprechen  den Kapazitätsausgleich versuchen.

   Dadurch  würde aber die Herstellung eines solchen  Transformators erschwert und man wird nie  in der Lage sein, ihn mit einem Minimum an  Platz und     Baustoffaufwand    zu bauen.  



  Die Erfindung beseitigt diese Schwierig  keiten. Erfindungsgemäss werden die Unter  schiede in den Aussenkapazitäten, also in den       Kapazitäten    zwischen dem Kern und den  nicht zur Wicklung gehörenden, an Erde oder  Hochspannungspotential liegenden Teilen  durch einen oder mehrere, vorzugsweise von  aussen einstellbare elektrostatische Schirme  ausgeglichen, derart, dass die Summenkapazi  täten des Kernes und etwa mit ihm verbun  dener Armaturenteile gegen die Hochspan  nung und gegen Erde einander etwa gleich  sind, so dass der Kern und die mit ihm ver  bundenen     Armaturteile    Mittelpotential haben.  Zu diesem Zwecke werden die elektrostati  schen Schirme am besten schwenk- oder ver  schiebbar angeordnet.

   Eine besonders wirk  same     kapazitive    Regelung erhält man da  durch, dass man bei Isoliertransformatoren,  bei denen auf dem einen Schenkel die Hoch  spannungswicklung, auf dem andern die     Nie-          derspannungswicklung    sitzt, die Schirme der  art anordnet, dass sie bei der     Verschwenkung     oder Verschiebung gleichzeitig vom Hoch  spannungsteil entfernt und dem     hTiederspan-          nungsteil        genähert    werden oder umgekehrt.  



  In. der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung dargestellt.  



       Fig.    1 zeigt im Schema die     kapazitiven     Verhältnisse eines solchen     Isoliertransfor-          mators.        Fig.    2 zeigt das Ersatzschaltbild  der     kapazitiven    Verhältnisse mit Konden  satoren. In     Fig.    1 ist C, die durch einen  gestrichelten Kondensator angedeutete Aussen  kapazität zwischen dem     Transformatorkern    1  und den mit ihm verbundenen, durch 2 an  gedeuteten     Armaturteilen    und den an Hoch  spannungspotential liegenden Teilen 3 mit  Ausnahme der Hochspannungswicklung 4.

         C.    ist die Aussenkapazität der Teile 1, 2    gegen Erde.     C3    ist die Kapazität zwischen der  Hochspannungswicklung 4 und der normaler  weise mit dem Kern 1     verbundenen    Schub  wicklung 5 und schliesslich ist     C4    die Kapa  zität zwischen der     Niederspannngswicklung     6 und der Schubwicklung 7     sowie    dem     gern    1.

    Im allgemeinen ist Cl     -;-        C3    nicht gleich       C-1        -i-        C,,    so dass also die Teile 1 und 2     kapa-          zitiv    nicht auf das Mittelpotential einge  steuert werden. Es müssen noch Hilfskapa  zitäten     Czi,        C,        (Fig.    2) zum Ausgleich heran  gezogen werden, die, wie     Fig.    3 zeigt, bei-'       spielsweise    durch verstellbare     Schirme    8, 9  gebildet werden.

   Die Schirme sind, wie ge  strichelt angedeutet, schwenkbar gelagert  und mit einer     Verstelleinrichtung    10 ver  bunden, die durch einen Zwischenflansch 11,  der die beiden Isolierteile 12, 13 des Trans  formatorgefässes zusammenhält, herausge  führt ist. Der     Zwischenflansch    11, die  Schirme 8, 9 sind mit dem Transformator  kern 1 leitend verbunden. Die Schirme kön  nen derart geschwenkt werden, dass bei An  näherung des Schirmflügels 81 an die Hoch  spannungswicklung 4 gleichzeitig der  Schirmflügel 82 von der Niederspannungs  wicklung 6 entfernt wird. Dadurch     ändern     sieh die Korrekturkapazitäten     C"        C,    die ge  strichelt durch Kondensatoren angedeutet  sind.

   Die Schirme können nun ohne weiteres  derart     eingestellt    werden, dass die Summe der       ungeradzahligen    Kapazitäten in     Fig.    2 gleich  der Summe der     geradzahligen    Kapazitäten  wird. Dann haben der     Kern    und die mit ihm  verbundenen     Armaturteile    sowie die Schub  wicklung genau Mittelpotential und das     Di-          elektrikum    zwischen Hoch-     bezw.    Nieder  spannungswicklung und Schubwicklung  kann gleichartig ausgeführt werden, gleich  artige Isolationsabstände erhalten und ist  auch gleich stark belastet.  



  Während in     Fig.    3 die Schirme 8, 9  schwenkbar angeordnet sind, sind sie in       Fig.    4 und 5 verschiebbar gelagert und kön  nen durch eine durch den Zwischenflansch 11  herausgeführte Kurbel 14 verstellt werden.  Ist, wie in     Fig.    6, das Isoliergefäss 15 nicht      durch einen     Zwischenflansch    unterteilt, dann  können die Schirme 8, 9 mittels einer im  Innern des Isoliergefässes verlegten     Isolier-          röhre    oder     Stange    16, die zu einem Verstell  arm 17 im Sockel 18 führt,     verschwenkt          werden.     



  Die Schirme werden an allen Stellen gut  gerundet, um mit Sicherheit in den verschie  denen Schirmstellungen Entladungen zu ver  meiden. Auf der den Wicklungen zugekehr  ten Seite werden sie am besten mit einer  genügend     starken    Schicht hochwertigen     Di-          elektrikums    versehen.  



  Die Erfindung bietet den     Vorteil,    dass  trotz der schwer berechenbaren Aussenkapa  zitäten der     Eisenkern    und die mit ihm ver  bundenen     Armaturteile    bequem     auf    das Mit  telpotential eingesteuert werden können. Da  durch lässt sich mit einem Minimum an Platz  und Baustoff ein solcher     Isoliertransformator     herstellen. Ein wesentlicher Vorteil der An  ordnung besteht besonders noch darin, dass  die Einsteuerung des Kernes auf Mittelpoten  tial von aussen, also ohne Ausbau aus dem  Gefäss, ohne Ablassen der Isolierflüssigkeit  und dergleichen erfolgen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Potentialsteuerung für Isoliertransformatoren, dadurch gekenn zeichnet, dass die Unterschiede in den Aussen kapazitäten durch mindestens einen einstell baren elektrostatischen Schirm derart ausge glichen sind, dass die Summenkapazitäten des Kernes und der mit ihm verbundenen Arma- turteile gegen die Hochspannung führenden Teile und gegen Erde einander etwa gleich sind,

   so dass der gern und die mit ihm ver bundenen Armaturteile Mittelpotential haben. UNTERANSPRüCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die elektrosta tischen Schirme von aussen einstellbar sind. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirme schwenkbar innerhalb des Isoliergefässes gelagert sind und mit aus dem Gefäss herausgeführten Einstellmitteln ver bunden sind.

   B. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirme verschiebbar innerhalb des Isoliergefässes gelagert sind. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, bei der die Hoch- und Nie- derspannungswicklungen auf verschiedenen Schenkeln untergebracht sind, dadurch ge kennzeichnet, dass die Schirme von dem einen nach dem andern Schenkel verstellbar ge lagert sind. 5.

   Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, bei denen der Transfor mator in einem unterteilten, mit Zwischen flansch versehenen Isoliergefäss angeordnet ist und der Zwischenflansch leitend mit dem ,Transformatorkern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel für, die mit dem Transformatorkern leitend ver bundenen Schirme durch den Zwischen flansch herausgeführt sind.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirme durch eine im Innern des Isoliergefässes angeordnete Isolierstange mit einem am Erdpotentialende des Isoliergefässes angeordneten Einstellorgan verbunden ist.