CH261737A - Anordnung zur Verbesserung der Stossspannungsverteilung bei Transformatorwicklungen. - Google Patents

Description

      Anordnung    zur Verbesserung der     Stoiapannungsverteilung    bei     Transformatorwicklungen.       Beim Auftreffen stossartiger Spannungen  auf die Wicklungen von Transformatoren  tritt eine durch die Wicklungskapazitäten  allein bedingte     Anfangsspannungsverteilung     auf, was eine sehr grosse Beanspruchung der  am Wicklungsanfang gelegenen Spulen bedeu  tet. Es sind bereits viele Vorschläge gemacht  worden, um die Spannungsverteilung über die  Wicklung beim Auftreffen einer Stossspan  nung günstiger zu gestalten.

   Um eine günstige  Anfangsverteilung der Stossspannung zu er  reichen, ist bei     Zylinderwicklungen    beispiels  weise vorgeschlagen worden, die zu schüt  zende Wicklung     zwischen    platten- oder     zylin-          derförmigen    Elektroden einzubauen. Dabei  ergeben sich aber unförmige Konstruktionen  und ausserdem noch der Nachteil, dass die       Wicklung    treppenförmig gestaltet werden  muss.

   Die häufig vorgeschlagenen     kapazitiv     wirkenden Schirme, welche an den Wicklungs  anfang angeschlossen werden, beanspruchen  ebenfalls viel Raum und können in der Re  gel nur bei einfachkonzentrischen Anordnun  gen ausserhalb der     Oberspannungswicklung     angebracht. werden. Die Ränder dieser Schirme       müssen    nämlich, da sie das Potential des  Wicklungseinganges führen, an der dein  Wicklungseingang abgewendeten Seite gegen  über der     Wicklung    hochwertig isoliert bzw.  von ihr weit abstehend angebracht sein. Wird  dies nicht genügend berücksichtigt, so erleidet  die Spannungsfestigkeit bei Betriebsfrequenz  wegen des grossen     Potentialunterschiedes    ge  gebenenfalls eine erhebliche Einbusse.

   Inein-    andengeschobene zylindrische Steuerorgane  weisen wegen den bei Betriebsfrequenz auf  tretenden Spannungsgradienten und scharfen       Belagrändern    ebenfalls Nachteile auf. Bei  andern Ausführungen mit     kapazitiv    wirken  den Schirmen bilden die     Anschlussstellen    der  Schirme an den Wicklungen und die Verbin  dungsleitungen von den Wicklungen zu den  Schirmen schwer vermeidbare, elektrisch  schwache Punkte. Das Gleiche gilt von dem  Vorschlag, die     Stossspannungsverteilung    durch  Verlagerung von Windungen der     Wicklung     zu beeinflussen, weil dabei elektrisch nach  teilige     Auskreuzungen    der Windungen ent  stehen.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun eine  Anordnung     zur    Verbesserung der     Stossspan-          nungsvert.eilung    bei     Transformatorwicklungen     mit im Einzugsgebiet der Stossspannung in  zwei koaxialen Lagen ohne Zwischenraum  voneinander angeordneten, isolierten, metal  lischen Ringen, von welchen die Ringe einer  Lage an der     Oberspannungswicklung    des  Transformators unmittelbar anliegen.

   Das  Kennzeichen der Erfindung besteht darin,  dass lediglich der dem Einzugsgebiet der Stoss  spannung am nächsten gelegene Ring galva  nisch mit der     Oberspannungswicklung    ver  bunden ist und dass ferner die Ringe beider  Lagen in der     Achsenrichtung    sich mit ihren  Rändern überdecken.  



  In der Zeichnung     ist    ein Ausführungsbei  spiel der Erfindung schematisch im Teil-           schnitt    durch     ein    Wicklungsende     eines        ein-          fachkonzentrischen    Transformators darge  stellt.  



  Mit     a    ist die     zunächst    der Kernsäule b  des Magnetgestelles angeordnete zylindrische       Unterspannungswicklung    bezeichnet, c ist die  aussen gelegene     Oberspannungswickhing,    die  aus Scheibenspulen aufgebaut und     ebenfalls          zylindrisch    ist.

   Zwischen den     Wicklungen        a,    c  befindet sich die aus     Lagenpapier    gewickelte  Isolation d, die über die Stirnenden der     Ober-          spannungswicklung    verlängert     ist.        e,        ist    ein       Endschutzring.    Zwischen der     Oberspannungs-          wicklung    c und dem Isolierwickel d sind zwei  koaxiale Lagen von     isolierten,    metallischen       Ringen        dl,        g;

      ohne     Zwisehenratun    vonein  ander angeordnet, von welchen die eine Lage  mit den Ringen     g2    an der     Oberspannungswick-          limg    c und die andere Lage mit den     Ringen        g,     an dem Isolierwickel d anliegt.

   Nur der dem  Einzugsgebiet der Stossspannungen am näch  sten gelegene     Ring        g,    ist mit der Oberspan  nungswicklung galvanisch durch den Leiter     h     verbunden.     Alle    übrigen Ringe     g1,        g2    der bei  den koaxialen Lagen überdecken sich mit       ihren    Rändern in der     Axenrichtung,    so dass  die Ringe beider Lagen     abwechselnd    ohne me  tallische     Verbindung    so gekoppelt sind, dass  die angestrebte     Anfangsverteilung    der Stoss  spannung erreicht ist.

   Dabei speist die der       Oberspannungswicklung    abgewendete Ring  lage die innerhalb derselben liegenden, ein  fremdes Potential führenden Teile, so dass die       Wicklung    selbst diesen Kapazitätsstrom nicht  führen muss und deswegen zwischen den       Wicklungsteilen    keine hohen Spannungsgra  dienten auftreten können. Darüber hinaus  wird     zufolge    der selbsttätigen     Einstellung    der  Potentiale das Auftreten ungünstiger     Span-          nungsunterschiede    auch bei Betriebsfrequenz  vermieden.    Durch Wahl der Länge der Überdeckung  der Ringe der beiden Lagen kann die Kapa  zität zwischen den Lagen in gewünschter  Weise verändert werden.

   Der gleiche Zweck       wird    erreicht, wenn die sich mit den Rändern  überdeckenden Ringe     mit    unterschiedlicher         axialer    Länge oder     unterschiedlicher    Dicke  der     Ringisolation    ausgeführt werden. Durch  den Wegfall der     innern    .galvanischen Verbin  dungen der Ringe     untereinander    und der  Ringe mit den Spulen werden schwache  Punkte weitgehend beseitigt.  



  Die erfindungsgemässe Anordnung ist auch  bei Transformatoren mit     doppelkonzentrischer          Wicklung    anwendbar. In diesem Falle werden  auf jeder Seite der     zylindrischen    Oberspan  nungswicklung zwei koaxiale Lagen isolierter  leitender Ringe     in    der oben beschriebenen  Weise so angeordnet, dass die Ringe der einen  Lage an der Wicklung anliegen und die Ringe  der andern Lage den Teilen mit einem ihr  fremden Potential zugewandt sind.    Anstatt die Ringe     g1,        g2    aus z. B. antima  gnetischem Stahl herzustellen, kann man sie  auch aus metallisiertem Hartpapier herstel  len. Die Ringe werden zweckmässig geschlitzt.  



  Das Einzugsgebiet der Stossspannung kann  sowohl am Ende der     zu    schützenden     Wickhmg     als auch in der Mitte derselben liegen. Unter  Einzugsgebiet der Stossspannung ist der Teil  der     Wicklung    zu verstehen, der der Oberspan  nungsklemme benachbart ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Verbesserung der Stoss spannungsverteilung bei Transformatorwick- lungen mit im Einzugsgebiet der Stossspan nung in zwei koaxialen Lagen ohne Zwischen raum voneinander angeordneten isolierten, metallischen Ringen, von welchen die Ringe einer Lage an der zu 2chützenden Wicklung unmittelbar anliegen, dadurch gekennzeich net, dass lediglich der dem Einzugsgebiet der Stossspannung am nächsten gelegene Ring gal vanisch mit der zu schützenden Wicklung ver bunden ist und dass ferner die Ringe beider Lagen in der Achsrichtung sich mit ihren Rändern überdecken.

   UNTERANSPRüCHE 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die in zwei ko- axialen Lagen gruppierten Ringe auf beiden Seiten der Wicklung vorgesehen sind. 2. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die sich mit den Rändern überdeckenden Ringe unter schiedliche axiale Länge besitzen. 3. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den koaxialen Lagen zugeordneten Ringe mit in der Dicke unterschiedlicher Isolation versehen sind.