Als Erdungsdrosselspule bezw. Spannungswandler für holte Spannungen verwendbare Induktionseinrichtung. Zur Ableitung der sogenannten statischen Ladungen elektrischer Leitungsnetze, welche -durch die Einwirkung .der atmosphärischen Elektrizität verursacht werden und zur Ver meidung der damit für die Isolationen der Leitungen, Maschinen und Apparate verbun denen Gefahren werden die Leitungen an möglichst vielen Stellen geerdet, sei es durch hohe Ohmsche Widerstände,
sei es bei -N#@rech- selstromanlagen durch Drosselspulen hoher Selbstinduktion. Die hohe Selbstinduktion nimmt nur einen geringen wattlosen Strom von ;der Frequenz des Betriebsstromes auf, dagegen kann die gleichgerichtete atmosphä rische Ladung ohne weiteres durch .die Wick lung zur Erde abfliessen, so dass keine gleich gerichtete Potentialdifferenz gegen Erde dauernd bestehen kann.
Die Konstruktion derartiger Drossel spulen macht für die gebräuchlichen Hoch spannungen keine besonderen Schwierigkeiten und bietet nichts bemerkenswertes. Für Hochspannungen im Bereich von 50,000 bis 150,000 Volt und darüber; werden dagegen durch die nachstehend beschriebene Kon struktion wesentliche Vorteile erzielt, wo durch verschiedene bei .diesen hohen Span nungen bei der bisherigen Ausführungsform bestehende Isolierungsschwierigkeiten um gangen werden.
Das Prinzip ;dieser Neuerung besteht darin, den Eisenkern :der Spule in mehrere kleinere Kerne zu unterteilen, welche von Erde isoliert und an geeignete Punkte der ebenfalls unterteilten Wicklung angeschlos sen sind, wobei diese Verbindung auch durch eine dielektrische Leitfähigkeit, d. h. einen Kondensator; bewerkstelligt werden kann.
Hierdurch wird,die maxireale Potentialdiffe renz zwischen -Wichlung und Eisenkern auf einen Bruchteil der ganzen Betriebsspämzung reduziert. Die Schaltwelle, welche durch die Bewicklung fortschreitet und deren Draht isolatoren beansprucht, entspricht nur der auf die Teilspule entfallenden Teilspannung, wel che erfahrungsgemäss zulässig ist.
Durch die Unterteilung des Spännungs- gefälles wird eine bessere Spannungsvertei- lung erzielt, bei welcher die örtlichen Bean spruchungen der Isolationen geringer werden, Ebenso kann das Spannungsgefälle in radialer Richtung durch zweckmässige An ordnung von mit der Wicklung verbundenen Schirmen verbessert werden.
Gegebenenfalls können die Eisenkerne zur \-'erme-_'dung von Schwingungen durch lif@'ie Ohin'sehe Widerstände mit der Wich verbunden werden.
Die Verbindung zwischen Eisenkern und Wichhing braucht aber keine solche aus lei tendem Material zu sein, sondern sie kann auch eine dielektrische, aus einem Kondensa tor bestehende, sein.
Als Xondensatorbelegungen brauchen da bei keine Speziell angeordneten @@@lüchten verwendet zu werden, sondern es kann der Kondensator auch aus 'Wicklung und dem isolierten Eisenkern bestehen.
Durch geeignete Einstellung des magne tischen Widerstandes der Teilkerne kann die (I.leiehmässige Potentialverteilung auf die ein zelnen in Reihe beschalteten Teilwicklungen bewirkt werden.
Soll die Erdungsdrosselspule als Span nungswandler zur Speisung von Messinstru- nienten, Erdschlussanzeigern und dergleichen benützt werden, so ist eine Anordnung mög lich, durch welche die einzelnen Kerne mit- einander elektromagnetisch gekuppelt wer den.
In vielen Fällen geniigt es aber auch, den dem Erdpotential am nächsten kom menden Kern mit einer Sekundärwicklung zu verseben, wobei durch geeignete Walil der Wicklung und Anwendung an sich be kannter Mittel der Messfehler auf ein belie biges Minimum reduziert werden kann. Ein derartiger Spannungswandler besitzt gegen über den bisher bekannten Ausführungen den @'ortcil wesentlicher Verbilligung, vor allem ber denjenigen grösserer Sicherheit gegen Überschlag sowohl gegen Erde, als auch an die Sekundärwicklung.
Fig. 1 der Zeichnung stellt eine Ausfüh rungsform der Erfindung dar. Die lamellier- ten Eisenkerne sind isoliert be festigt und mit den Hochspannungsteilwick- Lungen ?v1, 2U_, 2c:, ZV, versehen. Das Joc-li i, trägt ausserdem noch die Sekundä rwicklung s.
Eisenkerne und zugehörige Hochspannungs wicklungen sind durch als hocholimige -Wi derstände gedachte Verbindungen r1, r-, 2,3, ri miteinander verbunden. Durch diesen An- sclibuss wird ein gleichmässiger Potential abfall von Kern zu Kern erzwungen.
Die in der Fig. 1 dargestellte Ausfüli- rungsforni enthält ausserdem noch leitende Schirme ei, c;:
, e3, durch welche ein entspre- chender Potentialabfall ebenfalls in radialer Richtung erzwungen -wird und demgemäss auf günstigste eleki Fische Beanspruchung des den Behälter b füllenden, flüssigen oder festen Isoliermittels Bedacht genommen ist.
Die Stromzuführung erfol-t durch den Deckel .g und den Durelifiilirungsisolator i durch An scltluss an cc.
Die Wirkungsweise ist ohne -weiteres aus der Figur ersichtlich. Bei gleicher Einstel lung der magnetischen 'Widerstände der Kerne ,j wird bei gleichem Magnetisierungs- strom in jedem derselben derselbe Flux er zeugt und somit in den Wicklungen auch die gleiche Spannung induziert. Ebenso indu ziert dieser Flux eine der Netzspannung pro portionale Spannung in der Sehundärwick- lung s.
Eine weitere Verbesserung besteht in deui durch das erörterte Konstruktionsprinzip er möglichten Aufbau der Erdungsdrosselspule bezw. Spannungswandler aus einzelnen, in ,je einem isolierenden Behälter untergebrach ten Teilspulen, welche zusammen mit dem Isolierbehälter ein Bauelement bilden.
Durch Aufeinandersetzen mehrerer dieser Elemente kann eine Spule für beliebig hohe Spannung gebildet -werden, v-elche äusserlich eine Axt Kettenisolator bildet und zur Aufstellung im Freien mit Regendächern versehen -:-erden kann, v7elelie an den mit den Wicklungsenden verbundenen Armaturen befestigt sind.
Der grösste Vorteil dieser Anordnung be steht im 'Wegfall des Einführungsisolators, dessen Durchbildung bei ganz hohen Span nungen und insbesondere für die Aufstellung im Freien grosse Schwierigkeiten bildet. Durch den Anschluss der Armaturen der ein zelnen Elemente an die entsprechenden Wick lungspunkte kommen dieselben auf ein ganz bestimmtes Potential, das Potentialgefälle von Armatur zu Armatur ist ein gegebenes und das Problem der Isolierung auf die keine Schwierigkeiten bietende Durchbildung der Isolation der einzelnen Elemente reduziert.
Nebenbei eriviihnt sei die Vereinfachung der Fabrikation durch die Verwendung der selben Spulenelemente zum Aufbau von Ap paraten für die vt:rscliiedensten Spannungen, In Fig. 2 ist eine derartig aufgebaute Drosselspule dargestellt.
Die \Peilkerne und Teilwicklungen sind in die Behälter b,, b2, b3, b4 mit den A.lisclilulideekeln e,, e., e3, e4 aus isolierendem Material eingebaut, wobei die Wicklungen 1o,, 7.i7", w3, 704 an geeigneten Stellen durch die Verbindungen r,, r.,
r, r4 mit .den Eisenkernen, die Wicklungsenden dagegen mit den Armaturen J verbunden sind. Die Zwischenräume im Behälter ktin.- nen mit flüssigem oder festem Isoliermate rial gefüllt werden.
Im Falle der Aufstellung im Freien kann der Apparat mit den Üblichen Regendächern d aus leitendem oder isolierendem Material versehen werden.
Bei der Bauart; der Spulen ohne elektro- ma.nnetische Kupplung- bestellt der Nach teil, dass bei verschiedenen magnetischen Widerständen der einzelnen Kerne, ferner durch die Rückwirkung der Sekundärwick- lung in den Spulen der verschiedenen Kerne auch verschiedene Spannringen induziert wer den,
was insbesondere auch die Genauigkei.i. der durch die Sekundürwicklung vermittelten Messung beeintriiehtigt.
Die in Fig. ii veranschaulichto Anord nung beseitigt diesen 11belstand durch die elektromagnetische Verkupplung mittelst Ausgleichspulen, v-elelie einarider entgegen geschaltet sind und bei Ungleichheiten des Magnetflusses in den einzelnen Kernen den Ausgleich der Verschiedenheiten bewirken. Es bedeuten w, und ev; die Primiirwicklung der beiden in Reihe geschalteten Elemente.
s ist die Sekundürwicklulig für Messzwecke, %11 und lc2 sind die .Ausgleichswicklungen, die einander entgegengesehaltet sind.
Die eingezeichneten Pfeile bezeichnen die Richtung der in einem bestimmten Augen blick in den Wicklungen -induzier (.en Span nungen. Ist beispielsweise der mit der Wick lung w, verkettete Flux grösser als derjenige in eo1, so ist auch die in v, induzierte Span nung grösser als diejenige in rc._, es entsteht daher ein Strom, der den hluz durch ao, schwächt und in w_ verstärkt, wodurch der gewünschte Ausgleich.
bewirkt wird.
Da die Ausgleichswicklungen nur Diffe renzen auszugleichen haben, so führen sie geringe Ströme und bedingen nur unbedeu tende Stromwärmeverluste.
Die in den drei Figuren veranschaulichten Konstruktionsarten stellen Ausführungsbei spiele dar, doch ist die Ausführung der Er findung keineswegs auf dieselben beschränkt, sondern es sind beliebige andere Bauarten, z. B. mehrpolige finit I','rdpotentia.lverbinching in der 14litte bezw. Sternpunkt usw., denkbar.