AT124953B

AT124953B - Hochspannungstransformator, insbesondere Spannungsmeßwandler.

Info

Publication number: AT124953B
Authority: AT
Original assignee: Koch & Sterzel Ag
Priority date: 1929-06-08
Filing date: 1930-05-31
Publication date: 1931-10-26
Also published as: AT126784B; US1898944A; DE586003C

Description

Hochspannungstransformator, insbesondere Spanmungsmesswandler.

In dem Hauptpatent ist ein Hochspannungstransformator, insbesondere ein Spannungsmesswandler beschrieben, bei dem die Oberspannungswieklung in einem einteiligen Spulenkasten aus Isolierwerkstoff derart lagenweise gewickelt und angeschlossen ist, dass ihr Potential von dem aussenliegenden Anfangspotential nach dem von ihr umfassten Kern hin zunimmt, und der Anfang der innersten Wicklungslage durch den Flansch des Spulenkastens hindurchgeführt ist.

Das vorliegende Zusatzpatent hat weitere Ausgestaltungen solcher Hochspannungstransformatoren zum Gegenstande. Ein Teil der Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Enden der einzelnen Lagen derart dicht an die Innenseite des Flansches des Spulenkastens heranzuwickeln, dass jedes Flächenelement der Innenseite des Flansches das Potential der letzten Windung der benachbarten Las : en aufgedrückt erhält. Dadurch werden bei einem Hochspannungstransformator das Herausklettern der Höchstspannung bzw. Gleitentladungen längs der Innenseite des Flansches nach dem aussenliegenden Erd-bzw. Bezugspotential verhindert. Dadurch wird es auch ermöglicht, den Flansch des Spulenkastens nach aussen hin entsprechend der abnehmenden Spannung gegen das Bezugspotential abnehmen zu lassen.

Damit sieh die erste bzw. letzte Windung jeder Lage fest an die Innenseite des Flansches anlegen, wird die Steigung so gewählt, dass sich die Windungen der jeweils nachfolgenden Lage in die Zwickel der Windungen der
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Der nur teilweise wiedergegebene Spulenkasten aus Isolierwerkstoff 11 besteht aus dem Mittelteil 15 und dem Flanschenteil. ?. Die Metallisierung 20 des Mittelteiles ist als erste Windung an die Hochspannung angeschlossen. Diese ist, wie aus der kleinen Nebenzeichnung hervorgeht, mit dem rechten
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und die äussere Metallisierung mit Erde bzw. dem Bezugspotential verbunden.

Dabei legen sich die letzten, als Kreise gezeichneten Windungen der einzelnen Lagen 42-4. 3 an die Innenseite des Flansches 16 dicht an, so dass jedem Flächenelement der Innenseite des Flansches ein bereits bei der Berechnung einfach zu bestimmendes Potential aufgedrückt wird. Die sieh in dem Isolierstoff des Spulenkastens von den letzten Windungen nach der äusseren Metallisierung ausbildenden Feldlinien sind zum Teil durch gestrichelte Linien angedeutet. Man ersieht daraus, dass durch die Endwindungen der Lagen keine Feldkontraktionen entstehen, sondern der durch die Endwindungen gebildete Innenbelag als Fläche wirkt, ebenso wie die Metallisierung auf der Aussenseite des Flansches, weil der Abstand zwischen den Endwindungen bzw. den Lagen klein ist im Verhältnis zur Dicke des Flansches.

Durch die Neigung des Flansches an seiner Innenseite sowie einer schwachen Neigung an seiner Aussenseite, wird die Herstellung des Spulenkastens insbesondere bei Verwendung von gegossenen Porzellanen insofern erleichtert, als infolge der Neigung ein besseres Herausnehmen aus der Form ermöglicht wird. Zwischen dem äusseren geerdeten Mantel 19 und der letzten Lagenwieklung 43 kann noch eine Sandfüllung 45 vorgesehen werden. Ausserdem muss darauf geachtet werden, dass sämtliche Luftzwischenräume zwischen den Windungen und der Innenseite des Flansches durch ein Füllmittel, beispielsweise Lack, eingenommen werden.

Die Luftzwischenräume
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Innenseite 44 des Flansches 16 selbsttätig wie beim Wickeln einer Garnrolle die Endwindungen an die Innenseite des Flansches herangedrückt werden und daher auch ein festes Wickeln der übrigen Windungen der einzelnen Lage gestatten. Die letzten Reste von Luft können noch beseitigt werden, indem man jede gewiekelte Lage stark lackiert und dann den ganzen Porzellankörper mit der Spule nach dem bekannten Verfahren imprägniert.

Um einen solchen Hochspannungstransformator in einfacher Weise als Anzapf-bzw. Stufentrans- formator, beispielsweise als umsehaltbaren Messwandler oder als Drosselspule mit veränderlicher Selbstinduktion benutzen zu können, wird gemäss einem weiteren Teil der Erfindung der Flansch des Spulenkastens in Höhe der anzuzapfenden Wieklungslage derart durchstochen, dass die Spannungen aussen an dem Flansch abgreifbar sind. Durch diese Massnahme ergibt sich automatisch, dass bei einem z. B. zylinderförmigen Spulenkasten die Durchstichpunkte, wenn sie auf den Umfang verteilt werden, ein exzentrisch zu der Mittelachse des Spulenkastens liegendes kreisähnliches Gebilde ergeben.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansieht des Spulenkastens 11 mit dem rohrförmigen Innenteil 15 und den Flanschen 16. Der obere Flansch ist gemäss der Erfindung in Höhe einzelner oder aller Lagen durchstochen, so dass die Durchstiche 63 von oben erkennbar sind.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch den Spulenkasten nach dem Hauptpatent gegeben, wobei auf dem Flansch 16 des Spulenkastens Kontaktstücke 64 vorgesehen sind, die mit den durch die Durchstiche 63
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den Erhebungen 65 auf dem Flansch untergebracht und werden durch Zwischenwände voneinander isoliert. Auf den Oberflächen der Kontaktstücke 64 schleifen zwei Bürsten 66,67, an die die Spannung angelegt bzw. abgenommen wird. Die Drehachse der Kurbeln 66,67 wird durch auf dem Kern 13 angeordneten Isolatoren 68, 69 dargestellt. An Stelle der Bürsten 66,67 können auch Stecker oder andere Stromabnahmevorriehtungen bekannter Art treten.

Fig. 4 lässt eine Ansicht auf die Anordnung nach Fig. 3 erkennen mit herausgezeichneter Oberspannungswicklung 12. Es ist ersichtlich, dass die links angezapften mit ungeraden Zahlen bezeichneten Wieklungslagen an die auf der linken Hälfte der Kontaktbahn liegenden Kontaktstücke und die rechts
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abnahmebahn angeschlossen sind. Der Kern 13 befindet sich dabei zwischen den mit 1 und 2 bezeichneten Kontaktstücken, so dass er an der Stelle geringster Potentialdifferenz liegt. Die Spannung steigt infolge dieser besonderen, wechselweise erfolgenden Herausführung der Anzapfungen zur Kontaktbahn nur derart an, dass zwischen je zwei benachbarten Kontaktstücken nur die Spannung zwischen geradzahligen bzw. ungeradzahligen Anzapfungen liegt.

Auf diese Weise erreicht man, dass die höchste Spannung an der dem Kern abgekehrten Seite des Spulenkastens vorhanden ist und die Spannung stufenweise zum Bezugspotential beiderseitig abnimmt.

Nach dem Hauptpatent ist der Mittelteil des Spulenkastens, d. h. die von der innersten Wicklunglage umfasste Fläche des Spulenkastens für sich metallisch leitend gemacht und mit dem Höchstpotential,
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Diese Metallisierung des Mittelteils soll das Entstehen von Luftzwischenräumen zwischen Isolierwerkstoff und der ersten Oberspannungswieklungslage verhindern und weiterhin dem Zweck dienen, über die ganze Fläche ein gleiches Potential, nämlich das Höchstpotential zu legen und einen Belag eines Kondensators gegenüber den übrigen Oberspannungswicklungslagen zu bilden.

Die erste Oberspannungs- wieklungslage umgibt sodann diese Metallisierung.
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Oberspannungswieklungslage hat neben den Vorteil einer einfacheren Herstellung noch den Fortfall der mit dickerem Querschnitt auszuführenden Eingangsdrahtwindungen zur Folge.

Nach Fig. 5 wird um den metallisierten Mittelteil 2 des Spulenkastens 11 ein im abgewickelten Zustand eine parallelogrammförmige Gestalt besitzendes Metallbleeh 124 derart angelegt, dass sein als Fortsatz 118 ausgebildetes Ende in das gemäss Fig. 7 und 8 dargestellte viereckige Loch 119 unter Drehung um 900 des abgewickelten Bleches hineingesteckt wird. Sodann wird das Blech 124 um den Mittelteil 2J herumgewickelt, so dass eine gemäss Fig. 6 schraubenförmig verlaufende Sehlitzstelle auf dem Mittelteil 15 des Isolierkörpers vorhanden ist. Durch die parallelogrammartige Gestalt wird der Vorteil erzielt, dass sieh das Blech ohne Widerstreben dem Mittelteil 15 anschmiegt und nicht mehr sperrig von dem Mittelteil absteht.

An das andere Ende des Bleches 124 wird der Anfang 120 der über das Blech lagenweise aufzuwickelnden Oberspannungswicklung angeschlossen.

Bildet der Ausführungsisolator 1'1 mit dem einteiligen Spulenkörper 11 ein Stück, so wird das Ende 118 des Blechmantels 124 in dem Hohlraum 121 des Isolators 17 mit Metall, etwa Blei umgossen,
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Claims

PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Hoehspannungstransformator, insbesondere Spannungsmesswandler nach Patent Nr. 121927, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der einzelnen Lagen derart dicht an die Innenseite des Flansches des Spulenkastens herangewickelt sind, dass jedes Fläehenelement der Innenseite des Flansches das Potential der letzten Windung der benachbarten Lage aufgedrückt erhält.

2. Hochspannungstransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke des Flansches des Spulenkastens nach aussen hin entsprechend der abnehmenden Spannung gegen das Bezugspotential ebenfalls abnimmt.

3. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der Innenseite des Flansches derart bemessen ist, dass beim Wickeln die Drähte der jeweils nachfolgenden Lage sich in die Zwickel der Windungen der darunterliegenden Lagen legen.

4. Hochspannungstransformator nach Anspruch 1, 2 oder 3, zur Verwendung als Anzapftransformator od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch des Spulenkastens in Höhe der angezapften Wieklungslagen derart durchstochen ist, dass die Spannungen der angezapften Wieklungslage aussen an dem Flansch abgreifbar sind.

5. Hochspannungstransformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchstiehpunkte auf den Umfang des Flansches verteilt sind.

6. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass EMI3.1 potential die Anzapfungen entsprechend der Spannungsabnahme abwechselnd verteilt sind.

7. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Erd-bzw. Bezugspotential nächstliegenden Anzapfungen zwischen beiden Seiten des Kernes des Transformators angeordnet sind.

8. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Flansch Kontaktstücke vorgesehen sind, an denen die Enden der Wicklungslagen angeschlossen sind.

9. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstücke innerhalb des Flansches angeordnet sind.

10. Hochspannungstransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innerste Oberspannungswicklungslage durch ein um den Mittelteil des Spulenkastens herumgelegtes geschlitztes leitendes Blech gebildet ist.

11. Hochspannungstransformator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech eine parallelogrammartige Gestalt besitzt.

12. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der durch den Flansch hindurehgeführte Anfang des Bleches an dem mit dem Flansch des Spulenkastens ein Stück bildenden Anschlussisolator durch Eingiessen von Metall befestigt ist.

13. Hochspannungstransformator nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche des Metalleingusses sich eine Anschlussfeder auflegt. EMI3.2