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Wicklungsanordnung, insbesondere für Spannungswandler.
Die Entwicklung der Hochspannungstechnik führt zu einer stetigen Steigerung der angewendeten Spannungen, so dass die Isolationsfragen immer schwieriger werden. Bei der Konstruktion geeigneter Messanordnungen hat man sich in der Weise geholfen, dass man insbesondere die zum Anschluss von Messgeräten vorgesehenen Spannungswandler in eine Mehrzahl von Stufen aufgeteilt hat, so dass jede einzelne Stufe nur für einen Teil der Gesamtspannung in sich isoliert zu werden braucht.
Da die Sekundärwicklung, an welche das Messgerät bzw. ein Relais angeschlossen werden soll, nur auf der dem Erdpotential am nächsten liegenden Stufe angeordnet sein kann, bedurfte man zur Erzielung einer gleichmässigen Belastung aller Stufen besonderer Ausgleichwicklungen, durch welche die Anordnung umständlicher wurde, ohne dass dieselbe Genauigkeit sich hätte erreichen lassen, die man bei Verwendung eines einzelnen Kernes erzielen kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung, die es ermöglicht, einen dem Kaskadenwandler wirtschaftlich ebenbürtigen Spannungswandler auch für die höchsten heute üblichen Betriebsspannungen mit nur einem Eisenkern herzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt, u. zw. zeigt die Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Erfindungsgegenstand, während Fig. 2 eine Aufsieht darstellt.
In den Figuren ist mit 1 ein zylinderförmiger Behälter aus Isoliermaterial bezeichnet, in dessen Innern ein Eisenkern 2 so angeordnet ist, dass die Schenkel Bund 4 senkrecht stehen. Durch Verwendung mehrerer voneinander verschiedener Blechschnitte ist dem Schenkel 4 eine für die Aufbringung der runden Wicklung besonders geeignete Kreuzform gegeben worden, während der Schenkel 3 rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Behälter 1 wird nach Fertigstellung des Wandlers mit Öl gefüllt. Die Abmessungen in bezug auf die Höhe des Behälters und die Tragkonstruktion für den Eisenkern sind so getroffen, dass der Eisenkern gegen den zweckmässig metallischen Sockel des Behälters und gegen den zweckmässig ebenfalls aus Metall bestehenden Deckel für die halbe Betriebsspannung isoliert ist. Es können z.
B. im Isolierbehälter Vorsprünge zum Tragen des Kernes vorgesehen sein. Zur Verbesserung der Kopplung zwischen Oberspannungs-und Unterspannungswicklung kann in an sich bekannter Weise um den zur Aufnahme der Wicklung bestimmten Schenkel 4 zunächst ein längsgeschlitzter Kupferausgleiehzylinder 5 gelegt werden.
Über diesen Kupferausgleichzylinder, der mit dem Kern in leitender Verbindung stehen kann, ist eine rohrförmige Isolierhülle 6 angeordnet, die auf einem Teil ihres Umfanges durch die Joche des Kernes in ihrer Länge begrenzt ist, auf dem andern Teil des Umfanges jedoch über den Kern hinaus um ein beträchtliches Stück verlängert ist, zu dem Zweck, den Übersehlagweg zwischen den Hoch-und Niederspannungsausführungen aus der Wicklung und dem auf einem Zwischenpotential gehaltenen Eisenkern möglichst zu vergrössern. Die Hochspannungswicklung selbst ist in der üblichen Weise in
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nachträglich abgeglichen und von ihr aus wird weiterhin eine Verbindungsleitung mit dem Eisenkern abgezweigt.
Infolgedessen kann die Isolation dieser Spule 8 verhältnismässig schwach bemessen werden, so dass das nachträgliche Abgleichen wesentlich erleichtert ist. Die übrigen Spulen 7 haben ein mit wachsendem Abstand von der Spule 8 zunehmendes Potentialgefälle gegen den Eisenkern, so dass ihre Isolation mit wachsendem Abstand entsprechend stärker bemessen werden muss. Dieser Forderung
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Fig. 3 angegebene Vorteil der Kriechwegerhöhung wird auch bei einer Ausführungsform gemäss Fig. 4 voll aufrechterhalten.
Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung der Sekundärwicklung 14 als verkürzte Zylinderwicklung innerhalb eines Teiles der Hochspannungswicklung hat den Vorteil einer wesentlich besseren Kopplung, als sie bei Anordnung der Sekundärwicklung am Ende der Hochspannungsspule erreicht werden könnte. Dieser Vorteil muss allerdings mit einer verstärkten Sonderisolation der Sekundärspule erkauft werden.
Durch die Abschrägung der der Gehäusewand naheliegenden Ecken des Eisenkernes wird eine entsprechende Verlängerung des Kriechweges längs der Gehäusewand erzielt.
Zur Herstellung der Isolierhülle gemäss der Erfindung eignet sich im wesentlichen streifenförmiges schmiegsames Isolationmaterial, insbesondere Papier. Aus solchen Papierstreifen können die Isolierhüllen durch Wickeln der Streifen auf die vorher auf einer Schablone hergestellten Scheibenspulen bequem aufgebracht werden. Durch hinreichende Überdeckung der einzelnen Streifenwindungen lässt sich ein so grosser Kriechweg durch die Isolierhülle erzielen, dass die Überschlagfestigkeit höher als die Durchschlagfestigkeit wird.
Zum leichteren Aufbau der Wicklung werden zweckmässig Ringscheiben aus Pressspan verwendet, die insbesondere zwischen die Stirnseiten einander umfassender Isolierhüllen gelegt werden, um eine Beschädigung oder Formveränderung der fertiggestellten Isolierhülle durch die nachträglich darüber aufgebrachte Isolierhülle zu vermeiden. Eben solche Ringscheiben dienen dazu, durch die Verbindungsleitungen sonst entstehende Ungleichmässigkeiten zu beseitigen, indem in den Ringscheiben Aussparungen vorgesehen sind, in welchen die Verbindungsleitungen untergebracht werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wieklungsanordnung, insbesondere für Spannungswandler, für Hochspannung, wobei die Oberspannungswicklung in eine Mehrzahl von einzelnen axial aufeinanderfolgenden Scheibenspulen aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen voneinander umschliessenden, allseitig geschlossenen, vorzugsweise durch Umwickeln der Spulen mit Faserstoffstreifen hergestellten Isolierhüllen umgeben sind, in einer solchen Staffelung, dass die einzelnen Spulen von einer um so grösseren Anzahl von Isolierhüllen umschlossen sind, je grösser ihr Potentialunterschied gegen den Kern ist.