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Transformator mit Anzapfungen.
Es ist bekannt, bei Transformatoren mit Anzapfungen die Wicklung so auszubilden, dass die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile über die ganze Schenkellänge gleichmässig verteilt sind. Diese Anordnung ergibt eine hohe Kurzschlusssicherheit, da keine durch die Stromkräfte hervorgerufenen unsymmetrischen dynamischen Beanspruchungen der Wicklung auftreten können. Bei konzentrischem Wicklungsaufbau erhält man dabei für die Anzapfwindungen eine besondere sogenannte Schaltspule, die bei Vorhandensein mehrerer Anzapfungen nach Art einer mehrgängigen Schraube ausgebildet ist.
Diese Anordnung hat in isolationstechnischer Hinsicht den Nachteil, dass die Schaltspule gegen- über dem nicht angezapften Teil der Wicklung, der sogenannten Stammwicklung, für die volle Spannung der letzteren isoliert sein muss, da zwischen den freien Enden der Stammwicklung und der Schaltspule die volle Phasenspannung herrscht.
Erfindungsgemäss wird eine Verbesserung dadurch erzielt, dass die Stammwicklung nicht, wie üblich, aus einem Wicklungszylinder besteht, sondern als sogenannte Lagenwicklung ausgebildet ist, die sich aus mehreren konzentrischen in Reihe geschalteten Wicklungsröhren zusammensetzt.
Hiedurch wird erreicht, dass das freie Ende der Schaltspule gegenüber dem benachbarten Ende der Stammwicklung eine viel kleinere Spannungsdifferenz besitzt, die nur einen Bruchteil der Phasenspannung beträgt. Infolgedessen braucht man die Schaltspule nur für die Lagenspannung gegenüber der Stammwicklung zu isolieren, wodurch der ganze Transformator verkleinert und verbilligt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt die Abbildung schematisch die Wicklungsanordnung eines Schenkels, dessen Begrenzung mit 1 bezeichnet ist. Dem Schenkel zunächst liegt die in beliebiger Weise ausgebildete Niedervoltwicklung 2, die von der Hochvoltwicklung konzentrisch umgeben ist. Letztere besteht aus vier Wicklungslagen. 3-6, welche die Stammwicklung bilden, und einer Schaltspule 7. Die Schaltspule ist in an sich bekannter Weise als dreigängige Schraube ausgebildet, so dass zwischen der Klemme x einerseits und den Klemmen M--M 4 anderseits insgesamt vier verschiedene Spannungen entnommen werden können.
Da die Stammwicklung als Lagenwicklung ausgebildet ist und vier Lagen besitzt, so entfällt auf jedeLage nur etwa ein Viertel der Phasenspannung abzüglich derauf die Schaltspule entfallenden Spannung. Zwischen dem oberen Ende der Wicklungslage 6 und dem oberen Ende der Schaltspule 7 tritt also nur eine Spannungsdifferenz von etwa 25% der Phasenspannung auf abzüglich der auf die Schaltspule entfallenden Spannung, und infolgedessen braucht die Schaltspule gegenüber der Stammwicklung nur für diese niedrige Spannung isoliert zu werden. Würde man dagegen die Stammwicklung in üblicher Weise als einen einzigen Zylinder ausbilden, so würde die Spannungsdifferenz zwischen dem oberen Ende der Schaltspule und dem benachbarten Ende der Stammwicklung gleich der vollen Spannung der letzteren sein.
Da die Schaltspule gemäss der Erfindung selbst einen Teil der Stammwicklung bildet, so kann man sie an beliebiger Stelle der Stammwicklung einschalten, also z. B. in der Mitte der Stammwicklung als besondere Wicklungslage. Man kann auch die Anordnung so treffen, dass die Schaltspule die innerste Wicklungslage bildet. Dies wird insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn es sich um einen Drehstromtransformator handelt, bei dem die Nullpunktverbindung an die innerste Wicklungslage angeschlossen
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werden soll. In diesem Falle kommt die Schaltspule an dem Nullpunkt zu liegen, wo sie gegen Sprungwellenbeanspruchung gesichert ist.
Unter Umständen ist es zweckmässig, bei einem Transformator in Drehstromanordnung in den drei Phasen wenigstens eine Wicklungsröhre des nicht geregelten Wicklungsteiles der Hochspannungwieklung in unmittelbarer Nähe der Niederspannungswicklung anzuordnen, darauf die Schaltspule und anschliessend die übrigen nicht geregelten Wicklungsteile der Hochspannungswicklung erfolgen zu lassen. Man erreicht hiedurch, dass bei allen Umschaltungen mindestens eine Lage der Stammwicklung in unmittelbarer Nachbarschaft des Streukanals vorhanden und dauernd eingeschaltet ist. Dadurch bleibt die Kurzschlussspannung praktisch unverändert.
Durch die Anordnung der Regelwicklung in der Nähe des Nullpunktes kann diese kein hohes Potential besitzen ; infolgedessen braucht man die in Frage kommenden Regelschalter nicht für eine hohe Spannung zu isolieren, was andernfalls geschehen müsste, wenn die Regelwicklung von der an den Nullpunkt angeschlossenen Lage weit entfernt wäre.
Die Ausbildung der Isolationsanordnung ist in dem Ausführungsbeispiel zwecks Vereinfachung der Darstellung nicht angedeutet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anzapftransformator mit konzentrischen Wicklungen auf der Hochspannungsseite, bei dem die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile als besondere, über die ganze Wicklungslänge verlaufende Schaltspule ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht geregelte Wicklungteil der Hochspannungswicklung aus mehreren in Reihe geschalteten Wicklungsröhren besteht.
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Transformer with taps.
It is known to design the winding in transformers with taps in such a way that the winding parts lying between the taps are evenly distributed over the entire leg length. This arrangement results in a high level of short-circuit protection, since no asymmetrical dynamic stresses on the winding caused by the current forces can occur. In the case of a concentric winding structure, a special so-called switching coil is obtained for the tap turns, which is designed in the manner of a multi-thread screw when there are several taps.
In terms of insulation, this arrangement has the disadvantage that the switching coil must be insulated from the untapped part of the winding, the so-called main winding, for the full voltage of the latter, since the full phase voltage prevails between the free ends of the main winding and the switching coil .
According to the invention, an improvement is achieved in that the main winding does not consist of a winding cylinder, as usual, but is designed as a so-called layer winding, which is composed of several concentric winding tubes connected in series.
This means that the free end of the switching coil has a much smaller voltage difference compared to the adjacent end of the main winding, which is only a fraction of the phase voltage. As a result, you only need to isolate the switching coil for the layer voltage from the main winding, whereby the entire transformer is made smaller and cheaper.
In the drawing, an embodiment of the invention is shown, u. zw. The figure shows schematically the winding arrangement of a leg, the boundary of which is denoted by 1. The low-voltage winding 2, which is designed in any way and which is concentrically surrounded by the high-voltage winding, lies first on the leg. The latter consists of four winding layers. 3-6, which form the main winding, and a switching coil 7. The switching coil is designed in a manner known per se as a three-thread screw, so that a total of four different voltages can be taken between terminal x on the one hand and terminals M - M 4 on the other .
Since the main winding is designed as a layer winding and has four layers, only about a quarter of the phase voltage less the voltage applied to the switching coil is applied to each layer. Between the upper end of the winding layer 6 and the upper end of the switching coil 7 there is only a voltage difference of about 25% of the phase voltage minus the voltage applied to the switching coil, and as a result the switching coil only needs to be isolated from the main winding for this low voltage . On the other hand, if the main winding were to be designed as a single cylinder in the usual way, the voltage difference between the upper end of the switching coil and the adjacent end of the main winding would be equal to the full voltage of the latter.
Since the switching coil according to the invention itself forms part of the main winding, it can be switched on at any point in the main winding, e.g. B. in the middle of the main winding as a special winding layer. The arrangement can also be made so that the switching coil forms the innermost winding layer. This will be particularly advantageous when it is a three-phase transformer in which the zero point connection is connected to the innermost winding layer
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shall be. In this case, the switching coil comes to rest at the zero point, where it is secured against sudden wave stress.
Under certain circumstances, it is advisable to arrange at least one winding tube of the non-regulated winding part of the high-voltage winding in the immediate vicinity of the low-voltage winding with a transformer in three-phase arrangement in the three phases, then to let the switching coil and then the other non-regulated winding parts of the high-voltage winding take place. This means that with all switchings at least one layer of the main winding is present in the immediate vicinity of the scattering channel and is permanently switched on. As a result, the short-circuit voltage remains practically unchanged.
Due to the arrangement of the control winding near the zero point, it cannot have a high potential; As a result, the control switch in question does not need to be isolated for a high voltage, which would otherwise have to happen if the control winding were far away from the position connected to the zero point.
The design of the insulation arrangement is not indicated in the exemplary embodiment for the purpose of simplifying the illustration.
PATENT CLAIMS:
1. Tap transformer with concentric windings on the high-voltage side, in which the winding parts between the taps are designed as a special switching coil running over the entire winding length, characterized in that the non-regulated winding part of the high-voltage winding consists of several winding tubes connected in series.