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Stossapannungssichere Wicklung, insbesondere für
Transformatoren
Im Patent Nr. 205588 wird, in weiterer Ausgestaltung des Patentes Nr. 201170, eine stossspannungs- sichere Wicklung, insbesondere für Transformatoren beschrieben, bei welcher mindestens zwei einander benachbarte Leiter zunächst zu spiralförmigen Windungen in radialer Richtung zur Kernachse und weiterhin zu schraubenförmigen Lagen in axialer Richtung des Kernes gewickelt sind und die den verschiedenen Leitern zugehörigen Windungen eines Wicklungsabschnittes durch mindestens eine Verbindungsleitung in Reihe geschaltet sind.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäss weiteren Merkmalen des vorgenannten
Patentes zwei in radialer Richtung des Kernes nebeneinander liegende Leiter eine zweigängige Spirale bilden, an welche sich zweigängige Lagen anschliessen und eine letzte Windungslage eingängig ausgeführt ist, so dass die letzte Windung des einen Leiters unmittelbar neben der Anfangswindung des andern Leiters liegt. Hiedurch wird die zwischen Anfangs- und Endwindung erforderliche Verbindungsleitung sehr kurz. Zudem liegen die Anfänge und die Enden der einzelnen Wicklungsabschnitte auf der gleichen Seite.
Wenn man die vorbeschriebenen Wicklungen bei Höchstspannungs-Transformatoren verwendet, so können unter Umständen die Spannungsgradienten zwischen benachbarten Windungen und aufeinanderfolgenden Wicklungsabschnitten sehr hohe Werte annehmen. Wollte man dieser Tatsache durch eine entsprechend stärkere Isolation der Leiter Rechnung tragen, so wurde hiedurch eine Verringerung der Längskapazität der Wicklung und eine Verschlechterung der thermischen Verhältnisse eintreten. Die Möglichkeit einer Verkleinerung der Lagenzahl je Wicklungsabschnitt bedingt eine Vergrösserung der gesamten Wicklungshöhe, während die Aufteilung in eine grössere Zahl von Wicklungsabschnitten darüber hinaus die zu lötenden oder zu schweissenden Verbindungsleitungeh vermehrt.
Die vorgenannten Mängel lassen sich vermeiden, wenn erfindungsgemäss zumindest ein. Wicklungsabschnitt mehrere parallele Zweige enthält. Auf diese Weise wird es möglich, die Stossbeanspruchung zwischen benachbarten Windungen auf 50-60% des Wertes zu reduzieren, der sich bei gleicher Lagenzahl für die Reihenschaltung ergibt.
Die Wicklung gemäss Fig. 1 weist beispielsweise zwischen benachbarten Leitern nur die Hälfte derjenigen Spannung auf, welche sich unter sonst gleichen Bedingungen bei einer verschachtelten Wicklung, die keine parallelen Zweige besitzt, einstellen würde. Falls man bei einer Anordnung mit parallelgeschalteten Leitern die gleiche Beanspruchung zuliesse wie bei einer reinen Reihenschaltung, so ergäbe sich dieser gegenüber die doppelte Längskapazität der Wicklung und damit eine entsprechende Reduktion des Stossspannungsgradienten.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes Abschnitte einer Transformatorwicklung schematisch wiedergegeben. Die Rechtecke stellen vereinfacht die Windungen dar und zur Kennzeichnung der einem Leiter zugehörigen Spiralen bzw. Lagen, dient die Schraffur und die Numerierung. Die Kernachse ist mit A, der Anfang eines Wicklungsabschnittes mit a und das Ende mit e bezeichnet.
Gemäss Fig. l werden vier Leiter, von denen je zwei (1, 32 : 1', 32') senkrecht zur Richtung der Kernachse nebeneinander und je zwei (l, l' : 32, 32') in Richtung zur Kernachse übereinander liegen, zunächst zu spiralförmigen Scheiben (1, 11 ; 32, 41... ) und hieran anschliessend zu schraubenförmigen Lagen 'Stammpatent Nr. 201170
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rallel geschaltet. Der von 1 bis 31 reichende Wicklungsteil wird durch die Verbindung K, welche zweck- mässigerweise hartgelötet ist, mit dem von 32 bis 63 reichenden Wicklungsteil in Reihe geschaltet. Eine entsprechende Verbindung K* besteht zwischen den Windungen 31'und 32'.
Die in Fig. 1 dargestellte An- ordnung eignet sich sowohl für Hochspannungs- als auch Hochstromwicklungen. Fig. 2 entspricht einer An- sicht von Fig. 1 in Richtung B. In den Fig. 3 und 4 sind zwei Wicklungsabschnitte wiedergegeben, bei denen vier in senkrechter Richtung zur Kernachse liegende Leiter (1, 17', 1', 18 bzw. 1, 14', l', 15) zu- nächst zu spiralförmigen Scheiben und hieran anschliessenden schraubenförmigen Lagen gewickelt sind, wobei für je zwei der vier Leiter (l, 1"...) eine Parallelschaltung besteht.
Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele be- schränkt. Es können selbstverständlich ganz allgemein 2n Leiter Verwendung finden, von denen je zwei senkrecht zur Richtung der Kernachse nebeneinander und je n Leiter in Richtung der Kernachse überein- ander liegen und die zunächst zu spiralförmigen Scheiben und hieran anschliessenden schraubenförmigen Lagen gewickelt sind, wobei für je n in Richtung der Kernachse übereinanderliegende Leiter eine Parallelschaltung besteht. Schliesslich ist es auch möglich, 2n in senkrechter Richtung zur Kernachse ne- beneinanderliegende Leiter zunächst zu spiralförmigen Scheiben und hieran anschliessenden schraubenförmigen Lagen zu wickeln, wobei für je n der 2n Leiter eine Parallelschaltung besteht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Stossspannungssichere Wicklung, insbesondere für Transformatoren, bei der mindestens zwei einander benachbarte Leiter zunächst zu spiralförmigen Windungen in radialer Richtung zur Kernachse und weiterhinzuschraubenförmigeLagen in axialer Richtung des Kernes gewickelt sind, nach Patent Nr. 201170 und Zusatzpatent Nr. 205588, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Wicklungsabschnitt mehrere parallele Zweige enthält.