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Transformator oder Drosselspule für hohe Spannung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator oder eine Drosselspule für hohe Spannung mit einer Wicklung, deren Isolation einen Isolierkörper aufweist, der aus Schichten festen Isoliermaterials zusam- mengesetzt ist und aus einem zu der Wicklung konzentrischen Zylinderteil und mindestens einem, sich neben dem betreffenden Stirnende der Wicklung erstreckenden, durch Druckringe eingeklemmten Flansch besteht, welcher Isolierkörper mit wenigstens einem leitenden oder halbleitenden, mit der Wicklung verbundenen Schirm versehen ist, wobei der freie Rand des sich mit dem Flansch vom Zylinderteil des Isolierkörpers weg erstreckenden Teiles dieses Schirmes in der Richtung nach der Wicklung zu zurückgebogen ist.
Aus zwei besonderen Teilen-einem Zylinderteilund einem Flanschteil-bestehende Wicklungs- isolierungen, bei welchen der Met. schirm gegen die untere Seite des Flanschteiles als ein am Aussenrand zu einem Wulst gebogener Metallschirm ausgebildet ist, sind bekannt, wobei sich aber diese Ausführung nicht für hohe Spannungen eignet, da der axiale Spalt zwischen den beiden Teilen des Isolerkörpers wegen des Kriechweges äusserst gefährlich ist und der Schirm sich nicht im Zylinderteil erstreckt, sondern aussen gegen den Flanschteil liegt.
Die Erfindung schlägt einen Transformator oder eine Drosselspule zur Verwendung für sehr hohe Spannungen vor, bei welcher der scharfe Endrand des Schirmes nicht länger eine Gefahr bedeutet. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die Wicklung an ihren Stirnenden durch Potentialringe abgeschirmt ist, der Schirm zwischen den Schichten des Isolierkörpers gewickelt ist und sich sowohl im Zylinderteil des Isolierkörpers als auch in einem durch axialen Einschnitt und Umbiegen von Schichten des Isolierkörpers an diesem Zylinderteil geformten Flansch erstreckt und das der den Schirm enthaltende Flansch um den betreffenden Potentialring gebogen ist.
Es wurde gefunden, dass die an sich bekannte Zurückbiegung des Schitmrandesauch bei der Hochspannungsausführung ausgeführt werden kann. wenn die ohnehin notwendigen, das ganze Stirnende der Wicklung bedeckenden Potentialringe für die Umbiegung der Schirmränder verwendet werden. Der ganze den Schirm enthaltende Flansch kann um den Potentialring herumgelegt oder derart in eine entsprechende Rinne dieses Ringes gebogen werden, dass mindestens der Rand des Schirmes in einem feldfreien Raum endet, auf welche Weise der Potentialring in sehr einfacher Weise ohne Verwendung besonderer Bauteile, dazu verwendet werden kann, dass der Rand des Schirmes im Feldschatten des Potentials liegt
Man kann den Flansch mit dem Schirm ganz um den Potentialring herumlegen, aber dies gibt öfters Anlass zu Schwierigkeiten im Hinblick auf die dem Potentialring benachbarte Wicklung.
Man kann deswegen die Konstruktion im Rahmen der Erfindung aber auch derart ausführen, dass der betreffende Potentialring eine Ringnut aufweist, von der wenigstens die an der Aussenoberfläche dieses Ringes anschlie- ssende Wand ein fliessend in diese Oberf1. che übergehendes Querprofil besitzt, der den Schirm enthaltende Flansch des Isolierkörpers sich wenigstens in dieser Nut fortsetzt und der Schirm mit seinem Flansch in dieser Nut endet. Mit Rücksicht auf die Schwierigkeit, einem mit einer Nut versehenen Potentialring zu isolieren, verdient es in vielen Fällen den Vorzug, den Potentialring aus zwei gesonderten Ringen zu bilden, zwischen denen sich die Ringnut befindet.
Eine besonders vorteilhafte Form erhält man, wenn der Potentialring an der Seite der freien Stimflä- che, oder, falls zwei gesonderte Potentialringe benutzt werden, der in der Axialrichtung aussen liegende
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Ring, eine geringere Radialabmessung besitzt als an der Seite der Wicklung bzw. als der innenliegende Ring. Diese Form ist günstig zur Beibehaltung der richtigen Form und zum Einklemmen des den Schirm enthaltenden Flansches des Isolierkörpers.
Zur Erläuterung dient die Zeichnung ; diese zeigt in Fig. l einen Vertikalschnitt des Kopfes der Hochspannungswicklung eines Transformators, und in Fig. 2 einen Vertikalschnitt eines Einzelteiles.
In der Zeichnung ist 1 die erste Schicht einer Zylinderwicklung eines Transformators, wobei diese erste Schicht aus einer Anzahl von (nicht gezeichneten) Schichten besteht.
Diese Wicklung ist von der (nicht gezeigten) andern Wicklung getrennt mittels eines aus Schichten von Papier od. dgl. gebildeten Körpers 2. Die Linie 3 ist die Achsenlinie des Schenkels des magnetischen Kernes, um den die Wicklungen angebracht sind. Die Wicklung 1 ist an ihrem Stirnende über die ganze Radialabmessung mittels eines Potentialringes 4 aus Metall, der mit einer Schicht aus Isoliermaterial 5 versehen ist, abgeschirmt. Auf diesem Potentialring ist ein zweiter Potentialring 6 mit einer Schicht aus Isoliermaterial 7 angeordnet, welcher zweite Potentialring eine geringere Radialabmessung besitzt als der Potentialring 4.
Am Körper 2 aus Isoliermaterial sind Flansche 8, 9,10 ausgebildet, u. zw. durch Umbiegen von mittels Einschnitten der Schichten an den Isolierkörperenden gebildeten Lippen. Diese Flansche 8,9, 10 sind zwischen Druckstücke 11,12, 13, 14, 15, 16,17 und dem Potentialring 4 eingeklemmt.
Sowohl zur Abschirmung als auch zur gleichmässigen Verteilung der Stossspannungen ist im Isolierkörper 2 ein Schirm 18 aus Metall angebracht, der sich im Flansch 8 fortsetzt. Der Flansch 8 ist straff über den Potentialring 6,7, der ein fliessend gebogenes Profil besitzt, gezogen und liegt möglichst tief in der Ringnut 19. Der Flansch wird darin z. B. mit Hilfe eines Spanndrahtes 2Q festgehalten. Im Sinne der Erfindung endet der Schirm 18 an der mit 21 angegebenenSte1le, d. h. möglichst nahe am Boden der Nut 19.
Der scharfe Rand 21 des Schirmes 18 befindet sich in der Nut in einem nahezu feldfreien Raum, so dass dieser Rand keine unzulässig hohen Feldstärken verursachen kann.
In der Fig. 2 ist die Wicklung nur mit einem einzigen Potentialring 4 versehen und der isolierende Flansch 8, in dem sich der Schirm 18 befindet, ist straff über die Stirnfläche und die an diese Stirnfläche anschliessende abgerundete Umfangsfläche dieses Potentialringes gezogen. Das Ende 21 des Schirmes 18 liegt in diesem Fall unter dem Potentialring 4 in einem Feld, dessen Stärke beträchtlich niedriger ist als die Stärke des Feldes zwischen dem Potentialring und den geerdeten Teilen, wie der magnetische Kern und das Tranafbrmatorgefäss aus Metall. In beiden Fällen ist der Schirm 18 zuerst über die äussere Stirnfläche und ferner über eine fliessend an diese Stirnfläche anschliessende Oberfläche mit konvexem Profil des Potentialringes gelegt.
Es ist nicht nötig, dass in der in Fig. l angegebenen Weise zwei Potentialringe (4,6) angewendet werden. Diese zwei Ringe können zu einem einzigen Ring kombiniert sein, was aber das Isolieren des Ringes schwieriger macht. Ferner können die Ringe 4 und 6 oder die mit diesen übereinstimmenden Teile eines einzigen Ringes die gleiche Radialabmessung besitzen. In diesem Falle wird die Nut zum Aufnehmen des scharfen Randes 21 des Schirmes 18 am Aussenumfang der Potentialringe oder des Potemialringes liegen.
PATENTANSPRÜCHE :
EMI2.1
lierkörper aufweist, der aus Schichten festen Isoliermateriales zusammengesetzt ist und aus einem zu der Wicklung konzentrischen Zylinderteil und mindestens einem, sich neben dem betreffenden Stirnende der.
Wicklung erstreckenden, durch Druckringe eingeklemmten Flansch besteht, welcher Isolierkörper mit wenigstens einem leitenden oder halbleitenden, mit der Wicklung verbundenen Schirm versehen ist, wobei der freie Rand des sich mit dem Flansch vom Zylinderteil des Isolierkörpers weg erstreckenden Teiles dieses Schirmes in der Richtung nach der Wicklung zu zurückgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung an ihren Stirnenden durch Potentialringe abgeschirmt ist, der Schirm zwischen den Schichten des Isolierkörpers gewickelt ist und sich sowohl im Zylinderteil des Isolierkörpers als auch in einem durch axialen Einschnitt und Umbiegen von Schichten des Isolierkörpers an diesem Zylinderteil geformten Flansch erstreckt und dass der den Schirm enthaltende Flansch um den betreffenden Potentialring gebogen ist.