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Transformator oder Drosselspule für hohe Spannungen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Transformators oder einer solchen
Drosselspule
Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator oder eine Drosselspule für hohe Spannungen, mit einer Wicklung, die einen aus glatten Papierlagen bestehenden Isolierkörper aufweist, der seinerseits aus einem zu dieser Wicklung konzentrischen Zylinderteil, axial neben den Stirnenden der Wicklung liegen- den Flanschteilen und sich zwischen dem Zylinderteil und den Flanschteilen erstreckenden gebogenen Übergangsteilen besteht,
wobei die Papierlagen des Zylinderteiles sich in die Übergangsteile und die
Flanschteile fortsetzen und in diesen Teilen eingeschnitten sind und wobei in den Übergangsteilen zu- sätzliche Schichten aus festem Isoliermaterial zwischen den sich in allen Teilen des Isolierkörpers er- streckenden glatten Papierlagen angeordnet sind. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur
Herstellung eines Transformators oder einer Drosselspule, der bzw. die mit einem solchen Isolierkörper versehen ist.
Ein Transformator oder eine Drosselspule mit einem Isolierkörper dieser Bauart ist aus der deutschen
Patentschrift Nr. 910806 bekanntgeworden. Die Verdickung der Übergangsteile, die sich zwischen dem
Zylinderteil und den Flanschteilen des Isolierkörpers erstrecken, wird dabei in der üblichen Weise durch
Einschieben von mehreren kleinen rechteckigen Füllstreifen zwischen die durchgehenden Schichten des Isolierkörpers bewirkt. Diese rechteckigen Streifen werden gesondert zwischen zwei durchgehende Schich- ten geschoben, derart, dass sie einander überlappen und zusammen einen Ring bilden. Eine solche Anordnung der Füllstreifen ist sehr schwierig durchzuführen und erfordert viel Zeit und Fachkenntnis.
Die Erfindung hat den Zweck, die Anordnung der erforderlichen zusätzlichen Schichten in den Übergangsteilen zwischen dem Zylinderteil und den Flanschteilen des Isolierkörpers wesentlich zu erleichtern. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass die zusätzlichen Schichten aus ununterbrochenen Ringen aus Kreppapier bestehen. Kreppapier kann stark gedehnt werden, so dass ein Zylinderband aus diesem Material sich leicht zu einem Flansch oder einem Teil einer Torusfläche umbiegen lässt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Transformators oder einer Drosselspule besteht darin, dass, nachdem in üblicher Weise die Wicklung des Transformators oder der Drosselspule und ein dazu konzentrischer, aus Schichten festen Isoliermaterials bestehender Zylinder, dessen Enden axial aus der Wicklung ragen, angeordnet und diese Schichten, eine nach der ändern oder gruppenweise, axial eingeschnitten und darauf zur Bildung der Übergangsteile und der Flanschteile des Isolierkörpers umgebogen wurden und jedesmal nach dem Umbiegen einer Schicht bzw.
einer Gruppe von Schichten mindestens eine sich nur im betreffenden Übergangsteil erstreckende, zusätzliche Schicht aus festem Isoliermaterial angeordnet wird, nach dem Umbiegen einer Schicht oder einer Gruppe von Schichten eine oder mehrere folgende Zylinderschichten axial eingeschnitten, darauf im für den Übergangsteil bestimmten Teil mit dem Kreppapier umwickelt und danach zusammen mit dem Kreppapier umgebogen werden. An Stelle der Anordnung einer grossen Menge gesonderter Füllstreifen wird bei dem erfindungsgemäss hergestellten Transformator der Zylinder mit einem Band aus Kreppapier umwickelt, wodurch die Herstellung des Isolierkörpers wesentlich vereinfacht wird.
Da Kreppapier den Füllfaktor des festen Isoliermaterials herabsetzt, wodurch die Durchschlagsfestigkeit der Isolation vermindert wird, empfiehlt es sich, an den elektrisch am höchsten belasteten Stellen, d. h. an der näher zur Wicklung liegenden Stellen weniger Schichten aus Kreppapier anzuordnen als an
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Stellen, die weiter von der Wicklung entfernt liegen. Erfindungsgemäss wird daher zweckmässig der Iso- lierkörper derart ausgebildet, dass das Verhältnis der Anzahl der Schichten aus Kreppapier und der An- zahl der sich in allen Teilen des Isolierkörpers erstreckenden Schichten abnimmt, je näher diese Schich- ten zur Wicklung liegen.
Die Verwendung von Kreppapier zum Isolieren von Transformatorwicklungen ist aus der Schweizer
Patentschrift Nr. 241515 bekannt. Bei den in dieser Patentschrift beschriebenen Transformatoren besteht aber der ganze einen Zylinder mit Flanschen aufweisende Isolierkörper aus Kreppapier. Für die Behebung der Schwierigkeiten, die bei der Herstellung eines Isolierkörpers mit einem verdickten Übergangsgebiet zwischen dem Zylinderteil und den Flanschen auftreten, gibt diese Patentschrift keine Lösung.
Weiters ist aus der Schweizer Patentschrift Nr. 241515 eine nur durch Kreppapierlagen völlig umge- bene Transformatorwicklung bekanntgeworden, wobei an der Stirnseite der Wicklung jedesmal die zu einer oder mehreren Kreppapierlagen des inneren Zylinderteiles des Isolierkörpers gehörenden Flanschteile zwi- schen die zu einer oder mehreren Kreppapierlagen des äusseren Zylinderteiles des Isolierkörpers gehören- den Flanschteile eingefügt sind, so dass in den Übergangsteilen und den Flanschteilen die Zahl der Papier- lagen gleich der Summe der Papierlagen beider Zylinderteile des Isolierkörpers ist. Diese Bauart bedingt einen völlig aus Kreppapier bestehenden Isolierkörper.
Die Durchschlagsfestigkeit pro cm eines solchen
Isolierkörpers ist jedoch wesentlich geringer als diejenige eines hauptsächlich aus glatten Papierlagen be- stehenden Isolierkörpers, so dass für die gleiche Spannung der bekannte Isolierkörper dicker als der Iso- lierkörper nach der Erfindung gemacht werden muss.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Axialschnitt eines Teiles eines erfindungsgemässen Transformators mit einem aus glatten Papierlagen bestehenden Isolierkörpers während der Bildung der Flanschteile und der Verdickung der sich zwischen dem Zylinderteil und dem Flanschteil dieses Körpers erstreckenden Übergangsteile darstellt.
In der Zeichnung ist 1 ein Teil einer Hochspannungswicklung und 2 ein Teil einer Niederspannungs- wicklung eines Transformators. Zwischen beiden Wicklungen ist ein aus einer grossen Anzahl von Papier- schichten bestehender Isolierkörper 3 angeordnet. Dieser Körper hat urpsrünglich die Gestalt eines zu der Wicklung konzentrischen Zylinders, der mit seinen Endteilen 3a aus den Wicklungen ragt. Diese Endteile werden Schicht für Schicht über an den Enden der Hochspannungswicklung 1 angeordnete, gesondert isolierte Potentialsteuerringe 4 gebogen, u. zw. derart, dass an jedem Ende des Isolierkörpers Flanschen 5 gebildet werden, die in axialer Richtung neben der Wicklung angeordnet und durch Druckringe 6 vonein- ander getrennt sind.
An der Stelle des zwischen dem Zylinderteil 3 und den Flanschen 5 des Isolierkörpers angeordneten gebogenen Übergangsteiles 7, der sich zwischen den dargestellten punktierten Linien erstreckt, ist die Dicke des Isolierkörpers durch Anordnung zusätzlicher Schichten aus Kreppapier 8 vergrössert. Die Herstellung der Flanschen 5 und des verdickten Übergangsteiles 7 erfolgt derart, dass, nachdem die Wicklungen 1 und 2, die Potentialsteuerringe 4 und der geschichtete lsolierzylinder 3,3a angeordnet sind, die äussere Schicht oder die äussereGruppe vonschichten des Zylinders 3, in den Endteilen 3a mit axialen Einschnitten versehen wird. so dass schmale rechteckige Lippen gebildet werden, die über den Potentialsteuerring 4 gebogen werden.
Dabei wird so vorgegangen, dass die Einschnitte einer Schicht durch die Lippen einer vorhergehenden oder folgenden Schicht überlappt werden, so dass die Flanschen geschlossene Ringe sind. Darauf wird eine folgende Schicht-oder eine folgende Gruppe von Schichten 3b des Endteiles 3a des Zylinders 3 axial eingeschnitten und hierauf ein Band aus Kreppapier 8a um den für den Übergangsteil 7 bestimmten Teil des zylindrischen Endteiles 3a gewickelt.
Schliesslich werden die eingeschnittenen Schichten 3b zusammen mit dem Band aus Kreppapier 8a umgebogen. Während der Umbiegung der Lippen der Schichten 3b biegt sich das Band aus Kreppapier Ba leicht mit. Hierauf wird dieser Vorgang so lange wiederholt, bis alle Schichten der zylindrischen Endteile 3a umgebogen sind. Zweckmässig werden anfangs weniger Schichten aus Kreppapier zwischen die durchgehenden Schichten gelegt. Je grösser die Entfernung zur Wicklung 1 wird, umso mehr Schichten aus Kreppapier können zwischen die andern Schichten eingefügt werden. So kann man z. B. mit einem Verhältnis zwischen der Anzahl von Schichten aus Kreppapier und der Anzahl der andern Schichten von 1 : 4 anfangen und mit einem Verhältnis von 1 : 1 enden.
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