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Wicklung von Transformatoren mit Scheibenspulen.
Transformatoren mit Scheibenspulen, u. zw. insbesondere Trockentransformatoren für höhere
Spannungen weisen die unangenehme Erscheinung auf, dass die Kriechweg der Rochspannungs-gegen die Niederspannungswicklung sehr gross gewählt werden müssen, wenn nicht schon bei der Betriebsspannung oder geringen Spannungserhöhungen, wie sie im Betrieb unvermeidlich sind, Glimmerscheinungen auftreten sollen, welche das Isolationsmaterial gefährden, so dass nach mehrmaligem oder längerem Auftreten des Glimmens oft ein Durchschlag des betreffenden Materials erfolgt. Man hat daher, um die erforderliche Länge der Kriechweg zu erzielen, die Isolationsscheiben bzw.
Segmente zwischen den Spulen aussen und innen weit vorstehen lassen müssen, wodurch ein grosser Teil des nützlichen Wicklungraumes verloren geht. Der Kupferfüllfaktor des Fensters wird klein und demnach der Transformator schwerer und teurer.
Gemäss der Erfindung kann man, ohne den Kupferfüllfaktor wesentlich zu verschlechtern, diesen Kriechwegen die erforderliche Länge geben oder überhaupt die Isolierfestigkeit zwischen den zueinander am nächsten gelegenen Windungen der H. oeh-und Wiedervoltspulen dadureh erhöhen, dass man entweder die Spulen in besonderer Form ausführt oder die Luft als Isoliermedium ausschaltet. Es können auch beide Mittel gleichzeitig zur Anwendung kommen.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Isolierfestigkeit der einander zunächst gelegenen Windungen durch eine besondere Form der Spulen erreicht wird, u. zw. werden hiebei die Scheibenspulen erfindungsgemäss konisch gewickelt. Es bedeuten a beispielsweise die Hochvoltspulen, b die Niedervoltspulen, c die Isolationsscheiben (oder-Segmente) zwischen beiden, die so stark sind, dass sie die erforderliche elektrische Festigkeit auf Durchschlag aufweisen. Die bisherige zylindrische Ausführungsform der Spulen ist mit strichpunktierten Linien angegeben. Die vollen Linien zeigen die konische Form gemäss der Erfindung. Der Kriechweg längs der Scheibe im Falle von zylindrischen Spulen ist durch die gestrichelte Pfeillinie angedeutet.
Wird die Spule nach der Erfindung konisch ausgeführt, so verlängert sich der Kriechweg um den doppelten Betrag d bei gleicher Grösse der Scheibe c. Ist die Länge des Kriechweges vorgeschrieben, so können bei der neuen Ausführung die Isolationsscheiben um das Stück d gekürzt werden. Damit rücken die Spulen benachbarter Schenkel näher aneinander, das Fenster wird kleiner und besser ausgenutzt. Das Näherrücken benachbarter Spulen hat zwar zur Folge, dass nun der isolierende Zwischenraum zwischen diesen ebenfalls kleiner wird, doch ist dies von untergeordneter Bedeutung, da der erforderliche Abstand mit Rücksicht auf die elektrische Festigkeit der isolierenden Medien (auf Durchschlag) nicht gross zu sein braucht, während der Kriechweg grosse Längen beansprucht.
Auch lassen sich zwischen die benachbarten Spulen leicht dünne isolierende Zwischenwände von hoher Durchschlagsfestigkeit einbauen.
Für Trockentransformatoren lässt sich eine effektive Verkleinerung des Kriechweges für eine bestimmte Spannung dadurch erzielten, dass man, wie erwähnt, auf einem Teil des Kriechweges (eventuell auch auf dem ganzen Wege) die Luft ausschaltet, da diese infolge ihrer verhältnismässig niedrigen elektrischen Festigkeit besonders stark zum Glimmen Veranlassung gibt. Zu diesem Zwecke wird
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Isoliermaterial abgeschlossen, wobei Rohre und Spulen auf der Isolierscheibe c festgebunden werden können. Scheibe c und Rohre I'und f1 können gegebenenfalls auch aus einem Stück hergestellt werden.
Die Spulen werden sodann zusammen mit den Isolierteilen evakuiert und der Zwischenraum z (in Fig. 2 schraffiert gezeichnet) mit asphaltartiger Masse (Kompoundmasse) gefüllt und so aus diesem Raum
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kommen. In Fig. 3 ist ein entsprechendes Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Spule a ist aussen und innen in einem gewissen Abstande von Isolierzylindern r und r1 (mit entsprechenden Umstülpungen) abgeschlossen, so dass wieder Hohlräume z entstehen, welche mit Isoliermasse ausgefüllt werden. Hoch- und Niedervoltspulen (a und b) können in der gleichen Weise behandelt werden.
PATENT-ANSPRüCHE: 1. Wicklung von Transformatoren mit Scheibenspulen, dadurch gekennzeichnet, dass die einander benachbarten Hoch- und Niederspannungsspulen (a, b) eine solche Form erhalten, dass der Kriechweg der Spannung zwischen diesen Spulen über die trennende Isolierscheibe (e) einen gegenüber Zylinder- spulen in gewöhnlicher Ausführung erhöhten Widerstand erhält.