CH148868A - High-voltage transformer with high-voltage side disc winding. - Google Patents

High-voltage transformer with high-voltage side disc winding.

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CH148868A
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transformer
disk
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Aktiengesellschaft Koc Sterzel
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Koch & Sterzel Ag
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

  

      Hochspannungstransformator    mit     oberspanntingsseitiger        Scheibenwieklung.       Es ist bereits ein     Hochspannungstrans-          forrnator,    insbesondere Spannungswandler vor  geschlagen, bei dem die     Oberspannungswick-          Jung    in einem einteiligen     Spulenkasten    aus       Isolierwerkstoff    derart     lagenweise    gewickelt  und angeschlossen ist,

       dass    ihr Potential von  dem aussen liegenden Anfangspotential nach  dem von ihr     umfassten    Kern hin zunimmt und  der Anfang der innersten Wicklungslage  durch den Flansch des     Spulenkastens    hin  durchgeführt ist. Es ergibt sich bei einer  derartigen Ausbildung des Hochspannungs  transformators vor allem der Vorteil,     dass     keine     Olisolation    für die Wicklungen     deki     Transformators erforderlich ist und ein ölloser  Transformator geschaffen werden kann.  



  Um diese Vorteile auch bei einem     Hoch-          sparinungstransformator    anwenden zu können,  dessen Wicklung aus einzelnen Scheiben be  steht, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen,  die     Wicklungsseheiben    in dem Ringraum  eines den Eisenkern umhüllenden und im    Querschnitt     doppel-U-förmigen,    einteiligen  Isolierkörpers unterzubringen,

   wobei die mitt  leren Potentiale von der Scheibe an der  offenen Seite des Ringraumes nach der Scheibe  am geschlossenen Ende des Ringraumes zu  nehmen und das Ende der     aii    dem den     Ab-          schluss    des Ringraumes bildenden Teil des  Isolierkörpers anliegenden Scheibe durch einen  mit dem einteiligen Isolierkörper zusammen  hängenden Isolator herauszuführen. Es steigt  also das Potential der Scheiben in Richtung  der Mittelachse des Transformators an.

   Dank  diesem Umstande kann zur Ersparnis von  Isolierwerkstoff die Wandstärke der Wan  dungen des einteiligen Isolierkörpers     eiit-          sprechend    dem Potential der Spulen gewählt  werden, so     dass    zum Beispiel ein im Quer  schnitt keilförmiger Wicklungsraum erhalten  wird. Die einzelnen Scheiben der Wicklung  werden dementsprechend mit wachsender  Spannung in ihrem äussern Durchmesser  kleiner und in ihrem     inriern    Durchmesser      grösser, was eine Herabsetzung der     Kurz-          schlussspannung    und eine gedrängte Bauart  des Transformators ermöglicht.  



  Auch ist es     möglieb,    zwei einteilige, mit  Ausführungsisolatoren versehene Isolierkörper  ineinander zu schieben, derart,     dass    die Aus  führungsisolatoren auf verschiedenen Seiten  des Transformators liegen. Dadurch wird  auch die Herstellung     einäs    mit beiden Polen  von Erde isolierten Transformators möglich.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbei  spiele von Transformatoren gemäss der Er  findung dargestellt.     -          Fig.   <B>1</B> zeigt einen Schnitt durch einen       Hoehspannungstransforniator    gemäss der Er  findung und       Fig.    2 einen um<B>90 0</B> dazugelegten Schnitt.  In dieser     Ausführung%form    liegt um den  Kern<B>11</B> die     Unterspannungswicklung    12  und der einteilige, im Querschnitt     doppel-U-          förmige    Isolierkörper, bestehend aus den       Waridungen   <B>13</B> und 14, dem die beiden  Wandungen einseitig verbindenden Teil<B>15</B>  und dem Ausführungsisolator<B>16</B> herum.

   In  dem zwischen den beiden Wandungen<B>13,</B> 14  frei bleibenden Ringraum sind die einzelnen  Scheiben der     ]Elochspannungswicklung   <B>17</B>       unteigebracht    und zwischen<B>je</B> zwei Schei  ben ist eine Isolierscheibe<B>18</B> gelegt. Die  Isolierscheiben selbst sind auf einem     Isolier-          rohr   <B>19</B> gehalten, so     dass    die     Oberspannungs-          wicklung    ausserhalb des einteiligen Isolier  körpers<B>13,</B> 14,<B>15</B> zusammengebaut und  dann als Ganzes eingebracht werden kann.

    Der Anfang 20 der aus den einzelnen Schei  ben zusammengesetzten     Oberspannungswick-          lung    ist an den geerdeten Eisenkern<B>11</B> ge  legt, während das obere, unter dem Höchst  potential stehende Ende der Wicklung an  das Ende eines geschlitzten Metallringes 21  angeschlossen ist, dessen anderes Ende     mit-          telst    des Leiters 22 durch den Isolator<B>16</B>       herausgeführt    ist.

   Der Metallring 21 dient  dabei als     Eingangswiridung    und ist in dem  geschlossenen Ende des Ringraumes     unter--          geh   <B>'</B>     racht.    Von der     G-Iimmrille    23 ab erstreckt  sich auf den äussern Flächen der Wandungen  <B>13</B> und 14 und des Verbindungsteils<B>15</B> eine    leitende, etwa durch Aufspritzen von Metall  oder Graphit     ei-zeugte    Belegung 24, wie in       Fig.    2 gestrichelt gezeichnet. Die offene Seite  des     Isolierkörpers    ist noch durch einen am  Kern befestigten Boden<B>25</B> abgedeckt.  



  Anstatt den Isolator<B>16</B> in Richtung der  Achse des Isolierkörpers anzuordnen, kann  man ihn auch, wie rechts     in        Fig.    2 gestri  chelt dargestellt,     -,enkrecht    zu derselben aus  dein einteiligen Isolierkörper herausragen  lassen. Dadurch wird eine weitere Ersparnis  an Bauhöhe erreicht.  



       Fig.   <B>3</B> zeigt bei sonst gleicher Ausbildung  des Hochspannungstransformators einen ein  teiligen Isolierkörper, bei dem die Wand  stärke der beiden Wandungen<B>13,</B> 14 mit  zunehmender Spannung der eingeschlossenen  Spulen wächst. Dabei verlaufen die Innen  flächen der Wandungen in Richtung auf den       Abschlussteil   <B>15</B> aufeinander zu. Es ist aber  auch möglich, den Wickelraum, wie in den       Fig.   <B>1</B> und 2 dargestellt, zylinderförmig mit  überall gleicher lichter Weite zu lassen und  die äussern Flächen der Wandungen nach  dem offenen Ende des Ringraumes hin ab  zuschrägen.

   Zwecks     Ermögliehung    des Ein  baues des     Elochsparinungstransformators    in  eine Wand     bezw.    Decke eines Schalthauses  kann noch das an dem geschlossenen Teil<B>15</B>  des Isolierkörpers benachbart liegende Ende  des Kernes zur Befestigung eines     Einbau-          bezw.    Befestigungsflansches<B>26</B> dienen.  



  In     Fig.    4 ist ein Hochspannungstrans  formator dargestellt, bei dem keiner der  beiden     Anschlusspole    der Hochspannungs  wicklung geerdet ist. In diesem Falle sind  zwei in den vorhergehenden Abbildungen  beschriebene einteilige, im Querschnitt doppel  U-förmige Isolierkörper<B>27,</B> 28     ineinanderge-          schoben,    so     dass    die Ausführungsisolatoren<B>16</B>  für die beiden Pole des Transformators auf  entgegengesetzten Seiten des Transformators  liegen. Auch bei dieser Ausführungsform  kann die     Wand4tärke    jedes Isolierkörpers  .nach dem geschlossenen Teil des Ringraumes  zunehmen.  



  Sind mehrere der beschriebenen     Trans-          formatorsysteme    auf einen gemeinsamen drei-           schenkligen    Eisenkern     nebeneinandergesetzt,          bezw.    angeordnet, so ist dadurch ein     Drei-          phasentransformator    geschaffen, der wesent  lich kleinere Abmessungen als die bis jetzt  bekannten Transformatoren aufweist. Dies  geht sogar so weit,     dass    die Phasenabstände  zwischen den Isolatoren nicht ausreichen und  diese gegeneinander versetzt angeordnet sein  müssen.  



  Auch ist es möglich, bei Transformatoren,  bei denen auf die Schenkel eines     zweischenk-          ligen    Eisenkerns<B>je</B> ein beschriebener     Isolier-          körper    mit Spulen gesetzt ist, die an den  offenen Enden der Ringräume der Isolier  körper liegenden Wicklungsenden     äls    Mitte  der     Oberspannungswicklung    mit dem Kern  zu verbinden und den Kern isoliert aufzu  stellen.  



  Es ist auch möglich, diese Art von Hoch  spannungstransformatoren zu einer     Hänge-          oder    Standsäule zusammenzusetzen.



      High-voltage transformer with a high-voltage side disk. A high-voltage transformer, in particular a voltage converter, has already been proposed in which the high-voltage winding unit is wound and connected in layers in a one-piece coil box made of insulating material,

       that its potential increases from the external starting potential towards the core it encompasses and the beginning of the innermost winding layer is passed through the flange of the coil box. The main advantage of such a design of the high-voltage transformer is that no oil insulation is required for the windings of the transformer and an oil-free transformer can be created.



  In order to be able to use these advantages also in a high-energy transformer whose winding consists of individual disks, it is proposed according to the invention to accommodate the winding disks in the annular space of a one-piece insulating body which envelops the iron core and has a double U-shaped cross section.

   taking the middle potentials from the disk on the open side of the annular space to the disk at the closed end of the annular space and the end of the disk adjacent to the part of the insulating body forming the closure of the annular space by means of a one-piece insulating body Lead out isolator. So the potential of the disks increases in the direction of the central axis of the transformer.

   Thanks to this, the wall thickness of the walls of the one-piece insulating body can be selected according to the potential of the coils in order to save insulating material, so that, for example, a winding space with a wedge-shaped cross-section is obtained. As the voltage increases, the individual disks of the winding become smaller in their outer diameter and larger in their inner diameter, which enables the short-circuit voltage to be reduced and a compact design of the transformer.



  It is also possible to push two one-piece insulating bodies provided with execution insulators into one another in such a way that the execution insulators are on different sides of the transformer. This also makes it possible to manufacture a transformer isolated from earth with both poles.



  In the drawing Ausführungsbei are games of transformers according to the invention He is shown. - Fig. 1 shows a section through a high voltage transformer according to the invention and Fig. 2 shows a section added by 90 °. In this embodiment, the core <B> 11 </B> is surrounded by the low-voltage winding 12 and the one-piece, double-U-shaped insulating body, consisting of the waridings <B> 13 </B> and 14, to which the the part <B> 15 </B> connecting both walls on one side and the execution insulator <B> 16 </B> around.

   The individual disks of the single-hole voltage winding <B> 17 </B> are accommodated in the annular space that remains free between the two walls <B> 13, </B> 14 and there is one between each two disks Insulating washer <B> 18 </B>. The insulating washers themselves are held on an insulating tube <B> 19 </B> so that the high-voltage winding is assembled outside the one-piece insulating body <B> 13, </B> 14, <B> 15 </B> and can then be introduced as a whole.

    The beginning 20 of the high-voltage winding composed of the individual disks is connected to the earthed iron core 11, while the upper end of the winding, which is below the maximum potential, is connected to the end of a slotted metal ring 21 , the other end of which is led out by means of the conductor 22 through the insulator <B> 16 </B>.

   The metal ring 21 serves as an entrance wire and is hidden in the closed end of the annular space. From the G-Iimmrille 23 onward, a conductive coating, produced for example by spraying on metal or graphite, extends on the outer surfaces of the walls 13 and 14 and of the connecting part 15 24, as shown in broken lines in FIG. The open side of the insulating body is also covered by a base <B> 25 </B> attached to the core.



  Instead of arranging the insulator 16 in the direction of the axis of the insulating body, it can also, as shown in dashed lines on the right in Fig. 2, protrude perpendicular to the same from your one-piece insulating body. This results in a further saving in overall height.



       Fig. 3 shows, with otherwise the same design of the high-voltage transformer, a one-piece insulating body, in which the wall thickness of the two walls <B> 13, </B> 14 increases with increasing voltage of the enclosed coils. The inner surfaces of the walls run towards one another in the direction of the terminating part <B> 15 </B>. However, it is also possible to leave the winding space cylindrical, as shown in FIGS. 1 and 2, with the same clear width everywhere and to bevel the outer surfaces of the walls towards the open end of the annular space.

   In order to enable the Elochparinung transformer to be built into a wall. The ceiling of a switch house can also be the end of the core which is adjacent to the closed part 15 of the insulating body for fastening an installation or Fastening flange <B> 26 </B> are used.



  In Fig. 4, a high-voltage transformer is shown in which neither of the two terminals of the high-voltage winding is grounded. In this case, two one-piece insulating bodies 27, 28, described in the preceding figures, with a double U-shaped cross section, are pushed into one another so that the execution insulators 16 for the two poles of the Transformer lie on opposite sides of the transformer. In this embodiment, too, the wall thickness of each insulating body can increase after the closed part of the annular space.



  If several of the transformer systems described are placed next to one another on a common three-legged iron core, respectively. arranged, a three-phase transformer is created which has significantly smaller dimensions than the transformers known up to now. This even goes so far that the phase spacings between the insulators are insufficient and they have to be offset from one another.



  It is also possible in transformers in which a described insulating body with coils is placed on the legs of a two-legged iron core, with the winding ends located at the open ends of the annular spaces of the insulating bodies in the middle to connect the high-voltage winding with the core and set up the core isolated.



  It is also possible to assemble this type of high-voltage transformer into a suspended or standing column.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Hocbspannungstransformator mit als Schei- benwieklung ausgebildeter Oberspannungs- wicklung, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsseheiben in dem Ringraum eines den Eisenkern umhüllenden und im Quer schnitt doppel-U-förmigen, einteiligen Isolier- körpers untergebracht sind, wobei die mitt leren Potentiale der Scheiben von der Scheibe an der offenen Seite des Ringraumes nach der Scheibe am geschlossenen Ende des Ring raumes hin zunehmen, PATENT CLAIM: High voltage transformer with high-voltage winding designed as a disk wedge, characterized in that the winding disks are housed in the annular space of a one-piece insulating body which surrounds the iron core and has a double U-shaped cross-section, with the central potentials of the disks increase from the disk on the open side of the annulus to the disk at the closed end of the annulus, und dass das Ende der an dem den Abschluss des Ringraumes bil denden Teil des Isolierkörpers anliegenden Scheibe durch einen mit dem einteiligen Isolierkörper zusammenhängenden Isolator herausgeführt ist. UNTERANSPRVCHE: <B>1.</B> Transformator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand- stärke der den Ringraum begrenzenden Wandungen des Isolierkörpers von den Stellen, an der sich die Scheibe mit dem niedrigsten Potential befindet, gegen die Stelle, an der sich die Scheibe mit dem höchsten Potential befindet, zunimmt. 2. and that the end of the disc resting against the part of the insulating body forming the closure of the annular space is led out through an insulator connected to the one-piece insulating body. SUB-CLAIM: <B> 1. </B> Transformer according to the patent claim, characterized in that the wall thickness of the walls of the insulating body delimiting the annular space from the points at which the disk with the lowest potential is located against the point where the disk with the highest potential is located increases. 2. Transformator nach dem Patentanspruch und dein Unteranspruch<B>1,</B> dadurch ge- kennzeiclinet, dass die Innenflächen der Wandungen nach dem geschlossenen Ende des Ringraumes hin aufeinander zu laufen und dass die Scheibenwicklungen mit zu nehmender Spannung im Aussendurch messer ab- und im Innendurchmesser züi- nehmen. <B>3</B> Transformator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Isolier- körper derart ineinander geschoben sind, Transformer according to claim and your dependent claim <B> 1, </B> characterized in that the inner surfaces of the walls run towards one another after the closed end of the annular space and that the disc windings decrease and increase in the outer diameter with increasing voltage increase in inner diameter. <B> 3 </B> Transformer according to the patent claim, characterized in that two insulating bodies are pushed into one another in such a way that dass die Ausführungsisolatoren auf ent gegengesetzten Seiten des Transformators liegen. 4. Transformator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am geschlos senen Ende des Ringraumes ein geschlitz ter leitender, unter dem Höchstpotential stehender Ring als Eingangswindung der Wicklung untergebracht ist. <B>5.</B> Transformator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die offene Seite des Ringraumes durch einen am Kern befestigten Boden abgedeckt ist. <B>6.</B> Transformator nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dein am geschlossenen Teil des Ringraumes liegen den Ende des Kernes ein Befestigungs flansch befestigt ist. that the execution insulators are on opposite sides of the transformer. 4. Transformer according to claim, characterized in that at the closed end of the annulus a slit ter conductive, standing below the maximum potential ring is housed as the input turn of the winding. <B> 5. </B> Transformer according to claim, characterized in that the open side of the annular space is covered by a base attached to the core. <B> 6. </B> Transformer according to claim, characterized in that a fastening flange is attached to the end of the core located on the closed part of the annular space.
CH148868D 1929-06-08 1930-06-17 High-voltage transformer with high-voltage side disc winding. CH148868A (en)

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DE1869233X 1929-07-27

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CH148868A true CH148868A (en) 1931-08-15

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FR698207A (en) 1931-01-28

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