CH202333A - Transformer, especially for high power and high voltage. - Google Patents

Transformer, especially for high power and high voltage.

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CH202333A
CH202333A CH202333DA CH202333A CH 202333 A CH202333 A CH 202333A CH 202333D A CH202333D A CH 202333DA CH 202333 A CH202333 A CH 202333A
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Cie Aktiengesellschaft Boveri
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Bbc Brown Boveri & Cie
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10Single-phase transformers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Description

  

  Transformator,     insbesondere    für grosse     .Leistung    und hohe Spannung.    Die     Abmessungen    der     Transformatoren     für ,grosse     Leistungen    von     ilber    10,000     kW    und  für Spannungen von 100     kV    und darüber  sind vor allem bedingt durch die     grossen          Isolierabstände,    die beider bis     heute    üblichen       Bauart    erforderlich wenden.

   Diese Bauaxt  ist     bei    drei     Phasen;        gekennzeichnet        du:roh     drei in einer Ebene angeordnete, aufrecht  stehende Säulen, die üben und unten durch  je ein     Querjoch    verbunden sind;

   durch eine  meist über die     ,Säule        geschobene        Unterspan-          nungswicklung        und    eine aussenliegende     Obe-r-          spannungswieklung;

      durch     Isolierzylinder    so  wohl     zwischen        Wicklung    und     Eisenkern    als        auch        zwischen    den beiden     Wicklungen,    .ge  gebenenfalls auch ausserhalb der     Oberspan-          nungswicklung,    wobei die Isolierzylinder     ge-          wisse    Abstände voneinander und von den  Spulen     haben:,    um     einen        guten        Olumlauf    zu       gewährleisten,;

          durch    einen grossen, druck  festen     ;Ölkasten    und     Mittel    zur     Rüükkühlung     des Öls; durch     kabelartig        isolierte        Ver-          bindungsleitungen    im Kasteninnern und  durch     .gewalÜge        Durohführuugsisolatoren    zur         H,

  erausführung    der     Oberspannungsleitungen          durch    den     Deckel    zu den     Ansohlussklemmen.     Dazu kommen noch     verschiedene    Versteifun  gen und     @Schutzvorrichtungen,    .sowie     Öl-          behandlungs-    und Transportbehelfe, die hier  nicht besonders     erwähnt    werden sollen.

   Da       der        Eisenkern        auf        .dem:        Boden        des     steht, muss er aus     Sicherhei        tsgründen    geerdet       werden,.    Es     ist        also        -erforderlich,        zwischen     den     Jochen:    und :

  den     Wicklungsenden    einen       genügenden        Isolierabstand        einzuhalten,    die       soggenannte        Enddistanz.    Ferner     ist    ein erheb  licher     Isolierabstand        zwischen        -der    Oberfläche  der     Oberspannungswicklung    und der Kasten  wand erforderlich.

   Und     besonders        benötigen     .die     oberspannungsseitigen        Zuf        "ührungs-    und       Verbindungsleitungen    im     Innern,        des        ]Kastens     erheblichen Platz.

   Alle     diese        Isolierabstände     bedingen     eine        bestimmte        Mindestgrösse    des       Transformators,        seines        Kastens        und    seiner       Ölmenge.     



       Dazu        kommen    noch     BeförderungssQhwie-          rigkeiten,    und man war     bisher        gezwungen.,     für     die        Bahn.-        -und        Strassenbeförderung        der         Grosstransformatoren     besondere    Wagen zu  bauen und     anderseits    die     Transformatoren    so  zu gestalten,

   dass die vorgeschriebenen Durch  gangsprofile nicht     überschritten        -werden.    Da  es praktisch     unenvünselht    ist, Grosstransfor  matoren in     Einzelteile    zerlegt zu versenden,  hat man     wenigstens    die Isolatoren     abnehmbar     gemacht oder auf die Schmalseite des     Kastens     verlegt, oder man hat für den Versand den  Kastendeckel durch einen behelfsmässigen  flachen     Deckel    ersetzt.

       Der    Weg, den     Drei-          phasentransformator    durch drei E     inphasen-          transformatoren    zu ersetzen, ist     un-,virtscha.ft-          lieh    und erhöht den Platzbedarf für eine     ge-          ge,bene        Leistung;    ebenso der Weg, die Lei  stung auf mehrere Transformatoren zu ver  teilen.  



       Die    Erfindung ermöglicht den Bau eines  Grosstransformators für Höchstspannungen,  der wesentlich     kleinere    Abmessungen erhält.  Dies lässt sich erreichen, wenn man entweder  dem     Kern    oder dem     Kasten        Oberspannungs-          potential    gibt und von     diesem    ausgehend das  Potential zwischen     Kein    und Kasten in     ra          dialer        Richtung        stufenic@eise    vom     Oberspan-          nungspotentia-1    zum     

  Erdpotential    vermindert,  und zwar kann dabei das Potential theore  tisch entweder vom Kern zum Kasten oder  vom     Kasten    zum Kern abfallen.  



  Für die Erfindung ergibt sich daraus,       da.ss.,    um eine Potentialstufung zu     erhalten,     der     Eisenbern    durch im     -wesentlichen    par  allel zur Säulenachse laufende Spalte in     ge-          geneina.nd.er    isolierte Teile unterteilt wird,  die durch     elektrische    Verbindung mit Punk  ten der     -g'iclklurrg    auf voneinander verschie  dene Potentiale gebracht werden.  



  In     Fig.    1 der     Zeichnung    ist als     Au.sfüh-          rungsbeispiel        für    die Erfindung der Längs  schnitt     eines        OltranGformators    dargestellt, an  welchem     gezeigt    werden kann,     welche    wei  teren Vorteile, ausser Raum-.

   Gewichts-,       Werkstoff-    und Kostenersparnis die neue       Bauart    besitzt und auf welche     Weise    diese       Vorteile    erreicht worden sind.     Fig.    2 zeigt  die     bekannte        Dreieckanordnung    der Kerne  eines     Drehstromtransformators,    die bei An  wendung des     Aufbaues    des     Transformators       nach der Erfindung     besonders    vorteilhaft ist,

    unter anderem     -weil    man auch bei     sehr        grosser          Leitung    zwei Säulen nebeneinander im  Bahnprofil unterbringen kann. In     Fig.    3 ist  die Variante einer Einzelheit     dargestellt.          Fig.    4 veranschaulicht das     Beispiel    eines     ober-          spannungsseitig    regelbaren Transformators  nach -der Erfindung.  



  Gemäss     Fig.    1 ist die Säule 1 des Kernes  zylindrisch und radial oder     evolventenförmig     geblecht, wobei sich     bekanntlich    infolge der  grossen aktiven     Vbertrittsfläche    an den die  Säule     umgebenden    Stossfugen ein sehr gerin  ger     Magnetisierungsstrom    ergibt.

   Der     rohr-          förmige    Kanal 2 in er     Säulenmitte    wird für  die     Olzirkulation    nutzbar gemacht.     Diese     Säule 1 ist bei 3     unmittelbar    an die Hoch  spannungsklemme 4 des Transformators     a.n-          gesehlossen    und     besitzt    daher Hochspannungs  potential,     ebenso    wie der mit ihr     unmittelbar     verbundene ringförmige Teil 5,

   der die mag  netische Verbindung     ziviselren    der Säule 1  und dem     untern    Joch 6 herstellt und eben  falls     vorteilhaft    radial oder     evolventenförmig     geblecht werden kann.

   Das entsprechende       Ringstück    7     des        obern        Joches    9 ist von der  Säule 1 durch     eine        Hochspannungs-Iiabel-          isolation    9     isoliert,

      die fest auf die Säule 1       aufgewickelt    ist und     genügend        Durchsehlags-          festigkeit    gegen .die     gesamte    Phasenspannung       besitzt.    Ein     zweiter        Isolationsmantel    10     wird     auf die     Jochringe    5, 7 und die     (Yberapan-          nungsss-ioklung    11     gewickelt,

      die zwischen  den     beiden    Ringen 5 und 7     angeordnet        ist.     Sie     -wird    unten bei 12 mit dem untern     Joch-          ring    5 und am     obern    Ende bei 13 mit dem       obern        Jochring    7     leitend    verbunden und in  horizontalen     Lagen    gewickelt, so dass ihr Po  tential von 5 nach 7 hin     stetig    abnimmt.

   Die       Wicklung        1l    ist von einem konzentrischen  Kühlschlitz     1!4    durchsetzt, dem Schlitz  öffnungen 1.5 in den Jochringen 5 und 7 ent  sprechen. so dass dass Kühlöl durch die Wick  lung hindurch zirkulieren kann.

   Zwischen  den     'beiden        Jochen.    6 und 8     ist    die     1"nter-          spannungswicklung    16 als     äussere        Wieklun-          i        ,ing        geordnet.        Je        nach        der        Höhe        ihrer        Sparr-          nunist    ihr Abstand 17 von der Wand des           Ölkastens    18 zu bemessen.

   Bei Drehstrom  können die     obern.        Jochringe    7 der drei Phasen  zu     einem    Sternpunkt verbunden und gege  benenfalls geerdet     werden.    In diesem Falle       kann    die Isolation 1.0 oben     zwischen;    Jochring  7 und Joch 8 entfallen.  



  Da der Kern 1, 5, 6, 7, 8 zum Teil     hoch-          spannungsführend        ist,    wird er von kräftigen  Isolatoren<B>19</B> getragen.. die aus abwechselnd       aufgeschichteten    Holz- und     Pressspanscheiben     bestehen können.     Ebenso    ist der     Kern    oben  durch     Isolatoren    20     unter        Zwischenschaltung          von    die Wärmedehnung und     Kurzschluss-          kräfte    aufnehmenden     Federn    21 gegen den  Deckel 22 abgestützt.  



       Die        Potentialverteilung    bei dem     dar-          gestellten.    Transformator     ist    also folgende:  Die     innere        Säule    1 hat     Oberspannungspoten-          tial,    ebenso der untere     Jochring    5;

       dieses     nimmt auf dem Wege durch die     Oberspan-          nungswicklung    11 nach oben hin ab     bis        au:f     das     Nullpunktspotential,    auf dem sich     d-err     obere     Jochring    7 befindet; die     Wicklung.16     hat     .das    der     Unterspannung    entsprechende     Po,-          ten-tial,    und die beiden Joche 6 und 8 sowie  .der     Kasten    18 mit     seinem        Deckel    22 liegen  an Erde.

    



  Um     des        qOl        in        dickeren;        Schlichten    nicht zu  hoch zu     beanspruchen,        müssen    die beiden       Kabelisolationen    9 und 10 auf die Eisen  teile 1, 5, 7 ,sowie auf die Spule 11 satt auf  gewickelt     sein;    ihre Dicke richtet sich     nach     der erforderlichen     Prüfspannung.    Wegen     :

  der          elektrischen        Ölbeanspruchung    an den Enden  empfiehlt es sich auch, die Isoliermäntel 9,  10 gemäss     Fig.    3 sich nach aussen verdicken  zu lassen     und        dementsprechend    den Spalten  an den     Stossflächen    der     Jochringe    5, 7 einen       keilförmigen        Querschnitt    zu geben und die       Ecken        in        bekannter        Weise    mit einem     Schutz-          ring        3,

  2    abzudecken.     DasÖl        steigt    in selbst  tätigem Umlauf durch den     Kernkanal    2 und  die     Wicklungs-    und     Jochringsohlitze    14, 15  hoch und     sinkt    in dem Raum 17 zwischen  Kasten 18 und     Unterspannungswicklung    16  sowie     gegebenenfalls    durch die Kühlorgane  wie Radiatoren     und.        dergl.        wieder    ab.

           Fig.    2     zeigt    den     Grundriss        eines        Drei-          phas,entranssformato,rs        mit        in        Dreieck    angeord  neten Säulen und zwei     ungleich    grossen, ein  ander ähnlichen     Jochen,    von denen das obere  8 den     geerdetem        :Sternpunkt    der     Oberspan-          nungewicklun:

  g    11 bildet, so dass die     obern          Jochringe    7 entfallen können. Das Oberjoch 8  wird     daher    nur     vom        Isolierzylinder    9     nach     oben überragt,

   während der äussere Isolier  mantel 10     biss        an    seine     untere        Stirnfläche          reicht.    Die     Ausspaxungen        .2i3    und 2d der  Joche     @6    und 8 dienen     nicht    nur dem     Ölum-          lauf,    sondern auch zum     Durchtritt    der den       Eisenkern        verspannenden,

          hier    der Deutlich  keit halber     nicht        gezeichneten        Bolzen.     



  Da bei     @geerdetem        Nullpunkt    der     äussere          Tsoliermantel   <B>10</B> von unten nach oben ab  nehmend     beansprucht    wird, kann man seine       Wandstärke    von     .unten    nach oben abnehmen       lassen.        Wenn    man die     Stromleitung    durch       das    aktive Eisen     vermeiden        will.,

      kann man  einen besonderen     nicht-    oder schwachisolier  ten     An@schlussleiter    von der     Klemme    4     durch     die Säule 1     oder        ihren        Mittelkanal    2     hindurch     verlegen, oder     mau        kann        eines    der     Eisen-          bleche    durch ein     Kupferblech    ersetzen, an  welches ,

  die     Klemme        und.    die     Wicklungen        an-          geschlossen    werden.  



  Beider neuen Bauart würden     Anzapfun-          gen        an,der        Oberspannungswicklung    die regel  mässige     Potentialverteilung    stören. Um aber  trotzdem     oberspaanungsssitig    regeln zu kön  nen, lässt     sich    mit     Vorteil    die     bekannte        Re-          gelungsart    mit     einem        beaonderen        Wicklungs-          abschnitt    für die     Regelung        verwenden,

          wie     sie     beispielsweise        in        Fig.    4 schematisch dar  gestellt     ist.        Danach        ist    der zu regelnde     Teil     <B>25</B> der     Obersp-annunglswicklung    von der       Hauptwicklung    11 durch     einen        Zwischenjoch-          ring        2!6    und durch ein     entsprechendes        äusseres          Zwisohenjoeh    2,

  7 magnetisch     getrennt.    Die       Oberspannungsregedwicklung        ist    von     einer     niedergespannten     Primärwicklung        21 &     um  geben, die von     einem.    regelbaren     Spannungs-          teiler    29     gespeist        wird,    und zwar     entweder     im     Sinne    oder     gegen    den     Sinn    der     Haupt-          spannung,

      wenn Zu- und     Gegemcbaltung          verlangt        wird.    Der     Spannungsteiler    29     wird              zwecl@mässib    an die     Unterspannung        :1G    des       Transformators    angeschlossen.: er kann ein  regelbarer     Transformator    mit oder     ohne    Stu  fen, oder ein Induktionsregler sein.

   Die       Oberspannungswieklung    11 ist a in Punkt I?  mit dem     untern        Joohring    5 und am Punkt  30 mit dem     Zwischenjoehring        2t>,    die     ober-          spannungsseiti.ge        @e:gehvichlung    25 am Punkt  31 mit dem     Zwischenjoohring        2(i    und am  Punkt 13 mit dem     obern        Jochring    i verbun  den. An der radialen     Potentialverteilung     wird     dadurch    nichts geändert.  



  In der Zeichnung ist der praktisch wich  tigere Fall     dargestellt,        dass    das     Potential    von  innen     nach    aussen, also von der Säule nach  dem     Ölkasten    hin, stufenweise abnimmt. Will  man jedoch das Potential von aussen nach  innen abnehmen lassen, so wird wenigstens  eines der beiden     Joche    mit dein     Wicklungs-          ende    höheren Potentials     und    die Säule     finit     dem     Wicklungsende    tieferen Potentials elek  trisch verbunden.  



  Nach der     Erfindung    hergestellte Drei  oder     3Zehrwicklungs-Transformatoren    erhal  ten entsprechend     weitere        konzentrisebe    Joch  ringe und     Isoliermäntel.    Zweckmässig baut  man sie so. dass innen die Oberspannung. in  der     Mitte    die     Mittelspannung    und aussen die.  Unterspannung angeordnet ist, um wieder  die     stufenweiso        Potentialverminderung    von  innen nach aussen zu erhalten.  



  In gewissen Fällen ist die liegende     An-          ordnung    des Kernes     vorzuziehen,        bedingt     dann aber im allgemeinen eine     künstliche          Ölzirkulation.    Selbst     Trockentransformatoren     lassen sich mit     Vorteil    nach der Erfindung  bauen.  



  Zum     Sehluss        geien        noeli        die    besonderen Vor  züge der     bgezeiehneten    Bauart hervorgehoben.  Die Anordnung ermöglicht einen     besonders     kleinen     Wieldungsabstand;

      die     Enddistanzen          zwischen    den Enden der     @berspannungswich-          lungen    und den Jochen fallen. fort, ebenso  die     oberspannungaführenden        Zu.Ieitungs-        und          Verbindungskabel.    Die     Isoliermäntel    9.

       1I),     nach     Art    einer     Ölka.belisolation    aus Pa  pier     gewickelt,        -werden    im     wesentlielieii        11111!     auf     Durchschla.g-    beansprucht. Alls dies ver-    mindert die     Abinessuagen    und die benötigte       Olmen"-e.    Da ferner die     Niederspannungs-          w        ieklung    aussen liegt. kann der     Olkasten     sehr gedrängte Form haben.

   Die Folge ist  eine     bedeutende        Werkstoffersparnis.    Zudem  werden die     Eisenverluste,        und    der Kupfer  aufwand viel geringer als bei den bisherigen       Höchstspa.nnungs-Grosstransformatoren.    Da  die     Stossfugeninduktion    sehr klein gehalten  werden kann, kann man sich grosse Luft  spalte leisten. Die kleine     Stossfugeninduktion     hat aber auch eine     starke        Verminderung    der       niagnetisahen        Geräusche    zur Folge.

   Da     iin          31a,gnetisierungsstroin    die     EisenampArewin-          dungen        gegenüber    den     Luft.amperewindungen     stark     zurücktreten,    wird der     Transformator          praktiseli        oberwellenfrei.    Die, grossen Eisen  körper als Eingangsschilder bilden einen na  türlichen     Schutz    gegen     Sprungwellen.    so dass  sich     besondere        Schutzmassnahmen        erübrigen.  



  Transformer, especially for high power and high voltage. The dimensions of the transformers for large outputs of over 10,000 kW and for voltages of 100 kV and above are primarily due to the large insulating distances that are required for both types of construction that are still common today.

   This construction ax is in three phases; characterized you: raw three upright columns arranged in one plane, which exercise and are connected at the bottom by a cross yoke each;

   by a low-voltage winding usually pushed over the column and an external high-voltage winding;

      by means of insulating cylinders between the winding and iron core as well as between the two windings, if necessary also outside the high-voltage winding, the insulating cylinders being at a certain distance from one another and from the coils: in order to ensure good oil circulation;

          by means of a large, pressure-tight oil box and means for re-cooling the oil; through cable-like insulated connection lines inside the box and through .gewalÜge Durohleituugsisolatoren to the H,

  he execution of the high-voltage lines through the cover to the connection terminals. In addition, there are various stiffeners and protective devices, as well as oil treatment and transport aids, which should not be specifically mentioned here.

   Since the iron core stands on the bottom of the, it must be earthed for safety reasons. So it is necessary, between the yokes: and:

  to maintain a sufficient insulation distance between the winding ends, the so-called end distance. Furthermore, a considerable insulating distance between the surface of the high-voltage winding and the box wall is required.

   And in particular, the supply and connection lines on the high-voltage side require considerable space inside the box.

   All these isolation distances require a certain minimum size of the transformer, its box and its amount of oil.



       In addition, there are transport difficulties, and so far one has been forced to build special wagons for rail and road transport of the large transformers and, on the other hand, to design the transformers so that

   that the prescribed passage profiles are not exceeded. Since it is practically unenvünselht to send large transformers disassembled into individual parts, at least the insulators have been made removable or moved to the narrow side of the box, or the box cover has been replaced by a makeshift flat cover for shipping.

       The way to replace the three-phase transformer with three single-phase transformers is un-, virtscha.ft- borrowed and increases the space required for a given power; Likewise, the way to distribute the power over several transformers.



       The invention enables the construction of a large transformer for extra high voltages, which is given much smaller dimensions. This can be achieved by giving either the core or the box high voltage potential and, starting from this, the potential between the box and the box in a radial direction from high voltage potential -1 to

  Earth potential reduced, and that the potential can theoretically drop either from the core to the box or from the box to the core.



  For the invention it follows that, in order to obtain a potential graduation, the iron bern is divided into mutually insulated parts by means of gaps running essentially parallel to the column axis, which are electrically connected to points the -g'iclklurrg can be brought to different potentials.



  In Fig. 1 of the drawing is shown as an exemplary embodiment for the invention, the longitudinal section of an oil transformer, on which it can be shown what further advantages, apart from space.

   The new design possesses weight, material and cost savings and how these advantages have been achieved. Fig. 2 shows the known triangular arrangement of the cores of a three-phase transformer, which is particularly advantageous when using the structure of the transformer according to the invention,

    Among other things, because you can accommodate two columns next to each other in the track profile even with a very large pipe. In Fig. 3 the variant of a detail is shown. 4 illustrates the example of a transformer according to the invention which can be regulated on the high voltage side.



  According to Fig. 1, the column 1 of the core is cylindrical and laminated radially or involute, which is known to result in a very low magnetization current due to the large active transition area at the butt joints surrounding the column.

   The tubular channel 2 in the middle of the column is made usable for the oil circulation. This column 1 is closed at 3 directly to the high-voltage terminal 4 of the transformer a.n- and therefore has high-voltage potential, as does the ring-shaped part 5 directly connected to it,

   which establishes the mag netic connection between the column 1 and the lower yoke 6 and can also be laminated if advantageous radially or involute.

   The corresponding ring piece 7 of the upper yoke 9 is isolated from the column 1 by a high-voltage Iiabel insulation 9,

      which is firmly wound on the column 1 and has sufficient breakdown resistance against the entire phase voltage. A second insulating jacket 10 is wound onto the yoke rings 5, 7 and the (Yberapanungsss-ioklung 11,

      which is arranged between the two rings 5 and 7. It is conductively connected at the bottom at 12 to the lower yoke ring 5 and at the upper end at 13 to the upper yoke ring 7 and wound in horizontal layers so that its potential decreases steadily from 5 to 7.

   The winding 11 is penetrated by a concentric cooling slot 1! 4, the slot openings 1.5 in the yoke rings 5 and 7 speak accordingly. so that cooling oil can circulate through the winding.

   Between the two yokes. 6 and 8, the 1-inch voltage winding 16 is arranged as an outer wall. Its distance 17 from the wall of the oil box 18 is to be measured depending on the height of its savings.

   With three-phase current, the upper. Yoke rings 7 of the three phases connected to a neutral point and grounded if necessary. In this case the isolation 1.0 above can be between; Yoke ring 7 and yoke 8 are omitted.



  Since the core 1, 5, 6, 7, 8 is partly high-voltage, it is carried by strong insulators <B> 19 </B> .. which can consist of alternately stacked wooden and chipboard panels. Likewise, the core is supported at the top against the cover 22 by insulators 20 with the interposition of springs 21 which absorb the thermal expansion and short-circuit forces.



       The potential distribution for the one shown. The transformer is therefore as follows: The inner column 1 has high voltage potential, as does the lower yoke ring 5;

       this decreases upwards on the way through the high-voltage winding 11 until: f the zero point potential on which the upper yoke ring 7 is located; The winding. 16 has the potential corresponding to the undervoltage, and the two yokes 6 and 8 as well as the box 18 with its cover 22 are connected to earth.

    



  To the qOl in thicker; Finishing not to be stressed too high, the two cable insulation 9 and 10 on the iron parts 1, 5, 7, and on the coil 11 must be fully wound; their thickness depends on the required test voltage. Because of     :

  the electrical oil stress at the ends, it is also advisable to let the insulating jackets 9, 10 according to FIG. 3 thicken outwards and accordingly to give the gaps on the abutting surfaces of the yoke rings 5, 7 a wedge-shaped cross-section and the corners in a known manner a protective ring 3,

  2 to cover. The oil rises automatically through the core duct 2 and the winding and yoke ring braids 14, 15 and sinks in the space 17 between box 18 and low voltage winding 16 and possibly through the cooling elements such as radiators and. the like. off again.

           Fig. 2 shows the floor plan of a three-phase, entranssformato, rs with triangularly arranged columns and two unequal sized yokes similar to one another, of which the upper 8 is the earthed: star point of the upper voltage winding:

  g 11 forms so that the upper yoke rings 7 can be omitted. The upper yoke 8 is therefore only protruded upwards by the insulating cylinder 9,

   while the outer insulating jacket 10 extends to its lower end face. The notches .2i3 and 2d of the yokes @ 6 and 8 not only serve to circulate the oil, but also for the passage of the

          bolt not shown here for the sake of clarity.



  Since the outer insulation jacket <B> 10 </B> is subjected to decreasing loads from bottom to top when the zero point is grounded, its wall thickness can be reduced from bottom to top. If you want to avoid the conduction of electricity through the active iron.,

      you can lay a special non-insulated or weakly insulated connecting conductor from terminal 4 through column 1 or its central channel 2, or you can replace one of the iron sheets with a copper sheet, to which

  the clamp and. the windings are connected.



  With the new design, taps on the high-voltage winding would disrupt the regular potential distribution. However, in order to still be able to regulate on the side of the high-voltage chip, the known type of regulation with a separate winding section can advantageously be used for regulation.

          as is shown schematically in FIG. 4, for example. Then the part <B> 25 </B> of the upper voltage winding to be controlled is separated from the main winding 11 by an intermediate yoke ring 2! 6 and by a corresponding outer intermediate connection 2,

  7 magnetically separated. The high-voltage regen winding is of a low-voltage primary winding 21 & to give that of a. controllable voltage divider 29 is fed, either in the sense of or against the sense of the main voltage,

      if connection and counter connection is required. The voltage divider 29 is connected to the undervoltage: 1G of the transformer: it can be a controllable transformer with or without stages, or an induction regulator.

   The high voltage value 11 is a at point I? with the lower Joohring 5 and at point 30 with the Zwischenjoehring 2t>, the upper tension side .ge @e: Gehvichlung 25 at point 31 with the Zwischenjoohring 2 (i and at point 13 with the upper yoke ring i connected. At the radial This does not change the potential distribution.



  The drawing shows the practically more important case that the potential decreases gradually from the inside to the outside, i.e. from the column to the oil box. However, if you want to let the potential decrease from the outside to the inside, at least one of the two yokes is electrically connected to the winding end of the higher potential and the column is connected to the winding end of the lower potential.



  Three or three-winding transformers produced according to the invention receive correspondingly more concentric yoke rings and insulating jackets. This is the best way to build them. that inside the upper tension. in the middle the medium voltage and outside the. Undervoltage is arranged in order to obtain the gradual potential reduction from the inside to the outside again.



  In certain cases the horizontal arrangement of the core is preferable, but then generally requires an artificial oil circulation. Even dry-type transformers can advantageously be built according to the invention.



  To conclude, noeli emphasized the special advantages of the design. The arrangement enables a particularly small distance between turns;

      the end distances between the ends of the overvoltage fluctuations and the yokes fall. continued, as well as the high-voltage supply and connection cables. The insulating jackets 9.

       1I), wound from paper like an oil cable insulation, are essentially 11111! stressed on penetration. All of this reduces the level of fitness and the required oil. Since the low-voltage sound is also on the outside, the oil box can have a very compact shape.

   The result is significant material savings. In addition, the iron losses and the cost of copper are much lower than with the previous high voltage large transformers. Since the butt joint induction can be kept very small, large air gaps can be afforded. The small butt joint induction also results in a strong reduction in the niagneti-like noises.

   Since in 31a, the iron-ampere turns strongly decrease compared to the air-ampere turns, the transformer is practically harmonic-free. The large iron bodies used as entrance signs provide natural protection against bouncing waves. so that special protective measures are not necessary.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: '1.'ra.nsformator. insbesondere für grosse Leistung und hohe Spannung. dadurch ge- kennzeicbnet, dass sein Eisenkern durch im wesentlichen parallel zur Säulenachse lau fende Spalte in gegeneinander isolierte -teile zerlegt ist, die dureli elektrische Verbindung mit Punkten der M--icklung auf voneinander verschiedene Potentiale gebracht werden. PATENT CLAIM: '1.'ra.nsformator. especially for high power and high voltage. characterized in that its iron core is divided into mutually insulated parts by gaps running essentially parallel to the column axis, the electrical connection with points on the winding being brought to mutually different potentials. LTU TERA'#\7fiPR CCHE l.. Transformator nach Patentanspruch. da durch gekennzeichnet, dass sich die Spalte zwischen der bewickelten Säule und den Jochen befinden. ?. Transformator nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch eine solche Potential verteilung. dass das Potential von innen nach aussen. also von der Säule nach dem Ölkasten hin. stufenweise abnimmt. LTU TERA '# \ 7fiPR CCHE l .. Transformer according to patent claim. as characterized in that the gaps are located between the wound column and the yokes. ?. Transformer according to patent claim, characterized by such a potential distribution. that the potential from the inside out. so from the column to the oil box. gradually decreases. 3. Transformator nach Unteransprüchen 1 und ?, da.dureli gekennzeichnet, dass die Säule mit dem Wicklungsende höheren Potentials und wenigstens eines der bei den Joche mit dem Wicklungsende tiefe ren Potentials elektrisch verbunden ist. 3. Transformer according to dependent claims 1 and?, Da.dureli characterized in that the column is electrically connected to the winding end of higher potential and at least one of the lower potential of the yokes with the winding end. 4. Transformaetor nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch eine solche Potential verteilung, dass das Potential von aussen nach innen stufenweise abnimmt. 5. Transformator nach Unteransprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass we- nigstens eines der beiden Joche mit dem Wioklungsende höheren, Potentials und die Säule mit dem Wicklungsende tiefe ren Potentials elektrisch verbunden ist. 6. 4. Transformer according to patent claim, characterized by such a potential distribution that the potential gradually decreases from the outside to the inside. 5. Transformer according to dependent claims 1 and 4, characterized in that at least one of the two yokes is electrically connected to the winding end of higher potential and the column is electrically connected to the winding end of lower potential. 6th Transformator nach Patentanspruoh, da- durch gekennzeichnet, dass die Wick- lungsenden an :den Säulenenden benaah- barten isolierten Jochteilen angeschlossen sind. 7. Transformator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass :die zylindri schen :Säulen strahlig geblecht sind. Transformer according to patent claim, characterized in that the winding ends are connected to: insulated yoke parts adjacent to the column ends. 7. Transformer according to claim, characterized in that: the cylindri's: columns are laminated radiantly. B. Transformator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kernteile durch kreiszylinderförmige Spalte unter teilt sind. 9. Transformator nach Unteranspruch 8, da- ,durch :gekennzeichnet, dass sich. die Spalte nach den; Säulenenden zu verbreitern. 10. B. Transformer according to claim, characterized in that the core parts are divided under by circular cylindrical column. 9. Transformer according to dependent claim 8, characterized by: characterized in that. the column after the; To widen the column ends. 10. Transformator nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass die Säulen enden von ringförmigen Eisenteilen um schlossen sind, von -denen jeder durch ringförmige .Spalte sowohl von der Säule, als auch vom Rückschlussjoch getrennt ist. 11. Transformator nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ring- förmigen Eisenteile strahlig geblecht sind. Transformer according to dependent claim 7, characterized in that the columns are enclosed by ring-shaped iron parts, each of which is separated from both the column and the return yoke by ring-shaped columns. 11. Transformer according to dependent claim 10, characterized in that the ring-shaped iron parts are laminated radially. 12. Transformator nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass sowohl anein- andergrenzende Kernteile verschiedenen Potentials, als auch Kernteile und Wick lungen verschiedenen Potentials durch Papierwinkel voneinander getrennt sind. 12. Transformer according to patent claim, characterized by the fact that both adjoining core parts of different potential and core parts and windings of different potential are separated from one another by paper angles. 18. Transformator nach Patentanspruch, da,- durch gekennzeichnet, dass die ,an die Isolierung angrenzenden Teile (Eisen und Wicklung) satt, :das heisst ohne Zwi schenraum am Isoliermaterial anliegen. 14. 18. Transformer according to claim, characterized in that the parts adjoining the insulation (iron and winding) are full: that is, they rest against the insulating material without intermediate space. 14th Transformator nach Patentanspruch, :da,- durch gekennzeichnet, dass die Wicklun- gen, mit den angeschlossenen gemeinsam durch dieselben Isolierhülsen von den benachbarten Teilen andern Po tentials getrennt sind. Transformer according to patent claim,: there, - characterized in that the windings with the connected ones are separated from the neighboring parts of other potentials by the same insulating sleeves. 15. Transformator nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeiol-inet, dass die Dicke des Isolierwickels entsprechend<B>ab-</B> nehmender Potentialdifferenz zwischen den benachbarten Teilen ebenfalls ab nimmt. 16. Transformator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Teile des Kernes selbst zur .Stromleitung dienen. 15. Transformer according to dependent claim 14, characterized in that the thickness of the insulating coil also decreases in accordance with the decreasing potential difference between the adjacent parts. 16. Transformer according to claim, characterized in that the parts of the core themselves serve for .Stromleitung. 17. Transformator nach Patentanspruch, :da durch gekennzeichnet, dass längs -den Kernteilen: besondere nicht- oder schwach isolierte, Verbindungsleitungen von glei chem Potential wie die Kernteile geführt sind. 17. Transformer according to claim, characterized in that along the core parts: special non-insulated or weakly insulated connecting lines of the same chemical potential as the core parts are guided. 18. Transformator nach Patentanspruch, da durch .gekennzeichnet, dass einzelne Bleche des als Stromleitung benutzten Kernteils aus besserleitendem Meta11 als die übri gen Bleche hergestellt sind. 18. Transformer according to claim, characterized by the fact that individual sheets of the core part used as a power line are made of better-conducting Meta11 than the rest of the sheets. 19. Trans%orma;tor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass :die zwischen Isolierhülsen eingebettete Wicklung mit längsdurchgehenden Kühlschlitzen ver sehen, ist, : 19. Trans% orma; tor according to claim, characterized in that: the winding embedded between the insulating sleeves is provided with longitudinal cooling slots: die in entsprechende Durch- -lass,öffniungen in den anschliessenden Teä- len des. Kernes münden. 20. Dreiph.aeentranssformator nach Patentan- spruch, daduroh gekennzeichnet, @dass, edie :drei : which open into corresponding passages, openings in the adjoining parts of the core. 20. Dreiph.aeentranssformator according to patent claim, daduroh marked, @dass, edie: three: Säulen an den, Eckpunkten eines Dreieckes angeordnet sind. 21. Dreiphasentransformatar nach Unteran- s.pruch 210, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche .dreieckige Grundform haben und die Säulen in Form je eines ge- schlitzten: Ringes umfassen. Columns are arranged at the corner points of a triangle. 21. Three-phase transformer according to dependent claim 210, characterized in that the yokes have a triangular basic shape and the columns each include a slotted ring. 22. Dreiphasentransformator nach Unteran spruch 21, :dadurch gekennzeichnet, dass -die Joche eine Mittelöffnung aufweisen, die zum Durchtritt des Öls dient. 22. Three-phase transformer according to Unteran claim 21, characterized in that -the yokes have a central opening which is used for the passage of the oil.
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