Spannungstransformator für sehr hohe Spannungen, insbesondere für Ness- oder Prüfzwecke. Spannungstransformatoren für sehr hohe Spannungen, insbesondere Spannungswandler und Prüftransformatoren, erhalten vorteilhaft einen Aufbau derart, dass ihr Potential in der Längsrichtung ihres Kernes von einem zweck mässig geerdeten Ende aus nach dem andern Ende hin oder von beiden Enden nach der Mitte hin möglichst gleichmässig zunimmt.
Im ersten Falle sind die Enden der Isolierhülle weit über das Hochspannungsende der Wick lung hinaus zu verlängern und zweckmässig umzulegen. Im allgemeinen pflegt man auch die Stärke der Isolierhülle zwischen Ober spannungswicklung einerseits imd Unterspan nungswicklung und Kern anderseits der Po tentialzunahme anzupassen. Diese Isolierhülle erstreckt sich in der Längsrichtung des Ap parates und bildet ein Rohr, das im wesent lichen das Spannungsgefälle zwischen den Wicklungen aufnimmt.
Der zunehmenden Spannung entsprechend ist es bekannt, mehrere Isolierrohre verschiedener Länge treppenför- mig übereinanderzuschieben und auch die Oberspannungswicklung in Gruppen zu unter teilen, die auf den Stufen der Isolierrohre ebenfalls stufenförmig angeordnet sind.
Zwecks Steuerung des Potentials sind dabei Metall einlagen in der Isolierhülle angeordnet, die mit den Enden der verschiedenen Wicklungs- gruppen elektrisch verbunden sind. Bei höch sten Spannungen ist man aber gezwungen, die Isolierschichten so stark zu bemessen, dass die darin betriebsmässig entstehende Ver lustwärme nicht mehr ohne besondere Mittel abgeführt werden kann.
Bei zylindrischen, gegebenenfalls mit Endflanschen- versehenen, konzentrischen Isolierrohren ist es daher be kannt, die Isolierrohre mit gegenseitigem Ab- stand-anzuordnen und durch die so entstehen den konzentrischen Schlitze auf natürlichem oder künstlichem Wege Kühlflüssigkeit um laufen ..zu -lassen, wobei von diesen -ein we sentlicher Teil des Potentialgefälles zwischen den Wicklungen aufgenommen wird.
Nach<B>,</B> der Erfindung werden nun auch bei dem Transformator mit- treppenförmig ab ge-_ stuften Wicklung und Isolation die Gruppen der Oberspamiungsspulen auf den Enden der durch zylindrische Kühlschlitze voneinander getrennten Isolierhüllen satt derart aufge bracht, dass zwischen den übereinander be nachbarten Wicklungsgruppen ein waagrech ter Kühlschlitz verbleibt, der die Kühlmittel- zufuhr zu dem senkrechten Längsschlitz zwi schen den diesen Spulengruppen zugeordneten Isolierhüllen bildet;
ferner werden die Wan dungen der Isolierzylinder mit einem Metall belag versehen, der an der Stelle der waag rechten Kühlschlitze mit den angrenzenden Spulen leitend verbunden ist, damit das<B>01,</B> das ja eine kleinere Dielektrizitätskonstante hat als der feste Isolierzylinder, dielektrisch völlig entlastet wird.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele für die Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 den Längsschnitt durch die Wicklung einer Säule eines Transformators mit Hochspannungsanschluss am obern Wick lungsende und Fig. 2 das gleiche mit Hoch spannungsanschluss in der Säulenmitte.
In beiden Figuren bedeutet cx den Eisen kern und L die Unterspannungswicklung. Gemäss Fig. 1 ist die Oberspannungswicklung in drei Gruppen<I>e, d, e</I> unterteilt, von denen die untere geerdet und dem untern Kernjoch benachbart ist.
Sie sitzt satt auf dem untern Ende des innern der drei Isolierzylinder t, g, lt. Die mittlere Wicklungsgruppe d hat grösse ren Durchmesser und sitzt auf dem untern Ende des mittleren Isolierzylinders y, und die dritte, obere Wicklungsgruppe P, die noch grösser im Durchmesser ist, ist auf dem un tern Ende des obern Isolierrohres /a aufgebracht. Oberhalb der Gruppe e mit. der höchsten Spannung sind die Isolierzylinder zu Flan schen i umgebogen.
Zwischen dem Isolierrohr f und der Unterspannungswicklung b bezw. der Eisensäule a ist ein von Flüssigkeit durchströmter Kanal lr freigeblieben, und ebenso strömt die Kühlflüssigkeit durch die Schlitze <I>m</I> und<I>n</I> zwischen den drei Isolier- rohren <I>j; g, h,</I> wohin sie durch die waag rechten Schlitze r und s gelangt.
Die Wandungen der Isolierrohre sind zur dielektrischen Entlastung der Kühlflüssigkeit mit Metallbelägen o versehen, die gestrichelt dargestellt und mit den anliegenden Enden der Spulengruppen c, i, e elektrisch verbun den sind.
Bei der Ausführungsform mit 'Mittel- klemme nach Fig. 2 ist die Wicklung in zwei symmetrischen Hälften parallelgeschaltet, so dass die mittlere Gruppe d der Oberspannungs- wicklung das höchste Potential aufweist. Die beiden äussern Gruppen ei, c2 sind geerdet und sitzen satt auf den beiden Enden des innern Isolierzylinders f, während die mittlere Gruppe d mit der Oberapannungsklemme /) auf dem kürzeren Isolierzylinder g aufge schoben oder aufgewickelt ist.
Wie bei Fig. 1 sind Kühlflüssigkeitsschlitze k und m mit po tentialverbundenen Metallbelägen o vorhan den, die durch waagrechte Kühlschlitze ri, 2-2 mit denn äussern Flüssigkeitsvorrat kommu- nizieren.
Andere Ausführungsformen der Erfindung sind natürlich möglich, beispielsweise eine grössere Stufenunterteilung, ferner die weiter gehende Unterteilung der Spulengruppen bezw. ihre Zusammensetzung aus mehreren oder vielen Einzelspulen. In den Spulen können zwecks besserer Kühlung Längsschlitze vor gesehen sein, die dem Umlauf der Kühlflüssig keit dienen und die Wärme aus der Wicklung abführen.
Als satt auf den Enden der Isolier- hüllen aufliegende Teile der Oberspannungs- spulen können auch vorgeschobene Wicklungs- lagen dienen. Die Wicklung kann auf mehrere Kernsäulen verteilt sein, deren hochspannungs seitiges Schlussjoch von den Isolierhüllen um fasst wird und zum Beispiel U-förmig gebogen sein kann. Der Ölumlauf kann durch natür lichen Auftrieb oder durch künstliche Pump vorrichtungen bewirkt werden.
Voltage transformer for very high voltages, especially for testing or testing purposes. Voltage transformers for very high voltages, in particular voltage converters and test transformers, are advantageously designed in such a way that their potential increases as evenly as possible in the longitudinal direction of their core from one expediently earthed end to the other end or from both ends towards the middle.
In the first case, the ends of the insulating sleeve are to be extended far beyond the high-voltage end of the winding and appropriately folded over. In general, the thickness of the insulating sleeve between the high-voltage winding on the one hand and the low-voltage winding and the core on the other hand is adapted to the potential increase. This insulating sleeve extends in the longitudinal direction of the Ap parates and forms a tube that essentially absorbs the voltage gradient between the windings.
Corresponding to the increasing voltage, it is known to push several insulating tubes of different lengths on top of one another in steps and also to divide the high-voltage winding into groups which are also arranged in steps on the steps of the insulating tubes.
In order to control the potential, metal inserts are arranged in the insulating sleeve, which are electrically connected to the ends of the various winding groups. In the case of the highest voltages, however, one is forced to dimension the insulating layers so thick that the heat lost during operation can no longer be dissipated without special means.
In the case of cylindrical concentric insulating tubes, optionally provided with end flanges, it is therefore known to arrange the insulating tubes at a mutual distance and through which the concentric slots are created in a natural or artificial way to allow coolant to circulate, whereby from this -a essential part of the potential gradient between the windings is absorbed.
According to the invention, in the transformer with stepped winding and insulation, the groups of the spam coils are placed on the ends of the insulating sleeves separated from one another by cylindrical cooling slots in such a way that between the A horizontal cooling slot remains on top of one another be adjacent winding groups, which forms the coolant supply to the vertical longitudinal slot between the insulating sleeves assigned to these coil groups;
Furthermore, the walls of the insulating cylinder are provided with a metal coating that is conductively connected to the adjacent coils at the location of the horizontal cooling slots, so that the <B> 01 </B> that has a lower dielectric constant than the fixed insulating cylinder , dielectrically is completely relieved.
In the drawing, two execution examples for the invention are shown, namely Fig. 1 shows the longitudinal section through the winding of a column of a transformer with high-voltage connection at the upper winding end and Fig. 2 the same with high-voltage connection in the middle of the column.
In both figures, cx means the iron core and L the low-voltage winding. According to FIG. 1, the high-voltage winding is divided into three groups <I> e, d, e </I>, of which the lower one is grounded and is adjacent to the lower core yoke.
It sits full on the lower end of the inside of the three insulating cylinders t, g, lt. The middle winding group d has a larger diameter and sits on the lower end of the middle insulating cylinder y, and the third, upper winding group P, which is even larger in diameter is applied to the lower end of the upper insulating tube / a. Above group e with. At the highest voltage, the insulating cylinders are bent into flanges i.
Between the insulating tube f and the low voltage winding b respectively. A channel Ir through which liquid flows remains free in the iron column a, and the cooling liquid likewise flows through the slots <I> m </I> and <I> n </I> between the three insulating tubes <I> j; g, h, </I> where it goes through the horizontal slots r and s.
The walls of the insulating tubes are provided with metal coatings o for dielectric relief of the cooling liquid, which are shown in dashed lines and are electrically connected to the adjacent ends of the coil groups c, i, e.
In the embodiment with the middle terminal according to FIG. 2, the winding is connected in parallel in two symmetrical halves, so that the middle group d of the high-voltage winding has the highest potential. The two outer groups ei, c2 are grounded and sit snugly on the two ends of the inner insulating cylinder f, while the middle group d with the upper tension clamp /) is pushed or wound up on the shorter insulating cylinder g.
As in FIG. 1, there are cooling liquid slots k and m with potentially connected metal coatings o, which communicate with the external liquid supply through horizontal cooling slots ri, 2-2.
Other embodiments of the invention are of course possible, for example a larger subdivision of steps, further subdivision of the coil groups respectively. their composition from several or many individual coils. In the coils longitudinal slots can be seen for better cooling, which serve to circulate the cooling liquid and dissipate the heat from the winding.
Advance winding layers can also serve as parts of the high-voltage coils that lie snugly on the ends of the insulating sleeves. The winding can be distributed over several core columns, the high-voltage-side end yoke of which is encompassed by the insulating cover and can be bent into a U-shape, for example. The oil circulation can be brought about by natural buoyancy or by artificial pumping devices.