CH214701A - Transformator mit konzentrischen Wicklungen. - Google Patents

Description

  Transformator mit konzentrischen Wicklungen.    Transformatoren mit     konzentrischenWick-          lungen    werden in üblicher Weise aus ein  zelnen Scheibenspulen zusammengesetzt. Diese  Anordnung hat den     Nachte-il,    dass die     Erd-          kapazität    gross ist-, gegenüber der Kapazität  Spule zu     Spule,    und dass deshalb auftreffende       Überspannungswellen    sehr steil in die Wick  lungen eindringen. Man hat durch besonders  starke Drahtisolation versucht, die Ent  stehung von     Windungs-    oder     Spulendurch-          schlägen    zu verhindern.

   Diese verstärkte  Drahtisolation ist aber bei Transformatoren  mit hohen Spannungen insofern nachteilig,  als sie viel Platz beansprucht     und    die  Abfuhr der Verlustwärme des Kupfers       verschlechtert,    wodurch grössere Kupfer  querschnitte, das     heisst    teurere Ausführun  gen erforderlich werden.

   Es ist gelungen,  durch Einführung von metallischen Schil  dern, welche die Hochspannungswicklung  gegen die     Unterspannungswicklung    und den  Kasten abschirmen und mit dem Wicklungs  anfang verbunden sind, eine stossfeste oder    schwingungsfreie Wicklung zu     bekommen,     welche keiner verstärkten Drahtisolation  mehr bedarf.     Dieser        Überspannungsschutz     wird aber bei Transformatoren mit hohen  Spannungen sehr teuer, weil der Schild  gegen andere Teile der Wicklung gut isoliert  sein und die volle Prüfspannung gegen den  Nullpunkt des     Transformators    aushalten  muss.

   Eine andere Lösung besteht darin, die  Hochspannungswicklung nicht aus Scheiben  spulen aufzubauen, sondern als Röhrenspule  mit in Serie geschalteten Lagen. Die grosse  innere Kapazität einer solchen     Röhrenlagen-          spule    verleiht ihr eine bedeutende Stossfestig  keit, sie hat aber wie die vorhergehende An  ordnung den Nachteil, bei hohen Spannun  gen recht teuer zu werden, und zwar     aus     dem     Grunde,    weil nun die induzierten       Lagenspannungen    derart hohe Werte errei  chen, dass nur mit kostspieligen Zwischen  isolationen genügende Sicherheit von Über  schlägen von einer Lage zur andern erzielt  werden kann.

        Gegenstand der Erfindung ist nun ein  Transformator mit konzentrischen Wicklun  gen, bei welchem erfindungsgemäss die stoss  gefährdeten Wicklungsteile.,     Anfang,    Ende  und     Anzapfungen,    als     Röhrenlagenspulen     und die übrigen Wicklungsteile als     Schei-          benlagenspulen        ge-,vickelt    sind.

   Auf diese  Weise werden die Vorteile der     Scheibenspu-          lenanordnung    - nämlich die geringen in  duktiven Spannungsunterschiede von Spule  zu Spule und die einfache Fabrikation   mit den der     Lagenwic-klung    eigenen Vortei  len der grossen innern Kapazität und der  grossen     Stossfestigkeit    vereinigt.

   Hierdurch  wird     eine    stossfeste     Transformatoranordnung     erreicht, ohne die Zuhilfenahme von kost  spieligen und die Verlustwärme schlecht  wegführenden Isolationsbarrieren; in den  Teilen mit     Röhrenlagenspu        Alen    wird die  Spannungsdifferenz zwischen den einzelnen  Lagen infolge der verhältnismässigen Klein  heit dieser Spulen auf ein     1Tass    zurück  geführt, das keine besonderen Schutzvorkeh  rungen mehr erfordert. Man kann auf diese  Weise     mit    demselben kleinsten Wickelraum,  der die     Scheibenlagenspulen    auszeichnet,  auch eine stossfeste Wicklung für höchste  Spannungen aufbauen.  



  In der     Zeichnung    sind     Ausführungsbei-          spiele    der Erfindung dargestellt, und zwar       zeigt        Fig.    1 schematisch die grundsätzliche  Wicklungsanordnung im Schnitt,     während     die     Fig.    2-6 besondere Ausführungsarten  der     Röhrenlagenwicklungen    zeigen, nämlich  ,die     Fig.    2, 4 und 5 im Schnitt,     Fig.    3 und  6 in Ansicht.  



  In     Fig.    1 sind mit a. die Röhrenlagen  spulen am Anfang und Ende der     Transfor-          matorwicklung    bezeichnet und mit b die       Scheibenlagenspulen;    c sind metallische oder  metallisierte Schutzringe, welche an den       Übergangsstellen    der     Röhrenlagenspulen        a     in die     Scheibenlagenspulen    b zur Dämpfung  von     Schwingungen    eingebaut sein können.  die an diesen Stellen zufolge der     Kapazitäts-          sprünge    leicht entstehen.

   Zweckmässig er  hält jede Lage der Röhrenspule mindestens  zwei     Windungen,    wobei der     Wickelraum    der    Röhrenspule weniger als     i/3    der gesamten       -NVicILelhöhe    beträgt.  



       Fig.    \? zeigt eine Anordnung der     Röhren-          lagenspulen        a,    bei     welcher    jede Lage durch       Verdrillung    ihrer     Windungen    1 bis 6 mit  denjenigen der übrigen Lagen die gleiche  Kapazität gegen Erde erhält. wodurch eine  gleichmässige     Spannungsverteilung    über die  Spule gewährleistet ist.

   Es werden sechs  Drähte miteinander zu einer ersten Lage     --e-          wiehelt,        beiml\bergang    auf die     näcbsteLage     wird der oberste Draht (6) so .abgebogen,  dass er als unterster Draht dieser zweiten  Lage auftritt. der     unterste    Draht der ersten  Lage (1)     rückt    auf ihn auf,     der    zweite unter  ste (?)     erscheint    nun als dritter Draht usw.;

    beim     über,,-ang    auf     jc,de    nächste Lage wie  derholt sich diese V     erdrillung,    und zwar so  lange, bis der Draht 1 das ganze     Streufeld     der Spulen durchlaufen hat und in der sechs  ten Lage als oberster Draht erscheint.

   Wie  die     Fig.    ? zeigt, läuft nun automatisch jeder  andere der sechs Drähte ebenfalls durch das  g     o          anze        Spulenstreufeld,    so     dass    jeder einzelne  Draht     dieselbe    Kapazität gegen Erde erhält,       wodurch    eine gleichmässige Spannungsvertei  lung     über    die     Spule    gewährleistet ist.

       Fig.    3  zeigt eine Lage einer     Röhrentlabenspule    mit  senkrecht zur     Spulenachse    verlaufenden       Kühlschlitzen        diircli    Spreizung der     Windun-          -    e n<B>,</B> w,<B>(1</B>     Fi-.    4 eine     Röhrenlagenspule     Z<B>7,1</B>     älireii    2D  mit in der     Achsenriehtung    der Spule verlau  fenden     Kiililschlitzen    angibt.

   Die senkrecht       zur        Säulenachse        nach        Fi--.    3 verlaufenden       Kühlschlitze    können nach jeder oder minde  stens nach jeder zweiten     -\Vindung    vorge  sehen werden.     Fig.    5 zeigt eine     Röhren-          lazenspule    mit     axialen        Kiihlschlitzen,        welche     für     Höcl>>tspantilingen    geeignet und mit  einer     La-enisolation        i    versehen ist.

   Diese       Isolation    kann wegen der geringen     Kürze     der Spulen in einfacher Weise durch Um  wickeln von     Hochwertigem    Isolierstoff, zum       Beispiel    Papier, und     nachfolgendes    einseiti  ges Auftrennen     des        Wickel:

      hergestellt wer  den.     Fig.    6 zeigt schliesslich noch eine     Röh-          renlagenspule    mit senkrecht zur     Spulenachse     liegenden Kühlschlitzen, bei welcher die      Wicklung derart ist, dass der Anfang A der  jeweils ersten und das Ende E der jeweils  zweiten Lage in der gleichen oder ange  nähert gleichen     Spulenebene    liegen, wodurch  Verbindungen vom untern Ende einer Lage  zum     obern    Ende der folgenden Lage vermie  den werden, was     eine    gute Auflage der fer  tigen Spule ermöglicht. Auch hier können  die Kühlschlitze nach jeder oder mindestens  nach jeder zweiten Windung vorgesehen  sein.  



  Die     Röhrenlagenspulen    werden mit Vor  teil so gewickelt, dass die einzelnen Windun  gen senkrecht zur     Spulenachse    liegen, wobei  die Übergänge in den Windungen durch       Kröpfungen    gebildet werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Transformator mit konzentrischen Wick lungen, dadurch gekennzeichnet, dass die stossgefährdeten Wicklungsteile, Anfang, Ende und Anzapfungen, als Röhrenlagen spulen und die übrigen Wicklungsteile als Scheibenlagenspulen gewickelt sind. UNTERANSPRüCHE 1. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an den Über gangsstellen der Röhrenlagenspulen in die Scheibenlagenspulen Schutzringe angebracht sind. 2.

   Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, -dass die Drähte der Röhrenlagenspulen so aufeinander gewickelt sind, dass jeder Draht wechselweise über die Spulenlä.nge verteilt von der untersten in die oberste Wickellage gelangt. 3. Transformator nach Patentanspruch; dadurch gekennzeichnet, dass in den Röhren lagenspulen zwischen den Windungen quer zur Spulenachse verlaufende Kühlschlitze angebracht sind. 4.

   Transformator nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, @dass mindestens nach jeder zweiten Windung einer Lage ein Kühlschlitz vorhanden ist. 5. Transformator nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergänge von einer Windung zur andern bei aufein- anderfolgenden Lagen am Umfang gegenein ander versetzt sind. 6. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, d.ass die Röhren lagenspulen derart gewickelt .sind, dass der Anfang der einen und das Ende der anlie genden andern Lage in gleicher oder an nähernd gleicher Spulenebene liegen. 7.

   Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Wicklungslagen der Röhrenlagen spule axiale Kühlschlitze vorhanden sind. B. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lagen,der Röhrenlagenspulen an mindestens einer Längsseite einen Mantel aus festem, hochwertigem Isolierstoff besitzen. 9. Transformator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren lagenspulen so gewickelt sind, dass ihre Win dungen senkrecht zur Spulenachse Ziegen.