Hochspannungswicklung, insbesondere von Trockentransformatoren. Die Zierstellung von Troekenspann imgs- wandlern, namentlich für mittlere und höhere Spannungen, scheitert meist an der Schwierig keit., die Hochspannungswicklung dielektriseh vollkommen dicht, d. h. so auszuführen, dass die elektrische Beanspruchung nur in festem Dielektrikum liegt und jegliche von Luft oder Gas erfüllte Hohlräume vermieden werden. Bei 14Zesswandlern für kleinere Spannungen, z. B. bis zu 2000 Volt, treten diese Schwierig keiten praktisch nicht auf.
Hier können auch kleine Hohlräume innerhalb des Wicklungs körpers in Kauf genommen werden.
Erfindungsgemäss werden die genannten Schwierigkeiten dadurch beseitigt, dass die Wicklung so vielfach in in Reihe geschaltete Abschnitte unterteilt ist, dass die auf einen Abschnitt, entfallende Spannung höchstens 2000 Volt beträgt. Dabei ist durch einen wenigstens halbleitenden Belag von einem Wicklungsanfang beginnend unter Zwischen schaltung von Isolation der erste Wicklungs abschnitt eingehüllt und der Belag mit der Verbindungsleitung zum zweiten, ebenfalls iso lierten Abschnitt verbunden. Ferner sind un ter Zwischenschaltung von Isolation der erste und der zweite Abschnitt. gemeinsam durch einen weiteren, wenigstens halbleitenden und mit der Verbindungsleitung zum dritten Ab schnitt verbundenen Belag eingehüllt.
Die Erfindung wird an Hand der Zeich nung näher erläutert, die Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darstellt. Fig. 1 zeigt unter Fortlassung der rnter- spannungswicklung schematisch die Oberspan nungswicklung eines einseitig geerdeten Span- nungswandlers für höhere Spannungen. Seine Oberspannungswicklung ist. in zahlreiche Ab schnitte tmterteilt, von denen in der Zeich nung der Einfachheit halber nur vier, 1 bis 4, dargestellt sind.
Die Abschnitte sind durch Verbindungsleitungen 5 bis 7 in Reihe ge schaltet. An den Abschnitt 1 ist ein Hochspan nung führender Anschlussleiter 8 angeschlos sen. Der Abschnitt 4 ist mit der Erde E ver bunden. 9 ist der Eisenkern.
Der Abschnitt 1 ist zusammen mit dem Anschlussleiter 8 in eine Isolierschicht 10 ein gehüllt. Auf der Isolierschicht sitzt ein leiten der oder halbleitender Belag 11, der jedoch am Anschlussende des Leiters 8 einen Teil der Isolierschicht unbedeckt lä.sst und beispiels weise wie bei sogenannten Kondensatorklem- men in einem Elektrodenring oder dergleichen endigen kann. Der Belag 11 ist aussen mit einer Isolierschicht 12 bedeckt, die auch wie der zum Teil den Anschlussleiter 8 umschliesst und sich in einer Isolierschicht des Wicklungs abschnittes 2 fortsetzt.
Die Wicklungsab schnitte 1 und 2 sind zusammen mit einem leitenden Belag 13 umhüllt usw., bis man schliesslich zu einer sämtliche Abschnitte 1 bis 4 einhüllenden Isolierschicht 14 gelangt, die wieder von einem leitenden Belag 15 unter Freilassung einer Randzone 140 eingehüllt. ist. Der Belag 11 ist mit dem Verbindungs leiter 5, der Belag 73 mit dem Verbindungs leiter 6 verbunden usw. Der äusserste Belag 15 ist geerdet.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Isolationsan ordnung, bei der die beiden Enden der Ober spannungs wicklung beliebig geschaltet sein kön nen, und bei dem die Isolationsanordnung der vorgeschriebenen Prüfspannung gegen Erde standhalten mass. Die Anordnung lässt sieh spiegelbildlich aus der nach Fig.1 ableiten. Der äussere leitende Belag 150 ist hier nicht geerdet, sondern etwa mit der Mitte der Wick lung, dem Verbindungsleiter 16 der mittleren Wicklungsabschnitte 17, 18 verbunden.
Er umschliesst nach beiden Seiten die gegen die Ansehlussleiter 19, 20 zu folgenden Wieklungs- abschnitte, die genau so wie in Fig. 1 immer wieder abwechselnd mit Isolier- und Leit schichten eingehüllt. sind. Bei der Prüfung mit der vorgeschriebenen Prüfspannung liegt die ganze Wicklung, also auch der äussere Belag 150, an dieser Spannung. Er mass also gegen die volle Prüfspannung isoliert sein.
Zu diesem Zweck ist die gesamte Wicklung in einen ent sprechend dieser Spannung bemessenen Iso- lierkörper 21 eingeschlossen, der nach den Leitern 19 und 20 zu in Isolatoren 190, 200 ausläuft. Der Körper 21 hat einen reit dicken Linien angedeuteten innern Belag 210 und einen ebensolchen äussern Belag 211, der aber den äussern Umfang der Ansehlussisolat.oren 190, 200 freilä.sst. Der äussere Belag 211 liegt an Erde E, der innere Belag 210 ist bei 22 mit dem Belag 150 verbunden.
Dadurch sind etwaige Lufträume zwischen den Belägen 150, 210 dielektriseh kurzgeschlossen. Die Isolation gegen Prüfspannung macht also dank der Ei-- findung keine Schwierigkeiten, weil hier nur die Aufgabe bestellt, einen Körper, nämlich die Hochspannungswicklung, dessen gesamte Aussenfläelie das gleiche Potential hat, gegen Erde zu isolieren. Die Verhältnisse liegen hier also ähnlich wie bei einem Dui-ehfülirungsiso- lator oder einem Stromwandler.
Auch hin sichtlich der Prüfung mit Prüfspannung kön nen also etwaige Lufteinschlüsse in der Wick lung keine Rolle spielen. Die Isolier- und Leitsehiehten können in bekannter Weise durch Bandagieren, Spritzen, Tauchen oder dergleichen hergestellt werden.
Um namentlich bei fein unterteilten Wickluil- gen den Arbeitsaufwand für die Herstellung herabzudrücken, können die Wicklungsab schnitte und -absehnittsgruppen durch Sprit zen oder Tauchen in abwechselnd isolierenden und leitenden Laek her-estellt werden, wie dies beispielsweise an Hand der Fig. 3 und 7 erläutert werden soll.
So können beispielsweise die einzelnen Wicklun-sabsclinitte 31 bis 34, von denen der --'#bselinitt 31 finit einem An schlussleitev 35 und alle Abschnitte mit Ver bindungsleitern 36 bis 39 versehen sind, zu nächst getränkt und mit einer Isolierschicht 40 überzogen werden, Fig. 3.
Sodann wird der Abschnitt 31 für sieh allein durch Tauchen in leitenden. oder halbleitenden Lack mit einem leitenden Belag- 41 versehen, der die Randzone 400 der Isolierschielit -10 treilässt. Der Atl- sehlussleiter 36 wird zuvor blank gemacht, da mit der Belag 41 eine leitende Verbindung mit ihm erhält.
Dann wird, wie Fig. 5 zeigt, der Abschnitt. 32 angefügt, die Leiter 36 mit einander verbunden, und beide Abschnitte durch Tauchen mit einer Isoliersehieht -12 ver sehen.
Hierauf werden beide Abschnitte, wie Fig. 6 zeigt., mit einem leitenden Bela\; -3 ge meinsam rangeben, der wieder die Randzone der Isoliersehiclltf-2 freilä 1,@t. Dann werden beide Teile, wie Fig. 7 zeigt, wieder mit einer Isolierseliielit. 44 versehen und der @ichlnn,s- absehnitt 33 < iit-efügt usf.
Dieses Aufbringen der Isolier- und Leit- schichten derart, dal> keine Hohlräume ent stehen, nia.eht keine Scltwierig>.keiten, da lAei. nicht durchtränkt werden iiiuf-.1, sondern nur Überzü-e herzustellen sind.
Es können also dazu Isolierstoffe -Lind leitende Lacke verwendet werden, die all sieh zur Isolationstränlung un- geeignet sind, weil sie nicht in die Poren ein dringen.
-.Man kann also beispielsweise ancb stark vorgehärtete Kunststoffe verwenden. Besser wird es jedoch sein, ohne Abseheidung von Stoffen unter Zusatz voll Härtern, här tende Kunstharze zu benutzen, die möglichst rasch härten, damit die verschiedenen Uniliiil- hingen unmittelbar nacheinander vorgenom- inen werden können.
Als leitenden oder halb leitenden Laek kann man dabei die gleichen Kunstharze verwenden, wenn man sie mit lei tenden Füllstoffen, wie Aluminiumpulver oder dergleichen, füllt. Auf diese Weise lässt sieh an den Stellen, an denen leitende und isolierende Schichten in mehrfachem Wechsel aufein- anderfolgen, jede Hohlraumbildung vermei den, so da.ss also die elektrische Beanspruchung anssehliesslieh im festen Dielektrikum verläuft.
High-voltage winding, especially of dry-type transformers. The decorative position of Troekenspann img transducers, especially for medium and higher voltages, usually fails due to the difficulty of making the high-voltage winding completely dielectrically tight, i.e. H. designed so that the electrical stress is only in the solid dielectric and any cavities filled with air or gas are avoided. With 14 voltage transformers for lower voltages, e.g. B. up to 2000 volts, these difficulties practically do not occur.
Here, small cavities within the winding body can also be accepted.
According to the invention, the stated difficulties are eliminated in that the winding is subdivided so many times into sections connected in series that the voltage allotted to one section is at most 2000 volts. In this case, the first winding section is enveloped by an at least semiconducting coating starting from the beginning of the winding with the interposition of insulation and the coating is connected to the connecting line to the second, also insulated section. Furthermore, the first and second sections are interposed with insulation. encased together by a further, at least semiconducting and with the connecting line to the third section connected covering.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which shows the Ausführungsbei games of the subject invention. 1 shows, omitting the low voltage winding, schematically the high voltage winding of a voltage converter grounded on one side for higher voltages. Its high voltage winding is. tmterteils into numerous sections, of which only four, 1 to 4, are shown in the drawing for the sake of simplicity.
The sections are connected in series by connecting lines 5 to 7. At section 1, a high voltage leading connection conductor 8 is ruled out. Section 4 is connected to the earth E. 9 is the iron core.
The section 1 is encased together with the connection conductor 8 in an insulating layer 10. A conductive or semiconductive coating 11 sits on the insulating layer, which however leaves part of the insulating layer uncovered at the connection end of the conductor 8 and can, for example, end in an electrode ring or the like as in so-called capacitor terminals. The covering 11 is covered on the outside with an insulating layer 12 which, like the one, also partially encloses the connection conductor 8 and continues in an insulating layer of the winding section 2.
The Wicklungsab sections 1 and 2 are covered together with a conductive coating 13, etc., until one finally arrives at an insulating layer 14 enveloping all of the sections 1 to 4, which is again encased by a conductive coating 15, leaving an edge zone 140 free. is. The covering 11 is connected to the connecting conductor 5, the covering 73 to the connecting conductor 6, etc. The outermost covering 15 is grounded.
Fig. 2 shows schematically an Isolationsan order in which the two ends of the upper voltage winding can be switched NEN as desired, and in which the insulation arrangement withstand the prescribed test voltage to earth mass. The arrangement can be derived from the mirror image of FIG. The outer conductive coating 150 is not grounded here, but rather with the middle of the winding, the connecting conductor 16 of the middle winding sections 17, 18 connected.
On both sides, it encloses the rocking sections to be followed against the connection conductors 19, 20, which, exactly as in FIG. 1, are repeatedly wrapped with insulating and conductive layers. are. When testing with the prescribed test voltage, the entire winding, including the outer covering 150, is connected to this voltage. So it was supposed to be isolated from the full test voltage.
For this purpose, the entire winding is enclosed in an insulating body 21 which is dimensioned according to this voltage and which ends after the conductors 19 and 20 in insulators 190, 200. The body 21 has an inner coating 210, indicated by thick lines, and an outer coating 211 of the same kind, which, however, leaves the outer circumference of the connection isolators 190, 200 free. The outer covering 211 lies on earth E, the inner covering 210 is connected to the covering 150 at 22.
As a result, any air spaces between the coverings 150, 210 are dielectrically short-circuited. Thanks to the invention, the insulation against test voltage does not cause any difficulties because the only task here is to insulate a body, namely the high-voltage winding, the entire outer surface of which has the same potential, from earth. The conditions here are similar to those of a double-acting isolator or a current transformer.
With regard to testing with test voltage, any air inclusions in the winding cannot play a role. The insulating and conductive sleeves can be produced in a known manner by bandaging, spraying, dipping or the like.
In order to reduce the amount of work involved in production, especially in the case of finely divided windings, the winding sections and groups of sections can be produced by spraying or dipping in alternating insulating and conductive layers, as explained for example with reference to FIGS shall be.
For example, the individual winding sections 31 to 34, of which the - '# bselinitt 31 finite a connection conductor 35 and all sections are provided with connecting conductors 36 to 39, are first impregnated and covered with an insulating layer 40, Fig 3.
Then section 31 is made conductive by itself by dipping into it alone. or semiconducting lacquer is provided with a conductive coating 41, which leaves the edge zone 400 of the isolating schielit -10. The Atlas conductor 36 is made bare beforehand, since with the covering 41 it is connected to it.
Then, as shown in Fig. 5, the section becomes. 32 attached, the conductors 36 connected to each other, and see both sections by immersion with an insulating -12 ver.
Then, as shown in FIG. 6, both sections are covered with a conductive coating; -3 together, which again exposes the edge zone of the insulating cover-2 1, @ t. Then both parts, as shown in FIG. 7, are again provided with an insulating strip. 44 and the @ ichlnn, s- section 33 <iit-e adds etc.
This application of the insulating and conductive layers in such a way that no cavities are created is never a problem, as there are no problems. not to be saturated iiiuf-.1, only overlays are to be produced.
It is therefore possible to use insulating materials -ind conductive lacquers, which are all unsuitable for impregnating insulation because they do not penetrate the pores.
So you can, for example, use heavily pre-hardened plastics. It will be better, however, to use hardening synthetic resins without separating substances with the addition of full hardeners, which harden as quickly as possible, so that the various uniliiilings can be carried out immediately one after the other.
As a conductive or semi-conductive Laek you can use the same synthetic resins if you fill them with lei border fillers, such as aluminum powder or the like. In this way, the formation of cavities can be avoided at the points where the conductive and insulating layers alternate in multiple alternations, so that the electrical stress then runs in the solid dielectric.