<Desc/Clms Page number 1>
Hochspannungswicklung von Transformatoren mit Spannungssteuerung Hochspannungswicklungen von Transformatoren werden bekanntlich durch Stossspannungen steiler Front hohen dielektrischen Beanspruchungen ihrer Wicklungsisolation unterworfen, wobei die Intensität dieser Beanspruchungen von den kapazitiven Verhältnissen abhängig ist.
Es hat sich bekanntlich gezeigt, dass die Spannungsbeanspruchung einer Wicklung in solchen Fällen geringer wird, wenn das Verhältnis von Wieklungs- und Erdkapazität grösser ist und dadurch die Spannungsverteilung längs der Wicklung weitgehend einen mehr linearen Verlauf hat. Diese Bedingung ist aber gewöhnlich nicht vorhanden, so dass besondere Mittel für die Beeinflussung und Verbesserung der Spannungsverteilung und der kapazitiven Verhältnisse notwendig sind.
So ist es bekannt, durch ausserhalb der Wicklung in der Hauptisolation liegende Einrichtungen, wie Schutzringe, Schilder, Steuerringe und -beläge eine bessere Stossspannungs- verteilung längs der Wicklung zu erzwingen. Diese Massnahmen vergrössern jedoch die Hauptisolation und erschweren ihre Herstellung durch Einfügung der Schirme erheblich. Bei nicht genügend sorgfältiger Ausführung kann sogar die Isolation geschwächt werden.
Man hat deshalb vorgeschlagen, die Windungen selbst zur kapazitiven Spannungssteuerung heranzuziehen. Zu diesem Zweck werden Windungen nebeneinander gewickelt, die elektrisch nicht unmittelbar Iiintereinan- dergeschaltet sind, indem durch zusätzliche Verbindungen innerhalb der Wicklung die Anfangs- und Endwindungen einer Teilspule über die Nachbarwindungen kapazitiv gekoppelt sind.
Hierbei verstärkt sich die kapazitive Wirkung zwischen den Windungen, so dass die Spannungsverteilung verbessert wird. Diese Massnahme hat aber bei der üblichen Wicklungsanordnung den Nachteil, dass innerhalb Verbindungen notwendig sind, deren Herstellung schwierig ist und welche die Fabrikation erschweren.
Erfindungsgemäss wird nun für eine Transformatorenwicklung, bestehend aus mehreren Scheibenspulen, bei denen nebeneinander elektrisch nicht iinmittefbar hinterein- andergeschaltete Windungen angeordnet sind, vorgeschlagen, dass die Scheibenspulenwick- lung in zwei Gruppen aufgeteilt wird, und, dass jeweils Windungen einer Wicklungs- gTuppe mit Windungen der andern Wicklungsgruppe ' hintereinandergeschaltet sind, derart, dass die Verbindungen zwischen den Wicklungsgruppen ausserhalb derselben lie., gen.
Hierdurch wird der, genannte Nachteil vermieden, und es ist möglich, die Verbindungsleitungen leicht herzustellen und in einfacher Weise zu isolieren.
Wird die Wicklung auf einer Säule angebracht, so ordnet man die beiden Gruppen der Wicklung koaxial an. Werden dagegen insbesondere bei hohen Leistungen mehrere
<Desc/Clms Page number 2>
Säulen je Wicklung vorgesehen, so ordnet man die beiden Gruppen auf verschiedenen Säulen an.
Um die Verbindungen ausserhalb der Scheiben machen zu können, ist es zweckmässig, einen zusammenhängenden Wicklungsteil sich über eine grade Anzahl von Scheiben, also mindestens über zwei Scheiben, erstrecken zu lassen. Man geht dann in die eine Scheibe an der Aussenseite hinein, dann an der Innenseite in die zweite Scheibe über und kann den Wicklungsteil wieder auf der Aussenseite herausführen, wo man ihn eingeführt hat. Auf diese Weise kann man die Verbindungen immer an der gleichen Seite - der Scheibe anordnen. Es ergibt sich hierbei ferner als zweckmässig, auch die Zuführung zu der ganzen Wicklung in der Mitte zwischen den beiden Wicklungsgruppen anzubringen.
Die Figur zeigt als Beispiel eine auf einer Säule aufgebaute Seheibenspulenwick- lung, die in zwei Gruppen 1 und 2 aufgeteilt ist. Es ist die Wicklung im Schnitt dargestellt, die Säule selbst der übersicht- lichkeit halber weggelassen. Die Zuleitung 3 zur ganzen Wicklung ist in der Mitte an der untern Scheibe 4 der obern Gruppe 1 mit der äussersten Windung 5 verbunden. Den Schritt der Windungen zeigen die Verbindungslinien 6 an. Diese Verbindungen sind in Wirklichkeit natürlich nicht ausserhalb der Scheibe vorhanden, sondern sollen nur den spiraligen Übergang von einer Windung zur andern innerhalb der Scheibe darstellen.
Sie sind ausserhalb gezeichnet, iun den Zusammenhang der einzelnen Windungen besser andeuten zu können. Es wird bei dem Wiu- dungsschritt immer eine Windung ausgelassen. Die dazwischenliegenden Windungen sind eingesehachtelt und haben unter sich den gleichen Windungsschritt wie die andern Windungen. Hierdurch wird die köher e kapazitive Wirkung erzielt. Im Innern der Scheibe gelangt man auf diese Weise zur Windung 7, von dort zur darüber gezeichneten Scheibe 8 in die Windung 9 und über die Verbindungen 10 wieder jeweils eine Windung überspringend zur Windring 11 nach der Aussenseite zurück.
Von hier aus geht die Wicklung auf der untern Gruppe weiter. Die Verbindung 12 kann ausserhalb der Spulen angeordnet werden und macht dadurch in der Herstellung keine Schwierigkeiten. Die Windungsanordnung auf der untern Wicklungsgruppe 2 ist dieselbe wie auf. der obern. Auch hier wird immer eine Windung übersprungen. Auch hier geht es über die nächste Scheibe wieder bis .zur Aussenseite zurück. Die nächste Verbindung 13 führt dann wieder zur obern Wicklungsgruppe 1 in die unterste Scheibe 4. Dort wird weiter in die noch freien Zwischenräume gewickelt, so dass nun die eingeschachtelte Wicklung entsteht. Von hier geht es wieder in die darüberliegende Scheibe 8 und über die Verbindung 14 nach der untern Gruppe 2 usw.
Alle Verbindungen zwischen den beiden Wicklungsgruppen können auf diese Weise ausserhalb der Scheiben ausgeführt werden.
Sind die beiden Wicklungsgruppen auf zwei Säulen untergebracht, so kann man sich in der Figur die beiden angegebenen Wicklungsgruppen 1 und 2 nebeneinander vorstellen. Die Verbindungen liegen dann zwischen diesen beiden Gruppen und sind ebenfalls sehr leicht herzustellen.
<Desc / Clms Page number 1>
High-voltage windings of transformers with voltage control It is known that high-voltage windings of transformers are subjected to high dielectric stresses on their winding insulation due to impulse voltages of steep fronts, the intensity of these stresses being dependent on the capacitive conditions.
It has been shown, as is known, that the voltage stress on a winding is lower in such cases when the ratio of load capacity and earth capacity is greater and the voltage distribution along the winding largely has a more linear course. However, this condition is usually not present, so that special means are necessary for influencing and improving the voltage distribution and the capacitive conditions.
It is known to enforce a better surge voltage distribution along the winding by means of devices located outside the winding in the main insulation, such as guard rings, shields, control rings and linings. However, these measures increase the main insulation and make it considerably more difficult to produce by inserting the screens. If it is not done carefully enough, the insulation can even be weakened.
It has therefore been proposed to use the windings themselves for capacitive voltage control. For this purpose, turns are wound next to one another, which are not electrically connected directly into one another, in that the start and end turns of a coil section are capacitively coupled via the neighboring turns through additional connections within the winding.
This increases the capacitive effect between the windings, so that the voltage distribution is improved. With the usual winding arrangement, however, this measure has the disadvantage that connections are necessary within, which are difficult to manufacture and which make manufacture more difficult.
According to the invention, it is now proposed for a transformer winding consisting of several disc coils, in which windings that are not electrically connected in series are arranged next to one another that the disc coil winding is divided into two groups, and that each windings of a winding group with turns of the other winding groups' are connected in series in such a way that the connections between the winding groups lie outside the same., gen.
This avoids the mentioned disadvantage, and it is possible to easily manufacture the connecting lines and to insulate them in a simple manner.
If the winding is placed on a column, the two groups of the winding are arranged coaxially. On the other hand, there are several, especially with high performance
<Desc / Clms Page number 2>
If columns are provided for each winding, the two groups are arranged on different columns.
In order to be able to make the connections outside the disks, it is expedient to have a coherent winding part extend over an even number of disks, that is to say over at least two disks. You then go into one disk on the outside, then on the inside into the second disk and can lead the winding part out again on the outside where it was introduced. In this way you can always arrange the connections on the same side - the pane. It also turns out to be expedient here to also attach the feed to the entire winding in the middle between the two winding groups.
The figure shows, as an example, a disc coil winding built on a column, which is divided into two groups 1 and 2. The winding is shown in section, the column itself has been omitted for the sake of clarity. The supply line 3 to the entire winding is connected in the middle to the lower disk 4 of the upper group 1 with the outermost turn 5. The connecting lines 6 indicate the step of the turns. In reality, of course, these connections are not present outside the disk, but are only intended to represent the spiral transition from one turn to the other inside the disk.
They are drawn outside in order to better indicate the connection between the individual turns. In the turning step, one turn is always left out. The turns in between are nested and have the same turn pitch as the other turns. This achieves the greater capacitive effect. In the interior of the disk one arrives in this way to the turn 7, from there to the disk 8 drawn above it in the turn 9 and via the connections 10 again skipping one turn back to the wind ring 11 to the outside.
From here the winding continues on the lower group. The connection 12 can be arranged outside the coils and therefore does not cause any difficulties in manufacture. The winding arrangement on the lower winding group 2 is the same as on. the upper one. Here, too, one turn is always skipped. Here, too, it goes over the next disc back to the outside. The next connection 13 then leads again to the upper winding group 1 in the lowest disc 4. There, winding continues in the spaces that are still free, so that the nested winding is now created. From here it goes back to the disc 8 above and via the connection 14 to the lower group 2, etc.
In this way, all connections between the two winding groups can be carried out outside the discs.
If the two winding groups are accommodated on two columns, the two winding groups 1 and 2 indicated can be imagined next to one another in the figure. The connections then lie between these two groups and are also very easy to establish.