Hochspannungswicktung für Hochspannungstransförmatoren, <B>die</B> als Lagenwicklung derart ausgebildet ist, dass die achsialen Längen der durch isolierende Schichten von einander getrennten Windungslagen auch nach aussen abgestuft sind.
Bei den heutigentags üblichen Arbeits- und Messtransformatoren für hohe und höchste Spannungen ist die Hochspannungswicklung als sogenannte Scheibenwicklung ausgebildet und von der Niederspannungswicklung durch einen besonderen Isolierk-Z;rpei- getrennt an geordnet. Die Scheibenwicklung bietet wohl den Vorzug einer geeigneten Spannungsab stufung längs der zwischen den beiden Hoch spannungspolen des Transformators liegenden Strecke- sie vermeidet jedoch nicht (lag Auf treten erheblicher Potentialdifferenzen inner halb der einzelnen Scheibenspulen.
Bedeutende Schwierigkeiten bereitet die Frage der Isolierung der Hoehspannungs- wicklunggegen die Niederspannungswicklung. Der zwischen beiden Wicklungen angeordnete 1.solierkörper muss einerseits eine genügend grosse Durchschlagsfestigkeit besitzen, ander seits muss er so ausgebildet sein, dass längs seiner Oberfläche, und. zwar zwischen den Endscheiben der Hochspannungswicklung und <B>C</B> der Niederspannungswicklung, bezw. dem Eisenkern, keine (J1iminentladungen-und durch solche eingeleitete Überschläge eintreten.
Um der ersten Bedingung bei geringem Material- auf wand zu genügen, strebt man eine niGglichst gleichmässige elektrische Beanspruchung des Isoliermaterials an. Dies wird nach bekannten Vorschlägen dadurch ei-reicht, dass man in den Isolierkörper koaxiale leitende Schichten einbettet und diese entweder einpolig mit bestimmten Punkten der Hochspannungs wicklung leitend verbindet oder, indem man sie als Wicklung ausbildet und zwischen<B>je</B> zwei Punkte der Hochspannungswicklung schaltet.
Durch die Einbettung der auf bestimmte Potentiale gebrachten Zwischenleiter in den lqoliei,1,-iii-per wird auch erzielt, dass das Spannungsgefälle längs der r,#mrisslinie des Isolierkörpers nach einem bestimmten Gesetz verläuft.
Wird die Dicke des Isolierkörpers in seinen zwischen den Endseheiben der J:Iochspannungswicklung und seinen Enden liegenden Endstücken abgestuft, so kann es erreicht werden, dass das Spannungsgefälle längs den Unirisslinien der Endstücke sich zwischen gewissen Höchstwerten und Mindest werten ändert und an keiner Stelle eine be stimmte Höchstgrenze überschreitet.
Will man bei Transformatoren<B>für</B> Betriebs spannungen von<B>100</B> Kilovult und noch mehr eine betriebssichere Bauart auf diesem Wege erzielen, so gelangt man zu solchen Längs abmessungen des Isolierkörpers, dass dessen Herstellung mit den heutigentags bekannten Mitteln unmöglich ist. Doch auch im Bereiche niedriegerer Betriebsspannungen bietet die Anwendung des durch eingebettete leitende- Schichten unterteilten Isolierkörpers mannig fache Nachteile.
Denn um annähernd eine Konstanz des Spannungsgefälles längs der kon'schen Endstücke des Isolierkörpers zu erzielen, muss die Zahl der einzLibettenden Schichten sehr gross gewählt sein, was hohe Herstellungskosten des Isolierkörpers zur Folge hat. Weiter hat diese Bauart den Nachteil, dass der Aussendurchmesser des Isolierkörpers und somit die gesamte Windungslänge der Ileebspannungswicklung sehr gross gerät.
Diese Nachteile sind durch eine mit nach aussen -abgestuften achsialen Längen. der Win- dungslaigen versehenen Lagenwicklung ver mieden, indem gemäss derErfindungdieLängen der durch i-solierende Schichten voneinander getrennten Windungslagen derart abgestuft sind,
dass das Spannungsgefälle längs einer in einer achsialen l#ibene liegenden Umrisslinie der Hochspannungswicklung nahezu konstant ist und ein gewisses zulässiges Höchstmass nicht überschreitet. Zweckmässig wird hierbei die Windungszahl auf die Längseinheit in allen Lagen gleich gross gewählt, so dass die auf<B>je</B> eine Lage entfallende Spannung von .den kernnahen, langen Lagen zu den äussern kurzen Lagen hin gesetzmässig abnimmt.
Es ist in diesem Fall die Dicke der zwischen den einzelnen Lagen befindlichen Isolier schichten gesetzmässig abzustufen, um die maximalen dielektrischen Beanspruchungen der einzelnen in achsialer Richtung ungleich- mässig beanspruchten Isolierschichten gleich oder nahezu gleich zu machen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. <B>1</B> der Zeichnung für einen ein- spuligen Transformator dargestellt. Es sind darin<B>1</B> der Eisenkern. 2 die Niederspannungs wicklung-,<B>3</B> ein Isolierrohr. Falls der Spulen- anfang geerdet wird, ist dieses L3olierrohr nur aus Gründen der Fe.stigkeit vorgesehen; ZD n andernfalls muss es auch einer gewissen Spannung gewachsen sein.
Die Hochspannungs wicklung nimmt ihren Anfang 'bei 4, und zwar wird der Windungsanfatig durch Erdung oder Verbindung mit der Niederspannungs wicklung auf ein niedriges Potential gebracht. DieersteWindungslage4-5istvon derzweiten Lage<B>7-8</B> durch eine der Lagenspannung entprechend bemessene Isolierung, beispiels weise ein Hartpapierrohr 21, getrennt. Mit Rücksicht auf den Potentialunterschied zwi schen dem Anfang 4 der ersten Lage und dem.
Ende<B>8</B> der zweiten Lage ist diese nicht ganz bis zum Windungsanfang 4 geführt, sondern endigt um ein gewi.,3>,es Stück *9 eher, während eine Versetzung des Anfanges <B>10</B> der nächsten Lage<B>10-11</B> wegen der all diesem Punkte herrschenden Potentialgleich heit nicht stattzufinden braucht,<B>6</B> ist das Isolationsrohr zwischen den Lagen 4-5 und <B>7-8,</B> 12 dasjenige zwischen den Lagen<B>7-8</B> und<B>10-11.</B> Die Stärke der Isolationsrohre.
zwischen den einzelnen Lagen ist dabei ab gestuft, um die dielektrische Beanspruchung in allen Isolationslagen nahezu gleich zu machen, und zwar nimmt dementsprechend die Isolationsstärke voll innen nach aussen zu ab. Es werden aber die äussern Isolations schichten oder -rohre noch etwas stärker gewählt, um gegen Wanderwellen. einen Schutz zu erhalten.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsforni eines Transformators mit zwei nach den vorgenann- teil Grundsätzen aufgebauten Hochspaunungs- spulen dargestellt.
Hierin sind 14 der Eisen kern,<B>16</B> ein die Niederspannungswicklung umfassendes Rohr, dass die beiden achiial nebeneinander auf deinselben Kernschenkel an geordneten HochNpannungswicklungen <B>17</B> und <B>1,3</B> gegen die Niederspanntingswicklung i>o- liert, falls<B>die</B> Verbindungsstelle beider Hoch spannungswicklungen ans Betriebsgründen nicht, wie dargestelltl geerdet werden kann.
Bei einer Nich',erdung der Verbindungsstelle der Hoclispannungswicklungen <B>17, 18</B> genügt aber ein verhältnismässig schwaches Isolier rohr, da es nur auf der halben Betriebsspan nung ausgesetzt ist.<B>19</B> und 20 sind die Hoehspannungsklemmen, in die die letzten -%#.'iridtii)geii auslaufen.
Da die Enden der Windungslagen, auch wenn man die einzelnen Isolierrohre etwas überstehen lässt, unmittelbar an Luft grenzen, muss die Gesariitlänge der Hochspannungs- wieklung verhältnismässig gross gewählt wer den, damit das Spannungsgefälle auf der Längseinheit längs einer in einer achsialen Ebene liegenden Umrisslinie nicht so stark wird,
dass die zur Vermeidung von Glimm- erscheinungen gerade noch zulässige Bean spruchung der Luft überschritten wird.<B>></B> Eine wesentliche Verkürzung der Wick lung wird dadurch erzielt, dass die einzelnen Windungslagen vollkommen in Isolierniaterial eingebettet sind, das eine höhere elektrische Beanspruchung aushält, als Luft.
Dies ist dadurch erreicht, dass gewissermassen in Fort setzung der einzelnen Drahtwindungen etwa gleich starke Lagen aus nichtleitenden Stoffen, beispielsweise Papierschnüre, auf die die einzel- neu Lagen voneinander trennenden Isolations rohre aufgeschoben oder gewickelt und die Rohre selbst entsprechend verlängert sind.
Die Fig. <B>-3</B> und 4 der Zeichnung veran- schauliehen im Schnitt zwei Ausführungs formen einer derartigen Einrichtung. Wie Fig. <B>3</B> zeigt, sind über die einzelnen 1solier- rohre 2 abgestufte Drahtlagen<B>23</B> usw. an geordnet.
An sämtliche Windungslagen schlies- sen sich.zusätzliche Windungen<B>25</B> ans Papier kordel an, und zwar in derartiger Länge, dass im grossen und ganzen die äussere Form der Drahtwicklung beibehalten ist. Die Wick- Jung wird -nach Fertigstellung der einzelnen Lagen mit einem flüssigen Isolierstoff, beispiels weise erhitztem Paraffin, getränkt, so dass der Wicklungskörper keine Luftreste enthält, besonders nicht an der Stelle der Lagen aus Papierkordel.
In Fizg. 4 ist die zweite Ausführungsform dargestellt, bei der zwar etwas mehr Mate rial als bei der ersten verbraucht wird, die dafür aber sieh ei-lieblich leichter und damit auch billiger herstellen lässt. Hierbei s nd die Isol'errohre "2 alle von gleicher Länge und es werden die sämtlichen Win- dungslagen durch die sich an die einzelnen Drahtwindungen anschllef)enden Windungen <B>25</B> ans Papierschnur auf die gleiche Länge gebracht.
Auf diese Weise ergibt sich ein zylindrischer Körper, der sich sehr leicht mit flüssig gemachtem Paraffin ausgiessen und tränken lässt. Durch das Vollwicheln der Einzellagen zu einer zylindrischen Gesamt wicklung ei-zielt man auch mechanisch gün stigere Verhältnisse. Das kommt besonders dann zur Geltung, wenn die Isolierschichten zwischen den einzelnen Lagen aus Papier oder einem ähnlichen nicht starken Stoff her gestellt werden.