Prüftransformator für sehr hohe Spannungen Die Erfindung betrifft
einen Prüftransformator für sehr hohe Spannungen. Bekanntlich haben derartige Prüftransformatoren
vielfach einen zweischenkligen Eisenkern, auf dessen Schenkeln die aus zwei gleichen,
miteinander in Reihe geschalteten Wicklungsteilen bestehende Oberspannungswicklung
untergebracht ist. Die Erregerwicklung ist dagegen, insbesondere dann, wenn die
Oberspannungswicklung als Lagenwicklung ausgeführt ist, ganz auf dem den geerdeten
Teil der Oberspannungswicklung tragenden Eisenkernschenkel aufgebracht, weil man
dadurch nicht nur beachtliche spannungstechnische Vorteile infolge kleiner Abstände
zwischen den Wicklungen, sondern vor allem auch eine kleine Streuspannung erzielt,
die bei derartigenTransformatoren besonders erwünscht ist. Um einen ungestörten
Betrieb zu erzwingen, besitzen solche Prüftransformatoren noch zusätzliche Schubwicklungen,
die gleich wie die Oberspannungswicklung hälftig, aber miteinander parallel geschaltet
auf den beiden Schenkeln untergebracht sind. Das Schaltschema eines Prüftransformators
dieser Art ist aus der Fig. 1 ersichtlich, wo 1 und 1' die beiden in Reihe geschalteten
Hälften der Oberspannungswicklung bedeuten, 2 und 2' die beiden parallel geschalteten
Schubwicklungen und 3 die nur auf einem der beiden Schenkel, der den geerdeten Wicklungsteil
der Oberspannungswicklung trägt, untergebrachte Erregerwicklung. Die Schubwicklung
kann an einem Punkt oder an einer vorgesehenen Klemme mit den Oberspannungswicklungshälften
verbunden sein oder mit dem Eisenkern und dem Transforinatorkessel eine galvanische
Verbindung haben. Iin letzteren Fall ist dann allerdings für eine isolierte Aufstellung
des Transformators zu sorgen.Test transformer for very high voltages The invention relates to
a test transformer for very high voltages. It is known that such test transformers have
often a two-legged iron core, on whose legs the two equal,
high-voltage winding consisting of winding parts connected in series with one another
is housed. The excitation winding is on the other hand, especially when the
High-voltage winding is designed as a layer winding, entirely on the grounded
Part of the high-voltage winding bearing iron core leg applied because one
thereby not only considerable voltage-related advantages due to small distances
between the windings, but above all a small stray voltage is achieved,
which is particularly desirable in such transformers. To an undisturbed
To force operation, such test transformers have additional thrust windings,
half the same as the high-voltage winding, but connected in parallel with each other
are housed on the two legs. The circuit diagram of a test transformer
of this type can be seen from Fig. 1, where 1 and 1 'the two connected in series
Halves of the high-voltage winding mean, 2 and 2 'the two connected in parallel
Thrust windings and 3 which are only on one of the two legs, which is the grounded winding part
the high-voltage winding carries, housed excitation winding. The thrust winding
can be at one point or at a designated terminal with the high voltage winding halves
be connected or a galvanic one with the iron core and the transformer tank
Have connection. In the latter case, however, is for an isolated list
of the transformer.
Nachteilig bei dem beschriebenen Prüftransformator ist, daß wegen
der Unterbringung der gesamten Erregerwicklung auf einem der Eisenkernschenkel die
G:samtheit der drei Wicklungen 1, 2 und 3 auf dem die Erregerwicklung tragenden
Schenkel wie ein Dreiwicklungstransformator arbeitet, während dagegen auf dem anderen,
die zwei Wicklungen 1' und 2' tragenden Eisenkernschenkel ein Zweiwicklungsbetrieb
vorliegt. Die Folge davon ist, daß ein und dieselbe Wicklung, z. B. 2 und 2', j
e nachdem Schenkel, dem sie angehören, einen verschieden wirksamen Streukoeffizienten
erhält. Demzufolge führen auch die beiden Schenkel verschiedene Felder, die sich
nicht in ihrer vollen Stärke über die Kernjoche zurückschließen können. Es bleibt
also eine Restkomponente der Hauptfelder übrig, die sich außerhalb sämtlicher Wicklungen
über die Kesselwände, inaktive Einzelteile usw. zurückschließen muß. Dadurch entstehen
in diesen vom Fluß durchsetzten Konstruktionsteilen unerwünschte Verluste durch
Wirbelstrombildung. Nachteilig ist weiter, daß die gesamten Streufelder der Wicklungen
sich nicht über die Joche schließen können, da die Oberspannungswicklungshälfte
1 gegenüber der Erregerwicklung 3 nach dem Kern zu angeordnet ist, während die mit
ihr in Reihe geschaltete Oberspannungswicklungshälfte 1' gegen den Kessel zu liegt.
Da die Wicklungshälften 1 und 1' vom gleichen Strom durchflossen werden, sind ihre
Streufelder gleichgerichtet. Auch diese Streufelder müssen ihren Rückschluß über
die Kesselwände und sonstige inaktive Konstruktionsteile nehmen und verursachen
weitere zusätzliche Verluste und örtliche Erwärmungen. Gleichzeitig stellt sich
eine Herabsetzung der Streuspannung des gesamten @@licklungsgebildes infolge Verlängerung
des Streulinienweges ein.The disadvantage of the test transformer described is that because of
the accommodation of the entire field winding on one of the iron core legs
G: total of the three windings 1, 2 and 3 on the one carrying the excitation winding
Leg works like a three-winding transformer, while on the other hand,
the two windings 1 'and 2' supporting iron core legs a two-winding operation
is present. The consequence of this is that one and the same winding, e.g. B. 2 and 2 ', j
e depending on the leg to which they belong, a different effective scattering coefficient
receives. As a result, the two legs also lead different fields, which are
cannot close back over the core yokes in their full strength. It stays
thus a residual component of the main fields is left that is outside of all windings
must close back over the boiler walls, inactive items, etc. This creates
in these structural parts interspersed with the river, undesired losses
Eddy current formation. Another disadvantage is that the entire stray fields of the windings
cannot close over the yokes because the high-voltage winding half
1 is arranged opposite the excitation winding 3 after the core, while the with
her high-voltage winding half 1 'connected in series lies against the boiler.
Since the winding halves 1 and 1 'have the same current flowing through them, their
Stray fields rectified. These stray fields must also draw their conclusions about
take and cause the boiler walls and other inactive structural parts
further additional losses and local warming. At the same time arises
a reduction in the stray voltage of the entire development structure as a result of lengthening
of the scatter line path.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten unangenehmen Begleiterscheinungen
des magnetischen Rückschlusses der Streufelder über die Kesselwände und sonstigen
inaktiven Bauteile zu unterdrücken.The object of the invention is to remedy the aforementioned unpleasant side effects
the magnetic return of the stray fields via the boiler walls and others
suppress inactive components.
Gemäß der Erfindung wird dies in einfacher Weise dadurch erreicht,
daß man den Eisenkern in an sich bekannter Weise mit einem zusätzlichen unbewickelten
Hilfsschenkel versieht, dessen Querschnitt gegenüber den die Wicklungen tragenden
Eisenkernschenkeln kleiner ist. Dieser Hilfsschenkel, der zur Aufnahme und Lenkung
der Streufelder und der Restkomponente des Hauptfeldes dient, kann in an sich bekannter
Weise, in der Ebene der übrigen Schenkel liegend, entweder außen neben einem dieser
Schenkel vorgesehen oder auch zwischen den die Wicklungen tragenden Schenkel angebracht
werden. Dem Umstand, daß die Streuspannung gegenüber einem Kern
ohne
Hilfsschenkel etwas höher wird, kann man wenigstens teilweise dadurch begegnen,
daß man im Hilfsschenkel einen oder gegebenenfalls mehrere Luftspalte vorsieht und
diese so bemißt, daß der magnetische Widerstand der Luftspaltstrecke nur einen Bruchteil
des magnetischen Widerstandes der Luftstrecke ausmacht, die von den Flüssen vom
Kern zu den Kesselwänden zu überwinden wären, da nunmehr diese beiden Flußwege in
bezug auf das Streufeld und auf die Restkomponente der Hauptfelder als magnetisch
parallel geschaltet gelten.According to the invention, this is achieved in a simple manner by
that you have the iron core in a known manner with an additional unwound
Auxiliary leg provides, the cross section of which is opposite to that supporting the windings
Iron core legs is smaller. This auxiliary leg, which is used for receiving and steering
the stray fields and the remaining component of the main field can be used in a known manner
Way, lying in the plane of the other legs, either outside next to one of these
Legs provided or attached between the legs carrying the windings
will. The fact that the stray voltage compared to a core
without
The auxiliary thigh becomes a little higher can be counteracted at least partially by
that one or, if necessary, several air gaps are provided in the auxiliary leg and
these are dimensioned in such a way that the magnetic resistance of the air gap is only a fraction
of the magnetic reluctance of the air gap, which is made by the rivers from
Core to the boiler walls would have to be overcome, since these two flow paths are now in
with respect to the stray field and the residual component of the main fields as magnetic
apply connected in parallel.
Um einen Rückschluß der Streufelder zu erhalten und dadurch die Kurzschlußspannung
zu erhöhen, wurden bereits dreischenklige Eisenkerne bei Einphasentransformatoren
verwendet. Bei diesen sind die Hauptfelder genauso wie die Streufelder auf den beiden
äußeren Hauptschenkeln gleich, da auch die Wicklungen auf den beiden Hauptschenkeln
vollkommen gleichartig sind.To get a conclusion of the stray fields and thereby the short-circuit voltage
three-legged iron cores have already been used in single-phase transformers
used. With these, the main fields are the same as the stray fields on both of them
the outer main legs are the same as the windings on the two main legs
are completely identical.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe sind derartige Transformatorausführungen
ebensowenig brauchbar wie eine weiterhin bei Stromwandlern bekanntgewordene Ausführung
mit dreischenkligem Mantelkern, bei der eines der magnetischen Rückschlußjoche eine
mit der Sekundärwicklung in Reihe geschaltete Hilfswicklung trägt und die Schichthöhe
der Rückschlußjoche verschieden gewählt -,wurde, wobei insbesondere der Eisenquerschnitt
des die Hilfswicklung tragenden Rückschlußjoches größer gewählt war als der Querschnitt
des anderen Rückschlußjoches. Die mit dein Erfindungsgegenstand erreichbare eigenartige
zusätzliche Wirkung trat gegenüber der verschiedenartig ausgeführten Wicklungsanordnung
gleichfalls nicht auf.Such transformer designs are used to achieve the object of the invention
just as unsuitable as a version that is still known for current transformers
with three-legged jacket core, one of the magnetic return yokes has a
auxiliary winding connected in series with the secondary winding carries the layer height
the return yokes selected differently -, was, in particular the iron cross-section
of the back yoke carrying the auxiliary winding was chosen to be larger than the cross section
of the other return yoke. The peculiar one that can be achieved with your subject matter of the invention
there was an additional effect compared to the various winding arrangements
also not on.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele nach der Erfindung. -Mit
1 und 2 sind jeweils die Wicklungen tragenden Schenkel bezeichnet und mit 3 der
im Querschnitt gegenüber den Schenkeln 1 und 2 verringerte Hilfsschenkel. Mit 4
sind Luftspalte im Hilfsschenkel angedeutet. Während in Fig.3 der Hilfsschenkel
zwischen den beiden Schenkeln 1 und 2, also im Kernfenster angeordnet ist, liegt
der Hilfsschenkel 3 bei der Kernausführung nach Fig. 2 außerhalb der beiden Schenkel
1 und 2.2 and 3 show embodiments according to the invention. -With
1 and 2 are each designated the legs carrying the windings and with 3 the
Auxiliary legs reduced in cross section compared to legs 1 and 2. With 4
air gaps are indicated in the auxiliary leg. While in Fig. 3 the auxiliary leg
is arranged between the two legs 1 and 2, that is, in the core window
the auxiliary leg 3 in the core design according to FIG. 2 outside of the two legs
1 and 2.