DE1038644B

DE1038644B - Anordnung zur Verhuetung von Gleitfunken-Entladungen laengs der aus Scheibenspulen aufgebauten Hochspannungswicklung eines Transformators mit konzentrischen Wicklungen

Info

Publication number: DE1038644B
Application number: DEA23878A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Martin Christoffel; Otto Wohlfahrt
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-11-22
Filing date: 1955-12-01
Publication date: 1958-09-11

Description

Anordnung zur Verhütung von Gleitfunken-Entladungen längs der aus Scheibenspulen aufgebauten Hochspannungswicklung eines Transformators mit konzentrischen Wicklungen Es ist bekannt, daß bei Hochspannutigstransformatoren Teilentladungen an den Hochspannungswicklungen entstehen können, die eine Folge der Überbeanspruchung des Öles beim Auftre ften stoßartiger Spannungen auf die @Wicl:lungen sind. Dies kommt besonders bei der Beanspruchung von aus Scheibenspulen bestehenden Hochspannungswicklungen mit Stoßspannung, z. B. bei Stoßprüfungen, vor. In dieseln Falle liegt an den h atzten. der innersten und äußersten Windungen der einzelnen Scheibenspulen nicht nur das durch den geerdeten Kessel des Transformators oder andere Wickltuigen verursachte Feld, sondern auch jene, <las von den verschiedenen Potentialen der einzelnen Spulen herrührt.
Ferner ist bekannt, dall sich die Vorentladungen längs der Trennfläche zwischen dem Öl und der festen Isolation (Papier, Preßspan usw.) als Gleitentladungen sehr leicht fortpflanzen.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei genügender Intensität und Länge der Vorentladungen,wobei Wicklungsteile mit wesentlich verschiedenem Potential praktisch kurzgeschlossen werden, ein Überschlag über mehrere Spulen eintreten kann. Eine Verstärkung der Windungsisolation ist keine tragbare Lösung zur Erhöhung der Einsatzspannung der Vorent_ ladungeti.
Bei Transformatoren, deren Hauptisolation aus einem System von festen Isolierkappen und -zvlindern besteht und deren Hochspannungswicklung in zwei axial übereinandergelegene Parallelzweige aufgeteilt ist, wobei der Eingang der Hochspannungswicklung in die Mitte der Wicklung zu liegen kommt, ist bereits vorgeschlagen worden, die Kappen so anzuordnen, daß der vollständige Spannungszusammenbruch über die Wicklung verhindert wird. Mit einer solchen Anordnung werden aber Teiliiberschläge nicht verhindert.
Schließlich ist es auch bei Hochspanriungstransforrriatoren zur Erhöhung der Gleitfestigkeit bekannt, den aus dem Streukanal herausragenden Isolierzylinder an den Enden umzubördeln bzw. mit Winkel- oder U-förmigen Isolierringen zu umgeben, utn Isolierflansche auf den Stirnflächen der Wicklungen zti bilden. Zusätzlich zu diesen Isolierflanschen können noch Teile der Wicklung mit Isolierringen U-förmigen Querschnittes umgeben werden. Es handelt sich also hier um eine Kombination zweierlei Maßnahmen zur Erhöhung der Gleitfestigkeit.
Gegenstand der Erfindung ist nunmehr eine Anordnung zur Verhütung von Gleitfunken-Entladungen, insbesondere bei Stoßspannungen, längs der aus Scheibenspulen aufgebauten Hochspannungswicklung eines Transformators mit konzentrischen Wicklungen, wobei von der neuen Erkenntti.is ausgegangen wird, daß Längsentladungen nur in einer Richtung, nämlich vom Wicklungsanfang her, vermieden werden müssen. Gemäß der Erfindung werden die erwähnten Entladungen dadurch vermieden, daß mindestens ein Teil der Scheibenspulen finit zwischen diesen und der Hauptisolation eingebauten Winkelringen versehen wird, die sich in radialer Richtung nur über einen kleinen Teil der Spulen erstrecken und so angeordnet werden, daß sie den Gleitweg in Richtung vom Wicklungseingang weg nach mindestens jeder zweiten Doppelspule der Hochspannungswicklung unterbrechen.
Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht die Verwendung von einfach herzustellenden winkelförmigen Isolierringen, die in radialer Richtung nur eine kleine Ausdehnung haben, da die Gefahr einer Entladung innerhalb der Wicklung viel weniger groß ist. Infolgedessen wird die Kühlung der Wicklung nicht durch die Winkelringe behindert.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch im Schnitt durch einen Teil der Wicklungen eines Hochspannungstransformators gezeigt.
Fig. 1 zeigt die Erfindung an einem Transformator mit einfach konzentrischer und Fig. 2 an einem solchen finit doppelt konzentrischer Wicklungsanordnung. In den Figuren ist mit 1 die der Kernsäule 2 des Eisengestelles zunächst angeordnete zylindrische Unterspannungswicklung bezeichnet. Die Oberspannungswicklung 3, die konzentrisch zur Unterspannungswicklung liegt, ist au: Doppelscheibenspulen aufgebaut, wobei je zwei benachbarte Scheibenspulen durch eine elektrische Verbindung 4 zu einer Doppelscheibenspule zusammengefaßt werden. Zwischen der Ober- und der Unterspannungswicklung liegt die aus Lagenpapier gewickelte feste Isolation 5. Ferner sind zwischen den Doppelscheibenspulen der Hochspannungswicklung 3 und der Isolation 5 eine Anzahl Winkelringe 6 aus festem Isoliermaterial so angeordnet, daß sie entlang der Wicklung in unmittelbarer Nähe der möglichen Entstehungsorte einer Vorentladung eine Unterbrechung des Gleitweges bewirken.
Bei der einfach konzentrischen Wicklungsanordnung gemäß Fig. 1 ist auf der inneren Seitenfläche der Hochspannungswicklung 3 jede Doppelscheibenspule mit einem Winkelring 6 versehen, dessen radialer Flanschteil 6a die für die Unterbrechung des Gleitweges entlang der Wicklung erforderliche Abschirmung bewirkt. Die Winkelringe erstrecken sich hier in axialer Richtung jeweils nur über eine Doppelscheibenspule.
Fig. 2 zeigt einen doppelt konzentrischen Transformator mit einer inneren Unterspannungswicklung 1 und einer äußeren konzentrisch angeordneten Unterspannungswicklung 10. Die aus Doppelscheibenspulen aufgebaute Hochspannungswicklung ist wieder mit 3 bezeichnet. Zwischen der äußeren Unterspannungswicklung 10 und der Hochspannungswicklung 3 liegt die feste Isolation 50. Ferner sind auf beiden Seitenr flächen der Hochspannungswicklung 3 die Winkelringe 6 vorgesehen, die sich in axialer Richtung über je zwei Doppelscheibenspulen erstrecken und sich teilweise überlappen. Durch diese Abschirmung der Kanten der innersten und äußersten Windungen der einzelnen Spulenscheiben wird eine optimale Wirkung bezüglich der Unterbrechung des Gleitweges für die Vorentladungen erreicht.
Die Unterbrechung des Gleitweges braucht nicht unbedingt nach jeder Doppelscheibenspule zu erfolgen. Es genügt unter Umständen, wenn nur nach jeder zweiten Doppelscheibenspule ein Winkelring vorgesehen wird. Im allgemeinen genügt es, wenn nur ein Teil der Hochspannungswicklung finit Winkelringen ausgerüstet wird. Die Winkelringe selbst werden aus irgendeinem bekannten festen Isolierstoff hergestellt, und zwar vorzugsweise als Segmente, die leicht zu Winkelringen zusammengebaut werden können.

Claims

PATE^TA`SPRtCHE: 1. Anordnung zur Verhütung von Gleitfunken-Entladungen, insbesondere bei Stoßspannungen, längs der aus Scheibenspulen aufgebauten Hochspannungswicklung eines Transformators mit konzentrischen Wicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Scheibenspulen mit zwischen diesen und der Hauptisolation eingebauten Winkelringen versehen ist, die sich in radialer Richtung nur über einen kleinen Teil der Spulen erstrecken und so angeordnet sind, daß sie den Gleitweg in Richtung vom Wicklungseingang weg nach mindestens jeder zweiten Doppelspule der Hochspannungswicklung unterbrechen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelringe sich in axialer Richtung teilweise überlappen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Winkelring sich in axialer Richtung über zwei Doppelscheibenspulen der Hochspannungswicklung erstreckt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelringe sich jeweils über eine Doppelscheibenspule erstrecken.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekent#_-zeichnet, daß die Winkelringe in an sich bekannter Weise aus Segmenten zusammengebaut sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 243698, 213459, 241515.