DE1180836B

DE1180836B - Hochbelastbarer Regeltransformator mit beweg-barem Gleit- oder Rollkontakt

Info

Publication number: DE1180836B
Application number: DEH36240A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerd Hinrichs
Original assignee: GERD HINRICHS DR
Current assignee: GERD HINRICHS DR
Priority date: 1959-04-27
Filing date: 1959-04-27
Publication date: 1964-11-05

Description

Hochbelastbarer Regeltransformator mit bewegbarem Gleit- oder Rollkontakt Zur kontinuierlichen Regelung von elektrischen Spannungen und Strömen verwendet man Regeltransformatoren. Die Abnahme der geregelten Spannung geschieht mit Hilfe eines Gleit- oder Rollkontaktes, der sich auf der Transformatorwicklung im Sinne der Regelung bewegen läßt. Mit besonderem Erfolg verwendet man für diesen Zweck Rollen aus Kunstkohle, insbesondere aus Elektrographit. Durch den gegenüber Metallkontakten erhöhten übergangswiderstand werden störende Kurzschlußströme von Windung zu Windung unterdrückt, ohne daß durch die Belastungsstromverluste schon eine zu hohe Erwärmung auftritt.
Je nach Größe und Betriebsverhältnissen kann eine Kohlerolle mit 10 bis 20 A belastet werden. Unter Öl kann die Belastung um ungefähr 50 % gesteigert werden. Bei den hochbelasteten Transformatoren unter Öl treten nun vielfach dadurch Schwierigkeiten auf, daß das Öl an der Berührungsstelle Kohlerolle-Windung infolge der möglichen hohen Temperatur zu Koks zersetzt wird, der sich in Form einer Warze an der Kohlerolle festsetzt. Dadurch wird dann der Kontakt unterbrochen und die Kohlerolle unbrauchbar. Die Warzen können die Größe von Erbsen erreichen. Die schädlichen Temperaturen werden durch an sich zu hohen Belastungsstrom verursacht oder auch dadurch, daß bei mehreren.parallel geschalteten Kohlerollen die Stromverteilung ungleichmäßig ist. Ähnliche Erscheinungen sind bei Gleitkontakten möglich.
Dieser übelstand wird durch die Erfindung behoben. Die Erfindung betrifft einen Transformator zum Regeln des elektrischen Stromes mit Hilfe eines auf einer Wicklung bewegbaren Gleit- oder Rollkontaktes und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahn von hochisolierendem Wasser umgeben ist. Derartiges Wasser kann durch chemische oder physikalische Vorbehandlung, z. B. Destillation oder Behandlung mit Ionenaustauschern, erhalten werden. Mit Hilfe von Ionenaustauschern kann man auch die Ionen unwirksam machen, die sich eventuell von den mit dem Wasser in Berührung stehenden Bauteilen des Transformators ablösen.
Mit Wasser, in dem nicht leitende chemische Verbindungen gelöst sind, die mit den möglichen Ionen unter Bildung von nicht dissoziierten Verbindungen, z. B. Komplexen, reagieren, kann man den gleichen Effekt erreichen. Die Isolationsfähigkeit des Wassers kann durch eine dieser beiden Maßnahmen über einen beliebig langen Zeitraum aufrechterhalten werden.
Mit Wasser läßt sich eine wesentlich bessere Kühlwirkung erzielen als mit Öl. Das Wasser hat eine bessere Wärmeleitfähigkeit und vor allem eine wesentlich größere spezifische Wärme. Überbelastungen können nur zu einem Verdampfen des Wassers, aber nicht zu einer Zersetzung führen. Die hohe Verdampfungswärme des Wassers verhindert ein übermäßiges Ansteigen der Betriebstemperatur. Wenn die Kontaktbahn von Wasser umgeben ist, wird die Bildung von Lichtbögen unterdrückt. Die schädliche Wirkung nicht vermeidbarer Lichtbögen bei extrem hoher Belastung wird herabgesetzt. Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich ein Transformator mit Kohlerollen unter Wasser mehrfach so hoch belasten wie ein Transformator unter Öl.

Claims

Patentansprüche: 1. Transformator zum Regeln des elektrischen Stromes mit Hilfe eines auf einer Wicklung bewegbaren Gleit- oder Rollkontaktes, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Kontaktbahn von hochisolierendem Wasser umgeben ist.
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser durch chemische oder physikalische Vorbehandlung, z. B. Destillation, hochisolierend gemacht wurde.
3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Zustand des Wassers im Betrieb dadurch aufrechterhalten wird, daß dem Wasser die eventuell auftretenden Ionen mit Hilfe von Ionenaustauschern laufend entzogen werden.
4. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierende Eigenschaft des Wassers im Betrieb dadurch aufrechterhalten wird, daß die sich eventuell bildenden Ionen von in Wasser gelösten, nicht leitenden chemischen Verbindungen sofort vernichtet werden, z. B. unter Bildung von Komplexen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften N r. 760 879, 645 063, 75 361, 545 858, 592 076; britische Patentschrift Nr. 163 090; USA.-Patentschriften Nr. 513 421, 2 831173; Zeitschr. »L'Electricien« Febr. 1952, S. 36, 37.