DE1225291B - Hochspannungsroehrenwicklung aus Scheibenspulen - Google Patents

Description

• Hochspannungsröhrenwicklung aus Scheibenspulen Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsröhrenwicklung aus Scheibenspulen, deren Scheiben mindestens aus zwei parallelgeschalteten Teilleitern, die radial übereinanderliegend zur Spule gewickelt sind, hergestellt sind. Bekanntlich werden die ineinandergewickelten Scheibenspulen zum Aufbau von Röhrenwicklungen deshalb bevorzugt, weil es mit dieser Art von Wicklungen gelingt, den Stoßfaktor (=Quadratwurzel aus dem Verhältnis Erdkapazität zu gesamter Serienkapazität der Wicklung) zu verkleinern, d. h., es kann die Beanspruchung der im Eingangsgebiet einer Wicklung liegenden Spulen bei Auftreffen von Stoßspannungen beträchtlich herabgemindert werden. Die bisher bekanntgewordenen Wicklungsausführungen, bei denen parallelgeschaltete Teilleiter ineinandergewickelt und mehrere Scheibenspulen jeweils zu einer Gruppe zusammengefaßt wurden, leiden an dem Nachteil, daß wenigstens ein Teil der Schaltverbindungen durch die zwischen den Spulen vorhandenen Kanäle geführt werden mußte. Diese sogenannte Einzelspulenschaltung hat jedoch gegenüber der bei ineinandergewickelten Scheibenspulen gleichfalls bekannten Doppelspulenschaltung den Vorteil, daß sie hinsichtlich der Spannungsbeanspruchung der Doppelspulenschaltung überlegen ist.
• Auch sind Wicklungsausführungen in Doppelspulenschaltung mit zwei ineinandergewickelten Parallelzweigen bekannt, wobei die Potentialdifferenz dadurch geschaffen ist, daß der- eine Parallelzweig am Wicklungsanfang und der andere Parallelzweig am Wicklungsende eine zusätzliche, nicht ineinandergewickelte Spule besitzt. In diesem Zusammenhang ist es auch schon bekanntgeworden, über die ganze Wicklungslänge zusätzliche Potentialverbindungen vorzusehen, die den Zweck haben, die kapazitive Verkettung zwischen den beiden ineinandergewickelten Parallelzweigen zu steuern.
• Bei einer anderen Wicklungsausführung ist gleichfalls an den Wicklungsstirnen eine zusätzliche Doppelspule vorhanden, die aber nicht ineinandergewikkelt ist. Demzufolge ist nur der eine Parallelzweig aktiv wirksam, da der andere Parallelzweig ein offenes Ende hat. Desgleichen sind Wicklungen in Doppelspulenschaltung bekannt, bei denen die . ineinandergewickelten und aneinanderliegenden Parallelleiter die Potentialdifferenz zweier Windungsspiralen haben. Bei einer solchen Wicklungsausführung sind die parallelen Teilzweige entsprechend hoch zu isolieren. Schließlich ist noch eine Wicklungsausführung bekannt, die zwar auch aus zwei ineinandergewickelten Parallelzweigen besteht, bei der aber die stirnseitigen Spulen aus dreigängigen Spiralen bestehen, während alle übrigen Spulen aus viergängigen Spiralen bestehen. Hierbei treten nur zwischen einem Teil der benachbarten Leiter Potentialdifferenzen auf. Dadurch wird aber die Wirkung hinsichtlich der Querkapazität stark herabgemindert.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hochspannungsröhrenwicklung aus ineinandergewickelten Scheibenspulen zu schaffen, die den Vorteil der Einzelspulenschaltung mit dem Vorteil der Doppelspulenschaltung vereinigt; es wird somit einerseits eine Wicklung angestrebt, die bezüglich des Stoßverhaltens der bekannten Einzelspulenschaltung mit ineinandergewikkelten Spulen gleicht, d. h., daß die Potentialdifferenz zwischen benachbarten Windungen einer Scheibenspule gering ist, so daß der Wert x möglichst etwa die Größe wie bei der Einzelspulenschaltung erreicht, andererseits sollen nur leicht herstellbare äußere, also nicht durch die zwischen den Spulen befindlichen Kanäle verlaufende Schaltverbindungen vorhanden sein.
• Die gestellte Aufgabe läßt sich indes bei einer Hochspannungsröhrenwicklung, bei der mindestens zwei parallelgeschaltete und ineinandergewickelte Teilleiter eine Scheibenspule bilden und zwei Scheibenspulen oder ein Vielfaches davon eine Spulengruppe bilden, erfindungsgemäß dadurch lösen, daß sämtliche Teilleiter mit dem Streufeld in gleicher Weise verkettet sind, daß ferner sämtliche Wicklungsspiralen eines jeden Teilleiters über die ganze Wicklungslänge je in Doppelspulenschaltung miteinander verbunden sind, wobei die Potentialdifferenz zwischen aneinanderliegenden Windungen der. Scheibenspulen der Potentialdifferenz nur einer Windungsspirale entspricht, und daß sämtliche Schaltverbindungen in an sich bekannter Weise auf den Wicklungsmantelflächen liegen.
• In der Zeichnung sind in den F i g. 1 bis 3 Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. In allen Figuren sind die beiden parallelgeschalteten und an die Leitungsführung c angeschlossenen Teilleiter mit a und b bezeichnet. Wie die schematische Schaltung der F i g. 1 a und das Schnittbild der Ei g. 1 b erkennen lasen, sind die beiden Teilleiter a und b radial übereinanderliegend zu Scheibenspulen 1, 2 usw. in bekannter Weise aufgewickelt. Die Schaltung der einzelnen Wicklungsspiralen 1 a, 2 a usw. sowie 1 b, 2 b usw. der einzelnen Scheibenspulen 1, 2, 3, 4 usw. ist so durchgeführt, daß die Wicklungsspiralen l a, 2a, 3 a usw. des Teilleiters a über die ganze Wicklungslänge in üblicher Doppelspuleilschaltung, also in Wellen geschaltet sind. Die Schaltverbindungen V liegen dabei sämtlich auf den Mantelflächen der Wicklungsröhre. Die vom zweiten Teilleiter gebildeten Wicklungsspiralen 1 b, 2 b usw. sind gleichfalls in Doppelspulenschaltung miteinander verbunden, doch ist die Schaltung so getroffen, daß innerhalb jeder Doppelspule, die als Gruppe bezeichnet werden kann, sich eine Schleife bildet. Das wird dadurch erreicht, daß der Leiter b an der Wicklungsspirale 2 b der Scheibenspule 2 angeschlossen ist und die Spirale 2 b mit der Spirale 1 b der benachbarten Scheibenspule der Gruppe in Reihe geschaltet ist, die wieder weiter mit der zweiten Scheibenspule der Gruppe in Reihe geschaltet ist, die ihrerseits wieder mit der zweiten Scheibenspule 4 der axial nächstfolgenden Spulengruppe verbunden ist. Der Leitungsanschluß ist so vorgenommen, daß der Strom, wie die eingezeichneten Pfeile P erkennen lassen, in beiden Wicklungsspiralen einer jeden Scheibenspule in gleicher Richtung verläuft. Die Schaltung hat den Vorteil, daß zwischen den aneinanderliegenden Windungen der beiden Teilleiter innerhalb jeder Scheibenspule nur jeweils die Potentialdifferenz einer Wicklungsspirale (Halbspule) auftritt. Weiter ist vorteilhaft, daß die Schaltverbindungen beider Teilleiter auf den Wicklungsmantelflächen liegen, wo die Verbindungen von Spule zu Spule leicht herstellbar sind.
• Die Fig. 2a und 2b zeigen gleichfalls eine Wicklung, deren Scheibenspulen aus zwei parallelgeschalteten und ineinandergewickelten Teilleitern a und b hergestellt sind. Zum Unterschied gegenüber der Wicklung nach F i g. 1 ist hier jedoch die Schaltung so abgewandelt, daß bei einer aus vier Scheibenspulen 1 bis 4 bestehenden Spulengruppe der Leiter a in der einen Gruppenhälfte, nämlich in den Wicklungsspiralen la und 2a in üblicher Doppelspulenschaltung geschaltet ist, während er in der anderen Gruppenhälfte, also in den Wicklungsspiralen 3 a und 4 a, eine Schleife bildet. Beim Teilleiter b ist die Schaltung umgekehrt, indem dieser in der ersten Spulengruppenhälfte, nämlich in den Spiralen 1 b und 2 b, eine Schleife bildet und in der zweiten Spulengruppenhälfte, nämlich in den Spiralen 3 b und 4 b, in Doppelspulenschaltung geschaltet ist. In den weiteren folgenden Spulengruppen der Wicklung wiederholt sich die gleiche Schaltung. Der Stromverlauf ist bei dieser Art von Wicklungen in allen Wicklungsspiralen einer jedenScheibenspule gleichgerichtet.Wicklungen dieser Art zeichnen sich ebenfalls durch eine geringe Potentialdifferenz zwischen den benachbarten Windungen der beiden Teilleiter aus, die nur die Größe einer Wicklungsspirale erreicht. Ferner liegen sämtliche Schaltverbindungen, wie die F i g. 2 a und 2 b erkennen lassen, auch hier wieder auf den Wicklungsmantelflächen.
• Die Erfindung läßt selbstverständlich noch mancherlei Abwandlungen hinsichtlich ihrer Durchführung zu. So läßt sich beispielsweise auch bei einer Wicklungsausführung, bei der die Spulengruppen mehr als zwei bzw. vier Scheibenspulen aufweisen, die gestellte Aufgabe lösen. Eine Wicklung, bei der beispielsweise je sechs Spulen eine Wicklungsgruppe bilden, zeigen die F i g. 3 a und 3 b. Hier sind sämtliche Windungsspiralen der beiden parallelgeschalteten Teilleiter a und b wiederum über die ganze Wicklungslänge in Doppelspulenschaltung miteinander verbunden, wobei teilweise die Doppelspulenschaltung in Schleife und teilweise in Wellen durchgeführt ist. In dem gezeigten Schaltbild sind die sechs Wicklungsspiralen des Teilleiters a einer Spulengruppe so durchgeführt, daß, beginnend mit der Wicklungsspirale l a der ersten Scheibenspule, die Wicklungsspiralen der fünften, sechsten, dritten; zweiten und vierten Scheibenspule in Reihe geschaltet sind. Die Wicklungsspiralen des zweiten Teilleiters b sind dagegen in der Reihenfolge 3, 2, 4, 1, 5, 6 hintereinandergeschaltet. Dabei ist beachtet, daß der Strom in den beiden Wicklungsspiralen einer jeden Scheibenspule wiederum gleichgerichtet verläuft (s. F i g. 3 a und 3b).

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Hochspannungsröhrenwicklung aus Scheibenspulen, bei denen mindestens zwei parallelgeschaltete und ineinandergewickelte Teilleiter eine Scheibenspule und zwei oder ein Vielfaches von zwei einander benachbarte Scheibenspulen eine Spulengruppe bilden, d a d u r c h g e k e n n -zeichnet, daß sämtliche Teilleiter mit dem Streufeld in gleicher Weise verkettet sind, daß ferner sämtliche Wicklungsspiralen eines jeden Teilleiters über die ganze Wicklungslänge je in Doppelspulenschaltung miteinander verbunden sind, wobei die Potentialdifferenz zwischen aneinanderliegenden Windungen der Scheibenspulen der Potentialdifferenz nur einer Windungsspirale entspricht, und daß sämtliche Schaltverbindungen in an sich bekannter Weise auf den Wicklungsmantelflächen liegen.
2. 2. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Teilleitern (a, b) und einer aus zwei Scheibenspulen (1 und 2) bestehenden Gruppe die Wicklungsspiralen des einen (ersten) Teilleiters (a) in üblicher Doppelspulenschaltung in Welle geschaltet sind, während die des anderen (zweiten) Teilleiters (b) innerhalb der Gruppe je eine Schleife bilden, bei einem Leitungsanschluß des ersten Teilleiters (a) an der Wicklungsspirale (1 a) der ersten Spule und des zweiten Teilleiters (b) an der Wicklungsspirale (2 b) der jeweils zweiten Scheibenspule der Gruppe; die mit der Wicklungsspirale (1 b) der ersten Spule in Reihe liegt und einen in beiden Wicklungsspiralen einer jeden Scheibenspulengruppe gleichgerichteten, aber in den Spulengruppenhälften entgegengesetzt gerichteten Stromverlauf aufweist (F i g. 1).
3. 3. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Teilleitern (a und b) und einer aus vier Scheibenspulen (1 bis 4) bestehenden Gruppe der eine Teilleiter (a) in der einen Gruppenhälfte (1 und 2) in Welle und in der zweiten Gruppenhälfte (3 und 4) in Schleife geschaltet ist, während der andere Teilleiter (b) in der einen Gruppenhälfte (1 und 2) in Schleife und in der anderen Gruppenhälfte (3 und 4) in Welle geschaltet ist, wobei die Scheibenspulen der Gruppe so geschaltet sind, daß der Stromdurchgang in den beiden äußeren Scheibenspulen (1 und 4) entgegengesetzt dem Stromdurchgang in den beiden inneren Scheibenspulen (2 und 3) der Gruppe ist (F i g. 2).
4. 4. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei Teilleitern und einer aus sechs Scheibenspulen (1 bis 6) bestehenden Gruppe beim einen (ersten) Teilleiter (a) die Wicklungsspiralen der ersten, fünften, sechsten, dritten, zweiten und vierten Scheibenspule in Reihe geschaltet sind, während beim anderen (zweiten) Teilleiter (b) die Wicklungsspiralen der dritten, zweiten, vierten, ersten, fünften und sechsten Scheibenspule in Reihe geschaltet sind bei jeweils gleichgerichtetem Stromverlauf innerhalb jeder Scheibenspule (F i g. 3). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 950138, 1060 035, 1063 702, 975 893; deutsche Auslegeschrift Nr.1082 342; französische Patentschrift Nr. 1283 782.