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Magnet- und Koronaschild für elektrische Induktionsgeräte Die Erfindung
bezieht sich auf einen Magnet- und Koronaschild, der zwischen Kern und viereckiger
Wicklung von elektrischen Induktionsgeräten, z. B. Manteltransformatoren angebracht
ist und dazu dient, einerseits den Magnetstreufluß zu führen und andererseits das
Auftreten von Koronaerscheinungen an den Ecken des Magnetkerns zu verhüten. Die
bisher für diese Zwecke bekanntgewordenen Schilde ließen eine ausreichende Abschirmung
an den Ecken der Transformatorkerne nicht zu. Auch waren die bekannten Schirme wegen
des zwischen den Wicklungen und dem Kern zur Verfügung stehenden begrenzten Raumes
nur sehr schwer ohne Beeinträchtigung der Wicklungsisolation anbringbar. Bei einer
bekannten Ausführung wurde deshalb, um das Einfügen des Schildes in das Wicklungsfenster
zu umgehen, der Schild nur in Spulenfensternähe vorgesehen.
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Ferner sind magnetische Abschirmungen bekannt, die entweder lediglich
aus einem Eisenblechmantel oder aus einem mehrlagig gewickelten Blechwickel mit
durch Isolierwerkstoff voneinander getrennten Blechlagen bestehen, aber keine günstige
Anordnung zwischen Wicklung und Kern gestatten und keine Koronaschildwirkung aufweisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnet- und Koronaschild anzugeben,
der zwischen Kern und viereckiger Wicklung von elektrischen Induktionsgeräten, z.
B. Manteltransformatoren, angebracht ist und sich leicht im Wicklungsfenster unterbringen
läßt; gleichzeitig sollen neben der Magnetschildwirkung noch die elektrische Beanspruchung
an den Transformatorkernecken herabgesetzt und dadurch Koronaerscheinungen verhindert
werden.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Schild aus
mindestens zwei nebeneinanderliegenden, mittels elektrisch leitender Verbindungsstege
verbundener, im Wicklungsfenster zwischen der Wicklung und dem das Wicklungsfenster
durchsetzenden Magnetkernteil eingebrachten und darin verspannten Bauelementen besteht,
die für den Magnetschildteil aus auf Blechstreifen befestigten, senkrecht zu den
Kernblechen geschichteten Eisenblechpaketen bestehen, deren Festlegung mittels Blechstreifen
auf einer eisernen Halte- oder Preßplatte, z. B. durch Anschweißen, erfolgt, und
die für den Koronaschildteil aus an den jeweils äußersten freiliegenden Blechen
der Magnetschildblechpakete entlang laufenden und damit verschweißten elektrisch
leitenden Rohren von elliptischem Querschnitt gebildet sind, deren größere Achse
gegen die Blechlamellenfläche geneigt ist. An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Transformator in Seitenansicht bei aufgeschnittenem
Kessel und abgenommenem Deckel; F i g. 2 gibt einen Vertikalschnitt des Transformators
nach F i g. 1 wieder, der entlang der Schnittlinie I1-II aufgeschnitten ist; F i
g. 3 zeigt eine Teilansicht des Transformators nach F i g. 2, wobei der Schild in
Montagestellung gezeigt ist; in den F i g. 4 a und 4 b ist eine Draufsicht auf Befestigungsteile
des Schildes zu sehen; F i g. 5 schließlich zeigt eine Stirnansicht des Schildes.
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In den F i g. 1 und 2 ist mit 10 der Gesamttransformator bezeichnet,
der einen geschichteten Kern 2 besitzt. Dieser Kern ist ein Mantelkern, der aus
zwei nebeneinanderliegenden gleichen Kernrahmen 20 und 200 aufgebaut ist. Auf den
den Kernmittelschenkel bildenden Schenkeln 7 und 7' der beiden Kernrahmen sind die
aus rechteckigen Scheibenspulen aufgebauten Wicklungen aufgebracht, die aus Scheibenspulen
12 der Hochspannungswicklung und den beidseitig daneben angeordneten Scheibenspulen
15 der Niederspannungswicklungsabschnitte bestehen. Die einzelnen Scheibenspulen
15 der Niederspannungswicklung
sind voneinander durch zwischengelegte
Isolationsbarrieren 17 und darauf beidseitig aufgelegten Abstandsstücken 170 getrennt.
In gleicher Weise ist dies bei der Hochspannungswicklung mit Hilfe der Isolationsbarrieren
14 und der Abstandsstücke 13 durchgeführt. Die Teile 18 sind Isolationen zwischen
der Hochspannungswicklung und den beiden Niederspannungswicklungsteilen. Die Teile
22 sind Endisolationen. Die Kernteile 20 und 200 sind bei horizontaler Lage der
Blechlamellen in das Wicklungsfenster 74 des Wicklungskörpers eingeschichtet. Der
Kern ist auf einem Flansch 80 des Transformatorkesselunterteils 6 abgestützt, vorzugsweise
unter Zwischenlage von Holzunterlagen 33. Der Wicklungskörper wird beidseitig von
Endrahmen 3 unter Zwischenlage von aufgelegten Holzkeilen 21 gefaßt und gehalten,
wobei die Endrahmen 3 sich unter Zwischenlage von Holzteilen 330 auf der Kernoberfläche
abstützen. Mittels der Endrahmen wird der Kern 2 gepreßt und nachdem dies
geschehen ist, werden die Endrahmen mit dem auf dem Kesselunterteil 6 aufgesetzten
Kesseloberteil s verschweißt, wobei der Kesseloberteil selbst bei 4
mit dem
Kesselunterteil 6 verschweißt wird. Der Mittelschenkel 7, 7' des Mantelkerns
liegt an einem an ihm unten entlanglaufenden T-Stück 40 auf, auf dem die
Blechpakete 42 angeschweißt werden, bevor das T-Stück in das Wicklungsfenster eingebracht
wird.
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Bevor der aus Kein und Wicklung bestehende aktive Transformatorteil
im Kessel in der vorstehend beschriebenen Weise eingeklemmt und mittels der Keile
21 gegen seitliche Verschiebung verspannt wird, werden auf der oberen und
unteren Fläche des Mittelschenkels gemäß der Erfindung ausgeführte Schilde angebracht.
Zu diesem Zweck wird für den in F i g. 2 obenliegenden Schild, der aus zwei nebeneinanderliegenden
gleichen, je auf einer Preßplatte 52 (s. F i g. 5) befestigten Blechlamellenpaketen
54 besteht, deren Blechschichtung senkrecht zur Kernblechschichtung verläuft, zunächst
das Blechlamellenpaket 54 auf dünnen Blechstreifen 62 durch Schweißen befestigt;
diese Blechstreifen werden sodann, wie die F i g. 4 a und 4b erkennen lassen, auf
der mit Längsschlitzen 38 versehenen Preßplatte 52 gleichfalls durch Schweißen festgelegt.
Mit 70 sind dabei die äußeren Schweißstellen und mit 72 die in den Schlitzen 38
anbringbaren Schweißstellen bezeichnet. Entlang der außenliegenden Seitenflächen
der beiden Blechpakete 54 sind an sich bekannte elektrisch leitende Rohre 64 mit
vorzugsweise elliptischem Querschnitt schräg anliegend befestigt, insbesondere angeschweißt.
Die solchermaßen vorbereiteten Bauelemente des oberen Schildes werden sodann, auf
dem Kernschenkel 7, 7' aufliegend, in den Raum zwischen diesem Schenkel und dem
parallel dazu verlaufenden Wicklungsschenkel 84, wie in F i g. 3 gezeigt, zunächst
aneinanderliegend eingebracht, um dann auseinandergerückt zu werden, bis die Rohre
64 nahe der benachbarten äußeren Kernecke gelangen. Die auseinandergerückten Blechpakete
54 sind elektrisch z. B. mit Hilfe der darübergelegten leitenden Verbindungsstege,
z. B. Platten 56, verbunden, so daß auch die inneren Kernecken am Kernpaket abgedeckt
sind. Um auch die bei einem gestuften Kern vorhandenen scharfen Ecken abzudecken
und Koronaerscheinungen an diesen Stellen zu verhindern, sind an den Stufungsstellen
gut abgerundete Leisten 66 und 50 bzw. an den Ecken der Kemrückschlußschenkel die
nach außen abgerundeten Leisten 68 angeordnet, die in bekannter Weise ausgeführt
sein können. Der Zwischen dem Schild und der Wicklung noch vorhandene freie Zwischenraum
wird von Isolationsteilen, z. B. Isolationsplatten 58 und zwischengelegten Keilen
oder Leisten 60, ausgefüllt. Das untere Schild ist in ähnlicher Weise auf dem am
Kernschenkel anliegenden T-Trägerteil 40 aus den beiden senkrecht zur Kernblechung
geschichteten Blechpaketen 42 und den elektrisch leitenden Rohren 48 sowie der die
Blechpakete verbindenden Platte 44 aufgebaut und gegenüber der Wicklung mittels
Isolierplatten 46 abgestützt. Als geeignetes Material für die einzelnen, die Bleckpakete
54 bzw. 42 zu verbindenden Platten 56 (oben) und 44 (unten)
hat sich Neusilber als besonders brauchbar erwiesen, weil dieses Material sich auch
bei den im Transformator auftretenden Wärmeverhältnissen gut verhält. Es ist selbstverständlich,
daß das Aufschichten des Kernes 2, 200 auf dem bereits mit Träger
40 verschweißten und in das Wicklungsfenster 74 eingebrachten unteren Schild
vorgenommen wird. Die Blechpakete der Schilde, deren Schichtung senkrecht zu der
des Transformatorkemes ist, sollen niedrig gehalten werden, um ein Anwachsen des
Magnetflusses an den Fußpunkten der Blechpakete zu verhindern.