DE1488347A1

DE1488347A1 - High power and high voltage transformer

Info

Publication number: DE1488347A1
Application number: DE1964S0091711
Authority: DE
Inventors: Pierre Burnier; Bernard Hochart
Original assignee: Cegelec SA
Current assignee: Cegelec SA
Priority date: 1963-06-28
Filing date: 1964-06-26
Publication date: 1969-07-17
Also published as: US3396355A

Description

Hochleintunae- und Nochspannungetranotormator Die Fortschritte der Elektrotecbnik auf dem Gebiet der Transformatoren zeigen sieh In einer gleichzeitigen Erhöhung der spezifischen Leistungen und der Wirkungegrade dieser Geräte. Man hat auf diesen Gebiet dank den immer höheren Leistungen pro Einheit und dank der Verwendung besserer Einrichtungen und Werkstoffe bemerkenswerte Ergebnisse erzielt.High-speed and high-voltage tranotormator The advances in electrical engineering in the field of transformers are shown in a simultaneous increase in the specific performance and the degree of effectiveness of these devices. Remarkable results have been achieved in this field thanks to the ever increasing performances per unit and thanks to the use of better equipment and materials.

Man lat jedoch gegenwärtig an einer Grenze angelangt, denn diese Erhöhung der spezifischen Leistung führt zu einer stärkeren Beanspruchung der Werkatoffe (Magnetische Induktion, Stromdichte, Spannungegradienten) und damit zu einer Erhöhung der spezifischen Verluste, deren Ursache In den verwendeten. Werkstoffen zu suchen ist. Es entspricht daher trotz der 2ortschritte, die auf dem Gebiet der Einrichtungen zur A.Ibführung der Verlustwärme gemacht worden eindp die allgemeine Tendenz, einer Erhöhung der Betriebetemperatur.At the moment, however, one has reached a limit, because this increase in the specific power leads to greater stress on the materials (magnetic induction, current density, voltage gradients) and thus to an increase in the specific losses, the cause of which is in the used. Materials to look for. Extent, it is in spite of the 2ortschritte been made in the field of devices for A.Ibführung the heat loss the eindp the general tendency of an increase in holdings temperature.

Nun werden ganz allgemein die Eigenschaften der Werkstoffe immer weniger gUnatig, wenn sich Ihre Tompers.tur erhöht. So bewirkt z. B. eine Temperaturerhöhung eine U.erabeatzung den elektrischen Leitvermögenn der Leiter, der Sättigungeinduktion ler magnetischen Werkstoffe, der Dur(,hochlagtentigke:it der Isollirstoffe und eine Erhöhung der iielektriseben Vere lüste In den Isolierstoffen. Deshalb wird die Erhöhung der spezifischen Leistung der Transformatoren zu einem Immer schwierigeren Problem und wird demnächst zu eizier Verminderung ihren Wirkungsgrades führen mUssen, wenn man die gegenwärtig Ublichen Konstruktionametboden beibehält.Now, in general, the properties of the materials become less and less beneficial as your Tompers.tur increases. So z. For example, an increase in temperature will reduce the electrical conductivity of the conductors, the saturation induction of magnetic materials, the high temperature of the insulating materials and an increase in the electrical loads in the insulating materials an increasingly difficult problem and will soon have to lead to a reduction in their degree of efficiency if the currently common construction amet floors are retained.

29 sind nun in letzter Zeit Versuche unternommen worden# dieser Tendenz zur Erhöbung der Betriebetenperatureu dadurch entgegenzuarbeiten@ daß man die Supraleitfähigkeit gewisser Metalle und Legierunfen ausnutzt. leider sind aber die Supraleiter außerordentlich teuer und erfordern sehr tiefe Tempe- raturen in der Gegene der Temperatur den flUnsigen Rollun.Attempts have recently been made to counteract this tendency to increase operating temperatures by exploiting the superconductivity of certain metals and alloys. but unfortunately the superconductors are extremely expensive and require very low tempera- tures the flUnsigen Rollun in Gegene temperature.

In diesem Falle erfordert die AbfUbrung-der Verluntwärme die Verwendung von Kühleinriebtungen, deren Wirkungegrad bei diesen sehe niedrigen Temperaturen sehr gering ist. Die wei-chen Supraleiter eignen sieh ebenfalls sehr leblocht mm Bau von Transformatoren@ weil ibro Dupraleittäbigkeit-bei einer kritischen VeldeUrke der Begnettelder verschwindete die weit unter der bei Transformatoren annutret:finden liejL&-etärke liegt. Um diese kritische Poldetärke im erhöhent hät mm harte Supraleiter entWickelt, en In% aber die Oup»leitfähigkeit dieser * Verkatoffe auf einen geringen Teil den Quer,-nebnitte beschränkt und die Wärmoverluntot die in nicht nupraleitenden Toll, den Übergang den Wechselst»» in den aupraleitenden Toll entstehen" sind so hoebv daß die AbfUhrung der Verltistwärme völ1J4 unwirtschaftlich Ist.In this case, the removal of the entanglement heat requires the use of cooling devices, the degree of effectiveness of which is very low at these very low temperatures. Set the course superconductors are also look very leblocht mm construction of transformers @ because ibro Dupraleittäbigkeit-in verschwindete a critical VeldeUrke the Begnettelder far below the annutret transformers: find liejL & -etärke is. To this critical Poldetärke in erhöhent hät mm hard superconductors developed en In% but the Oup "conductivity of these * Verkatoffe on a small portion of the cross, -nebnitte limited and Wärmoverluntot in non nupraleitenden Toll, the transition to currency exchange» »in the Superconducting tolls are so high that the dissipation of lost heat is totally uneconomical.

Diene Erfindung betrifft einen neuen Trannfornatorg der en ermöglicht, diejenigen Binsebränkungen zu umgehen, auf die mm bisher bei d« Bestreben, Leistung und W#kuü~ad gleichzeitig zu erhöhen, gestoßen ist.Serve invention relates to a novel Trannfornatorg of s possible to circumvent those Binsebränkungen, should be increased to the previously mm at d 'endeavor, achievement and W # kuü ~ ad simultaneously pushed.

bei dienen neuen Traneformator für Nochleintung und Hochepannung worden erfindungegemäß als ZUbl»dium und &la Dialektrikum Wasserstoff oder Neon mit einer Temperatur- »iochen 15 und 600X und *In Leitermaterial Metalle extremer Reinheit verwendett, Die Vorteile dieses neuen Tranpformatore ergeben sieh au@ 'Untersuchungen über einerseits die optimalen Bedingungen fUr die Verwendung 7on llotallen hoher Beinbeitt andererseits die Eigenschaften von Tiettemperatur-PlUseigkeiten und schließlich Über das Verhalten der zum Bau von Transformatoren verwende-"%',-en Werkstof:te bei n-#edriger Temperatur.at serving new Traneformator for Nochleintung and Hochepannung been erfindungegemäß as ZUbl »dium and & la Dialektrikum hydrogen or neon with a temperature" Jock 15 and 600X and * In-conductor material metals extreme purity verwendett, The advantages of this new Tranpformatore result look au @ 'studies on On the one hand, the optimal conditions for the use of all-round high levels; on the other hand, the properties of low temperature levels; and finally, the behavior of the materials used to build transformers at low temperatures.

Zum ersten Punkti Die optimalen Bedingungen fUr die Verwendung von Metallen hoher Reinheit eind ermittelt worden bei Untersuchungen über die Veränderungen den opeziflacben Wideratande dieser Metalle und des Wirkungegradee von Kälte»-schinen in Abhängigkeit von der Temperatur.For the first Punkti The optimum conditions for the use of metals has been determined at high purity eind studies on the changes of the opeziflacben Wideratande these metals and Wirkungegradee of cold »-schinen depending on the temperature.

Bei Vetallen hoher Reinheit l'et *@.nun no" daß einerseits Ihre Leitfähigkeit um einen zwiaoben 100 und 10000 liegenden Faktor vervielfacht wird, wenn die Temperatur einige 1&,t erreicht, daß Aber andererseits die elektrischen Verluste dieser Wetalle - ao gering sie auch nein mögen - doch in Form von Wärme an die Umgebung abgeführt werden mUnaeng und zwar mit Hilfe von Kältemaschinen, deren Wirkungegrad eihr niedrig wird, wenn man zieb der absoluten Nullpunkt nähert.In Vetallen high purity @ l'et * now no "that your conductivity, on the one hand is multiplied by a zwiaoben 100 and 10,000 underlying factor when the temperature some 1, t achieved that, but on the other hand the electrical losses this Wetalle -. Ao small they no love - but be dissipated in the form of heat to the environment mUnaeng with the aid of chillers whose Wirkungegrad eihr low is when zieb of absolute zero approaches.

Man hat Kurven gezeichnet, die die Abhängigkeit den sposittschon Widerstandes von Mitallen unterschiedlicher Reinheit. vun der Temperatur bis hinab auf einige Grade Xelving seig». Andererseits Ist der Wirkungegrad von Ulten«chinen definiert durch die Leistungg die man aufbringen äuf# »"eint.19inbeite.-leiatun« bei einer Temperatur 12 an die UnebtLni abw4tUrine Diese Leistung ist gegeben durch da@ ProtiM-aue 4« eieb der Camot lachen Theorie ergebenden f"torn einem Paktor Mg der die Abweichung der Ulteauchine von idealen Carnotleeben Kreisprozog angibt. 39 ist festgestellt worden, daß der Paktor ä dargestellt worden kann durch die folgenden au@ Verauchawarten ermittelten Pormeln, und zwar gelten diese Pormeln für Kältemaschinen mittlerer bis ge- ringer Leiatungs - Zwischen OOK und IOOOK t und - zwischen 1000E und 293oK z M = 3,27 - 0,775 T 10-2 Dieser Paktor M könnte - insbesondere bei tiefen Temperaturen für Kältemaachinen größerer Leistung kleiner werden.Curves have been drawn showing the dependence of the resistance on mitall of different purities. vun the temperature down to a few degrees Xelving seig ». On the other hand, the degree of effectiveness of ultrasonics is defined by the performance that one exerts on the inactive urine at a temperature of 12 This service is given by da @ ProtiM-aue 4 « eieb the Carnot l theory surfaces resulting f "torn a factor Mg of the deviation of the Ulteauchine from indicates ideal Carnotleeben Kreisprozog. 39 is established been that the Paktor may have been represented by the following ä au @ Verauchawarten determined Pormeln, namely this Pormeln apply for chillers medium to were less Leiatungs - Between OOK and IOOOK t and - between 1000E and 293oK z M = 3.27-0.775 T 10-2 This Paktor M could - especially at low temperatures for refrigerating machines with a higher capacity become smaller.

Man hat mit Hilfe der Kurven des spezifischen Widerstandes und mit Hilfe von Werten für die Kühlleistung die insgesamt sei es durch den Joullechen Effektl sei es durch den Energieverbrauch der Kältemaschine - verlorengehende Leistung 2 berechnet, die erforderlich ist, um einen Leiter gegebener geometriecber Porm aus einem gegebenen Metall auf einer Temperatur von T OK zu halten, wenn der Leiter von einem Strom I durchtlossen wird: wobei L die Länge des Leitern bezeichnet und S seinen Querschnitt.With the help of the curves of the specific resistance and with the help of values for the cooling capacity, the total loss of capacity 2 , whether it is due to the Joule effect or the energy consumption of the refrigeration machine , was calculated that is required to convert a conductor of a given geometry from a to keep the given metal at a temperature of T OK when a current I flows through the conductor: where L denotes the length of the conductor and S its cross-section.

Fig. 1 zeigt einige Kurven als Beispieleg die die Veränderung dieser als Ordinate aufgetragenen Leintung - ausgedrückt in Prozent der für einen vom selben Strom durchtlossenen Leiter tel 700C (3430K) aufzuwendenden Leistung - ali. li#mktioi'l der als Abeziese aufgetragenen Temperatur darstellen.Fig. 1 shows some curves as examples of the change in this line plotted as the ordinate - expressed as a percentage of the power to be expended for a conductor tel 700C (3430K) through which the same current flows - ali. li # mktioi'l of the temperature plotted as Abeziese.

Die Kurven A, Bt C und D entsprechen Kupfer, bzw. techniscbem Alumi-aiur, bzw. sebr reinen Aluminium bzw. Eisen.The curves A, Bt, C and D correspond to copper or technical aluminum or very pure aluminum or iron.

Da der Vorteil der Anwendung von Metallen hoher Reinheit darin bestehen soll, daß dieser Prozentsatz so niedrig wie göglich - und auf jeden Fall unter 100 % - liegen soll" geht aus Fig. 1 klar hervor, daß sieh solche leistungewerte mit bestimmten Metallen und unter der Voraussetzung, daß diese ausreichend rein sind, erreichen lassen, wenn die Temperatur zwischen 15 0 K und 60oK liegt.Since the advantage of the application should consist of metals of high purity is that this percentage be as low as göglich - and in any case less than 100% - are "should be seen from FIG 1 clearly shows that check such power readings with certain metals and under the. The prerequisite that these are sufficiently pure can be achieved when the temperature is between 15 ° K and 60 ° K.

So hat man z.#B. gefunden, da£-. Metalle wie Kupfer, Aluminium, Eisen und Zinn ebenso wie andere Metalle wie Silber, Gold, Indium usw. verwendet werden können, unter der Bedingung, daß ihr Gehalt an Verunreinigungen unter 500 Teilen oder besaer unter 50 Teilen pro Million liegt. Bei bestimmten dieser Metalle läßt sieh ein derart geringer Gehalt an Verunreinigungen durch recht billige metallurgiaebe Verfahren, wie etwa die Elektrolyse, erreichen.For example, you have #B. found as £ -. Metals such as copper, aluminum, iron and tin, as well as other metals such as silver, gold, indium, etc. can be used provided that their impurity content is less than 500 parts or more than 50 parts per million. In certain of these metals can check such a low content of impurities by quite cheap metallurgiaebe method such as electrolysis to achieve.

Zusätzliche Untersuchungen haben ergeben, daß die Betriebebedingungen in einem Transformator die bei der vereinfachten Rechnung zugrundegelegten Bedingungen nicht in wesentlichem Umfang@ verändern. So verändert s. B. der Einfluß den durch die Schraubenbewegung der Elektonen in einem der Einwirkung eines Magnetfeldes ausgesetzten Leiter hervorgerufenen magnetischen Widerstandes den Wert des spezifischen elektrischen Widerstandes nicht zu stark. Eingehende Untersuchungen zu diesem Punkt haben z. B. erwiesen, daß die Erhöhung des spezifisehen Widerstandes als Polge des magnetischen Widerstandes ausgedrückt werden kann - für Aluminium - durch die folgende Beziehung: w obei der spezifische Widerstand des Metalle bei der Temperatur-T OK iatp X die Feldstärke des Magnetfelden in Gauß, und A ein Koeffizient, der von der Reinheit des Aluminiums abhängt und der gleich 1 ist für eine Probe, deren spezifisches Widerstandsverhältnie zwischen 293oK und 4.2oK den Betrag 1350 hat, und der gleich le3 ist für eine Probe mit eiaem Verhältnis von 2600. Diene Beziehung entspricht nicht der bekannten theoretischen 2ormel A 112 ist aber eine Beziehung, die die*Vereuebeorgebnisse genau wiedergibt. Mit Eilte anderer zusätzlicher Untersuchungen konnte gezeigt werdeng daß es zur Vermeidung sehr hoher Verluste durch Poucaultleebe Ströme vorteilbaft Istg sehr dünne Leiter zu verwenden, oder Leiter, die'aus einer Schichtung sehr dünner Leiter oder aus vordrillten sehr feinen Drähten bestehen. Um eine Erhöhung den Widerstandes dieser Leiter mit sehr geringen Abmessungen - bekannt unter der Bezeichnung "Dimenaionnoffekt" ("Hauteffektn).- zu veimeiden, der hervorgerufen wird durch die Wechselwirkung zwischen den Elektronen und den Wänden des Leitern, haben sich Dicken oder Durchmesser von einigen zehn oder 100 mikron als zufriedenstellend erwiesen. Andere Nebeneffekte der Stromleitungg wie der Effekt den dimennionalen Magnetwiderstandes und die Anomalie des Hauteffektes haben sieh unter den ins Auge gefaßten Anwendungebedingungen als vernachläaeigbar gering erwiesen.Additional investigations have shown that the operating conditions in a transformer do not change the conditions on which the simplified calculation is based to any significant extent. Then s does not change. B. the effect of the screw caused by the movement of the Elektonen in one of the action of a magnetic conductor exposed magnetic resistance the value of the electrical resistivity too strong. In-depth studies on this point have z. B. it has been shown that the increase in the specific resistance can be expressed as the pole of the magnetic resistance - for aluminum - by the following relation: whereby the specific resistance of the metal at the temperature T OK iatp X the field strength of the magnetic field in Gauss, and A a coefficient which depends on the purity of the aluminum and which is equal to 1 for a sample whose specific resistance ratio is between 293oK and 4.2oK Amount has 1350 , and which is equal to le3 for a sample with a ratio from 2600. Your relationship does not correspond to the known one theoretical 2ormel A 112 is a relationship that exactly reproduces the * results of the rejection. With the haste of other additional investigations it could be shown that in order to avoid very high losses through Poucaultleebe currents it is advantageous to use very thin conductors, or conductors which consist of a layer of very thin conductors or of pre-twisted very fine wires. In order to increase the resistance of these conductors with very small dimensions - known to veimeiden under the name "Dimenaionnoffekt" ( "skin Effektn) .-, which is caused by the interaction between the electrons and the walls of the conductors located thicknesses or diameters of a few ten or 100 microns proved to be satisfactory. Other side effects of the current conduction, such as the effect of the dimensional magnetoresistance and the anomaly of the skin effect, have proven to be negligible under the envisaged application conditions.

Zum zweiten Punkt: Bei der Untersuchung der Eigenschaften von kryogenen Medien hat sich gezeigt, daß sich Wasserstoff oder Neon in flUseigem oder gasförmigem Zustand besonders gut als Dielektrikum und Kühlflüseigkeit für dieneuen Transformatoren eignen. So hat man z. B. festgestellt, daß ihre Durcbschlegfestigkeit bei Temperaturen zwischen 15 und 609K und bei Drücken die gleich dem oder höher als der gewöhnliche Druck sind (oder auch etwas darunter, wenn es sich um Flüs- sigkeiten handelt) dieselbe Größenordnung hat, wie die Durchschlagfeatigkeit der gegenwärtig als Dielektrikum in Tiannformatoren verwendeten Mineralöle. So weist z. B. flüseiger Wasserstoff unter normalem Druck eine Durebschlagepannung von 680 kV/cm bei einem Elektrodenabstand von 0,25 mm auf. Die dielektrischen Verluste dieser Medien sind oo gering, daß nie praktisch nicht gemessen werden kbnnen. Ihre sehr niedrige Viakonität und die hoben WärmautotauschkOOttißiOntOns die sieh mit ihnen erreichen lassent machen diese Modien fUr die Kühlung der Wicklungen den neuen Transformators sehr gut geeignet. So kann man mit flUe eigem Wasserstoff oder Neon pro cm 2 der Wicklungeoberfläche 1 Watt abführen. Die Viakosität den flüseigen Wasserstoffs bei 200X beträgt 140 Nikropoisen und die den gaaförmigen Wasserstoffs bei 200 K beträgt 2 Likropoisen.On the second point: The investigation of the properties of cryogenic media has shown that hydrogen or neon in liquid or gaseous state are particularly suitable as dielectric and cooling liquid for new transformers. So one has z. B. found that their Durcbschlegfestigkeit at temperatures between 15 and 609K and at pressures which are equal to or the greater than the ordinary pressure (or even slightly lower when it is fluids for liquid-) has the same order of magnitude as the Durchschlagfeatigkeit the presently Mineral oils used as dielectric in Tiannformatoren. So z. B. liquid hydrogen under normal pressure a breakdown voltage of 680 kV / cm with an electrode spacing of 0.25 mm. The dielectric losses of these media are oo low that it is never practically impossible to measure them. Their very low viaconity and the increased heat exchange co-ordination that can be achieved with them make these modes very suitable for cooling the windings of the new transformer. So you can dissipate 1 watt per cm 2 of the winding surface with liquid hydrogen or neon. The viscosity of liquid hydrogen at 200X is 140 nichropoises and that of gaa-shaped hydrogen at 200 K is 2 liqueurs.

Zum dritten Punkts Hinsichtlich den Verhaltene der zum Bau von Transformatoren verwendeten Werkatoffe beim Eintauchen in Wasserstoff oder Neon bei Temperaturen zwischen 15 und 6001 haben die durchgeführten Untersuchungen gezeigt, daß ihre Eigenschaften im allgemeinen günstiger als bei gewöhnlicher Temperatur sind und damit noch wesentlich günstiger als bei den gegenwärtigen Betriebetemperaturen von Transformatoren.Regarding the third point With regard to the behavior of the materials used to build transformers when immersed in hydrogen or neon at temperatures between 15 and 6001 , the investigations carried out have shown that their properties are generally more favorable than at normal temperature and thus even more favorable than the current operating temperatures of transformers.

So hat man festgestellt, daß die dielektrischen Verluste unter diesen Bedingungen sehr gering sind, sogar bei stark polaren oder weniger isolierenden Stoffen bei gewöhnlicher Temperatur (die mindere Qualität haben und daher billiger 9-Ilnd). Ebenso ist die Durchochlagfestigkeit von Isolierstoffen höher als bei gewöhnlicher oder höherer Temperatur. Gewis!ie Anzeichen lassen den Schluß zu, daß die Überschlagespannungen polarer Stoffe zwischen 15 und 600X um ein mehrfaches höher sein können al-.i die jenigen, die für die edelsten Eleuente bei den in der Elektrotechnik üblichen Temperaturen gemessen werden.It has been found that the dielectric losses under these conditions are very low, even with strongly polar or less insulating materials at ordinary temperature (which are of inferior quality and therefore cheaper 9-Ilnd). The penetration resistance of insulating materials is also higher than at normal or higher temperatures. Certain signs allow the conclusion that the flashover voltages of polar substances between 15 and 600 times can be several times higher than those measured for the most noble elements at the temperatures customary in electrical engineering.

Auch die mechanische Festigkeit der Isolierstoffe - ebenso wie die der organischen oder metallischen Bauatoffe für Tranoformatoren steigen merklich an, wenn man auf Tomperaturen in der Größenordnung zwischen 15 und 60 0 K herabsteigt. 1:a ist deshalb bei der-Brtinduns als vorteilhaft empfunden wordeng daä bei Urzschltion'en die Igiolierungen die meobani- iobe.Matbarkeit der Wicklungen erhöhen" Gleiebzeitig kann am bei diesen 2experaturen auch magnetische Werkatoffe benutzen# deren Curie-?w*t unterhalb gewöhnlicher romperatur lieStp s» Bo in der Größenordnung 50 - 100o9. Das bat-den beträchtlichen Vorteil' daß bentimte Werkstoffe wie etwa.Dyepronium oder ]Rolmium'eine beträchtlibb böbtre Bat- tigungeinduktion haben &la Werkstoffeg die oberbalb 000 An- wendung finden# @o könnten in magnetischen Teil»den neuen Transformators Induktionen von 40 Kilo£=£ nur » Uns .komen und außerdem würde das Volumen den TransforOttore um die Rälfte und mehr vermindertwerden. Bei den gegenwärt ig verwendeten magnetiaoben Werkutoffen bat mm jedoch den Vorteil, aus G~bn der Äbigbrung der Verlust- wärme den magnetischen Teil auf gewöbnlicber l'experatui be- lassen zu können. Die Brtiadung wird nachstehend in AuatUbrungebeiepielen an- hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei neigt& Pig. gs eine Genastansiebt einen'Traneformators nach der. Erfindung; ?iß-. 3t eine Bebnittannicht einer AbteiluM gtete Pig. 48 eine Genamtansieht eines aider«:;' A" r '>#, tr:tinduza.i beispiels den Tranatormatore bädt ri 58 eine aubnitta»i"t eines amiroä '"Ma- beiapieln *tust Tramtormmtols »ob or, kein- dume ist in den VieuZ4M 2 und drei dirg»etällte #etätto eei#r be otobt m einen Iffletkrete 11 te den drei B6hut je 'angeordnet 4W1iio"di* die »ei konzentrieoben UndiW'! Ünd' 4 mit den Note durch die ßtromzuMrungen 5 verbundenen Wick- lungen umgeben. Eine Pumpe 6 sorgt zwischen den Wänden 3 und 4 der Behälter 2 fUr einen Unterdruck, in der Größenordnung 10#3 bin lor6.'torr, um tUr eine Wärmeieolierung gUnetIge Be- dingungen zu schaffen49' Eine l'umpe 7 sorgt in den Wicklungen für den Umlau:9 von flüs- eigen Wasserstoff oder Neon* Den letztere wird beim Verlassen der Wicklungen durch einen DruckmInderer 8 geschickt und kehrt in geaoblonnenon'Xroiolau:f in den VerflUnsiger 9 zurUcke Eine andere Lötung nach der Irfindung besteht darin, daß mm in den Wicklungen Wasserstoff oder Neon in gaofOrnigen Zuatmd zirkulieren lUtp und zwar gegebenenfalls unter einen Druckg der höher als 1 Atmoophäre Ist, "bei du Gas durch jeden geeignete Eittel (Wärmeauetauaober, Entspannung# Verdampfung usw.) auf niedriger Temperatur gehalten wird. Die ringförmig« Doppelwände 3 und 4 bestehen au@ einen 14o- lierenden W « erkatoftg #« 3, glangeserveretärkten Pollenter- oder Epoxydbaen, Der Zwischenraum 10 zwischen den beiden WU- den 3 und 4*enthält eine geeignete Wärmeinolierung., die.a, 3. aus dünnen bentehtg die mit einer Alumdniumbaut'Ub»risogen eindu die zur Abschirmung von Wärmeetrahlen dient, und au@ leisten aus einen Schaunk- stoff wie etwa Beba«ebonitg die dazu bestimmt eindp.seeba- nie ehe Beanspruchung aufzunehmen. Eine Öffnung 11 verbindet dienen Zwieebearma mit der Vakuuafflpe 6. Im Innern dienen Behälter@ betiMen @ich zwei Wicklungen 12 und13 (und*gogebe»ntalle auch noch weitere Wicklugen). Diese bestehen aus aufgewickelten dUnnen älilmlniumfolieal, die gegeneinander entweder durch Blozieren oder durch dUnne Zagen aus leolierpapier oder Manstet.Off, oder auch durch eine Kombination dieser Laftsbaen isoliert eind. Innerhalb der Wicklung selbst befinden »ich Xanäleg um zwi- nahen dem Einlaß 14 und dem Auslaß 15 den Behältere den Umt- laut von verflUnzigtem Gas zu ermöglichen. Diese Anordnung der Wicklungen und dieser Aufbau der Leiter sind nur als Beispiele beschrieben worden und es wird sieh in gewiesen Pällen als zweckmäßiger erweineng Sobleifenwick- lungeng Zylinderwicklungen oder Scheibenwicklungen zu vor- wendeng oder auch Leiter mit rechteckigem wuerechnitto, die au» dünnen Aluminiumbändern mit Blozalisolieruüg beateheng die ganz regelmäßig angeordnet eind, um Ereinetröme sicher zu vermeiden, oder auch litzenkabel oder geflochtenen Kabel aus sehr feinen Einzeldräbteng die gegebenenfalls durch Blozieren gegeneinander Isoliert sind. Mm kann im Rahmen der Ertindung auch Leiter aus lhp:torg Ziang Einen oder je- den anderen Metall verwenden" dessen Verluste durch den Joulleaben Effekt bei tiefer Tomperatur ausreichend gering Die elektrische Isolierung der Spulen erfolgt mit Eilte von Werkitoffeng die in Vorn von &U=en Schichten oder ]Pollen Verwendung finden und in Yorm von Abeobirmungen oder 314okong oder die mm Imprägnieren oder,UnbUllen Verwendung findeng wobei diene Werkutoffe ausgewählt sind unter solchen Werketoften# deren Durobeebläglestizkeit zwischen 15 und WX beträchtlich größer ist als diejenigeg die bei dennel#, ben Werkstoffen bot gewöhnlieber Temperatur gemessen wird# wie etwa polare Werketoffo.wie Polygtb.*19#t'orophtbalat oder ]?olymothylacryl und gewinne aaueratoff- oder halogenhaltige Thormoplaete. Mm könnte die Isolierungen an der mechanischen Festigkeit der Spulen durch eine geeignete Anordnung dieser Isolier- atoffe (aziale Umwicklung der Pollen oder Drähte z. B.) und/ oder durch eine Imprägnierung mit und/odor eine Einbettung in einen Zu#etetoff teilhaben lassen. Han hat gefunden# daß nach der konstruierte rra»- formatoren, gegeaUber den klassischen Trana:tomatoren eine starke B*rabeetzuM der Verluste ermöglichen@ und zwar selbst unter BerUbkeichtigung der :Mr die tungen erforderlichen IttetuM9 und gleichzeitig eine be- träcbtliebe Herabsetzung den Volumen@, ]Pig» 4 etellt ein Beispiel für die Anwegdung der Windung auf den Pall eineii ummantelten Transformator@ dar. Um findet hier. sämtliche Ill«eute von Vig. 2 wieder, Die Behälter 2 werden auch von Wasserstoff *der Neon durobflosesup da@ durch eine Pumpe 7 in Umlauf gebracht wird und-haben ebenfalls eine 'Doppelwandv deren ime»o durch eine Pumpe 6 evakuiert wirda eig. 5 stellt ein AuntUbrungebeiapio*l der Brtiadung dar$ 'bei dem die affletineben Eigenschaften von Werkstoffen aufige- nutzt werdeng-,jAeren Ourio-Pw*t,-%mtortalb der,.-gewbbnlioben Temperatur liegt, Auch bier:findet.man die in Pig. 2 Nwge- stellten Ble»ate wiederg mit der Ausnahm@, daß die BebiLi.,ter 2 durob einen einzigen lebälter %'ersetzt eindv der sowohl die Spulen 12 «1 13 wie nie in den, obigen Beispi41eiL bebetwie- ben sind - *In aueb den Bagnatkern'mWibtg welch-leteterär aus Pakete.n.von dUnnett lZooben. oder feinen Dräbten au» Dysprot. eium oder Xo>ivn oder einen anderen Xetall dieser Art**"**- mengenetzt. ist The mechanical strength of the insulating materials - as well as that of the organic or metallic construction materials for transformer formers - increase noticeably when one goes down to Tomperatures in the order of magnitude between 15 and 60 ° K. 1: a is therefore perceived as advantageous at der-Brtinduns have been since at Urzschltion'en the Igiolierungen the meobani- iobe. Increase matability of the windings " Gleiebzeitig can also be magnetic on these 2experaturen Werkatoffe use # whose curie? W * t below more common romperatur lieStp s » Bo in the order of 50 - 100o9. That bat-the considerable advantage that used materials such as such as Dyepronium or inclination induction have & la materialseg die oberbalb 000 the phrase # @o could be in the magnetic part »the new one Transformer's inductions of 40 kilos £ = £ only »Us .komen and also the volume of the TransforOttore would order be reduced by half and more. In the case of the currently used magnetic materials, bat However mm the advantage of G ~ bn the Äbigbrung the loss heat the magnetic part on gewöbnlicber l'experatui loading to be able to let. The charge will be alluded to in the following examples. hand of the drawing explained in more detail. It tends to & Pig. gs a Genastan sieves a'Traneformer the. Invention; ? eat-. 3t a section not a department Pig. 48 a general image of an aider ":;" A " r '>#, tr: tinduza.i for example the Tranatormatore bathes ri 58 an aubnitta »i" t of an amiroä '"Ma- beiapieln * do Tramtormmtols »whether or, no- dumb is in the VieuZ4M 2 and three dirg »etällte # etätto eei # r be otobt m an Iffletkrete 11 te the three B6hut each 'arranged 4W1iio "di * die »Concentrated UndiW '! And ' 4 with the music by the ßtromzuMrungen 5 connected Wick- lungs surrounded. A pump 6 provides between the walls 3 and 4 the container 2 for a negative pressure, of the order of magnitude 10 # 3'm lor6.'torr to Tur a Wärmeieolierung gUnetIge loading to create conditions49 ' A pump 7 takes care of the circulation in the windings: 9 of fluid own hydrogen or neon * The latter will when leaving of the windings sent through a pressure regulator 8 and returns to condenser 9 in geaoblonnenon'Xroiolau: f Another soldering after the Irfindung is that mm in the windings hydrogen or neon in gaofOrnigen zuatmd circulate lUtp, possibly under a pressure which is higher than 1 atmosphere, "with you gas through everyone suitable means (heat condensation, relaxation # evaporation etc.) is kept at a low temperature. The ring-shaped double walls 3 and 4 consist of a 14o lenden W « Erkatoftg #« 3, Glangeserveretarkt Pollenter- or Epoxydbaen, the space 10 between the two WU- den 3 and 4 * contains a suitable thermal insulation., die.a, 3. from thin ones with an aluminum cover for shielding is used by heat rays, and make a funnel from fabric such as Beba «ebonitg which is intended for never to take up stress. An opening 11 connects serve two arms with the vacuum flap 6. Inside, containers @ betiMen @ich serve two windings 12 and13 (and there are also more wraps). These consist of rolled up thin aluminum foil, which against each other either by blocking or by thin Zagen from leolierpapier or Manstet.Off, or by one Combination of these Laftsbaen isolated and. Within the winding itself, there are »I Xanäleg at between near the inlet 14 and the outlet 15 the container the Umt- to allow loud of liquefied gas. This arrangement of the windings and this structure of the conductors have only been described as examples and it will be seen In certain cases it is more appropriate to use Sobleifenwick- lung cylinder windings or disc windings Wendg or ladder with rectangular wuerechnitto, the made of thin aluminum strips with blozalisolieruüg beateheng which are arranged quite regularly and to ensure that the flow of water is safe to avoid, or even stranded or braided cables made of very fine individual wires, which may go through Block are isolated from each other. Mm can in the frame of the invention also a ladder from lhp: torg Ziang One or each use the other metal " whose losses by the Joulleaben effect sufficiently small at low temperature The electrical insulation of the coils is done quickly Werkitoffeng of the en in front of layers or & U = ] Find pollen use and in Yorm from Abeobirmungen or 314okong or the mm Impregnation or, UnbUllen use Find where your materials are selected from among those Werketoften # whose duro blading between 15 and WX is considerably larger than those at dennel #, ben materials usually temperature is measured # such as polar materials, such as Polygtb. * 19 # t'orophtbalat or ]? olymothylacryl and obtain oxygen or halogen containing substances Thormoplaete. Mm could affect the insulation's mechanical strength the coils through a suitable arrangement of these insulating atoffe (social wrapping of pollen or wires e.g.) and / or by impregnation with and / or embedding be part of a Zu # etetoff . Han has found # that according to the constructed rra »- formators, compared to the classic transformers Enable strong B * rabeetzum the losses @ and do it yourself taking into account: Mr die obligations required IttetuM9 and simultaneously loading dreary-loving reduction of the volume @, ] Pig "4 etellt an example of the Anwegdung the turn on the Pall einii sheathed transformer @. Um takes place here. all the books from Vig. 2 again, the container 2 will be also of hydrogen * the neon durobflosesup da @ through one Pump 7 is brought into circulation and also have one 'Double walled whose ime »o is evacuated by a pump 6a 5 represents an interruption in the course of the loading which demonstrates the properties of materials that are similar to uses beg-, jAeren Ourio-Pw * t, -% mtortalb der, .- gewbbnlioben Temperature is, even beer: you can find that in Pig. 2 trucks presented Bleatte with the exception that the BebiLi., ter 2 durob a single lifter replaces and replaces both the Bobbins 12 «1 13 as never used in the above examples . ben are - * In aueb den Bagnatkern'mWibtg what-literary from parcels.n. from dUnnett lZooben. or fine wires from Dysprot. eium or Xo> ivn or another Xetall of this type ** "** - networked. is

Claims

Pat . ataneurtiohe

lu- Rochleietugge and nochspanewWtra »for» tort by it It is known that * in additive and as a dielectric Hydrogen or geon, mix with a lexperatur 15 and 6001 and, as conductor material, metals of extremely pure are used. 2. Transformer according to claim 19 thereby gekomeetobnotg that the windings and possibly the single core in A container housed and then turns out a double wall aua-insulating Werkatoff beateheng in whose interior is a heat insulation under Booh,% # akuua located # those made of insulating and reflective poles and Zwiaohenlasen is made of 8ohau »toff. 3 * Transformer according to spoke 1 and 2, thereby connected net @ that the winding insulation is made of materials. whose Duroheohlagefteitigkeit wiaoben 15 and 60or sawn considerably higher * iot-alo diejanige, the mm at the same ohea'Vatkatoffen at a high temperature measure # like et-. wa polar itotte like PolyitWjen-reraphtbalst, Polymethy- laoeate and certain nauerätett- or halogen-containing thermals aoplast.

4a Ira »: for» tor »Ob Ä = Preh 1 - 39 dadurob geken» ei0h- Notg since its £ Atoh zieenkern in Oren l = hydrogen or neon from low temperature-eutbaltende Lebgl- tern is located and from N & eten dUnaer Bleohe or Wähe on a material required the German Curie-Px * t under- Charming service of Umgebungstemperatureu liegtg as Dyapronium or solnium,