DE191730C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Jfe 191730 ^ KLASSE 21 d. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. November 1906 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf die Isolierung von Spulen für elektrische Vorrichtungen, insbesondere auf die Isolierung und Versteifung von Spulen für Wechselstrom-Hochspannungstransfonnatoren.

Zweck der Erfindung ist, die Mittel für die Isolierung und Versteifung der Transformatorspulen bei Aufrechterhaltung einer wirksamen Lüftung im Aufbau einfach und dauerhaft

ίο zu gestalten, sowie eine Trennung der Teile voneinander und von den Spulen ohne Beschädigung zu ermöglichen.

Besonders bei Transformatoren von großen Abmessungen und für hohe Spannungen ist es wünschenswert, eine Spulenisolierung vorzusehen, die nicht allein leicht angebracht werden kann und die Spule sowohl isoliert, als auch versteift, sondern auch gleichzeitig" ein Zusammendrücken der Spulen und der letztere umgebenden Isolierung gestattet, ohne daß dadurch eine Beeinträchtigung der Lüftungs- oder Isolationsräume zwischen den Spulen hervorgerufen und die Isolierung beschädigt wird. Um dieses zu erreichen und sowohl eine zweckentsprechende Isolierung zu schaffen, als auch zu verhindern, daß die Isolierung sich von der Spule an einer Stelle löst, während sie an andern Stellen in dichter Berührung damit gehalten wird, ist es erforderlich, daß der ganze aus den Spulen und der Isolierung bestehende Aufbau in mehr als einer Richtung zusammengedrückt werden kann, weil sonst die Isolierung das Bestreben hat, sich an den nicht unter Druck stehenden Seiten auszubauchen, so daß das Einbringen der ganzen Anordnung in die Eisenöffnung des Transformators beträchtliche Schwierigkeiten verursacht. Obgleich die die Spulen umgebende Isolierung äußerst wirksam sein muß, ist es doch gleichzeitig wünschenswert, daß die Spulen und die sie umgebende Isolierung einen möglichst kleinen Raum einnehmen, damit von dem Wicklungsraum des Transformators möglichst wenig durch die Isolierung fortgenommen wird.

Gemäß der Erfindung werden eine Anzahl im Querschnitt U-förmiger Stücke, Winkel- und Trennungsstreifen in Verbindung mit Platten benutzt, die alle vorteilhaft aus hartem Isolationsmaterial (wie Preßspahn) bestehen. Diese Glieder werden so zusammengefügt, indem ein Teil den andern überlappt, daß ein Gehäuse entsteht, daß bei Anwendung von Druck auf die vollständig isolierte Spule oder Gruppen von Spulen teleskopartig in zwei Richtungen zusammengeschoben werden kann, ohne daß dadurch eine Beeinträchtigung der Lüftungs- und Isolationsräume zwischen den Spulen hervorgerufen oder 'die letztere umgebende Isolierung beschädigt wird.

Eine große Anzahl ' von Prüfungen und Versuchen in bezug auf die isolierenden Eigenschaften von Luft, Öl oder andern Flüssigkeiten haben endgültig bewiesen, daß der

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Widerstand gegen Spannungsbeanspruchungen nicht direkt mit der Entfernung zwischen stromführenden Teilen ungleichen Potentials wächst. Bei Bestimmung dieser Entfernung in einer Flüssigkeit, wie Öl, erhält man als Funktion der Spannung, bei der der Durchschlag eintritt, eine Kurve, die zeigt, daß die Spannung der Entfernung bei verhältnismäßig niedrigen Spannungen proportional ist.

ίο Dann aber zeigt ein Knick in der Kurve die Höchstentfernung in der Flüssigkeit an, für die das Verhältnis nahezu konstant bleibt, und nach Erreichung dieses Punktes wächst die Entfernung außerordentlich, ohne zur Spannungszunahme in irgendwelcher Beziehung zu stehen. Man hat jedoch gefunden, daß das Verhältnis für hohe Spannungen im wesentlichen aufrechterhalten werden kann, wenn Platten von hartem Isolationsmaterial, die eine der Flüssigkeit nahezu gleiche Dielektrizitätskonstante besitzen, in kurzen Zwischenräumen zwischen die Stellen verschiedenen Potentials in die Flüssigkeit eingelegt werden. Diese Platten werden durch.Streifen aus ähnlichem Material getrennt, so daß der Aufbau neben dem Widerstand gegen besonders hochgespannte Strombeanspruchungen bei einer gegebenen Entfernung eine Lüftung der stromführenden Teile und einen Umlauf der Flüssigkeit gestattet.

Diese 'Einrichtung ist besonders zweckmäßig für die Isolierung von Hochspannungsspulen bei verhältnismäßig großen Transformatoren, deren Aufbau und Isolierung verhältnismäßig viel Arbeit und große Mengen biegsamen Materials erfordert, was die Spulenlüftung beträchtlich stört.

In der Zeichnung ist Fig. 1 eine Vorderansicht eines Transformators, bei dem ein Teil des Kernes entfernt ist, um die Spulen zu zeigen. Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. ι durch eine einzelne Gruppe der Transformatorspulen.

Der Manteltransformator 1 ist mit einem Gehäuse 2 versehen und besteht aus einem magnetisierbaren Kern 3 und einem Spulensatz, die beide auf einer hohlen Grundplatte 4 ruhen. Die gegenseitige Lage der Spulen wird unabhängig von dem Kern durch einen Spulenträger 6 aufrechterhalten. Der Satz von Transformatorspulen umfaßt die Hochspannungsspulen 7, 8 .... und eine Anzahl Niederspannungsspulen 9, 10, 11 . . . .; die Hochspannungsspulen 7, 8 sind aus isolierten Leitern 12 gewickelt und dann die vollständigen Spulen durch eine Anzahl Trennungsstreifen 13 isoliert, die an den Rändern der zusammengefügten Spulen liegen, während andere Streifen 14 an den Spulenseiten parallel zu den Streifen 13 befestigt sind. Über die Spulenränder und Trennungsstreifen 13 sind dann U-förmig gebogene Stücke 15 gebracht, die dazu dienen, die Spulen vor mechanischer Beschädigung zu schützen und eine weitere Isolierung zu liefern.

Zwischen die Spulen 7, 8 ist eine Isolierplatte 16 eingelegt, die durch die Stücke 15 und Trennungsstreifen 14 außer Berührung mit den Spulenseiten gehalten wird, so daß offene Räume entstehen, durch die die Isolierflüssigkeit, wie öl oder auch Luft, hindurchstreicht. Über die Ecken der Stücke 15 sind außerhalb, der zusammengefügten Gruppe Winkelstreifen 17 gelegt, die mit ihrem einen Winkel über die Fläche des nächstvorhergehenden Streifens auf der benachbarten Ecke derart greifen, daß ein teleskqpartiges Gehäuse entsteht, dessen Seiten durch den Platten 16 ähnliche Platten 18 und längs den Streifen 14 angeordnete Trennungsstreifen 19 gebildet wird. Die Starrheit des Isolationsmaterials, aus dem die Winkelstreifen und Platten bestehen, versteift die Spulen außerordentlich, während die teleskopartige An-Ordnung an den Ecken ein Zusammenschieben des .Isoliergehäuses von oben nach unten und von einer Seite zur andern ermöglicht, wenn ein Druck auf die isolierte Spule ausgeübt wird, ohne daß dadurch die Lüftung der Spule gestört wird, die durch die Trennungsstreifen aufrechterhalten wird.

Auf jeder Seite der Hochspannungsgruppe sind Gruppen von Niederspannungsspulen angeordnet, die in ähnlicher Weise isoliert und von den Hochspannungsspulen durch eine Anzahl Platten 20' getrennt sind. Nachdem ■die Isolierung für die Hochspannungsspulen in einen möglichst kleinen Raum zusammengedrückt worden ist, werden die zusammengefügten Spulen durch Streifen aus beliebigem Material zusammengebunden und können dann schließlich mit ihrem magnetisierbaren Kern verbunden werden, wobei sie durch das harte Isoliermaterial vor mechanischer Beschädigung und Zerstörung geschützt sind.

Wenngleich in Fig. 2 eine Gruppe von .Transformatorspulen gezeigt ist, die aus zwei Hochspannungsspulen mit Niederspannungsspulen auf jeder Seite besteht, so ist doch no die Erfindung nicht auf diese besondere Anordnung beschränkt, es kann vielmehr auch eine andere Zahl von Spulen und eine andere Gruppierung gewählt werden.

Claims (1)

115 Pate nt-Anspruch:

Isoliergehäuse für eine Spulengruppe elektrischer Vorrichtungen, insbesondere für Transformatoren, dadurch gekennzeich-

net, daß das die Spulen einschließende Gehäuse aus einer Anzahl im Querschnitt U-förmiger Stücke, Winkelstücke und Platten mit Trennungsstreifen zwischen den verschiedenen Spulen so zusammengesetzt ist, daß Zwischenräume für den ständigen Umlauf eines Kühlmittels entstehen, wobei die Glieder einander teilweise überlappen, so daß sich das Gehäuse teleskopartig in mehr als einer Richtung ohne Beeinträchtigung der Lüftungs- und Isolationsräume zusammenschieben kann, wenn die Spulen durch Druck zusammengefügt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.