DE2032942C3

DE2032942C3 - Hochspannungslagenwicklung für Transformatoren und Drosselspulen

Info

Publication number: DE2032942C3
Application number: DE19702032942
Authority: DE
Inventors: Gottfried 7051 Hegnach Broszat
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1970-07-03
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE2032942B2; FR2097167A1; DE2032942A1; FR2097167B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungslagenwicklung für Transformatoren und Drosselspulen mit Lagenenden vorgesetzten tndwinuungen mit gegenüber den Normalwindungen verstärkter Isolierung jedoch gleicher Gesamtdicke.

Zur Potentialsteuerung im stirnseitigen Endbereich von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen werden im allgemeinen vorgesetzte Schirmringe mit abgerundeten, stark isolierten Kanten verwendet. Da sie vorgefertigt sind, stimmen infolge der Toleranzen häufig ihre Durchmesser mit den Durchmessern der fertigen Wicklungen bzw. Wicklungsteile nicht genügend überein.

Um diesem Problem zu begegnen, ist es schon bekannt, zur Senkung der Spannungsbeanspruchung am Lagenende der dem Streukanal benachbarten Lage einer Hochspannungslagenwicklung mit Inneneingang stromdurchflossene Endwindungen als Schirmringersatz vorzusehen, die gegenüber den Normalwindungen stärker isoliert und mit größerem Leiterquerschnitt versehen sind. Die Abmessungen von Leiter und Isolierung sind hierbei so gewählt, daß die Lagendicke über die ganze Länge konstant bleibt(DT-PS 14 13 549). Diese stromdurchflossenen Endwindungen erfordern jedoch eine aufwendige Löt- und Isolierarbeit auf der Wickelbank und erhöhen dadurch nicht zuletzt auch das Betriebsrisiko. Durch die österreichische Patentschrift 1 99 262 ist eine Scheibenspulenwicklung für Transformatoren mit Spannungssteuerung der Wicklung zur Erhöhung der Stoßfestigkeit bekanntgeworden, bei der zusammen mit den aktiven Windungen über mehrere Windungen Potentialsteuereinlagen mitgewickelt sind, die einseitig und nur an einem Punkt mit einer aktiven Windung verbunden und am anderen Ende offen sind. Die Potentialsteuerungseinlagen sind im Bereich des Wicklungseinganges angeordnet und werden allmählich kleiner. Bei dieser Anordnung soll eine auftreffende Stoßspannungswelle kapazitiv tiefer in die Wicklung hinein verteilt werden und damit die Randwindung entlastet werden, Bei Scheibenspulen ist die kapazitive Verteilung von Stoßspannungen weiter auch schon dadurch bewirkt, daß von außen beginnend ein großflächiger, dünner »blinder« Leiter über die ganze oder halbe Spulenhöhe mitgewickeit wird und die beiden blinden Leiter zweier benachbarter Spulen an der dem Spulenübergang abgekehrten Seite miteinander verbunden sind (OE-PS 2 41 595). Eine Spaniiungsbeanspruchung zwischen diesen beiden Spulenenden, die einer Doppellagenspannung nahe käme, kann infolgedessen nicht zugelassen werden.

Ebenfalls zur kapazitiven Stoßspannungsverteilung tiefer in die Wicklung hinein ist es auch schon bekannt,

ij bei einer Lagenwicklung in der Eingangslage einen stärker isolierten angelenkten oder nicht angelenkten Leiter teilweise mitzuwickeln.

Durch Aufteilung in zwei Windungsgruppen, eine unmittelbar beim Eingang, eine etwa in Lagenmitte, und Zusammenschaltung wird ein Stoßspannungsimpuls auch allein kapazitiv ohne Anlenkung an das Potential verteilt (US-PS 34 66 584). Diese Anordnung hat aber mit dem Randfeld und seinen Isolationsproblemen nichts zu tun.

2j Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es hingegen, bei einer fortlaufend gewickelten Hochspannungslagenwicklung mit langen ;'-.agen und daher hohen Lagenspannungen die Beherrschung der Spannungsgradienten infolge der betriebsfrequenten Doppellagenspan-

]o nung an und zwischen den nicht miteinander verbundenen Lagenenden so zu verbessern, daß kleinere Abstände bei elektrischer Entlastung freier ölstrecken und eine größere Sicherheit erreicht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die verstärkt isolierten Endwindungen (2,2') jeweils denjenigen beiden Lagenenden stirnseitig vorgesetzt sind, an denen die Lagenverbindung vorhanden ist, daß die verstärkt isolierten Endwindungen aus einem nicht an die Wicklung angeschlossenen Litter (2, 2') mit freiem Potential bestehen, der axial neben der zur letzten stromdurchflossenen Windung (1, V) der beiden Lagen und der Lagenverbindung gewickelt ist, und daß die Teile des Leiters (2,2') mit den freien Enden (3,3') in die beiden miteinander verbundenen Lagen hineinge-

_4J wickelt sind.

Hierbei kann diese erfindungsgemäß ausgeführte Endwindung an allen Lagenenden mit Lagenübergängen angeordnet sein, die Anordnung kann aber auch nur auf besonders hoch beanspruchte Lagenenden beschränkt sein, beispielsweise, wenn ein besonders kleiner Lagenabstand aus irgendwelchen Gründen notwendig ist oder wenn sonst der ölkanal in Anbetracht der geometrischen Verhältnisse und Abmessungen zu hoch belastet würde. Um die Potentialdif-

J₅ ferenz zwischen dem nicht angeschlossenen Leiter und dem stromdurchflossenen Wicklungsteil klein zu halten, wird die Zahl der Windungen bzw. die Länge des nicht angeschlossenen axial neben den stromdurchflossenen Windungen verlaufenden Leiters groß gewählt. Diese

ςο Maßnahme erhöht die kapazitive Kopplung. Die Windungszahl des nicht angeschlossenen Leiters kann in beiden Lagen der Doppellagen verschieden groß sein. Handelt es sich um die Lagenverbindung zwischen streukanalnächsier und der nach außen folgenden Lage, so ist es günstiger, die größere Windungszahl in der Lage unterzubringen, die vom Streukanal am weitesten entfernt ist. Auf diese Weise läßt sich die Spannungsdifferenz weiter verkleinern.

Die Erfindung wird nach 'ehend anhand der F i g. 1 und 2 näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Abschnitt aus dem Endbereich einer Wicklung. Seitlich fortlaufend die zuletzt aufgebrachte Normalwindung 1 wird zusammen mit dem S nicht angeschlossenen Leiter 2 die neu aufzulegende Windung 1 aufgewickelt Am Ende der Lage wird eine weitere Windung des Leiters 2 als LagenabschluB aufgebracht, so daß die Stirnseite der Wicklungslage abgedeckt ist Zusammen mit dem Windungsdraht wird dann der Leiter 2 zur nächsten, außenliegenden Lage weitergeführt und zusammen mit dem Windungsdraht aufgewickelt, so daß ein Gebilde gemäß FI g. 2 entsteh». In Fig.2 sind die stromdurchflossenen Windungen mit 1 in der inneren bzw. Γ in der nächstfolgenden äußeren Lage der nicht angeschlossene Leiter 2 bzw. entsprechend mit 2' und die Enden des nicht angeschlossenen Leiters mit 3 bzw. 3' bezeichnet Wie aus Fig.2 hervorgeht, sind die Stirnseiten beider Wicklungslagen durch den Leiter 2 abgedeckt dessen Enden 3 bzw. 3' in beide Lagen hineingewickelt sind und von den Normalwindungen dort festgehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochspannungslagenwicklung für Transformatoren und Drosselspulen mit Lagenenden vorgesetzten Endwindungen mit gegenüber den Normalwindungen verstärkter Isolierung jedoch gleicher Gesamtdicke, dadurch gekennzeichnet, daß die verstärkt isolierten Endwindungen (2, 2') jeweils denjenigen beiden Lagenenden stirnseitig vorgesetzt sind, an denen die Lagenverbindung vorhanden ist, daß die verstärkt isolierten Endwindungen aus einem nicht an die Wicklung angeschlossenen Leiter (2,2') mit freiem Potential bestehen, der axial neben der letzten stromdurchflossenen Windung (1,1') der beiden Lagen und der Lagenverbindung gewickelt ist, und daß die Teile des Leiters (2, 2') mit den freien Enden (3, 3') in die beiden miteinander verbundenen Lagen hineingewick-elt sind.

2. Hochspannungslagenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die beiden hintereinandergeschalteten Lagen hineingewickelten Teile des nicht an die Wicklung angeschlossenen Leiters (2,2') verschiedene Windungszahlen je Lage aufweisen.