DE2233537A1

DE2233537A1 - Elektromagnetische hochspannungsinduktionsvorrichtung

Info

Publication number: DE2233537A1
Application number: DE2233537A
Authority: DE
Inventors: Byron Lee Johnson; Brian Skillicorn; John George Prof Dr Trump
Original assignee: HIGH VOLTAGE POWER CORP
Current assignee: HIGH VOLTAGE POWER CORP
Priority date: 1971-07-12
Filing date: 1972-07-07
Publication date: 1973-02-15
Also published as: BE785906A; JPS5335246B1; FR2145530A1; GB1388065A; AT329672B; ATA581372A; SE389222B; IT964453B; AU4365572A; US3684991A; FR2145530B1; CA965165A; CH583962A5

Description

8748-72/Sch/Ba

High Voltage Power Corporation Westboro, Mass. (V.St.A.)

Elektromagnetische EochspannungsinduktionsTorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Hochspannungsinduktionsvorrichtung für hohe Leistungen mit einem eine Isolierflüssigkeit enthaltenden Kessel, der mit Hochspannungsdurchführungen versehen ist und in dem mindestens zwei an ihren Endflächen über Hagnet Joche miteinander verbundene Magnetschenkel vorgesehen sind, die mindestens je eine Wicklung tragen. Ähnliche Vorrichtungen sind bereits Gegenstand der deutschen Patentanmeldungen P 16 13 959.2-32 und P 20 02 192.5-32.

Bei den im folgenden beschriebenen Hochspannungsinduktionsvorrichtungen handelt es sich generell um Vorrichtungen, die auf der Grundlage eines zeitlich veränderlichen magnetischen Flusses arbeiten, insbesondere transformatoren und Spulen mit isoliertem Kern. Mit der Entwicklung elektrischer Anlagen sind verschiedene Techniken aufgekommen, die durch die Größe der verschiedenen interessierenden Parameter bedingt sind. Beispielsweise treten bei Hochspannungsanlagen für Gleichstrom starke elektrische Felder auf» und bei Hochleistungswechselstromanlagen treten starke magnetische Felder auf. Zur Beherrschung der starken elektrischen Polder in Gleichspannungsanlagen haben sich spezielle Techniken herausgebildet, so enthalten beispielsweise MV-Beschleuniger hohle, abgerundete Hochapannungsanschlüsse und Äquipotentialflächen zur Steuerung und Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes. Andererseits haben

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sich auch zur Beherrschung der starken Magnetfelder in Hoch-· leistungswechselstromanlagerx verschiedene Spezialtechniken herausgebildet, beispielsweise benutzt man ferromagnetische Materialien zur Ausbildung der Magnetkreise» bei denen man sich viel Mühe zur Herabsetzung des magnetischen Widerstandes und der Vfirbelströme gibt. Die Notwendigkeit für derartige spezialisierte Techniken besteht jedoch nur für bestimmt© Bereiche bestimmter Parameter. Bei üblichen Haushaltsstroiaversorgungen sind beispielsweise keine besonderen Techniken zur formung elektrischer Felder erforderlich* und elektrostatische Hoohspannungsbeschleuniger benötigen kein ferromagnetisches Material»

Die üblichen Techniken aur BehexrsoauB£ elektrischer Leistungen haben sich in ähnlicher Weise entwickelt, ursprünglich waren die Bemühungen auf Gleichspanxmngsaiiiagen gerichtet* und die Erfordernisse für durchschnittliche Haasfealteverθorgungen, wie Beleuchtung, haben auf Spannungen in ä©r Größenordnung von 100 Volt geführt. Mit der Entwicklung der ¥©chs©lspannungstechnik und der zur Verringerung der Verluste angewendeten Hochspannungsübertragung elektrischer 7ä@istungen über große Entfernungen sind Einrichtungen entwickelt worden, die Spannungen in der Größenordnung von 10 000 Volt verarbeiten können» und damit sind die Isolations- und Magnetkreistechniken entsprechend weiterentwickelt worden. Diese Techniken sind jedoch auf ihren eigenen Anwendungsbereich beschränkt geblieben, und erst das Interesse an noch höheren Spannungen für die Leistungsübertragung hat neue Grundlagenforschungen ausgelöst» die unter den Bezeichnungen EHV (extra hohe Spannungen im Bereich von 345 bis 765 kV in Oberleitungssystemen und 230 kV in Kabelleitungssystemen) und UHV (ultrahohe Spannungen über 765 kV bisher ausschlieSlich für Oberleitungssysteme) bekannt geworden sind. Im EHV-Bereich mußten bis dahin nicht aufgetretene Probleme bewältigt werden: Hinsichtlich der Übertragungsleitungen wird der Ferranti-Effekt problematisch, die starken magnetischen Felder der Transformatoren müssen sich mit den starken elektrischen

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Feldern übersehneiden, öle bei derartig hohen Spannungen gesteuert werden müssen, und es treten noch weitere Probleme auf·

Die Grundlagen für den Entwurf von Geräten, die mit starken elektrischen und magnetischen Feldern arbeiten, sind den Isolierkernpatenten von Van de Graaff zu entnehmen. Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen und Weiterentwicklungen dieser Grundlagen unter Anwendung der Isolierkernprinzipien auf elektromagnetische Induktionsvorrichtungen für die Verwendung bei EHV- und THV-Übertragungsleitungen für die Aufnahme und Speicherung großer elektrischer Ladungen, wie sie in den Kapazitäten langer Übertragungsleitungen oder bei der Übertragung von Leistungen zwischen unterschiedlichen Spannungspegeln bei derart großen MVA-Werten auftreten·

Die drängenden Forderungen nach mehr und billigerer Elektrizität bringen heute wachsende technische und politische Probleme einschließlich dem Wunsch der Erhaltung der Attraktivität bevölkerter Gebiete mit sich. Um diese ständige Nachfrage nach mehr elektrischer Leistung befriedigen zu können, ohne innerhalb der Städte oder Vorstadtbereiche mehr Elektrizitätswerke und Übertragungsstationen schaffen zu müssen, errichten die Elektrizitätsgesellschaften Ε-Werke in abgelegenen Gebieten, dort, wo Wasserkraft und große Kohlenlagerstätten zur Verfügung stehen. Die elektrische Energie kann dann zu den Verbrauchszentren auf wirtschaftliche Weise durch Überlaäleitungen übertragen werden. Jedoch ist die Erlaubnis zum Bau solcher Überlandleitungen wegen der zunehmenden Bevölkerungsdichte und aus Gründen des Landschaftsschutzes immer schwieriger zu erhalten. Sie Elektrizitätsgesellschaften sind daher gezwungen, die Übertragungskapazität ihrer bereits bestehenden Leitungen um ein Hehrfaches auszunutzen und eine noch weitere Zunahme des Energieverbrauchs für die Zukunft einzuplanen. Aus diesen und anderen Gründen geht die Energieindustrie relativ schnell auf EHV-Systeme für die Übertragung elektrischer Energie über, bei denen die Spannungen zwischen den einzelnen Leitern größer als

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345 kV sind. Man hat schon 500 kV Übertragungssysteme in Betrieb und kürzlich sind bereits 765 kV Übertragungssysteme unter Spannung gesetzt worden. Derartig hohe Spannungen erlauben die Übertragung größerer Energiemengen auch über weit ausgedehnte geographische flächen* Dieser Zug zu höheren Spannungen ist grundlegend für die Erfordernisse des vorhersehbaren Energiebedarfs für die nächsten zwei Jahrzehnte. EHV-Verbindungen sollen auch dem Ausgleich von Spitzenbeanspruchungen über große Gebiete und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Gesamtübertragungssystems dienen.

Obgleich gewichtige technologische und wirtschaftliche Gründe für die Verwendung von EHV-Öbertragungssystemen sprechen, bestehen doch große Schwierigkeiten bei der Auslegung betriebssicherer Stationen und Leitungen für diese hohe Spannungen. Bine einfache Erweiterung der bekannten Prinzipien auf EHV-Anlagen ist nicht durchführbar, sondern für EHV-Systeme sind neue Konzapte erforderlich. Insbesondere braucht man neuartige Transformatoren und Induktivitäten, die auch bei diesen außerordentlichen hohen Spannungen zuverlässige Isolationseigenschaften haben und der.en Material und Volumen besser ausgenutzt werden muß.

In seiner einfachsten Form besteht ein Transformator aus zwei induktiv eng gekoppelten leitenden Spulen. Der Primärwicklung wird die elektrische Energie zugeführt, während die Sekundärwicklung die durch den Stromfluß in der Primärwicklung in ihr induzierte Energie abgibt. Normalerweise sind diese Wicklungen um einen Kern aus magnetischen Material gewickelt. Bei EHV-Transformatoren wirkt sich die notwendige Verstärkung der Isolation zwischen der Hochspannungswicklung und dem geerdeten Kern nachteilig auf das Betriebsverhalten, die Kosten und die Zuverlässigkeit der Isolierung aus.

Außerdem müssen die für EHV-Belastung entwickelten Transformatoren den erheblich größeren Kräften standhalten, die bei Kurz-

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schiüssen, Spannungsimpulsen, Schaltüberspannungen usw. auftreten.

Man hat versucht, diese Probleme unter Verwendung bekannter Transformatorbauformen dadurch zu lösen» daß man die Isolation verstärkt.

Bekannte Transformatoren üblicher Art benutzen einen Magnetkreis aus einem Eisenkern, der für minimalen magnetischen Widerstand ausgelegt ist und somit tatsächlich als Magnetkreis wirkt, in welchem der magnetische PIuB weitestgehend konzentriert ist. Auf diese Weise ließen sich Spalte aus nichtmagnetischem Material weitgehend vermeiden und der Hagnetkreis wurde auf ein gemeinsames elektrisches Potential, im allgemeinen Masse, gelegt.

Ausnahmen von diesem Prinzip fanden sich bei Anwendungsfällen, bei denen nur leistungswerte zur Signalgabe und Instrumentenbetätigung übertragen werden. Beispielsweise brauchen Hochspannungsmeötransformatoren nur in ihrer Sekundärwicklung ein genaues Signal zu erzeugen. Die Leistungsaufnahme aus der zu messenden Schaltung läßt sich dabei minimal halten. Ein spezieller Meßwandler verwendet im wesentlichen eine Luftkernspule und leitet ein Signal mit Hilfe einer kleinen Sekundärspule ab, welche mit der Primär(Luft)-spule durch ein kurzes Eisenkernstück gekoppelt ist. Die Grundidee wird Biermanns zugeschrieben, zahlreiche Ausführungsformen sind ebenso wie spätere Ausführungen von der AEG gebaut worden. Einige der späteren Aueführungen verwendeten zusätzliche Eisenkernteile in der Primärwicklung, und diesbezüglichen Veröffentlichungen ist zu entnehmen, daß dadurch die Genauigkeit des Meßwandlers nicht beeinträchtigt wird. Keine dieser Ausführungen ist jedoch für die Hochleistuigaübertragung vorgesehen (eine Veröffentlichung spricht von einer oberen Grenze von 40 VA für eine Ausführung und 100 VA für eine andere Ausführung) und keine der Ausführungen ist für eine EHV-Übertragung gedacht (die höohate angegebene Spannung beträgt

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-6-220 kV). Ια folgenden sind einige Veröffentlichungen angeführt:

Elektrotechnische Zeitschrift, 1931, Heft 12, (19· Mrs 1931)

Seiten 378 bis 379

Elektrotechnische Zeitschrift, Jahrg. 1958, Heft 8, (25.2.1937)

Seiten 203 bis 205

"Strom- und Spannungswandler" von V/alter (2. Ausgabe_r 1944)

Seiten 98, 106 bis 109

Deutsche Patentschrift 732 281 (1943) Schweizer Patentschrift 199 897 (1937) Deutsche Patentschrift 592 876 (1934)

Der erste brauchbare Vorschlag für die Verwendung isolierender Magnetkerne in leistungsvorrichtungen ist von Van de Graaff gemacht worden, und die vorliegende Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen hinsichtlich der Anwendung auf verschiedene Wechselspannungsleistungsvorrichtungen auf der Grundlage des Isolierkernprinzips, welches Van de Graaff beispielsweise in den US-Patenten 3 187 208, 3 289 066 und 3 323 069 veröffentlicht hat. Es sei noch nachgetragen, daß die Erweiterungen der bei den bekannten Vorrichtungen angewandten Techniken auf Hochspannungs- und Hochleistungsanwendungen insbesondere hinsichtlich der Steuerung der elektrischen Peldverteilung zu Schwierigkeiten infolge unhandlicher Größen und infolge der Verluste geführt haben.

Die Erfindung löst nicht nur diese Probleme, sondern schafft einen neuen EHV-Transformator von hohem elektrischen und volumetrischen Wirkungsgrad, der sich auch noch bei höheren Spannungen, als sie vorläufig geplant sind, mit zuverlässigen Eigenschaften bauen läßt.

Bekannte Wechselspannungsgroßtransformatoren mit magnetischem

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Kern haben einen guten Wirkungsgrad und haben sich für die Wandlerzwecke gut bewährt« sie haben moderne Wechselspannungeenergiesysteme überhaupt erst ermöglielrt. Werden sie jedoch nach herkömmlichen Baufonnen für den Betrieb bei besonders hohen Spannungen, wie sie für die Erfindung in Betracht kommen, entworfen, so werden die Spannungsieolierungsprobleme, die sich bei niedrigen Spannungen noch gut beherrschen lassen, außerordentlich schwierig, und es können leicht zerstörende Überschläge auftreten.

Eine Induktivität für elektrische Energiesysteme besteht hauptsächlich in einer Hoehspannungs-Hoehleistungs-Induktionsspule, mit deren Hilfe sich ein hoher Leistungsfaktor erreichen lassen soll. Ileistens sollen diese Induktivitäten eine Spule mit einem magnetischen Kreis enthalten und so ausgelegt sein, daß sie bei niedrigem ohmschen Widerstand einen hohen induktiven Widerstand bieten. Biese Induktivitäten werden üblicherweise als Parallelreaktanz für lange Leitungen zur Kompensation des Ladestroms dieser Leitungen geschaltet. Gerade bei EEflMibertragungssystemen sind diese Parallelinduktivitäten von besonders großer Bedeutung. Beispielsweise können hier Stromwellen außerordentlich hohe Spannungen am Ende von schwach belasteten Leitungen erzeugen. Wenn man keine Gegenmaßnahmen trifft, können diese übergroßen Spannungen zu Instabilitäten und Schäden der am Leitungsende vorgesehenen Einrichtungen führen. Parallelreaktansen am Leitungsende eignen sich gut als Maßnahme hiergegen.

Die bekannten Induktivitäten sind entweder als Hantel spulen oder als Luftspaltdrosseln gebaut. Die erste Bauform besteht aus einer Luftkernspule, die von einem magnetischen Hantel umgeben ist, während die Luitspaltdrosseln eine Abwandlung darstellen, bei der innerhalb der Spule ein Eisenkern angeordnet ist, der durch Segmente eines steifen nicht magnetischen Materials unterbrochen ist.

Bei den Hanteldrosseln haben die Spulen einen großen.Durchmesser

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und große radiale Abmessungen und arbeiten mit einem großen Streufluß, der starke Wirbelstromverluste zur Folge hat. Bei den Luftspaltdrosseln entstehen zwar wegen des niedrigeren magnetischen Widerstandes des magnetischen Kreises im allgemeinen geringere Wieklungsverluste, aber die Spannungsisolation zwischen Wicklung und Kern wird erheblich schwieriger. Eine Sättigung des Kerneisens muß vermieden werden, damit die Verluste gering gehalten werden und im ganzen Betriebsspannungsbereich eine konstante Induktivität gewährleistet ist.

Bis zur vorliegenden Erfindung stellten sich dem Bau vom EHV-Induktivitäten immer größere Schwierigkeiten in den Weg, und die Isolationsfestigkeit» die Zuverlässigkeit, die Freiheit von Koronaerscheinungen und Funkstörungen waren immer schwieriger beherrschbar. Insbesondere für den Bereich der höchsten Spannungen ließ sich keine zufriedenstellende lösung finden.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Grundsätze ermöglicht nicht nur eine ausgezeichnete Verteilung und Beherrschung der üblichen ViechselspannungsbetriebsPotentiale, sondern auch eine besonders gute Impulsübertragung. Die Erfindung führt zu relativ kompakten Wicklungen mit kürzerer Gesamtwindungslänge und entsprechend niedrigeren Verlusten und zu einer wesentlichen Einsparung an Hagnetmaterial und damit zu entsprechend weniger Streuflußverlusten.

Die Grundsätze der Erfindung verhindern auch eine Sättigung der Elemente des magnetischen Kerns und ermöglichen so eine konstante Reaktanz über den gesamten Spannungsbereich und verhindern das Auftreten von Harmonischen im Strom der Induktivität« Weiterhin lassen sich die Punkstörungen klein halten, weil die Verteilung der elektrischen Beanspruchung infolge der Erfindung sauber beherrscht wird und sich sämtliche Teile der elektrischen Anlage unterhalb der Koronaspannungen halten lassen» Darüberhinaus läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Aufbau

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der magnetische Bückschluß auf Massepotential halten, βο daß die Probleme der Isolation und der mechanischen Halterung sich vereinfachen.

Diese und weitere Vorteile ergeben sich durch die Erfindung, während gleichzeitig die Gesamtabmessungen für eine erforderliche Einheit und ihre Kosten sich verringern. All diese Vorteile ergeben sich sowohl bei Transformatoren als auch bei Induktivitäten, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind und ein Isolierkernprinzip benutzen, bei dem die aktiven Teile des magnetischen Kreises aus elektrisch isolierenden Abschnitten aufgebaut sind, die jeweils elektrisch mit der sie umgebenden Spule verbunden sind, so daß ein systematischer und gleichmäßiger Anstieg der belastenden Spannung sowohl auf die aktiven Teile des.magnetischen Kerns als auch auf,44® ihm* zugeordnete elektrische Schaltung erzielt wird.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Darstellungen von Ausführungsbeispielen. Es zeigt:

1 einen schematischen Schnitt durch einen üblichen Trans* formator;

Pig. 2 einen schematischen Schnitt durch einen gemäß der Erfindung aufgebauten Transformator;

Pig. 3 einen-Abschnitt des isolierten Kerns im Detail; £ig. 4 ein Blech des Kernabschnitts nach Pig. 3 im Detail;

Pig. 5 eine Detailansicht der Transformatorspulen und Kerne zusammen mit Isolierscheiben;

. 6A einen Schnitt durch eine Isolierscheibe, die sich für die Verwendung bei dor Erfindung eignetj

6B ülnen Schnitt durch olno anders Auüführungπ form dar laolLeriJchoiböj

·!■.'.'Μ. /.-M^.) BADORIG.NAU

PIg. 7 einen nach der Erfindung aufgebauten Dreiphasentransformator!

PIg. 3 @isa,@B Schnitt durela eine herkömmliche Drossel j

Pig» 9 einen Schnitt durch ein© andere Auaführungsform herkömmlicher Drosseln?

Pig. 10 eine aufgebrochene Sarstellung einer erfindungsgemäß aufgebauten Drosselι

Pig. 11 eine teilweise aufgebrochene Darstelliang der eigentlichen Drossel nach Fig* 10|

Pig. 12 einen Scheltt längs der Lini© 12-12 von Pig. 10; Pig. 13 einen Schnitt längs a©r Maie 13-13 von Pig. 12? Pig. 14 ein weiteres Detail der Drossel nach Pig. 10;

Pig. 15 eine weitere Ansicht der eigentlichen Itejssel von Pig. 10;

Pig. 16 ein für die Verwendung b@I äer IrflM^asg geeignetes

Verdrahtu&gssehema|

Pig. 17 die Verbindungen, des Senemas nach Mg. 16 im Detail; Pig. 18 ein weiteres Verdrahtungsschemai

Pig. 19 die Verbindungen des VerdrahtungssGhemas nach Pig. 8 im Detail;

Pig. 20 eine mögliche Abwand?-mg der bei der Erfindung verwendeten Bügel gleichen Potentialsϊ

Pig. 21 eine noch mögliche weiter© Verbesserung zur Verwendung bei der Erfindung?

Pig. 22 eine aufgebrochene Darstellung einer anderen Spule gemäß der Erfindung mit einem dünnen ebenen Hochepannungsanschluß;

Pig. 23a eine detaLllierte Darstellung einiger Kernelemonbe der Spule gemäß Pig. 22 in der ifuhe dsa dünmm »lbenun Hoahnpanrutri^natiuchluaaaB sowie die zu diesen Kornun

"Jf) ⁽l Mi) 7 ' DM -.Ml

BAD ORIGINAL

Pig. 23b eine Darstellung des Potentialabfalls durch die jedes Kernelement umgebenden Spulen;

Pig. 24 eine teilweise weggebrochene Ansicht von oben auf den Hochspannungsanschluß gemäß Mg. 22 und 23a;

Pig. 25a bis 25& Teildarstellungen des Hochspannungsanschlusses gemäß Fig. 24 zur Veranschaulichung einzelner Schritte seiner Herstellung; und

Pig. 26 eine der Pig. 3 ähnliche Darstellung eines Keraelementes einer Spule, welches gleichzeitig als Äquipotentialglied und sur Unterdrückung von Wirbelströmen gestaltet ist*

Der in Pig, 1 dargestellte Schnitt durch einen herkömmlichen Transformator läßt einen magnetischen Kreis 20 und ein Paar stromführender Spulen 22 und 23 innerhalb eines Gehäuses 24 erkennen. Bei einem derartigen Transformator besteht der magnetische Kreis 20 normalerweise aus einem geschlossenen, aus Blechen bestehenden Kern in Pona eines hohlen Rechtecks, bei dem querverlaufende nicht magnetische Spalte sorgfältig vermieden sind.

Ein solcher Transformator arbeitet folgendermaßen. Ein zeitlich veränderlicher Kagnetisierungsstrom in der Primärspule 22, die mit einer Wechselspannungsquelle verbunden ist, erzeugt in dem magnetischen Kreis einen sich synchron ändernden magnetischen Pluß, der seinerseits in der Sekundärspule 23 eine elektromagnetische Kraft induziert. Der laststrom und die durch die Spule 23 gelieferte Energie erzeugt im Eingang zur Primärspule 22 einen entsprechenden Singangsstrom mit einer entsprechenden Eingangsleistung, zu der noch die Verluste kommen. Zur Verringerung der ohasehen Verluste IH sollen die Spulen dicht auf den magnetischen Kreis gewickelt sein. Jedoch erfordert die elektrische leitfähigkeit und groß,e Hasse des Kerns, daß der magnetische Kreis auf Erdpotential liegt, damit wird eine ausreichende Spannungsisolierung zwischen dem Kern und den Spulen

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notwendig. Wenn die Betriebsspannungen und die Schal tuber ßpannungen bei einem solchen Transformator anwachsen, muß die erforderliche Isolierung ebenfalls aus Zuverlässigkeitsgründen verstärkt werden. Die Spulen müssen weiter vom Kern abgerückt werden, so daß die Wicklungsverluste steigen. Zur Steuerung der Peldverteilung und der Wanderung von Raumladungen und elektrisierter Teilchen müssen. Isolationstrennwände vorgesehen werden. Die Isolationsabstände müssen stärker als die Spannung vergrößert werden. Diese Paktoren bedingen große Abmessungen sowohl der Spulen als auch des Kerns, so daß außer der Baugröße das Gewicht und die Verluste steigen.

Die Erfindung ermöglicht die Wiederherstellung eines vernünftigen Isolationsverhältnisses zwischen Kern und Spulen, indem sie unabhängig von der Höhe der Betriebsspannung ungefähr auf dem gleichen Potential erhalten werden«, Dies wird dadurch erreicht, daß der aktive, oder die Windungen tragende Teil des magnetischen Kreises in Kernelemente unterteilt wird, die zu einem Stapel oder einer Säule montiert werden, wobei jedes Kernelement elektrisch von seinem llachbarelement durch eine entsprechende, jedoch relativ.dünne Schicht hochwertigen Dielektrikums isoliert ist. In unmittelbarer Uähe befindet sich um jedes dieser isolierten magnetischen Elemente ein entsprechender Teil der Cresamtwicklung, wobei der Mittelpunkt oder irgendein anderer Punkt dieses örtlichen Wicklungsteils elektrisch mit dem Kernabschnitt verbunden ist und ihm jederzeit sein eigenes Potential fest aufprägt. Auf diese Weise entspricht die Spannungsverteilung des isolierten Kerns fast genau der Spannungsverteilung der zugehörigen gesamten Wicklung, und das mangelnde elektrische Zusammenpassen von Windung und Kern, das ein Charakteristikum herkönmilicher Transformator- und Drosselbauformen ist, ist fast vollständig vermieden.

Anhand von Pig. 2 sei nun eine Ausführungsform der Erfindung besehrieben, die einen abwärts transformierenden Einphasen-Autotransformator darstellt, der einer Phase eines dreiphasig

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geschalteten Systems entspricht und außerordentlich hohe Span» nungen verarbeiten kann. In dieser Pigur umfaßt der magnetische Xreis 30 ein Paar magnetische Rückschlüsse 31 und 32, die ein Paar in Abschnitte unterteilter Schenkel 33 und 34 verbinden, welche durch je einen Stapel mittels Isolierscheiben 36 elektrisch voneinander isolierter Magnetkernabschnitte 35 und 33 gebildet werden.

Jeder Schenkel ist von einem Paar stromführender Wicklungen umgeben. Der dargestellte Auto transformator besteht aus vier in Reihe geschalteten Wicklungen 41, 42, 43 und 44 und vier gemeinsamen Wicklungen 45, 46, 47 und 43. Die Reihenwicklungen 41 und 42 und die gemeinsamen Wicklungen 45 und 46 sind auf dem unterteilten Schenkel 34 angeordnet, während die übrigen Wicklungen auf dem anderen unterteilten Schenkel 33 angeordnet sind. Jede Wicklung besteht aus mehreren stromführenden Spulen 37» die einen Kernabschnitt 35 umgeben und elektrisch mit ihm verbunden sind.

Zur Trennung der Reihenwicklungen und als Mittel zur Zuführung der Hochspannung zu ihnen ist in jedem unterteilten Schenkel ein Mittelkern 38 ohne Spule vorgesehen» Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Hochspannung jedoch über einen dünnen, ebenen Hochspannungsanschluß zugeführt. Die Hochspannung wird den vier parallel angeordneten Serienwicklungen und den Kernen 33 mittels eines Hochspannungsleiters 39 zugeführt, der mit. einer nicht dargestellten Wechselstromquelle verbunden ist.

Die Ausgangshochspannungsanzapfung 40 ist an den 'Verbindungspunkt der Reihenwicklungen mit den gemeinsamen Wicklungen angeschlossen. Der andere Leiter von jeder der gemeinsamen Wicklungen ist seinerseits mit dem ihm benachbarten magnetischen Rückschluß 31 oder 32 und Erde verbunden.

In den Pig. 3 bis 5 sind Einzelheiten einer bevorzugten Aus-

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führungsforia der Erfindung beschrieben. Hierbei besteht jeder Kernabsclmltt aus einer Vielzahl rechteckiger Siliziumstahlbleche 50» dl® mehrere Lacher 51 enthalten» mit Hilfe deren die den Kemabsehnitt bildenden Bleche ausammengehaltezi werden· Damit an des, Eoken der Eernabschnitte eine magnetische Sättigung vermieden wird und dio elektrische leldverteilung an ihren schmalen Kanten 52, 52 verbessert wird_s kann jedes Blech so geformt sein, daß der Isolierspalt nach den Kanten au größer wird« Nach dem Zusammenbau der Bleche 50 können die Ecken jedes Keraabschnittes abgeschrägt werden und die Kanten 55 und 56 können so geschliffen werden, daß si© ein Profil wie die Enden 52 und 53 ameinsea, Iu aMerer Ausgestaltimg können die Kernabschnitt© 36 auch aus ©laea elnsigts spiralförmig aufgewickelten Streifen gebildet werden« Die tatsächlichen Abmessungen jedes lernabsehsittes iiäagen von de?? m, Terarbeitendsn Leistung ab und lassen sioh leicht yqei Eaonmasm feiatimmeu.. Sine bevorzugte Ausifü&rungsfona eiis.©s Kernelemeataa wird im einseinen noch beschrieben.

Jede Spul© ist, wie Pig, 5 zeigtg ma. ihren zugehörigen Kernabschnitt gewickelt.

Die Spulen können in zwei Teilen 51 und 58 aus spiralig aufgewickelten isolierten leitenden Streifen gewickelt sein. Bei der dargestellten Ausführuagsform ist eine Spulenhälfte 57 in eine Richtung gewickelt, währet die andere Spulenhälfte 58 in der entgegengesetzten Sichtung gewiekelt ist. Die beiden Hälften sind dann elektrisch miteinander und mit dem benachbarten Kernabschnitt durch einen Leiter 59 verbunden. Nebeneinander befindliche Spulen werden durch eine geeignete Verbindung 00 zur Bildung der Gesamtwicklung miteinander verbunden. Auf diese V/eise ist die gesamte Spule elektrisch mit den einzelnen Kernelementen verbunden, und zwar jedes Kerneleaent mit dem ihm benachbarten Spulenab3chnitt, so daß das elektrische Potential jedes Kernoleiaentes dicht beim Potential des betreffenden nächsten V/icklungsabschnittes gehalten wird.

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Zwisehen benachbarten Spulen-Kern-Paaren ist jeweils an eine Isolierscheibe 36 sror elektrischen Isolierung und zur Isolierung jedes Spulenkernpaares von den benachbarten Spulenkernpaar vorgesehen. Jede Isolierscheibe 36 ist so dick, daß aie eine Spannung von mindestens 2V/n aushält, wobei V die Betriebs· spannung an der Hochspannungsleitung 39 und η die Gesamtzahl der Isolierscheiben in jedem magnetischen Schenkel 33, 34 ist. Zwischen je zwei Spulenhälften befindet sich eine weitere Isolierscheibe 61, an der ein Träger 62 zur Halterung eines Äquipotentialrings 63 van die Spulen befestigt ist. Die Scheiben und auch der Träger 62 kSnnen aus einem geeigneten Isoliermaterial bestehen. Ein solches Material ist beispielsweise imprägnierte Pappe, Plastik- oder anorganisches Material. Zur Verhinderung des Auftretens starker elektrischer Beanspruchungen der Scheiben 61 und ihrer Beschädigung infolge von Unregelmäßigkeiten in den Spulen kann vorzugsweise ein halbelastisches Spt&enabstandsst&ck 65 um jedes Spulenpaar 57, 58 angepaßt werden.

Wie bereits angedeutet, liegen die meisten Schwierigkeiten beim Versuch, nach herkömmlichen Prinzipien zuverlässige .EH,%-Transfomatoren zu. bauen, in der Notwendigkeit der Trennung und Isolierung der Eochspaimungswicklung von-dem geerdeten Eisenkern, durch welchen der magnetische Arbeitsfluß fließt.

Die Aufteilung und elektrische Isolierung jedes Kernabschnittes von seinen Hachbarabschnitten löst das Spannungsisolierung3-problem, weil jeder Kernabschnitt und die ihn umgebende Spule das gleiche Potential hat und zwischen ihnen keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Isolationsfestigkeit auftreten. Auf diese Weise wird die Kotwendigkeit großer Zwischenräume und starker Isolierungen zwischen Spulen und Kern vermieden. Zusätzliche Isolierung im Spalt vergrößert jedoch den magnetischen Widerstand des magnetischen Kreises, so daß ein höherer Magnetisierungsstrom und höhere Leistung erforderlich wird und gleichzeitig der magnetische Streufluß vergrößert wird. Sin

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größerer magnetischer Streufluß vergrößert jedoch den induktiven Spannungsabfall unter Last.

Der induktive Spannungsabfall läßt sich verringern, wenn man auf jedem Schenkel zwei vollständige Wicklungen parallel anordnet, so daß bei einer gegebenen Gesamtausgangsleistung pro Schenkel der Laststrom pro Wicklung halbiert ist· Mit dieser in Pig· 2 gezeigten Anordnung wird der höchste Spannungspegel am Mittelpunkt jedes Schenkels erreicht, und nur ein sehr kleiner Teil des gesamten magnetischen Kreises liegt auf diesem Potential. Obgleich diese Anordnung das aktive Gewicht jedes Transformatorschenkels etwa verdoppelt, haben Untersuchungen gezeigt, daß die Gesamtausnutzung des Kernes tatsächlich verbessert wird, weil ein größerer Teil des Kernes tatsächlich für die Wicklungen ausgenutzt wird. Weiterhin liegt jeder magnetische Rückschluß nun auf Erdpotential und kann wirtschaftlicher und zweckmäßiger konstruiert und gehaltert werden.

Der erfindungsgemäße Aufbau von isoliertem Kern und Wicklungen hat noch weitere bedeutende Vorteile. Es ist wichtig, sich vor Augen zu halten, daß jede Isolierscheibe zusammen mit ihrem angrenzenden Kern und ihrer Spule eine Kapazität darstellt. Auf diese Weise stellt jeder aktive Schenkel eine Kondensatorkette dar, die sich vom Hochspannungsanschluß auf zwei parallelen Wegen nach Nasse verteilt* Dieses Reihenkapazitätssystem sorgt für eine bessere Verteilung von Überspannungen auf Kern und Wicklungen. Die verbesserte Überspannungsverteilung ergibt sich, weil die isolierte, unterteilte Spulenkernanordnung eine Reihenschaltung großer Kapazitäten fast der gleichen Werte bildet. Es ist zweckmäßig, erstmals dieses Reihenkapazitätssystem so auszulegen, daß Schaltüberspannungen fast völlig gleichmäßig über den gesamten Stapel verteilt werden. Bei Anwendung der Erfindung läßt sich daher erwarten, daß ein höherer Grundisolationspegel und verbesserte Isolationsfestigkeit erreichbar sind.

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Durch die Erreichung einer größeren Gleichmäßigkeit der elektrischen Beanspruchung im ITormalfall und bei Überspannungen lassen sich die Geräte so auslegen, daß im Betrieb noch keine Koronaerscheinungen auftreten, so daß Punkstörungen verhindert werden. Vorzugsweise hat jede Spule, Kern und Isolator mechanisch und physikalisch die gleiche !Form und Funktion wie Jede andere Spule, Kern und Isolator. Die ausschließliche Herstellung von lauter gleichen Untereinheiten verringert die Herstellungskosten und ermöglicht eine bessere Qualität.

Vorzugsweise wird der Isolator 36 in Form einer Scheibe mit einer kriechwegverhindernden Ausbildung an ihrem äußeren Umfang gegossen. Zwei derartige Ausbildungen sind im Schnitt in den Pig. βλ und 6B dargestellt. Die Scheibe nach Pig. 6A ist als ebene Scheibe aus Isoliermaterial 70 ausgebildet, die einen sich nach außen erweiternden Hand 71 hat und auf beiden Seiten mit einer dünnen leitenden Schicht 72 eines Materials von mittlerem spezifischen Widerstand überzogen ist. Typischerweise beträgt der spezifische Widerstand dieser Schicht 5 bis 50 kOhm pro Quadrat, so daß keine übermäßigen Wirbelströme in dieser Schicht auftreten. Über den sich verbreiternden Rand 71 und die Enden der Überzüge 72 ist dann nach Art einer Schmelzperle ein Rand 73 geschmolzen,

Dieser glatte leitende Überzug 72, der sich in engem Kontakt zu dem festen Dielektrikum befindet, bildet eine Grenze für das elektrische PeId und verhindert auf diese Weise, daß Unregelmäßigkeiten der !aminierung de3 Kerns Punkte besonders großer elektrischer Beanspruchung bilden. Der leitende Überzug ist so ausgebildet, daß er das elektrostatische Potential gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Isolators 36 verteilt, wobei die elektrische Beanspruchung an den Kanten gesteuert wird.

Mit Bezug auf Pig. 6B ist es auch möglich, ein Isolierblatt zu verwenden, welches flach und parallel ausgebildet ist und zwischen den Hagnetkernelementen 312 und zwischen den Spulen

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ammengedrückt ist. In diesem PaIIe ist es wünschenswert» ein Blatt 315 aus dünnem !Plastik und/oder Papier auf Jeder Seite des Isolierblattes 311 einzufügen, um eine mechanische Anpassung zwischen zwei angrenzenden Oberflächen zu ermöglichen und Ungleichmäßigkeiten auszugleichen. Bei dieser in Fig. 6B dargestellten Ausführungsform ist kein Widerstandsüberzug erforderlich.

Unter bestimmten Umständen kann es zweckmäßig sein, daß der Isolator 36 aus zwei Teilen besteht. Bin Teil wäre dann eine zentrale Scheibe« wie sie in den Fig. 6A void 6B dargestellt ist. Die Kernabschnitte würden an diesen Teilen anstoßen. Der andere Teil wäre ein zu dieser Scheibe konzentrischer Hing, der die Spulen gegeneinander isolieren würde. Dieser Ring hätte ebenfalls einen Querschnitt, wie ihn die !'ig. 6A oder 6B zeigen. Die Aufteilung des Isolators 36 Mtte den Vorteil, daß die Kerne und Spulen unabhängig voneinander bewegbar wären, so daß der Aufbau flexibler wäre.

Es versteht sich, daß die erfindirngsgemäße Anordnung sich auch für die Verwendung bei dreiphasigen Spaltungen eignet. Eine derartige Anwendung ist anhand von Pig. 7 veranschaulicht. Hierbei sind drei unterteilte Kernschenkel 80, 8t und 82 vorgesehen. Jeder Schenkel trägt die notwendige Anzahl von Spulen und ist magnetisch mit den beiden anderen dreieckfSrmigen oberen und unteren magnetischen Rückschlüssen 83 verbunden.

Die Erfindung läßt sich auch mit Vorteil aua Bau einer Drossel oder Induktivität benutzen. Die Notwendigkeit von Parallelinduktivitäten richtet sich nach der länge der Übertragungsleitung, dem Belastungsfall und dem allgemeinen Problem der Blindleistungskompensation. Die sind ebenso nützlich für die Begrenzung von Schaltübergangsspannungen. Bei vielen EHV-Übertragungssystemen werden die Erfordernisse für die Reserven dor Generatoren und Speicher dadurch bestimmt, daß das Netz während langer Zeiten betriebsbereit sein muß. In solchen Fällen sind

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Parallelinduktivitäten wichtig für die Überwachung der Netzspannung.

Der tägliche Belastungssyklus beeinflußt ebenso die Anordnung dieser induktiven Kompensation. Selbst bei Voller Belastung erfordern manche !leitungen ständig angeschlossene EHV-Induktivität en. Bei geringerer Belastung wird eine zusätzliche induktive Kompensation erforderlich, wenn die Netzspannung steigt.

Die besseren Bauformen bekannter Art benutzen einen sogenannten Hantel- oder Rahmenkern. Die Grundbauteile einer solchen herkömmlichen Induktivität sind in Fig. 3 dargestellt. Eine Spule 86 in Form eines Hohlzylinders ist von einem laminierten Rahmenjoch 87 umgeben. An einem Ende der Spule befindet sich eine Hochspannungsleitung 84, am anderen Ende eine Niederspannungsleitung 85. Da bei einem guten Aufbau das Joch 87 auf Erdpotential liegen soll« muß das hochspannungsseitige Ende der Spule sowohl gegen das Ende als auch gegen die Seite des Joches isoliert sein.

Gleichzeitig muß dieser Abstand klein gehalten werden, wenn die Flußlinien in ihrer bevorzugten Orientierung, also parallel zur Spulenachse, gehalten werden sollen. Diese Forderungen lassen einen Aufbau für besonders hohe Spannungen nicht zu. IDs hat sich ferner beim Entwurf von Induktivitäten gezeigt, daß

die Scheinleistung E·I proportional dem Produkt ß V ist, wobei ß die magnetische Flußdichte in der Spule und Y das von der Spule umschlossene Volumen ist.

Da die Scheinleistung mit dem Quadrat der magnetischen Flußdichte aber nur linear mit dem Volumen des magnetischen Feldes steigt, ist ersichtlich, daß bei einem kompakten Aufbau vorzugsweise eine große magnetische Flußdichte verwendet werden soll.

Die Luftkern-Hantelinduktivität nach Fig. 8 schließt Jedoch

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die Verwendung hoher magnetischer Plußdichte wegen dea hohen magnetischen Widerstandes des Luftkernes innerhalb der Windungen aus. Wegen der relativ niedrigen Hußdichte ß muß das Volumen V groß sein. Damit sind die Abmessungen der Spule recht groß, und sie ist in manchen Bereichen praktisch dem vollen Wert des magnetischen Feldes ausgesetzt. Aus diesen Gründen hat die Spule einen hohen ohmschen Widerstand und große Wirbelstromverluste.

Eine Variante mit luftspalten im Kern ist in Pig. 9 dargestellt und besteht darin, daß ein unterbrochener Eisenkern 88 in die Hitte der Spule 86 eingefügt ist. Dieser Kern 88 ist magnetisch mit dem Joch 87 gekoppelt. In die Unterbrechungen des Kerns sind Stücke eines sehr steifen nichtmagnetischen Füllmaterials 89 eingefügt, welche die Kernabschnitte 79 in gegenseitigem Abstand halten. Diese Bauform ermöglicht magnetische Plußdichten» die bis an die Eisensättigung herankommen. Daher ist das Volumen V kleiner. Jedoch löst diese Bauform nicht das Isolationsproblem zwischen Spule und Kern bei hohen Spannungen, noch ergibt sich eine gute Verteilung von Schaltübergangsspannungen.

Durch die Erfindung wird insbesondere das Isolationsproblem zwischen den elektrischen und den magnetischen Kreisen gelöst. Die Anordnung wird mit hoher Flußdichte ß betrieben und erlaubt eine weitere Verringerung von Gewicht und Baugröße. Die geringere BaugrSße verringert nicht allein die Herstellungskosten, sondern auch die elektrischen Verluste und das unvermeidliche magnetostriktive Brummen. Die durch die Erfindung ermöglichte neue Bauform erlaubt weiterhin das Auftreten starker Kompressionskräfte in Richtung des induzierten Magnetfeldes, so daß die mechanische Stabilität des Aufbaus verbessert und die Betriebsgeräuschentwicklung verringert wird.

Weiterhin verringert die Erfindung den magnetischen Streufluß und ergibt eine verbesserte und gleichmäßige Spannungsvertei-

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lung unerwünschter Überspannungen oder Impulse, indem sie örtliche Bereiche hoher Spannungsbeanspruchung ausschließt.

Bei der erfindungsgemäßen Induktivität werden diese Vorteile dadurch erreicht, daß sie ein Paar paralleler Wicklungen um einen magnetischen Kreis aufweist, der ein Paar magnetische Rückschlüsse umfaßt, die durch Isolierende magnetische Kernachenkel miteinander gekoppelt sind und die Windungen zur Erzielung einer systematischen und gesteuerten Verteilung aufgeprägter Spannungen längs der Schenkel elektrisch und zunehmend an die isolierten Kernschenkel koppeln.

line gemäß der Erfindung aufgebaute Induktivität ist in teilweise aufgebrochener Darstellung in 1?ig. 10 gezeigt. Diese Induktivität hat ein zylindrisches Gehäuse 90, das mit Hilfe . von 3?üßen 94 auf ein !Fundament 95 montiert ist. Durch die Oberseite des Gehäuses 90 erstreckt sich in sein Inneres eine Hochspannungsdurchführung 91 und eine Kiederspannungsaurchführung 92. Diese Durchführungen können die üblichen Kondensatordurchführungen sein und sind mechanisch, thermisch und elektrisch auf das vom Gehäuse 90 eingeschlossene wirksame Bauelement 97 abgestimmt. An beiden Seiten des Gehäuses 90 ist eine Anzahl radial verlaufender Hohlkernradiatoren 93 angeordnet, die mit dem Gehäüoeinneren in Verbindung stehen. Das Gehäuse 90 ist mit einer geeigneten Isolationsflüssigkeit 96 bis über das eigentliche Element 97 gefüllt und zirkuliert infolge Konvektion durch die-Radiatoren 93. Diese Konvektionsströme werden in der Flüssigkeit durch Erwärmung des Elementes 97 hervorgerufen, wenn in dieser Leistung umgesetzt wirdj zur Verstärkung kann eine Umwälzpumpe vorgesehen sein. Zusätzlich ist das Gehäuse mit den üblichen hier nicht dargestellten Ausrüstungen versehen, die normalerweise bei Drosseln Verwendung finden, wi© Thermometer, Alarmschaltung, Druckminderer, Ein- und Aus laßöffnungen, Ablaßventile usw.

Die Erfindung drückt sich bei der neuartigen Drossel liaupteäch-

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lioh im Aufbau des Elementes 97 aus, das in Einzelheiten in den Pig. 11 bis 15 gezeigt ist.

Das Element 97 enthält einen magnetischen Kreis» der gemäß den Pig. 11 bis H aus einem Paar laminierter magnetischer Rückschliisee 11 und 12 besteht, die über ein Paar isolierter Kernschenkel 102 und 102 miteinander verbunden sind· Jeder isolierte Kernsehenkel enthält mehrere Kernabschnitte 104_t die durch Scheiben 106 und Abstandsstücke 107 elektrisch voneinander isoliert sind. Jeder Kernabschnitt ist, wie im Zusammenhang mit den Pig. 3 und 4 bereits erläutert, aus Streifen aufgebaut. Jeder Kernabschnitt 104 dieses als Drossel ausgebildeten Elementes i3t vorzugsweise- so geformt» daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen benachbarter Kernelemente sich in einem Abstand befinden, der über die Oberfläche mit Ausnahme der Randbereiche gleichmäßig ist νΐιΰ, aa den Randbereichen nach außen hin zunimmt. Eine solche Perm bewirkt gleichmäßige elektrische und magnetische !'eider im meisten Teil des Spaltvolumens und vermeidet unerwünschte Konzentrationen sowohl des elektrischen als auch des magnetischen Feldes in den Randbereichen.

Aufler dem mittleren Kern 104A jedes Schenkels ist jeder Kern 104 von einer stromführenden Spule 108 umgeben. Diese Spulen sind elektrisch miteinander und mit dem Kernabschnitt, den sie umgeben, verbunden. Jedes Spulenker-npaar ist elektrisch von den benachbarten Spulenkernpaaren durch Scheiben 106 und Abstandsstücke 107 isoliert,. Si© Scheiben und Abstands stücke dienen ferner der Anordnung äer Kerne und Spulen in seitlicher Richtung. Me Scheiben und Abstandsstücke können aus einem geeigneten Isoliermaterial, beispielsweise Isolierpappe, Preßpappe oder anorganischem Dielektrikum bestehen. Jede Scheibe 106 kann Ihrerseits von einem Xquipotentialbügel 110 umgeben sein, der bei geeigneter elektrischer Verbindung mit den Spulen und Kernen auf beiden Seiten su einer Verteilung von Überspannungen oder Spannung®impulsen über &i© Drossel 97 beiträgt·

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Der ganze Aufbau wird durch eine Hehrzahl Ton Spannungselementen wie Zugbolzen 98 unter Druck zusammengehalten, die durch geeignete Klammerbügel 99 ragen, welche an jedem magnetischen Rückschluß 100, 10t befestigt sind. Damit die durch diese Bolzen 98 auf den Aufbau ausgeübten Kompressionskräfte ausgeglichen werden, kann eine Ausgleichswicklung 111 aus einem geeigneten Isoliermaterial um den Mittelkern 104A gewickelt sein. Bei den meisten Ausführungsformen ist der Mittelkern 104-A und die Ausgleichswicklung 111 günstigerweise jedoch nicht erforderlich. Ein zusätzlicher Ausgleich kann dadurch geboten werden, daß die Abstandsstücke 107 aus nachgiebigem Material hergestellt sind, das eine geringfügige seitliche Bewegung zwischen jeder Spule und ihrem zugehörigen Kern erlaubt.

Alternativ können der Kernaufbau und der Spulenaufbau mechanisch unabhängig sein, indem unabhängige dielektrische Abstandsstücke für Kern und Spulen vorgesehen sind, wobei jedoch Kern und Spulen zwischen denselben magnetischen Bückschlüssen eingeklemmt sind.

Wenn der Aufbau 97 im Gehäuse 90 angeordnet wird, so daß der magnetische Kreis parallel zur Grundfläche des Gehäuses ist, verlaufen die Abstandsstücke 107 senkrecht dazu, und zwischen ihnen verläuft ein freier senkrechter Weg 118. Dieser Weg erlaubt einen freien Durchfluß der Isolierflüssigkeit 96. Dabei kühlt die Flüssigkeit die Wege 118 und isoliert Spulen und Kerne. Wegen der unvermeidlichen Verluste erwärmt sich der Aufbau. Diese Wärme überträgt sich auf die Flüssigkeit 96 durch Leitung. Ist die Flüssigkeit in den Wegen 118 genügend warm geworden, so bilden sich Konvektlonsströme in der Flüssigkeit aus, 00 daß sie längs der Wege 118 zur Oberseite der Radiatoren 93 aufsteigt, durch diese absteigt und sich dabei abkühlt und schließlich am Boden des Gehäuses wieder eintritt· Diese Konvekti ons strömung kühlt den Aufbau und hält ihn auf einer vorbestimmbaren Temperatur.

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Ea hat sich, jedoch herausgestellt, daß unter dem Einfluß eines sehr starken elektrischen Peldes, das beim Betrieb der Einheit mit sehr hoher Spannung herrscht, in der Flüssigkeit lange leitende Kohlenwasserstoff ketten gebildet werden. Das Vorhandensein solcher Ketten ist bei einer solchen Einrichtung schädlich und kann elektrisch© Durchschlage zwischen Teilen des Aufbaus und des Gehäuses 90 zur Polge haben. Damit dies vermieden wird, sind um das Äußere das Aufbaus isolierende Trennwände , 125 aus Preßpappe oder einem anderen Material vorgesehen, wie 15

Wie bereits erwähnt, ist ;]eä® Spul© 108 elektrisch nicht nur mit jeder benachbarten Spule, sondern auch mit ihrem zugehörigen Kern 103 verbunden. Da diese Verbindungen Reihenschaltungen, Eelhen-Parallel-Schaltungen oder Parallelschaltungen sein können, sei im folgenden anliaad des? 2Pig. 16 bis 20 eine kurze Erläuterung gegeben. Si© Hg= 16 und 17 seigen die Spulen 108 auf jeder Soheib© in elektrischer Verbindung mit den Machbarapulen, so daß auf jedem Isolierkern swei parallele Wicklungen gebildet werdens die insgesamt Tier parallele Wicklungen ergeben. Die Hochspannung ivird im mittleren Punkt dieser Kombination über einen Leiter 109 sugefährt. Surch äiese Zuführung sur Mitte des Aufbausj bei der 3 ede Spmle mit ihrem benachbarten Kern gemäß Pig. 17 verbunden Ist₉ während jeder Kernabschnitt von* benachbarten Absekaitt im Stapel isoliert ist, kann das Rahmenjoch fortgelassen werden₈ da der magnetische PIuS auf die magnetischen Eüe.ksßhlüsse 100 unö 101 und die isolierenden Schenkelkeme 102 und 103 begrenzt ist. Durch Weglassen des Joches und durch Verbindung der Spulsa mit den Kernen werden die Isolationsprobleme ₉ die bei bekannten Bauformen zwischen den Wicklungen und dem Joch bestehen, hinfällig. Der niederspannungsoeitige Anschluß wird durch den Leiter 103 gebildet. Es hat sich gezeigt, daß eine gemäß d@5? Erfindung aufgebaute Drossel leichter im Gewicht und erheblich kleiner in ύ&η Gesamtabmessungen und mit nur dem halben X^istungsverbrauch gebaut werden kann als eine übliche Drossel für die gleiche Spannung. Hoch wichtiger

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ist jedoch, daß die Isolationszuverlässigkeit von der Konstruktion her wesentlich höher ist.

Die Fig. 18 und 19 zeigen die Spulen 105 auf jeder Seite der Scheibe in ^Reihenschaltung. Das Verdrahtungsschema stellt jedoch keine bevorzugte Ausführungaform dar, da es nur zwei parallele Wicklungen für' den gesamten Aufbau enthält und bei Impulsüberspannungen nicht die günstigen Eigenschaften zeigt.

Es versteht sich, daß in jedem Falle der Wickelsinn der Spulen auf jeder Scheibe so sein muß, daß das magnetische PeId. in einer geschlossenen Schleife, wie es durch die Pfeile 114- angedeutet i3t_f verläuft. ■

In jedem PaIIe lassen sich aber die beim Betrieb herkömmlicher. Bauformen unter Hochspannungsbelastungen auftretenden Schwierigkeiten vermeiden und eine fortschreitende, systematische und vorzugsweise gleichförmige Spannungsverteilung über jeden Isolierschenkelkern von seiner Mitte zu jedem magnetischen Rückschluß erreichen. Diese systematische Spannungsverteilung wird wegen der außerordentlich guten Spanaungsattfteilung» welche durch die zwischen den Kernabschnitten bestehenden Kapazitäten geboten wird, auch bei Überspannungen erreicht.

Eine ausgezeichnete elektrische Feldverteilung erhält man nach der Erfindung, wenn man sicherstellt, daß der Kernabschnitt als Äquipotentialfläche wirkt, in welcher durch Überspannung©», oder in anderer Weise elektrische ladungen induziert warden, die schnell über diese Eläche verteilt werden, während unerwünschte Wirbelströme unterdrückt werden. Eine geeignete Konstruktion ist tn£ig. 26 dargestellt, wo Metallamöllen 50 längs einer Kante elektrisch miteinander verbunden sind, während sie an allen anderen Stellen elektrisch voneinander isoliert sind* Die Verbindung erfolgt über eine geeignete YerBohwöißung 500 längs einer Seito des Eernabschnittes 104.

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PIg. 20 zeigt eine Abwandlung der Spulen 108, ihrer Schaltung und der Scheibe. Hier ist die jeden Kernabschnitt 104 umgebende Spule 108 in zwei Hälften geteilt. Eine Hälfte 119 ist in eine Richtung gewickelt. Der Kern 104 ist dann mit dem Mittelpunkt zwischen den beiden Spulenhälften verbunden, Natürlich ist es erforderlich, daß ^ede Spulenhälfte von der anderen isoliert wird. Außerdem kann die Scheibe 106 einen laminierten Aufbau haben und aus zwei Lagen eines geeigneten Isoliermaterials 130 und 131 bestehen, zwischen denen sich ein leitendes Gitter 116 befindet«, Dieses Gitter 116 ist so ausgebildet, daß Wirbelstrom© gering gehalten v/erden. Ein solcher Schichtaufbau läßt sich bei geder der beschriebenen Ausführungsform einschließlich des Transformators verwenden. .!Durch das Einfügen des leitenden Gitters 116 wird jeder Kernabschnitt kapazitiv an seinen Nachbarkernabschnitt gekoppelt, so daß die Verhältnisse bei Überspannungen und Impulsen noch weiter vorbessert werden«, Diese Darstellung veranschaulicht noch eine weitere Abwandlung, die sich &ei sämtlichen oben beschriebenen Aufbauten verwenden Xäßt«, 2er Iquipotentialbügel 110 ist nämlich voa, einem Hing· aus Isoliermaterial mit einer kugelschalenförmigea Außenfläche ixmg©ben_f dea? mit einem leitenden Überzug .versehen ist*

Unter Bezugnahme auf Figo 15 seien noch weitere Merkmale der Trennwände 125 erläutert» Diese Trennwände 125 sind so geformt, sis sich etwa der Form der elektrischen Iquipotentialflachen sieliexL, .die zwischen dem Xquipetentialbügeln gleicher Spannung auf ;j©den XsoXier&emsefeönlr.al bestehen. Damit sichergestellt wlröp daß sä&vfclieXie eststsheiiclen leitenden Kohlenwasserstoffkettea. verbrochen werden, sind di© Trennwän.de mit einer geeigneten Anzahl sufallsverteilte? Blättchen 126 verbunden. Samit eise geeignete Strömung entstehen &ann, ist in jeder Trennwand ®ine Tieljsahl von löchern 12? vorgesehen. Diese Kombination von Löchern, Blättchen mti frennwänäen hat @ina Turbulenz im d®% Fliigaigkeit sur lolge, ^fe3^che lie Bildung der echäd-IeitföM@E Kettea verhindert· STur eint einaige große öff-

.5 ü α ο w i I U ο & U

-27-nung 124 ist für die Hochspannungsleitung 109 Borgesehen.

15 zeigt ebenfalls eine zweckmäßige Abwandlung. Hier sind zusätzliche Druckfedern 128 am Ende 3^e&^er Zugstange 93 vorgesehen, die jederzeit dafür sorgen, daß ein konstanter Zug auf die Isolierkernschenkel ausgeübt wird« Eine weiter© nicht dargestellte Abwandlung liegt in einer zusätzlichen zylindrischen Isolation um diese Zugstangen 93.

Für den Fachmann versteht sich, daß die Erfindung nicht nur die Möglichkeit für den Bau verbesserter Induktivitäten schafft, die sich für EHV-Eelastungea eignen, sondern gleichzeitig beachtliche Einsparungen an Gewicht und Kosten ermöglichen. Auch wird die Baugröße für Drosseln erheblich kleiner, da die volle Betriebsspannung so zugeführt wird, daß jeder Wicklungsabschnitt nur einen ihia proportionalen Anteil der Gesaiatspannung erhält, und zwar sowohl unter normalen als auch unter Überspannungsbedingungen. Durch das Verbinden jedes Abschnittes des isolierten Kerns mit den Wielfclungen entfällt die Notwendigkeit übermäßig starker Isolation zwischen den Spulen und den Kernabschnitten. Die Kopplung der Kernabschnitte mit den sie umgebenden Spulen gibt der Spannung an jedem Schenkel einen gleichmäßigen Verlauf, so daß der Potentialgradient längs jedes Schenkels konstant ist und die länge des Schenkels auf diese Weise voll für Isolierzwecke ausgenutzt werden kann.

Da die Kernabschnitte, der Scheibenaufbau und die Spulen identisch sind, eignen sich die Geräte ausgezeichnet für Massenherstellungsverfahren und wirtschaftliche Herstellung.

Daa Scheibenmaterial erfüllt gleichzeitig die Punktion einer elektrischen Isolation und einer mechanischen Halterung und ergibt damit eine große Zwischenscheibenkapazität, die zu einer Vergleichsäßigung der Spannungsverteilung längs jedes Schenkels auch bei Iinpulsbelastungen beiträgt. Dadurch wird eine Beaufschlagung des Gerätes mit Übergangs-Hochspannungsbeanspruchun«- gen verringert.

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Die Verwendung eines Isolierten Kernes ist ferner vorteilhaft, weil sie eine genaue Einhaltung der Drosselinduktivität ermöglicht. Audi wird infolge der gleichmäßigen Verteilung der magnetlsierenäen Aisperewindungen über die gesamte Länge des isolierenden Kerns der magnetische Streufluö verringert·

Der beschriebene mechanische Aufbau bringt Vorteile, da das Gerät bei horizontaler'Hontage durch sich selbst ausbildende Konvektionaströme gekühlt wird, während gleichzeitig große Kompressiosskräft© auf es ausgeübt werden, so daß sowohl die akustischen als auoh die magnetostriktion Schwingungen verringert werden»

Es versteht sich, daß weitere Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsfonaen söglich sind, beispielsweise kann die Drossel zur Anwendung la Dreiplaasennetaen mit drei Schenkeln ausgebildet sein₉ deran 5©der in der Mitte einen Hoehspannungszufiihriagsleiter hat.

Gemäß Fig. 21 kann der geformte Kern 104 von einem gegossenen festen Dielektrikum T17 umsChiossen sein, das in Form einer SpulenhaspeX ausgebildet ist. Sie Spulen sind dann um die Haspel geiviokelt und die Haspeln ^ur Bildung der isolierenden Kernschenkel der Einheit aixfeinandergestapelt. Gegebenenfalls kann auch ein leitendes Gitter 116, wie es Pig. 20 aeigt, 2wischen die einzelnen Haspeln, eingefügt und mit einem die Haspelzwischenflache umgebenden Iquipotentialbügel verbunden werden·

In den Pig. 22 und 23a ist eine bevorzugte AusfUhrungsform einer Spule mit isoliertem Kern nach der Erfindung dargestellt und mit der Bezugsziffer 180 bezeichnet. Der magnetische Kreis der Spule wird durch die Endjοehe 182 und 184 und die Schenkel 183 und 185 gebildete die jeweils aus mehreren Kernabschnitten oder -Segmenten wie 186 bestehen. Jedes Kernsegment 186 ist von Spulenwicklungen 189 ^mgebsn· Die Kernsegmente sind durch Isolationsschichten 191 voneinander getrennt. Dieser gesamte Aufbau

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ist in einem Kessel 193 eingeschlossen, welcher die Endjoche '182 und 184 und die Schenkel 183 und 185 unter Druck zusammenhält. Eine Verbindung zur Spule wird durch einen Hochspannungsänschluß 195 hergestellt, der einen Hochspannungsleiter 220 enthält« Zur leichteren Bewegbarkeit ist di© Spule 180 auf einer Gleitschiene 197 montiert, welche ebenfalls einen Beitrag zu dieser Druckkraft leisten kann.

In Fig. 23a sind drei Kernsegmente 188» 190 und 192 im einseinen dargestellt. Jedes Kerasegment,.beispielsweise das Segment 190, ist von einem Satz aus vier Spulen 194» 196, 198 und 200 umgeben, die elektrisch so miteinander verbunden sind, daß die Spulen 192 und 196 bzw. 198 und 200 mit Hilfe der Verbindungen 202, 204, 206 und 208 ;je einen Satz parallelgeschalteter Spulen bilden. Die parallelgeschalteten Spulen 194, 196 bzw. 198, 2OQ sind dann mit Hilfe eines leiters 210 in Reihe geschaltet, welcher gleichzeitig eine Verbindung zum Kernsegment 190 darstellt· Infolge dieser Parallelanordnung besteht kein Potsntialimterschied zwischen entsprechenden Windungen, im Eaim 212 zwischen den Kernen 194 und 196 und im Kaum 213 zwischen den Kernen 198 und 200. Infolgedessen kann öl oder ein anderes geeignetes Kühlmedium leicht durch mehrere Zwischenräume zwischen parallelen Kernsätzen umlaufen, ohne daß eine Gefahr von Schäden infolge von Isolationsschwierigkeiten in diesen Bereichen bestünde.

Im Gegensatz zu dem weiter vorn beschriebenen Induktionsgerät wird kein blinder Mittelkern benötigt. Vielmehr ist die Anzahl der Kernsegmente 186 gerade, wie 3?ig. 22 zeigt, und so kann der Hochspannungsleiter 220 zwischen den beiden mittleren Kernabschnitten 188 und 190 angeschlossen werden. Wie bereite erwähnt, fällt die Spannung dann vom Hochspannungsanschluß in beiden Richtungen zu den geerdeten Endjοehe» 182 und 184 ab. Zu bemerken ist, daß die Endjoche 182 und 184 über die Wid&ungsspulen hinausragen, so daß sie den gesamten magnetischen ffluß führen, der im Spulenwicklungsbereich herrscht· Dadurch, wird verhindert, daß das magnetische Eelä aa deft En&spBlea gekxitoat

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verläuft, und auf diese Welse werden Wirbelstromverluste beträchtlich herabgesetzt, die andernfalls auftreten wurden. Außerdem lassen sich dadurch die BM 3 ο die selbst zum Zusammenkleben der Spuleneinheiten und zur Herabsetzung von Vibrationen verwenden, so daß zusätsliehe lü-emmvo richtungen entfallen können.

Zur Erläuterung sei angenommen, daß der Spannungsabfall an jedem Satz von vier Spulen gleich V s Vp - V₁ sei, wobei V₂ das Potential am Verbindungalelter 202 und V₁ das Potential am Verbindungsleiter 206 sei, so daß der Spannungsabfall an jedem parallelen Spulensata gleich 1/2 (V₂ - V₁) ist.

23b zeigt in graphischer Pozzai am Abfall der Spannung für die Spulensätsa 194, 196 und 198, 200. Bas Absinken dar Spannung im parallelen Spulensatz 194» 196 erfolgt von einem Maximalwert Vg am äußeren Ende auf sinen Wert 1/2 (V« - V-) am inneren Ende» welches, gleichseitig das konstante Potential ist, auf welchem das Kerasregsient 19Ο gehalten wird. Vom inneren Ende des parallelen Spulensataes 198, 200 araa äußeren Ende fällt die Spannung weiterhin vom Wert 1/2 (Y₂ - Y₁) ab auf V₁. Wie Pig. 23a erkennen TaBt₉ ist das äußere Ende des Spulensatzes 198,200 dann mit öem äußeren Snäe äeä nächsten Spulensatzes 216, 210 über einen "Verbindungsleiter 209 verbunden* und dasselbe Abfallen der Spannung erfolgt auch in den übrigen Spulenabschnitten und Kernsegmenten, bis das betreffend© geerdete Joch 184 erreicht ist. In gleicher Weise ist der Hochapannungsleiter 301 an die das KeEaissgment 188 umgebenden Spulen angeschlossen, und dl© Spannungsverteilung erfolgt is, gleicher Weis© au dem geerdeten Endj0ca 182 hin.

Da das Abfallen dar Spannung durch jeden parallelen Spulensatß gleich 1/2 (V« - V₁) ist, beträgt die Potentialdifferenz zwischen dem inneren Ende des parallaien Spulensatzes 198, 200 und des parallelen Spulensataea 216_S 218 (Vg - Y^) oder Y*

Unter dem im folgeren· Yerwen&eten Wort Spule sind auch solche

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Spulen au verstehen, die aus einer Mehrzahl kleinerer Spulen, beispielsweise Plachspulen (pancake-Spiilen), bestehen und deren Leiter gegebenenfalls in einer vorbestimmten SOlge zur weiteren Verringerung der durch die in ihnen fließenden Ströme bedingten Wirbelströme vertauscht sein können.

Der in den Pig. 24 und 25a bis 25d dargestellte Hoehspanmxngsanschluß 301 kann in folgender Weise hergestellt werden. Unter Verwendung desselben Leiters, der für die Spulen verwendet ist, nämlich eines dünnen Kupfer- oder Aluminiumbandes 302 von etwa 12,5 Bim Breite mit einem dünnen Isolierüberaug (der nicht dargestellt ist), wird in üblicher Weise eine Spule gewickelt, jedoch mit der Ausnahme, daß sie zusammen mit einem Füllstreifen 303 aus Isoliermaterial gewickelt wird, so daß benachbarte Windungen gegenseitig im ,Abstand gehalten werden. Hachdeia diese Doppelspüle gewickelt ist, wird radial über sie eine Schweißnaht 304 ausgeführt, so, daß sämtliche Windungen kurzgeschlossen v/er&en. Auf der gegenüberliegenden, Seite der Spule wird ein Einschnitt 305 ausgebildet, so daß ein radialer Spalt· entsteht. Die freien Enden der Windungen 302 werden dann auseinandergespreizt und die Püllstreifen 303 werden bis zu einer Tiefe von etwa 7,5 cm zu beiden Seiten des Spaltes abgeschnitten. Sie werden dann durch Füllstreifen 306 ersetzt, deren länge ausreichend zum Ausfüllen des Spaltes ist, so daß eine isolierende mechanische Verbindung über den elektrischen Trennspalt besteht. Durch Überwickeln der gesamten Spule, mit einem Isolierband 307 wird diesem resultierenden Aufbau Festigkeit verliehen·

Der Hochspannungsanschluß wird elektrisch über das Verbindungsstück 209 mit den Außenteilen des Parallelspulensatzes auf beiden Seiten der Isolation 191b verbunden.

Infolge der dünnen ebenen Porm des Hochspannungsanschlusses ist seine Kapazität zu dem geerdeten Kessel klein im Vergleich zu seiner Kapazität gegenüber der Spule und der Kapazitätskette des Kerns·

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Wenn bei Überspannungen oder Schaltüberspannungen ein plötzliclier Spannungsanstieg auf der Hochspajanungsleitung 220 auftritt» dann breitet sich der Potentialanstieg schnell über den gesamten Hoehspannungsansehluß 301 aus und wird über die Kapazitätenkette, welche duröii den Spulenaufbau und den Kernaufbau gebildet wird, zum geerdeten Joch abgeleitet.

Die bei dem Hochspannungsaaschluß 301 verwendete Spulenausbildung braucht nicht auf die spezielle beschriebene Konstruktion beschränkt zu sein, sondern eine Reihe von anderen Konstruktionen mit dieser allgemeinen Seometrie führt au demselben Ergebnis. Die Funktion des Hooliopannungsanschlusses liegt darin, eine Überspannimgsäquipotentialflache niedriger Impedanz zu bilden, die an den Hochspamrangseingang angeschlossen ist und eine
niedrige Kapazität nach Masse hat und die vernachlässigbare
Wirbelstromverluste aufweist und zu den Kern- und Spulenanordnungen sowohl kapazitiv wie auch galvanisch eng gekoppelt ist»

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Claims

-33-Patentansprüehe

M )J Elektromagnetische Hochspanmmgsinduktionsvorriehtung fürhohe Leistungen, mit einem eine Isolierflüssigkeit enthaltenden Kessel» der mit Hochspannungsdurchführungen versehen' ist und in dem mindestens zwei an ihren Endflächen über Magnet j oche miteinander verbundene Magnetschenkel vorgesehen sind, die je mindestens eine Wicklung tragen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel (33,34) aus einer Mehrzahl von durch η gleiche Isolierschichten (36) getrennten iCernelementen (35) besteht und jedes Kernelement als Schichtkörper aus gegeneinander isolierten ferromagnetisehen Streifen (50) von nur zur Unterbindung von Wirbelströmen ausreichender Dicke ausgebildet ist, daß die Isolierschichten (36) so dick sind, daß sie eine Spannung von mindestens 2V/n (Y « Betriebshochspannung) aushalten, daß in dev Mittelebene jedes Magnetechenkels ein Hochspannungsanschluß (39,301) angeordnet ist, an den ©ine Hittelansapfung der Wicklung (41»42 bzw« 43,44.) angeschlossen ist, deren Wicklungsabschnitte jeweils mit den benachbarten Kernelementen derart verbunden sind, daß deren elektrische Potentiale nahe den Potentialen der betreffenden um den Magnetschenkel gewickelten Wicklungsabschnitte gehalten werden.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Potential jedes Abschnittes der Wicklung (41-44) immer nahe dem elektrischen Potential desjenigen Kernelementes (35) liegt, welcher dem betreffenden Wicklungsabschnitt am nächsten liegt, wobei die Wicklung dicht bei dem Magnetschenkel angeordnet und um ihn herum gewickelt ist.
3) Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Oberflächen benachbarter Kernelemente (35) einen Abstand voneinander haben, der über die Oberfläche gleichmäßig ist mit Ausnahme von deren Randbereichen und der eich in den Bandbereichen nach außen zu vergrößert.

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4) Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Metallstreifen (50) jedes der laminierten Kernelemente (35) innerhalb eines vernachlässigbar kleinen Teiles des zwischen den Streifen befindlichen Spaltes leitend miteinander verbunden sind.
5) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung aus zwei parallelen Stromkreisen für jeden magnetischen Schenkel (33»34) besteht und daß der Eochspannungsanschluß (39) ein leitendes Teil (301) in der Mittelebene jedes magnetischen Schenkels aufweist, welches mit dem Mittelpunkt der Wicklung verbunden ist und sowohl Überspannungen als auch Wechselspannungen gleichmäßiger über die Wicklung (41-44) und die Magnetschenkel (33,34-) bei gleichseitiger Unterdrückung von Wlrbelströmen in dem PotentialVerteilungsglied verteilt.
6) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspann°ongsanschlu3 (39) ein dünnes ebenes leitendes, aber Wirbelströme unterdrückendes Element (301) ist, welches eine niedrige Pazallelkapazität nach Masse und eine hohe Kapazität zu den Wicklungen auf beiden Seiten hat, so daß die Verteilung von Überspannungen längs der Magnetschenkel (33,34) und der diese umgebenden Wicklungen (41~44) wegen der Cominanz der Eeihenkapazitäten längs der Schenkel gegenüber den Parallelkapazitäten nach Masse gleichmäßiger wird.
7) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine leitende Zuleitung (40) von der Wicklung zu einem deren HcclispaiinuGgsend© (39) abgewandten Punkt zur Messung des Potentials der Hochspannung oder zur Übertragung von elektrischer leistung auf eine entsprechend niedrigere Spannung, oder zu beiden Zwecken, vorgesehen ist,
8) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der HochspaimwJö<gsanscliluß (39) ein dünnes ebenes leitendes, aber Wlrbelstr&ae outerdrückendes Element (301) umfaßt, welches

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Ia der Mittelebene jedes magnetischen Schemels (33 »34) göhaltert ist, unä daß der Boehspannungsänschluß en den Verbindungspunkt der Hochspaimimgs durchführung (195) xait dem Mittelpunkt der Wicklung angeschlossen ist, derart, daß eine hohe Reihe,nkapazität zu den beiderseitigen Teilen der Wicklung und des Magnetkernes mit niedriger Kapazität nach Masse gebildet wird.
9) Vorrichtung naeh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschenkel (33»34) und die sie umgebenden Windungen Kompressionskräften von den beiden Magnetjochen (182» 184) ausgesetzt sind.
10) Vorrichtung naeh Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hagnetschenkel (33,34) und die sie umgebenden Windungen abgesehen von den durch die beiden Magnetjoche (182,184) ausgeübten Kompressionskräften mechanisch unabhängig voneinander angeordnet sind.
11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierenden Schichten (303) vorzugsweise aus dielektrischem Material mit einem Young Modul von mehr als 7030O kg/cm bestehen, aber auf jeder den Druckkräften ausgesetzten Oberfläche mit einem dielektrischen Material von relativ niedrigerem Young Modul überzogen sind.
12) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geschichteten Kernelemente (35) eine Äquipotentialfläche niedriger Impedanz mit vernachlässigbaren Wirbelstromverlusten bei hohen magnetischen Wechselschlußdichten bilden, welche sowohl die Betriebsspannungen als auch Überspannungen gleichmäßig über die Oberflächen der angrenzenden elektrischen Isolierschichten verteilen.

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