DE2347596A1 - Transformator - Google Patents

Description

PATENTANWALT

UfAiTCD Dcikiifc ·^|4ϊ Bensheim-AUERBACH, 20. September 1973

'■ WAiiiüK KCinivc jahnstrasse 11

- B 1721 Rk/sh

Anmelder: EXPERT Maschinenbau GmbH

6143 Lorsch/Hess. 2347596

Seehofstraße 56-58

"Transformator"

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Transformatoren, die dazu dienen, die Spannung eines elektrischen Verteilernetzes mittlerer Spannung, also in der Regel eine Spannung von 220 V bzw. 380 V, auf eine niedrige Gebrauchsspannung herabzutransformieren, wie sie beispielsweise zum Elektroschweißen benötigt wird oder aber unter Zwischenschaltung von Gleichrichtern zur Verwendung für elektrochemische Bäder. Hierbei handelt es sich meist um Sekundärspannungen in der Größenordnung von etwa 10 bis 40 V.

Zur Sicherung des niederspannungsseitig tätigen Bedienungspersonals sind Erdungen vorgesehen, und zwar sind in der Regel das metallische Schutzgehäuse des Transformators und gegebenenfalls auch die Sekundärwindung mit Erde verbunden. Die Erfindung geht demgegenüber aber von der Auffassung aus, daß hiermit doch noch nicht alle Gefahrenquellen mit völliger Sicherheit ausgeschaltet sind. So muß es gemäß der der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis als durchaus möglich betrachtet werden, daß sich auch bei

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sorgfältiger Ausbildung der Isolierung doch einmal im Laufe der Betriebszeit ein Schaden in der Isolierung bildet, so daß die Primärseite über diesen Isolationsfehler mit der Sekundärseite in Verbindung kommt. Dann tritt die primärseitige Netzspannung in die sekundärseitige Ableitung über und gefährdet die Bedienungsperson, die beispielsweise die Schweißzange in der Hand hält. Auch bei Zwischenschaltung eines Gleichrichters kann auf dem Wege über einen solchen im Laufe der Zeit aufgetretenen Isolationsfehler die Primärspannung zur Gleichstromseite hindurchtreten und dort in gleicher Weise das Bedienungspersonal gefährden.

Der Transformator gemäß der Erfindung schließt diese Gefährdung aus, und zwar ist er dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen gegenüber den Sekundärwindungen durch geerdete Zwischenlagen aus leitendem, nicht magnetisierbarem Material abgedeckt sind, die zumindest an einer Stelle einen Querspalt zur Unterbindung des Entstehens von Induktionsströmen aufweisen.

Transformatoren derjenigen Art, auf die die Erfindung sich bezieht, sind in der Regel mit Scheibenwicklungen ausgestattet, und zwar sind auf den Eisenkern abwechselnd Spulen größerer Windungszahl zum Anschluß an das Netz und Einzel-

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windungen größeren Querschnitts als Sekundärspulen aufgereiht. Im Hinblick auf das Transformierungsverhältnis bestehen die einzelnen sekundärseitigen Spulen oft nur aus einer einzigen Windung bzw. aus zwei Windungen. Hierbei haben die Primärwicklung und die Sekundärwindung die Form flacher Spulen von etwa rechteckigem Querschnitt und gleichen Spulenbreiten. Die gemäß der Erfindung vorzusehenden Zwischenlagen entsprechen dann hinsichtlich ihrer Form etwa der Form dieser Spulen, sind aber etwas breiter bemessen als diese, so daß die Zwischenlagen sowohl nach innen als auch nach außen etwas überstehen. Zweckmäßigerweise werden die geerdeten Zwischenlagen aus Kupferblech gefertigt.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

Fig. 1 zeigt diesen als Ausführungsbeispiel gewählten Transformator in einem Schnitt, der gemäß der in Fig. 2 bezeichneten Ebene I - I in Längsrichtung durch seinen Aufbau geführt ist, und zwar parallel zu den Windungsscheiben.

Fig. 2 stellt einen Schnitt in Querrichtung durch den Aufbau dar, d.h. senkrecht zur Achse der Spulen, und zwar gemäß der in Fig. 1 bezeichneten Schnittebene II - II.

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Fig. 3 ist eine räumliche Darstellung des Spuleneinbaues, mit der die Anordnung dieser Spulen im Verhältnis zueinander besonders deutlich veranschaulicht werden soll.

Die Darstellungen lassen die Anordnung der Primärspulen 1, der Sekundärspulen 1' sowie der Erdungsscheiben 2 erkennen. Es ist ersichtlich, daß die Erdungsscheiben 2, die vorzugsweise aus Kupfer bestehen, die Spulen 1 bzw. 1' sowohl in Richtung nach außen als auch in Richtung nach innen um einen geringfügigen Betrag überragen. In Fig. 1 ist Spalt 3 der dort sichtbaren Kupferscheibe zu erkennen. Diese Scheiben bilden also keine geschlossenen Ringe. Somit ist es ausgeschlossen, daß sich Induktionsströme ausbilden, die im Kurzschluß Energie verzehren würden.

Die Spulen 1 und 1· haben die Form flacher rechteckiger Ringe mit abgerundeten Ecken. Die beiden Längsseiten dieses Spulenrechtecks sind durch Eisenkerne 4 und 5 umhüllt. Diese sind in der üblichen Weise als Wickelkern oder als Schichtkern ausgebildet und in entsprechender Weise auf den Spulen angeordnet.

Die Erdung ist schematisch angedeutet. So ist in der üblichen Weise das Gehäuse über eine Erdleitung 10 geerdet. Neu ist die Erdleitung 9, die von den gemäß der Erfindung

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zwischen den einzelnen Spulen angeordneten Zwischenscheiben zur Erdleitung 10 führt. Auf diesem Wege sind somit die Erdanschlüsse der Zwischenscheiben 2 gemeinsam mit der Gehäuseerdung an den üblichen Erdanschlußbolzen geführt. Zu diesem Zweck sind die Kupferscheiben durch eine Leitung 11 miteinander leitend verbunden. Diese Leitung wird zweckmäßigerweise, wie es Fig. 1 zeigt, im Bereich des Spaltes 3 dieser etwa U-förmigen Scheiben angebracht.

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Claims (4)

1. - 6 -Patentansprüche

   Transformator zum Herabtransfonnieren der Spannung eines elektrischen Verteilernetzes mittlerer Spannung auf eine niedrige Gebrauchsspannung, beispielsweise zum Elektroschweißen oder unter Zwischenschaltung von Gleichrichtern zur.Verwendung für elektro-chemische Bäder, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklungen (1) gegenüber den Sekundärwindungen (1¹) durch geerdete Zwischenscheiben (2) aus leitendem, nicht magnet!sierbarem Material abgedeckt sind, die zumindest an einer Stelle einen Querspalt (3) zur Unterbindung des Entstehens von Induktionsströmen aufweisen.
2. 2. Transformator nach Anspruch 1, bei dem die netzseitigen Wicklungen als flache Spulen von etwa rechteckigem Querschnitt ausgebildet und auf den Eisenkern in wechselnder Folge mit den Sekundärwindungen von etwa gleicher Spulenbrtlte aufgereiht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Zwischenscheiben (2) etwas breiter bemessen sind als die primirseitigen Spulen (1) und die sekundärseitlgen Windungen (1')# und zwar in der Weise, daß sie sowohl nach innen als auch nach außen etwas überstehen.

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3. 3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geerdeten Zwischenscheiben (2) aus Kupferblech bestehen.
4. 4. Transformator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdanschlüsse der Zwischenscheiben (2) gemeinsam mit der Gehäuseerdung an einen Erdanschlußbolzen geführt sind.

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