DE2934719A1

DE2934719A1 - Encapsulated transformer with HV and LV winding - has insulators between HV winding and metal supporting elements, containing potential control capacitors (NL 4.3.80)

Info

Publication number: DE2934719A1
Application number: DE19792934719
Authority: DE
Inventors: Keiji Fukushi; Toshio Shimizu; Takashi Tahara; Ryozo Takeuchi; Hiroshi Watanabe
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1980-03-13
Also published as: NL7906500A; JPS5534403A

Abstract

The transformer iron core consists of yoke and of limbs clamped together to form a magnetic circuit. The windings are wound on the limbs and have metal supporting elements on both sides of the windings opposite each other. Insulators are provided between one end of an encapsulated winding and one of the metal supporting elements. A potential control capacitor is provided in each insulator (17). Its one end is connected to a conducting section (15A) of the encapsulated HV winding (15), and the other to the metal supporting element (11A).

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft einen in Vergußbauweise hergestellten Transformator, der Wicklungen aufweist, die um einen Schenkel eines Eisenkerns gewickelt sind und die unter Bildung eines Stücks durch Vergießen oder Umgießen unter Verwendung eines Kunstharzes angeordnet sind. Die Erfindung betrifft insbesondere den isolierenden Tragaufbau zum Abstützen der verpreßten oder vergossenen Wicklung in dem verpreßten oder eingekapselten Transformator. The invention relates to a transformer manufactured in a cast construction, having windings wound around one leg of an iron core and forming a piece by potting or overmolding using a Resin are arranged. The invention particularly relates to the insulating Support structure for supporting the compressed or potted winding in the compressed one or encapsulated transformer.

Neuerdings verwendet man in zunehmendem Maße durch Verpressen oder Vergießen hergestellte Transformatoren, die eine Hochspannungswicklung und einer Niederspannungswicklung aufweisen, welche um einen Abdeckschenkel gewickelt sind und durch Vergießen ein Stück bildend angeordnet sind, wobei ein wärmehärtendes Harz, beispielsweise ein Epoxyharz verwendet wird. Man erhält einen Transformator, der im Hinblick auf einen in öl eingetauchten Transformator, der separate, durch das öl isolierte Wicklungen aufweist, für eine relativ niedrige Spannung und eine geringe Kapazität geeignet ist. Recently one uses to an increasing extent by pressing or Potting made transformers that have a high voltage winding and a Have low voltage winding which are wound around a cover leg and arranged to form one piece by potting, one thermosetting Resin, for example an epoxy resin, is used. A transformer is obtained the one with a view to a transformer immersed in oil, the separate one, through the oil has insulated windings, for a relatively low voltage and a low capacity is suitable.

Bei einem in herkömmlicher Weise durch Vergießen hergestellten Transformator liegt die in der Hochspannungswicklung induzierte Spannung im Bereich von 20 bis 30 kV. Demzufolge kann die elektrische Isolierung, die für einen solchen Transformator erforderlich ist, auf relativ einfache Weise ausgeführt werden. Neuerdings besteht jedoch ein großer Bedarf an durch Vergießen hergestellten Transformatoren, die in zufriedenstellender Weise für Spannungen im Bereich von 60 bis 70 kV verwendet werden. Im Falle der in herkömmlicher Weise durch Vergießen hergestellten Transformatoren mit einer Nennspannung im Bereich von 20 bis 30 kV genügt ein isolierender Luftspalt oder eine atmosphärische Isolationsentfernung von etwa 120 mm. Auch wenn bei dem Transformator eine Isolierfläche dem Einfluß von Verunreinigungen ausgesetzt ist, kann eine ausreichende Isolierung durch einen Isolierabstand in der Größenordnung von 200 mm erhalten werden. In a transformer manufactured in a conventional manner by potting the voltage induced in the high voltage winding is in the range from 20 to 30 kV. As a result, the electrical insulation required for such a transformer is required to be carried out in a relatively simple manner. Lately exists however, there is a great need for potted transformers that are incorporated in can be used satisfactorily for voltages in the range of 60 to 70 kV. In the case of transformers manufactured in a conventional manner by potting With a nominal voltage in the range of 20 to 30 kV, an insulating air gap is sufficient or an atmospheric isolation distance of approximately 120 mm. Even if that Transformer an insulating surface is exposed to the influence of impurities, can a adequate insulation through an insulation distance in of the order of 200 mm can be obtained.

Die bei dem bekannten durch Vergießen hergestellten Transformator verwendete vergossene Wicklungsanordnung besteht aus einer Hochspannungswicklung und einer Niederspannungswicklung, die koaxial um einen Schenkelabschnitt eines Eisenkerns gewickelt und in einer vorgegebenen Position isoliert von Tragteilen aus Metall, tragenden Isolierblöcken, elastischen Materialien und dergleichen getragen werden, die an beiden Enden der vergossenen Wicklungsanordnung vorgesehen sind. The transformer manufactured by potting in the known The encapsulated winding arrangement used consists of a high-voltage winding and a low voltage winding coaxially around a leg portion of a Iron core wound and isolated from supporting parts in a predetermined position carried by metal, load-bearing insulating blocks, elastic materials and the like provided at both ends of the molded winding assembly.

Bei einer solchen Konstruktion wird der atmosphärische Isolierabstand für die Hochspannungswicklung in der nachstehend beschriebenen Weise festgelegt. So befindet sich insbesondere das tragende Metallteil, das an dem Eisenkern befestigt ist, auf Erdpotential. Andererseits tritt an der Hochspannungswicklung eine Hochspannung auf, während der Spannungspegel an der Niederspannungswicklung sich näher am Erdpotential als der Hochspannung befindet. Demzufolge bilden ein Zwischenkernkriechpfad, der sich zwischen dem tragenden Metallteil und der Hochspannungswicklung befindet, sowie ein Zwischenwicklungskriechweg, der sich zwischen der Niederspannungswicklung und dem Hochspannungskern erstreckt, ein kritisches Problem om Standpunkt der Isolierung aus. With such a construction, the atmospheric insulation distance becomes for the high voltage winding in the manner described below. In particular, there is the supporting metal part that is attached to the iron core is on earth potential. On the other hand, a high voltage occurs on the high-voltage winding while the voltage level on the low voltage winding is closer to earth potential than the high voltage is located. As a result, form an inter-core creepage path, the is located between the supporting metal part and the high-voltage winding, as well as an interwinding leakage path that extends between the low voltage winding and the high voltage core, a critical problem from the standpoint of insulation the end.

Diese Kriechpfade oder Krlechoberflächen können bei Verunreinigung eine beträchtliche Verringerung der Spannungswiderstandseigenschaft aufweisen. Somit wird es erforderlich, die mittlere Feldstärke auf einem Bereich von weniger als 0,1 kV/mm einzuschränken, was bedeutet, daß eine Kriechentfernung von etwa 300 mmm für einen durch Vergießen hergestellten Transformator mit einer Kapazität im Bereich von 20 bis 30 kV erforderlich ist. These creeping paths or creeping surfaces can become contaminated exhibit a significant reduction in the voltage resistance property. Consequently it will be necessary to reduce the mean field strength to a range of less than 0.1 kV / mm, which means that a creep distance of about 300 mm for a potted transformer with a capacity in the range of 20 to 30 kV is required.

Aus dem gleichen Grund ist im Falle eines durch Verießen hergestellten Transformators mit einer hohen Kapazität von beispielsweise 70 kV ein Kriechabstand von 700 mm erforderlich, was eine merkliche Verschwendung bedeutet, wenn man in Betracht zieht, daß ein Isolierabstand von 280 mm für die rein atmospärische Isolierung ausreicht, die keine massive Isolatoroberfläche hat. The same reason is in the case of one made by casting Transformer with a high capacity of, for example, 70 kV has a creepage distance of 700 mm is required, which is a noticeable waste when going in Consider that an insulation distance of 280 mm for purely atmospheric insulation sufficient, which does not have a massive insulator surface.

Die niedrige Spannungswiderstandskapazität der massiven Isolatorfläche vergleichen mit der atmospärischen Isolation oder der Luftisolation erklärt sich aus der Tatsache, daß die Isolatoroberfläche wahrscheinlich einer Verunreinigung ausgesetzt wird, wodurch der Oberflächenwiderstand verringert wird. Insbesondere wenn ein massives Isoliermaterial mit einem Innenwiderstand in der Größenordnung von 1015l) einer Oberflächenverunreinigung ausgesetzt wird, reduziert sich der Oberflächenwiderstand möglicherweise auf 108Q . Demzufolge trägt in Ausdrücken der Potentialverteilung ein nicht verunreinigter Abschnitt einen größeren Anteil der Potentialverteilung3, was zu einer Entladung an diesem Abschnitt führt, die schließlich zu einem dielektrischen Durchschlag führen kclin. The low voltage resistance capacity of the massive insulator surface comparing with the atmospheric isolation or the air isolation explains itself from the fact that the insulator surface is likely to be contaminated is exposed, whereby the surface resistance is reduced. In particular if a solid insulating material with an internal resistance in the order of magnitude of 1015l) is exposed to surface contamination, the surface resistance is reduced possibly on 108Q. As a result, in expressions it carries the potential distribution an uncontaminated section has a larger proportion of the potential distribution3, which leads to a discharge at that section which eventually becomes a dielectric Punch lead kclin.

Es sollte deshalb eine Steuerung derart vorgenommen werden, daß das Auftreten einer ungleichförmigen Potentialverteilung an der Oberfläche eines Isolierelements auch im verunreinigten Zustand verhindert wird.Control should therefore be made so that the Occurrence of a non-uniform potential distribution on the surface of an insulating element is prevented even in the contaminated state.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, einen durch Vergießen hergestellten Transformator zu schaffen, bei dem die Kriechstrecke zwischen dem tragenden Metallteil auf Erdpotential und dem Leiter der vergossenen Wicklung, insbesondere einer Hochspannungswicklung, verringert wird, so daß die gesamte Transformaorkonstruktion in geringerer Größe ausgeführt werden kann. The object on which the invention is based is therefore to create a potted transformer in which the creepage distance between the supporting metal part at ground potential and the conductor of the encapsulated Winding, in particular a high-voltage winding, is reduced, so that the entire transformer construction can be made in a smaller size.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Transformator der Vergußbauweise gelöst, der einen Eisenkeril, der aus einem Schenkelabschnitt und Jochabschnitten zusammengesetzt ist, die miteinander durch Klemmeinrichtungen verbunden sind, wodurch ein magnetischer Kreis gebildet wird, eine vergossene Wicklungsanordnung mit einer Hochspannungswicklung und einer Niederspannungswicklung, die um den Schenkelabschnitt des Eisenkerns gewickelt sind, tragende Metallteile, die an beiden Enden der vergossenen Wicklungsanordnung einander gegenüberliegend angeordnet sind, und Isolierelemente aufweist, von denen jedes jeweils zwischen einem Ende der vergossenen Wicklungsanordnung und einem der tragenden Metallteile angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird dabei ein Potentialsteuerungskondensator in jedem der Isolierelemente vorgesehen, von dem ein Ende elektrisch mit einem elektrisch leitenden Abschnitt der vergossenen Hochspannungswicklung verbunden ist, während das andere Ende des Kondensators mit dem tragenden Metallteil verbunden ist. This task is based on a potted transformer solved, the one iron keril, which consists of a Leg section and Yoke sections is composed, which are connected to one another by clamping devices are, thereby forming a magnetic circuit, a potted coil assembly with a high voltage winding and a low voltage winding around the leg portion of the iron core are wound, load-bearing metal parts attached to both ends of the cast Winding arrangement are arranged opposite one another, and insulating elements has, each of which is between one end of the potted winding assembly and one of the supporting metal parts is arranged. According to the invention, a Potential control capacitor is provided in each of the insulating members, of which one end electrically connected to an electrically conductive portion of the encapsulated high voltage winding is connected, while the other end of the capacitor is connected to the supporting metal part connected is.

Dieses Metallteil befindet sich auf Erdpotential. Dadurch, daß Kondensatoren in der beschriebenen Weise vorgesehen werden, ist das Oberflächenpotential des Isolierelements vorgeschrieben, wodurch der Kriechisolierweg zwischen tragendem Metallteil und der vergossenen Wicklungsanordnung speziell der Hochspannungswicklung verringert werden kann, so daß der vergossene Transformator in Kleinbauweise hergestellt werden kann. This metal part is at earth potential. By having capacitors are provided in the manner described, is the surface potential of the insulating element prescribed, whereby the creep insulation path between the load-bearing metal part and the encapsulated winding arrangement specifically the high-voltage winding can be reduced can, so that the encapsulated transformer can be manufactured in a small format.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beisFielsweise näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Stirnansicht eines durch Vergießen hergestellten Dreiphasentransforators, der erfindungsgemäß ausgestaltet ist; Fig. 2 in einer Seitenansicht den Transformator von Fig. 1, wobei ein Teil geschnitten ist; Fig. 3 in einer Schnittansicht ein Hauptteil einer ersten Ausführungsform eines durch Vergießen hergestellten Transformators; Fig. 4 in einer Schnittansicht einen isolierenden Tragblock einer weiteren Ausführungsform eines durch Vergießen hergestellten Transformators; und Fig. 5 in einem Diagramm die charakteristische Anderung der Kriechüberschlagsspannung als Funktion einer elektrostatischen Kapazität eines Kondensators, wie sie erhalten wird, wenn das Potential an der Kriechfläche des isolierenden Tragblocks durch Verwendung von Kondensatoren gesteuert wird, die erfindungsgemäß angeordnet sind. The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawings. It shows: FIG. 1 an end view of a three-phase transformer produced by casting, which is designed according to the invention; 2 shows the transformer in a side view of Fig. 1 with a portion cut away; 3 is a sectional view of a main part a first embodiment of a transformer manufactured by potting; Fig. 4 shows a sectional view of an insulating support block of a further embodiment a transformer made by potting; and FIG. 5 in a diagram the characteristic change in the flashover voltage as a function of a electrostatic capacity of a capacitor as it is obtained when that Potential at the creeping surface of the insulating support block through the use of capacitors is controlled, which are arranged according to the invention.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten durch Vergießen hergestellten Dreiphasentransformator wird ein Eisenkern 10 von einem Schenkelabschnitt 10A und einem oberen und einem unteren Joch loB für jede Phase gebildet, die miteinander unter Bildung eines Magnetkreises zusammenwirken. An beiden Seiten des oberen und unteren Jochs 10B sind Klemmteile 11 angeordnet, die ein Verbinden des Eisenkerns 10 durch Bolzen, eine Bandverbindung oder dergleichen (nicht gezeigt) ermöglichen, wobei die Klemmteile 11 miteinander durch Kupplungseinrichtungen 12 verbunden sind. An dem unteren Klemmteil 11 ist an einem einer Mittelposition für jede Phase entsprechenden Abschnitt eine Montagebasis 13 festgelegt. Der Schenkel 10A des Eisenkerns 10 ist mit einer vergossenen rlieders;allnungswicklung 14 und einer vergossenen Hochspannungswicklung 15 von innen her aufeinanderfolgend smwickelt. Jede der vergossenen Niederspannungs- und Hochspannungswicklungen 14 und 15 ist in überlicher Weise durch Wickeln von Leiterstreifen 14A und 15A, die eine relativ große Breite aufweisen, in einer vorgegebenen Anzahl von Wicklungen hergestellt, wobei eine festgelegte Anzahl der Wicklungen 14 und 15 axial übereinander angeordnet werden. Wenn die Wicklungen 14 und 15 elektrisch in einem gewünschten Schaltmuster verbunden sind, werden sie zu einem Stück mittels eines wärmehärtbaren Harzes, beispielsweise mit Epoxyharz eingegossen. Natürlich können die vergossenen Niederspannungs- und Hochspannungswicklungen 14 und 15 getrennt hergestellt und danach miteinander verbunden werden, wobei Kanäle für Kühlluft zwischen den Wicklungen 14 und 15 ausgebildet werden, wie dies in den Figuren gezeigt ist. In the one shown in Figs. 1 and 2 manufactured by potting Three-phase transformer is an iron core 10 from a leg portion 10A and an upper and a lower yoke loB for each phase are formed which are related to each other work together to form a magnetic circuit. On both sides of the top and In the lower yoke 10B, there are arranged clamping parts 11 which connect the iron core 10 by bolts, a band connection or the like (not shown), wherein the clamping parts 11 are connected to one another by coupling devices 12. On the lower clamp part 11 is at a center position corresponding to each phase Section a mounting base 13 set. The leg 10A of the iron core 10 is with a potted rlieders; general winding 14 and a potted high-voltage winding 15 consecutively wrapped from the inside. Each of the potted low-voltage and high voltage windings 14 and 15 are made in a superordinate manner by winding Conductor strips 14A and 15A, which have a relatively large width, in a predetermined one Number of turns made, with a set number of turns 14 and 15 are arranged axially one above the other. When the windings 14 and 15 are electrically connected in a desired circuit pattern, they are made into one piece by means of a thermosetting resin, for example encapsulated with epoxy resin. Naturally can the potted Low voltage and high voltage windings 14 and 15 are made separately and then connected to one another, with channels for cooling air can be formed between the windings 14 and 15, as shown in FIGS Figures is shown.

Die vergossenen Niederspannungs- und Hochspannungswicklungen 14 und 15 jeder Phase, die um den Schenkelabschnitt 10A des Eisenkerns 10 gewickelt sind, sind für den Einsatz in einer vorher festgelegten Dreiphasenschaltung verbunden. Im Falle des Dreiphasentransformators von Fig. 1 ist die vergossene Hochspannungswicklung 15 jeder Phase an Leitungsklemmen U, V und W auf der Oberseite befestiqt, deren Neutralpunktklemmen X, Y und Z von der Unterseite herausgeführt werden. Mittels Verbindungsleiter 15 wird eine Dreiphasen-Sternverbindung hergestellt. Die Regulierung der Spannung auf einen gewünschten Pegel wird mittels eines Umschaltendschalters 20 mit einem toten Abgriff erreicht, wobei jeweils ein Schalter 20 an einem mittleren Oberflächenabschnitt jeder Phase vorgesehen ist.The molded low-voltage and high-voltage windings 14 and 15 of each phase wound around the leg portion 10A of the iron core 10, are connected for use in a predetermined three-phase circuit. In the case of the three phase transformer of Fig. 1, the high voltage winding is potted 15 of each phase attached to line terminals U, V and W on the top, their Neutral point terminals X, Y and Z are led out from the bottom. Means Connecting conductor 15, a three-phase star connection is established. The regulation the voltage to a desired level is adjusted by means of a switching limit switch 20 reached with a dead tap, with a switch 20 on a middle one Surface portion of each phase is provided.

Die Wicklungsanordnung mit den Niederspannungswicklungen 14 und den Hochspannungswicklungen 15, die um den Schenkelabschnitt 10A des Eisenkerns 10 gewickelt sind, wird in einer vorgegebenen Stellung elektrisch isoliert und sandwichartig zwischen elektrisch isolierten Tragblöcken 17 getragen, die auf der Oberseite und der Unterseite der Wicklungsanordnung zwischen Tragplatten 11A angeordnet sind, die von flachen Bundabschnitten der ringförmigen Kleminteile 11 und den oberen und unteren Enden der Wicklungsanordnung qebildet werden, wobei jeweils elastische Schichten 18 dazwischen angeordnet sind. Die Wicklungsanordnung wird in einem kompakten Zustand unter einem Druck gehalten, der mittels Klemmbolzen 19 ausgeübt wird. The winding arrangement with the low-voltage windings 14 and the High voltage windings 15 wound around the leg portion 10A of the iron core 10 is electrically isolated and sandwiched in a predetermined position carried between electrically insulated support blocks 17 on the top and the underside of the winding arrangement are arranged between support plates 11A, that of flat collar portions of the annular clip members 11 and the upper and The lower ends of the winding arrangement are formed, each with elastic layers 18 are arranged in between. The winding assembly is in a compact state held under a pressure exerted by means of clamping bolts 19.

Obwohl jeder isolierende Tragblock 17 in einem Stück ausgebildet ist, so daß er bei dem Transformatoraufbau nach Fig. 1 und 2 sowohl zur vergossenen Wicklung 14 als auch zur vergossenen Wicklung 15 gehört, ist zu bemerken, daß der isolierende Tragblock 17 entsprechend den Wicklungen 14 und 15 unterteilt werden kann. Although each insulating support block 17 is formed in one piece is, so that it is in the transformer structure of FIGS. 1 and 2 both to the potted Winding 14 as well as the potted winding 15 belongs, it should be noted that the insulating support block 17 corresponding to the windings 14 and 15 can be divided can.

In jedem Fall sind das Potential regulierende Kondensatoren in Abschnitten des isolierten Tragblocks 17 eingebettet, von denen jeder der vergossenen Hochspannungswicklung 15 entspricht und die Oberflächenpotentialverteilung des isolierenden Blocks 17 steuern soll, um dadurch die Isolierleistung zu verbessern.In any case, the potential regulating capacitors are in sections of the insulated support block 17, each of which is the molded high-voltage winding 15 and the surface potential distribution of the insulating block 17 to control in order to improve the insulation performance.

Der in dem Isolierblock vorgesehene, das Potential regulierende Kondensator ist so auszuwählen, daß die durch den Kondensator gegebene Impedanz niedriger wird als die Oberflächenimpedanz, die infolge der Verunreinigung einem Verlust unterliegt. Nimmt man an, daß die Oberflächenimpedanz 108al beträgt,sollte die Kapazität so gewählt werden, daß folgender Bedingung genügt wird: 1 2 T f C wobei f die Frequenz und C die elektrostatische Kapazität des Kondensators sind. The potential-regulating capacitor provided in the insulating block should be selected so that the impedance given by the capacitor is lower than the surface impedance that is subject to loss due to contamination. Assuming the surface impedance is 108al, the capacitance should be be chosen that the following condition is met: 1 2 T f C where f is the frequency and C is the electrostatic capacitance of the capacitor.

Wenn die Frequenz 50 Hz ist, ist der Wert von C größer als 30 pF. Das heißt mit anderen Worten, daß die kombinierte Kapazität aller Kondensatoren, die nicht kleiner als 30 pF ist, theoretisch wirksam zum Erzielen des beabsichtigten Zwecks ist. When the frequency is 50 Hz, the value of C is greater than 30 pF. In other words, the combined capacitance of all capacitors, which is not less than 30 pF, theoretically effective in achieving the intended one In purpose is.

Fig. 3 zeigt im einzelnen den Aufbau eines isolierenden Tragbocks 17 und der zugehörigen Teile des vergossenen Transformators gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 3 shows in detail the structure of an insulating support frame 17 and the associated parts of the encapsulated transformer according to a first embodiment the invention.

Da keine massive Isolation vorgesehen ist, die einen Kriechweg zwischen der vergossenen ochspannun-sicklung 15 und der vergossenen Niederspannungswicklung 14 bilden würde, genügt eine Luftisolierung, bestehend aus einem Kühlluftkanal, um einen dielektrischen Überschlag zu verhindern. Andererseits muß der isolierende Tragblock 17 zwischen wenigstens der vergossenen Hochspannunqswicklung 15 und der tragenden Metallplatte 11A vorgesehen werden. Der obere und der untere isolierende Tragblock 17 dienen zum Festlegen der vergossenen Hochspannungswicklung 15 über jeweils dazwischenliegende elastische Elemente 18. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist eine Vielzahl von elektrisch leitenden planparallelen bzw. planaren Platten 21, die sich parallel zueinander erstrecken, in den isolierenden Tragblock 17 eingebettet. Die leitenden Platten 21 sind in einem vorgegebenen Abstand in Axialrichtung der Wicklung voneinander angeordnet und bilden eine entsprechende Anzahl von Kondensatoren.Since no massive insulation is provided, there is a creepage distance between the encapsulated ochspannun-infiltration 15 and the encapsulated low-voltage winding 14, an air insulation consisting of a cooling air duct is sufficient. to prevent dielectric flashover. On the other hand, the isolating Support block 17 between at least the potted High voltage winding 15 and the supporting metal plate 11A can be provided. The upper and the lower insulating support block 17 are used to fix the cast high-voltage winding 15 via elastic elements 18 in between, as can be seen from FIG is is a plurality of electrically conductive plane-parallel or planar plates 21, which extend parallel to each other, embedded in the insulating support block 17. The conductive plates 21 are at a predetermined interval in the axial direction of the Winding arranged from each other and form a corresponding number of capacitors.

Die Platte 21, die der Hochspannungswicklung am nächsten liegt, ist elektrisch mit einem Wicklungsleiter 15A über einen Kontakt 22 verbunden. Die Kondensatorplatte 21, die angrenzend an das tragende Metallteil 11A angeordnet ist, ist elektrisch damit unter Verwendung des Klemmbolzens 19 verbunden. Die Kondensatorplatte 21 kann aus einem Metallnetz oder aus einer massiven Metallplatte bestehen. Andererseits können auch Kohlenstoffbahnen, elektrisch leitende Kautschukbahnen oder dergleichen als Kondensatorplatte 21 verwendet werden. Man sieht, daß Paare von jeweils gegenüberliegend angeordneten Platten 21 eine entsprechende Anzahl von Kondensatoren bilden. Um eine hohe elektrostatische Kapazität zu erreichen, hat der isolierende Tragblock 17 vorzugsweise eine Ringform und verläuft um den ganzen Umfang der vergossenen Hochspannungswicklung 1 5.The plate 21 closest to the high voltage winding is electrically connected to a winding conductor 15A via a contact 22. The capacitor plate 21, which is arranged adjacent to the supporting metal part 11A, is electrical connected therewith using the clamping bolt 19. The capacitor plate 21 can consist of a metal net or a solid metal plate. on the other hand carbon sheets, electrically conductive rubber sheets or the like can also be used can be used as capacitor plate 21. You can see that pairs of opposite each other arranged plates 21 form a corresponding number of capacitors. To a To achieve high electrostatic capacity, the insulating support block 17 preferably has a ring shape and runs around the entire circumference of the encapsulated high-voltage winding 1 5.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines isolierenden Tragblocks eines Transformators der Vergußbauweise. Der isolierende Tragblock 17 von Fig. 4 hat einen zylindrischen Mantel mit äußeren Rippen 23, in welchem eine Vielzahl von elektrisch miteinander verbundenen Kondensatorelementen 24 und eine entsprechende Anzahl von elektrisch leitenden Abschirmplatten 25 abwechselnd übereinander in Axialrichtung der Transformatorwicklungen angeordnet ist. Auf dem oberen und auf dem unteren offenen Ende des zylindrischen Mantels 22 ist jeweils eine Abdeckplatte 26 angeordnet. In die Abdeckplatten 26 sind jeweils Leiterdrähte 27 eingebettet, um die Anschlüsse der Kondensatoranordnung nach außen zu führen. Fig. 4 shows another embodiment of an insulating support block a transformer of the potting type. The insulating support block 17 of FIG. 4 has a cylindrical shell with outer ribs 23 in which a plurality of electrically interconnected capacitor elements 24 and a corresponding Number of electrically conductive shield plates 25 alternately one above the other in the axial direction the transformer windings is arranged. On the upper and on the lower open A cover plate 26 is arranged in each case at the end of the cylindrical casing 22. In the cover plates 26 are each embedded conductor wires 27 to the connections to lead the capacitor arrangement to the outside.

Wenn der isolierende Tragblock 17 relativ klein ist, erhält man mit dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau eine ausreichend große elektrostatische Kapazität. Bei den Anwendungsfällen, bei denen eine große elektrostatische Kapazität erwünscht ist, wird deshalb der in Fig. 4 gezeigte Aufbau verwendet. Insbesondere steigert die Verwendung keramischer Kondensatoren als Kondensatorelemente 24 die elektrostatische Kapazität beträchtlich. If the insulating support block 17 is relatively small, one obtains with the structure shown in Fig. 3 has a sufficiently large electrostatic capacity. For those applications where a large electrostatic capacity is desired is, therefore, the structure shown in Fig. 4 is used. In particular, increases the use of ceramic capacitors as capacitor elements 24 the electrostatic Capacity considerable.

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm Meßergebnisse für die Kriechüberschlagspannung, die mit einem isolierenden Tragblock erhalten werden, der eine das Oberflächenpotential regulierende oder steuernde Kondensatoranordnung gemäß der Erfindung aufweist und der, nachdem verunreinigendes Salzwasser über ihn gesprüht worden ist, eine Stunde ruhengelassen wird. Als Meßvariable wird die elektrostatische Kapazität der Kondensatoranordnung geändert. Man sieht, daß die Kriechüberschlagspannung zunimmt, wenn die elektrostatische Kapazität erhöht wird bis eine elektrostatische Kapazität erreicht wird, die höher als 100 pF ist. Danach bleibt die Kriechüberschlagspannung im wesentlichen konstant. Obwohl die elektrostatische Kapazität von mehr als 30 pF theoretisch ausreichend ist, wie dies vorher beschrieben wurde, sind die elektrostatischen Kapazitäten nach Fig. 5 in der Praxis erforderlich, da das Potential aufgrund der Kondensatoranordnung bei der Übertragung zur Kriechoberfläche auf einen elektrischen Widerstand trifft. Dementsprechend soll der Kondensator in dem isolierenden Tragblock eine elektrostatische Kapazität von wenigstens 50 pF haben. Fig. 5 shows in a diagram measurement results for the creep flashover voltage, obtained with an insulating support block, the one the surface potential having regulating or controlling capacitor arrangement according to the invention and which, after spraying contaminating salt water over him, an hour is left to rest. The electrostatic capacitance of the capacitor arrangement is used as the measurement variable changed. It can be seen that the flashover voltage increases when the electrostatic Capacity is increased until an electrostatic capacity is reached which is higher than 100 pF. Thereafter, the flashover voltage remains essentially constant. Although the electrostatic capacity of more than 30 pF is theoretically sufficient is as previously described, the electrostatic capacities are after Fig. 5 required in practice, because the potential is due to the capacitor arrangement encounters electrical resistance during transmission to the creeping surface. Accordingly, the capacitor in the insulating support block should be electrostatic Have a capacity of at least 50 pF.

Bei einem anderen Versuch läßt man einen durch Vergießen hergestellten Transformator mit einer Leistung von 10 MVA und einer Nennspannung von 77 kV/6,6 kV, der einen isolierenden Tragblock des erfindungsgemäßen Aufbaus mit einer elektrostatischen Kapazität von 150 pF hat, sechs Monate in einer staubigen Atmosphäre von 50 bis 70 % RII zusammen mit einem durch Vergießen hergestellten Transformator der gleichen Leistung und der gleichen Nennspannung arbeiten, der jedoch mit einem islierenden Tragblock der bisher üblichen Konstruktion versehen ist. Danach wird die dielektrische Durchschlagspannung bezüglich Erde gemessen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle in Ausdrücken des Verhältnisses der Durchschlagspannung aufgeführt. Another attempt is to have one made by potting Transformer with an output of 10 MVA and a nominal voltage of 77 kV / 6.6 kV, which has an insulating support block of the structure according to the invention with an electrostatic Has capacity of 150 pF, in a dusty atmosphere of 50 to six months 70% RII along with a potted transformer of the same power and the same nominal voltage, but with an insulating support block the usual construction is provided. After that, the dielectric breakdown voltage becomes measured with respect to earth. The results are in expressions in the table below the breakdown voltage ratio.

Tabelle herkömmlicher Transformator Transformator nach der Erfindung Durchschlag- 100 + 50 200 t 20 spannung Aus der Tabelle sieht man, daß bei dem erfindungsgemäßen Transformator der Abstand zwischen der tragenden Metallplatte und dem Leiter der vergossenen Hochspannungswicklung um 50 % verglichen mit dem Abstand des herkömmlichen Transformators für eine gegebene Spannungswiderstandscharakteristik verringert werden kann, während die Betriebssicherheit auch entsprechend erhöht wird. Table of conventional transformer Transformer according to the invention Breakdown 100 + 50 200 t 20 voltage From the table it can be seen that with the inventive The distance between the supporting metal plate and the conductor of the transformer potted high voltage winding by 50% compared with the distance of the conventional Transformer can be reduced for a given voltage resistance characteristic can, while the operational safety is also increased accordingly.

In der vorstehenden Beschreibung wird angenommen, daß die vergossenen Wicklungen an beiden Enden durch tragende Metallplatten 11A über jeweils einen isolierten Tragblock 17 und ein plastisches Element 18 getragen werden. Die tragende Platte 11A kann von einem einstückigen Bundansatz des Klemmelements 11 gebildet werden, das sich über die vergossenen Wicklungen erstreckt. Alternativ kann auch eine getrennte Tragplatte vorgesehen werden. In the above description, it is assumed that the molded Windings at both ends are insulated by supporting metal plates 11A over one each Support block 17 and a plastic element 18 are supported. The supporting plate 11A can be formed by a one-piece collar attachment of the clamping element 11, that extends over the potted windings. Alternatively, a separate Support plate are provided.

Der in der erfindungsgemäßen Weise durch Vergießen hergestellte Transformator ermöglicht es, daß das elektrische Potential einer Isolierfläche durch eine Kondensatoranordnung für die Potentialsteuerung zwangsweise vorgegeben oder vorgeschrieben wird, die in dem isolierenden Tragblock angeordnet ist. Dabei können der Kriechisolationsweg zwischen der tragenden Metallplatte und der vergossenen Hochspannungswicklung verringert werden, was wiederum ermöglicht, daß der durch Vergießen hergestellte Transformator in kleinerer Größe mit einer höheren Isoliersicherheit ausgeführt werden kann. The transformer produced by casting in the manner according to the invention makes it possible that the electrical potential of an insulating surface through a capacitor arrangement is forcibly specified or prescribed for the potential control, the is arranged in the insulating support block. The creep isolation path between the supporting metal plate and the cast high-voltage winding is reduced which in turn enables the potted transformer can be carried out in a smaller size with a higher insulation security.

Claims

Transformer manufactured in a potting method Patent claims 1. A potted transformer with an iron core that has a leg section and having yoke portions interlocked by clamping means to form a magnetic circuit are connected, with a potted winding arrangement, which has a high-voltage winding and a low-voltage winding which is around the leg section of the iron core are wound with metallic support parts, which are arranged opposite one another at the two ends of the winding arrangement are, and with insulating elements, each of which is between one end of the encapsulated winding arrangement and one of the supporting parts made of metal is arranged, d a du r c h g e k e n n z e i c h -n e t that in each of the insulating elements (17) a potential control capacitor (21, 24) is provided, one end of which is electrical with an electrically conductive section (15A, 22) of the encapsulated high-voltage winding (15) and the other end of which is connected to the supporting part (11A) made of metal.

2. Transformer according to claim 1, since you r c h g e k e n n z e i c h n e t that the potential control capacitor consists of a variety of electrical conductive flat plates (21), one above the other with a predetermined distance are arranged between them in the axial direction of the cast winding arrangement.

3. Transformer according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the potential control capacitor is made of a variety of ceramic Capacitor elements (24) is formed, each of which between shielding elements (25) is arranged one above the other with a predetermined distance between them are arranged in the axial direction of the potted winding arrangement.

4. Transformer according to claim 1, since d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the potential control capacitor (21, 24) is an electrostatic Has capacitance that is not less than 50 pF.

5. Transformer according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the potential control capacitor (24) is made ring-shaped and corresponds substantially to one end configuration of the potted winding arrangement.