DE368474C

DE368474C - Einrichtung, um den Potentialunterschied zwischen den beiden Wicklungen eines Hochspannungstransformators zu vermindern

Info

Publication number: DE368474C
Application number: DED37835D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-06-24
Filing date: 1920-06-24
Publication date: 1923-02-05

Description

Einrichtung, um den Potentialunterschied zwischen den beiden Wicklungen eines Hochspannungstransformators .zu vermindern. Durch das Patent 336779 und essen Zusatzpatente 34,07r3,. 340645, 340646, 340647 ist. die Aufgäbe gelöst worden, Transformatoren offener -oder geschlossener Bauart für sehr hohe Spannungen bei einem verhältnismäßig geringen Aufwand von Isolationsmaterial zu bauen. Es ist das dadurch ermöglicht, daß die an ihren Enden- die geringere Spannung aufweisenden Transformatorwicklungen von dem Netz durch Hilfsapparate (Transformatoren, Kondensatoren - o. dgl.) isoliert sind, und daß diesen Wicklungen ein willkürliches Potential aufgezwungen wird, welches inftilge .der Isolation'durch die Hilfsapparate erhalten bleibt. Der theoretische Gedankengang dieser Lösung ist in einem Aufsatz in den »Mitteilungen Nr. z33 der Vereinigung -der Elektrizitätswerke« dargelegt. Es ist dort gezeigt, daß; während bisher das Isolationsmaterial in kubischem Verhältnis zur Spannung anwuchs, es bei .der durch die erwähnten Patente geschützten Einrichtung nur noch in linearem Verhältnis zur Spannung anzusteigen braucht: Bei der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Ausführungsform der obigen Patente, insbesondere des Patentes 336779, nach welchem der Hilfsapparat ein Transformator ist, sind die Wicklungen des Hochspannungstransformators und diejenigen des Hilfsapparates jeden Zweiges auf einem gemeinsamen isolierten Eisenkern angebracht.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist als Abb: i der anliegenden Zeichnung die Abbildung des Zusatzpatentes 340713 wiedergegeben. Abb. 2 ist ein entsprechendes Schema der Energieübertragung nach - vorliegendem Erfindungsgegenstand. Abb. 3 zeigt den Erfindungsgegenstand an einem Transformator; bei dem Hoch- und Niederspannungswicklung in Sparschaltung gewickelt sind.
In Abb. i und 2 sind p die im Falle eines Aufwärtstransformators vom Netz gespeisten Windungen der Hilfstransformatoren. z, sind die vom Netz durch Induktion erregten Wicklungen des Zwischenkreises. Gemeinsam mit diesen bilden die den Sekundärkreis erregenden Wicklungen z2 den Zwischenkreis.
Der Unterschied der neuen Anordnung nach Abb. 2 gegenüber den älteren Patenten (Abb. i) besteht darin, da13 Haupt- und Hilfstransformator, d. h. also die Wicklungen h, z2, p, z,_, nur einen gemeinschaftlichen Eisenkern haben, wodurch der Transformator einfacher und billiger wird: Die günstigste Verteilung der Potentiale zwecks Isolationsersparnis wird genau wie in den genannten Patenten erreicht, indem man auf irgendeine Weise durch Wahl der entsprechenden di-elektrischen Verhältnisse oder durch eine Potentialleitung, wie in der Abbildung angegeben, dem Zwischenkreis und Eisenkern die günstigste Potentiallage zwischen den Klemmen x, y erteilt.
Anstatt einer einzigen Wicklung z,. gegenüber einer Netzwicklung p und statt einer einzigen Wicklung z2 gegenüber einer Hochspannungswicklung h kann man beliebig viel Spulen in gewünschter Dichte über den Eisenkern verteilen, um so unter Vermeidung der Streuverluste die aus dem Netz stammende, in p fließende Energie über den Zwischenkreis z, z2 auf die Hochspannungswicklung zu übertragen.
In Abb.3 ist die neue Wicklungsanordnung an einem Spartransformator gezeigt, dessen (im Falle des Aufwärtstransformators) primäre bzw. sekundäre Wicklungen mit p bzw. h bezeichnet sind. Es liegen also auch hier die Wicklungen h, z2, p, z,_ auf einem gemeinsamen Eisenkern. Würde man z. B. einen Spartransformator benutzen, so könnte man Isolation im Sinne des Hauptpatentes sparen durch Nebeneinanderschaltüng und Potentialverteilung, wobei die Energie durch den isolierten Eisenkern übertragen. würde. Dabei erhält die Hochspannungswicklung wenig Energie, weil die. gegeneinandergerichteten Primär- und Sekundärströme nebeneinanderliegende, umgekehrte Kraftfelder erzeugen, deren Linien sich gegenseitig verdrängen. So entsteht starke Streuung. Werden dagegen auf dem isoliert eingebauten Eisenkern in Höhe der Niederspannungswicklung p die Wicklungen zl und in Höhe der Hochspannungswicklung h die Wicklungen z2 des Zwischenkreises angeordnet, so ist die Streuung nur gering. Die Wicklungen z, und z2 werden dabei wieder zweckmäßig unterteilt.
In Jedem Augenblick ist die Spannung an einer Transformatorwicklung proportional der Flußänderung. Die an der gleichen Stelle des Eisenkernes wie die Netzwicklung aufge-1 sachte primäre Wicklung z,. des Zwischenkreises wird nahezu von der gleichen Xraftlinienzahl durchflossen wie die Speise- oder Netzwicklung p. Zwischen den Wicklungen p des Primär- und h des Sekundärkreises besteht dieses Verhältnis wegen der Nebeneinanderwicklung weder beim offenen noch beim geschlossenen Transformator, um so weniger, j e mehr Strom an den Klemmen x, y abfließt. Sind aber die Enden der Spulen z,. und z2 verl unden, so fließt so lange Energie aus der Wicklung z,. in die Wicklung z2, bis die Magnetisierung des Eisenweges innerhalb der Wicklung h und z2 ebenso groß ist wie die. Magnetisierung innerhalb der Wicklungen p und z,..
Was für den Aufwärtstransformator gilt, gilt ebenso; nur in umgekehrer Reihenfolge, für den Abwärtstransformator.

Claims

PATENT-ANSPRÜcHE: i. Einrichtung, um den Potentialunterschied zwischen den beiden Wicklungen eines Hochspannungstransformators zu vermindern, nach Patent 336779, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen des Hochspannungstransformators (h, p) und die des Hilfsapparates (z" z2) jeden Zweiges auf einem gemeinschaftlichen isolierten Eisenkern angebracht sind.
2. Die Anwendung der - Wicklungsanordnung gemäß Anspruch i auf Transformatoren, bei denen Niederspannungs-und Hochspannungswicklung in Sparschaltung gewickelt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, @daß die vom Netz durch Induktion erregte und die den Sekundärkreis erregende Wicklung des Zwischenkreises in zweckmäßig über die Länge des Eisenkernes verteilte Glieder aufgelöst sind, welche so geschaltet sind, daß die durch den magnetischen FluB übertragene Energie möglichst ökonomisch dem: Nutzkreise zugeführt wird.