DE433188C

DE433188C - Lufttransformator fuer hohe Spannungen mit innen liegender Unterspannungswicklung und konzentrisch dazu angeordneter aeusserer Oberspannungswicklung und ueber die Wicklung hinausragenden freien Isolierteilen des Schenkels der Hochspannungswicklung

Info

Publication number: DE433188C
Application number: DEH87416D
Authority: DE
Original assignee: Emil Haefely et Cie SA
Current assignee: Trench Switzerland AG
Priority date: 1921-07-26
Publication date: 1926-09-15
Also published as: FR549061A; US1549891A; GB183801A

Description

Lufttransformator für hohe Spannungen mit innen liegender Unterspannungswicklung und konzentrisch dazu angeordneter äußerer Oberspannungswicklung und über die Wicklung hinausragenden freien Isolierteilen des Schenkels der Hochspannungswicklung Die Erfindung bezieht sich auf einen Lufttransformator für hohe Spannungen mit innen liegender Unterspannungswicklung und konzentrisch dazu angeordneter äußerer Oberspannungswicklung und über die Wicklung hinausragenden freien Isolierteilen des Schenkels der Hochspannungswicklung, bei welchem vermöge eines zwischen den Isolierzylindern vorgesehenen geräumigen Luftmantels nur Streifenentladungen, jedoch keine Gleitbüschel im Hochspannungsfelde bzw. auf den von der Hochspannungswicklung nicht bedeckten freien Isolierteilen des Hochspannungsschenkels an den Eiiden der Hochspannungswicklung sich bilden können. Es hat sich bei einem solchen Hochspannungstransformator gezeigt, daß bei hohen Spannungen und namentlich dann, wenn -der Transformator einpolig geerdet ist, die Gleichmäßigkeit der Streifenentladungen durch geringe Unsymmetrie im elektrostatischen Felde, z. B. bei Aufstellung des Transformators in einseitiger _Nähe von Wänden, erheblich gestört wird.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Einrichtung, die bezweckt, an einem solchen Hochspannungstransformator das elektrostatische Feld auf den freien Isolierteilen der Hochspannungsschenkel zu stabilisieren bzw. zu viergleichmäßigen. Hiernach sind in dein Raume zwischen Wicklungsende und Eisenjoch in einer der Spannungsverteilung entsprechenden Entfernung vom Wicklungsende ein oder mehrere den Schenkel umschließende, von Isolierorganen getragene aufgeschnittene 'lletallrjnge derartig angeordnet, daß sich dadurch sowohl auf der Oberfläche des freien Isolierteils als auch in dem von ihnen umschlossenen Raum ein nahezu gleichmäßiges elektrostatisches Feld einstellt.
Diese Stabilisierungsringe können dabei irgendeine geeignete Form haben. Zweckmäßig haben sie ein rundes Querschnittsprofil; sie können aber auch dachförmig gestaltet «-erden.
Bei Anwendung mehrerer Stabilisierungsringe können dieselben durch eine leitende, induktive oder lzapazitive Verbindung mit der Hochspannungswicklung auf ihrem Abstand von der Wicklung entsprechend abgestufte Spannungswerte gebracht sein.
Abb. i, a und 3 der Zeichnung veranschaulichen drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes an mehrschenkeligen Lufttransformatoren der beschriebenen Art.
Bei dein Beispiel gemäß Abb. i ist um den Eisenkernschenkel b die NTiederspannungswicklung a angeordnet, welche von einem Luftmantel f umgeben ist, der durch den Isolierhohlzylinder g begrenzt wird. Letzterer trägt die Hochspannungswicklung 12 .. Diese ist am Höchstspannungsende durch den Sprühring i abgeschlossen, von dem leichte Streifenentladungen längs des Isolierhohlzylinders g ausgehen.
Um nun das elektrostatische Feld auf dem zwischen dem oberen Ende der Hochspannungswicklung 1z und dein Eisenjoch liegenden freien Teil des Isolierhohlzylinders g und in der umgebenden Luft möglichst gleichmäßig zu gestalten, sind in diesem Raume mehrere frei abstehende, aufgeschnittene Metallringe r, r1 in geeignetem -,%.bstande voneinander und von dem Höchstspannungsende der Wicklung h angeordnet, die von Isolierorganen getragen werden und auf ihrem Abstand von der Wicklung entsprechend abgestufte Spannungswerte gebracht sind. Handelt es sich etwa um einen 150 ooo-Volt-Transformator, so wird man z. B. zwei Stabilisierungsringe r, r1 verwenden, von denen der der Wicklung h. zunächst liegende, 7-, ew a auf ioo ooo Volt, der andere, rl, auf 5o ooo Volt gebracht ist. Dies kann z. B. durch je eine elektrische Verbindungsleitung s bzw. sl geschehen, die an eine der Spannung des Ringes entsprechende Anzapfstelle der Hochspannungswicklung h gelegt ist. Es könnten aber die Ringe r, r-1 auch durch eine andere elektrische, spannungsaufdrückende Verbindung, beispielsweise eine induktive oder kapazitive, auf die gewünschten Spamiungswerte gebracht werden.
Will nian ohne derartige Verbindungen arbeiten, so können die Verbindungsleitungen s, s" wegbleiben, wenn man durch entsprechende Bemessung der Stabilisierungsringe ihre Eigenkapazität derart abstuft, daß diese allein hinreicht, um eine gleichmäßige Verteilung des elektrostatischen Feldes herbeizuführen.
Mit dem Eisenjoch steht gemäß Abb. i noch ein dacliföriniger Stabilisierungsring t in unmittelbarer Verbindung, der, weit ausholend und nach außen reichend, Gestellspotential besitzt und ebenfalls zur Vergleichmäßigung der Feldverteilung beiträgt. Dieser dachförmige Ring t kann gleichzeitig zum Aufhängen der Ringer, r1 mittels ihrer Isolierorgane dienen, indessen können die Ringe auch auf eine beliebig andere Weise isoliert getragen sein, beispielsweise so, daß zur Ersparnis von Isoliermaterial ein unterer Ring durch Isolatoren von- einem oberen Ring getragen wird, so daß die Isolierung nur für die jeweilige Teilspannung zu bemessen ist.
Für Transformatoren geringerer Spannung mag ein einziger Stabilisierungsring genügen; für solch höhere Spannung kann man mehr als zwei Stabilisierungsringe verwenden, deren Spannung entsprechend abgestuft ist. Im allgemeinen wird sich die Zahl der Ringe nach der Höhe der Spannung des Transformators richten.
Abb. 2 zeigt z. B. eine Ausführungsform, bei welcher nur ein Stabilisierungsring t1 angeordnet ist. Für diesen Fall empfiehlt es sich, den Ringt' dachförmig, etwa in Form einer im allgemeinen konischen Manschette, auszuführen.
Abb. 3 zeigt einen Einphasen-Transformator mit drei Stabilisierungsringen r, r-, r2 an einer Hochspannungsseite, von welchen etwa der obere, r2, durch eine Verbindung s2 mit der anderen Schenkelwicklung hl auf die gewünschte Spannungsstufe gebracht ist. Man kann natürlich auch auf beiden Schenkeln die Stabilisierungsringe anordnen, doch ist dies bei einseitiger Erdung nicht immer nötig.
Um die Erfindung bei Drelistromtransformatoren anzuwenden, werden mit Vorteil für jeden Schenkel ein oder mehrere Stabilisierungsringe aufgebracht, die entsprechend der Verschiedenheit der Kapazität der einzelnen Schenkel gegeneinander bzw. gegen die Umgebung, z. B. den Kessel eines Öltransformator s, verschieden bemessen sein können.
Zum Schlusse mag noch erwähnt werden, daß für die Stabilisierungsringe nicht nur die Form im Ouerschnittsprofil, sondern auch jene in der Umfangsrichtung verschieden sein kann; so ließe :ich für dieselben z. B. auch eine ovale, rechteckige oder eine andere mit Unterbrechung, z. B. zwischen den Eisenschenkeln, versehene Form denken.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: i. Lufttransformator für hohe Spannungen mit innen liegender Unterspannungswicklung und konzentrisch dazu angeordneter äußerer Oberspannungswicklung und über die Wicklung hinausragenden freien Isolierteilen des Schenkels der Hochspannungswicklung, bei welchem auf der Oberfläche des von der Oberspannungswicklung nicht bedeckten Teils des Isolierhohlkörpers Streifenentladungen vor sich gehen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ratime zwischen Wicklungsende und Eisenjoch in einer der Spannungsverteilung entsprechenden Entfernung vom Wicklungsende ein oder mehrere den Schenkel umschließende, von Isolierorganen getragene aufgeschnittene Metallringe derartig angeordnet sind, daß sich dadurch sowohl auf der Oberfläche des freien Isolierteils als auch in dem von ihnen umschlossenen Raum ein nahezu gleichmäßiges elektrostatisches Feld einstellt.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung mehrerer Stabilisierungsringe (r-,rl) diese durch eine leitende, induktive oder kapazitive Verbindung mit der Hochspan: nungswicklung auf ihrem Abstand von der Wicklung entsprechend abgestufte Spannungswerte gebracht sind.
3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Bemessung der Stabilisierungsringe (r, r1) ihre Eigenkapazität derart abgestuft ist, daß diese allein hinreicht, um eine gleichmäßige Verteilung des elektrostatischen Feldes herbeizuführen. d. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Stabilisierungsringe dachförmig ausgebildet sind.