-
Wicklung, insbesondere für Transformatoren mit erhöhter Sprungwellenfestigkeit.
Wenn eine elektrische Sprungwelle auf eine Wicklung auftrifft, so wird sie bekanntlich
unter Spannungserhöhung teilweise zurückgeworfen, weil die Wicklung im allgemeinen
einen viel größeren Wellenwiderstand besitzt als die anschließende Leitung. Der
Wellenwiderstand ist bekanntlich definiert als die Quadratwurzel aus dem Verhältnis
Induktivität zu Erdkapazität der Leitung oder Wicklung. Nun ist aber,der Wellenwiderstand
insbesondere von Transformatorwicklungen oder einzelnen Transformatorspulen nicht
konstant, sondern er nimmt im allgemeinen vom Eingang gegen das Innere der Wicklung
oder Spule zu. Die Ursache dieser Erscheinung liegt zum Teil in der zunehmenden
Induktivität, denn die Anfangswindungen oder Anfangsspulen sind nur nach einer Seite
hin mit anderen Windungen oder Spulen magnetisch verkettet, die späteren Windungen
oder Spulen dagegen nach beiden Seiten, zurr Teil in der abnehmenden Erdkapazität,
denn die Anfangswindungen oder Anfangsspulen liegen dem Eisen der Säulen oder Joche
im allgemeinen näher als die folgenden Windungen oder Spulen. Nun wird aber bei
jeder Erhöhung des Wellenwiderstandes die Spannung einer auftreffenden Sprungwelle
weiter erhöht, und zwar bei stufenweiser Zunahme des Wellenwiderstandes, also bei
wiederholter Zurückwerfung der Sprungwelle, im stärkeren Maße, als wenn die ganze
Zunahme an einem Punkt stattfände und daher nur eine i einmalige Zurückwerfung der
Sprungwelle einträte.
-
Nach der Erfindung ist es möglich, die durch das mehrmalige Zurückwerfen
der Sprungwelle bedingte Spannungserhöhung zu vermeiden, die Sprungwellenfestigkeit
der Wicklung oder der einzelnen Spule also zu erhöhen, indem der Wellenwiderstand
.der Eingangswindungen oder Eingangsspulen künstlich vergrößert wird. Durch eine
Vergrößerung des Wellenwiderstandes :der Eingangsspulen wird die Beanspruchung der
folgenden Spulen erheblich herabgesetzt, weil die wiederholte Zurückwerfung einer
einziehenden Sprungwelle an den folgenden Spulen vermindert oder ganz aufgehoben
wird. Die Beanspruchung der Eingangsspulen selbst wird aber dadurch nicht oder nur
unwesentlich erhöht. Denn bei einer einmaligen Zuriick@verfung wird die Spannung
einer Sprungwelle auf nicht mehr als das Doppelte erhöht, auch wenn :der Wellenwiderstand
auf noch so hohe Werte auslegt. Die Vergrößerung :des Wellenwiderstandes kann durch
Vergrößerung der Induktivität oder durch Verkleinerung der Erdkapazität oder durch
beide Maßnahmen zugleich erreicht werden.
-
Durch :die Sprungwellen werden im allgemeinen die Eingangswindungen
oder Eingangsspulen stärker beansprucht als die folgenden Windungen oder Spulen.
Im allgemeinen war es bisher üblich, diese Eingangswindungen oder -spulen mit einer
verstärkten
Isolierung zu versehen. Diese stärkere Isolation bedingt
aber im allgemeinen eine Abnahme :des Wicklungsraumes, also Abnahme der Windü.ngszahl
einer Spule und außerdem eine Vergrößeräng` des Abstandes der einzelnen Windungen
oder Spulen voneinander. Durch beides wird die Induktivität dieser Windungen oder
Spulen stark vermindert, während :die Erdkapazität dieser Windungen oder Spulen
gleichzeitig nur unbedeutend abnimmt, unter Umständen sogar zunimmt. Der Wellenwiderstand
der Eingangswindungen oder Eingangsspulen, der, wie oben gezeigt, ohnehin geringer
ist als der der folgenden Windungen oder Spulen, wird also durch die verstärkte
Isolation noch weiter vermindert. Dadurch tritt beim Übergang von den Eingangswindungen
oder -spulen auf die folgenden, nicht mehr verstärkt isolierten Spulen oder Windungen
eine verstärkte*Zurückwerfung der Sprungwellen ein, wodurch :die Beanspruchung der
hinter den Eingangs windungen oder -spulen liegenden, nicht mehr verstärkt isolierten
Wicklungsteile größer sein kann als die Beanspruchung der verstärkt isolierten Wicklungsteile.
-
Erfindungsgemäß soll dies dadurch vermieden werden, daß der Wellenwiderstand
der Eingangswindungen oder Eingangsspulen durch Verminderung der Wandstärke ihrer
Isolierhülle gegenüber dem Wellenwiderstand einer gleichartigen Ausführung mit überall
unverminderter Isolationsstärke künstlich vergrößert wird, erforderlichenfalls unter
Verwendung eines hochwertigen. Isolierstoffes, welcher auch bei geringerer Stärke
hinreichende elektrische Festigkeit besitzt.
-
Würde man die Vergrößerung des Wellent@z.derstandes der Eingangswindungen
oder Eingangsspulen so weit treiben, daß er größer würde als,dier Wellenwiderstand
der folgenden Spulen oder Windungen, so würde, zwar die Spannung der Sprungwellen
in diesen folgenden Spulen oder Windungen sogar herabgesetzt werden, die Spannung,
.mit welcher Eingangswindaingen oder Eingangsspulen beansprucht werden, würde aber
dadurch nicht vermindert, ihre Beanspruchung also wegen der verminderten Isolationsstärke
sogar noch erhöht werden. Etfindungsgemäß soll daher der Wellenwiderstand er Eingangswindungen
oder Eingangsspulen nicht über den der folgenden Windungen oder Spulen hinaus vergrößert
werden, sondern nur so weit, daß der Wellenwiderstand aller Windungen oder Spulen
gleich oder angenähert gleich .ist.