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Spannungswandler oder Drosselspule Die Erfindung bezieht sich auf
Spannungswandler und Drosselspulen und hat zur Aufgabe, eine besonders zweckmäßige
und billige Trockenisolation zu schaffen.
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Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung die Oberspannungswicklung
gegen den sie durchsetzenden Eisenkern durch einen rohrförmigen, auf einem Ende
geschlossenen Isolierkörper isoliert. Dabei nimmt man den Nachteil mit in Kauf,
daß der Eisenweg des Wandlers nicht geschlossen werden kann. 1s hat sich jedoch
gezeigt, daß man Wandler auch dann noch mit einer den V.D.E.-Bestimmungen genügenden
Genauigkeit bauen kann, wenn ein großer Teil des magnetischen Kraftlinienweges in
der Luft verläuft.
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In der Zeichnung sind in den Fig. i bis .I schematisch einige Ausführungsformen
des Lrfindungsgegenstandes dargestellt. In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt,
bei dem die Oberspannungswicklung an ungeerdete Phasen angeschlossen ist. In den
Fig. 6 und 7 ist ein der praktischen Ausführungsform nahekommendes Beispiel der
schematischen Anordnung gemäß Fig. 2 dargestellt.
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In allen Fig. i bis 5 ist mit i ein T-förmiger Eisenkern aus legierten
Blechen bezeichnet. 2 ist stets die Unterspannungswicklung, die zur bequemen Unterscheidung
von der Hochspannungswicklung durch eine Reihe aneinandergrenzender Drahtquerschnitte
dargestellt ist. 3 ist die Oberspannungswicklung, die schematisch als Scheibenwicklung
dargestellt sei.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i ist die Unterspannungswicklung
2 unmittelbar auf den Kern i aufgebracht. Über den Kern und die Unterspannungswicklung
ist ein einseitig geschlossener, z. B. aus Porzellan bestehender becherartiger Isolierzylinder
q. geschoben, der die Scheibenspulen der Oberspannungswicklung 3 trägt. Um das beide
Spulen umschließende, außerhalb des Eisenkernes verlaufende Streufeld günstiger
zu gestalten, sind oberhalb und unterhalb des Eisenkernes noch kreisförmige Bleche
5 angeordnet, die mit einem oder mehreren Radialschlitzen versehen sind, um die
Ausbildung von Kurzschlußstromkreisen zu verhindern. Von der Oberspannungswicklung
liegt die dem Boden des Isolierrohres d. zunächst gelegene Spule an der hohen Spannung,
während die der offenen Seite des Isolierzylinders .4 zunächst liegende Spule geerdet
bzw. mit dem Eisenkern i verbunden ist. Die unterhalb des Eisenkernes i angeordneten
Bleche 5 können zweckmäßig auch zwischen dein Ouerjoch des Eisenkernes und den Wich-
Lungen
liegen (Fig. 3). Sie müssen dann natürlich mit Löchern für den Durchtritt des senkrechten
Eisenschenkels versehen sein.
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In der Fig. 2 ist die in der Fig. i dargestellte Anordnung dahingehend
abgewandelt, daß an Stelle des Isolierrohres q. ein Isolierkörper 6 tritt, den man
sich aus dem Rohr ,I dadurch entstanden denken kann, daß dieses um die auf ihm aufgebrachte
Oberspannungswicklung 3 noch herumgezogen ist, so daß außerhalb des Rohres ein dieses
umgebender ringförmiger Hohlraum entsteht, der die Oberspannungswicklung 3 aufnimmt.
Der äußere Isolierzylinder hat dabei im wesentlichen nur den Zweck, die Oberspannungs-«icklung
gegen mechanische Einflüsse zu schützen. Zur Ausführung des Anschlusses der Oberspannungswicklung
aus dem Ringraum des Isolierbehälters 6 ist in diesem eine Öffnung 7 vorgesehen.
5 sind wieder die kreisförmigen Eisenbleche, und 8 ist ein an sich bekannter, zwischen
Ober- und Unterspannungswicklung angeordneter längsgeschlitzter Zylinder aus Kupferblech,
der die Streuung günstig beeinflußt.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sind Ober- und Unterspannungswicklung
insofern gegeneinander ausgetauscht, als die Unterspannungswicklung außerhalb der
Oberspannungswicklung in einem besonderen ringförmigen Isolierbehälter 9 von U-förmigem
Querschnitt angeordnet ist. Der Isolierbehälter q. umschließt also lediglich den
Eisenkern. Auf ihm ist analog der Fig. i clie Hochspannungswicklung angeordnet,
die ihrerseits wieder von dem die Unterspannungswicklung 2 enthaltenden - Isolierbehälter
9 umschlossen. ist. Diese Anordnung der Wicklungen gegeneinander hat sich in bezug
auf die Magnetisierverhältnisse als wesentlich günstiger erwiesen als die Anordnung
der Unterspannungswicklung innerhalb der Oberspannungswicklung. Sie hat außerdem
auch noch den besonderen Vorteil, daß man durch Einschieben eines oder mehrerer
geschlitzter Eisenblechzylinder io in den die Unterspannungswicklung enthaltenden
Behälter 9 den Eisenschluß des Wandlers wesentlich verbessern kann. Der durch den
Eisenkern i, die kreisförmigen Bleche 5 und den Eisenmantel io gebildete gut leitende
Eisenweg für die Kraftlinien wird lediglich noch durch die Böden der Isolierbehälter
q. und 9 unterbrochen.
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Es ist nicht notwendig, daß der Eisenkern Erdpötential bzw. das niederste
Potential der Oberspannungswicklung hat, wenn die Unterspannungswicklung z. B. entsprechend
der Fig. 3 hinreichend gegen ihn isoliert ist. Man kann dem Eisenkern vielmehr auch
das hohe Potential geben. Dabei braucht bei einer Anordnung gemäß Fig. 3 lediglich
der Eisenkern mit dem ihn umfassenden Isolierrohr q. in der umgekehrten Lage angeordnet
zu werden, wie dies in der Fig. q. dargestellt ist. Bis auf diesen eben dargelegten
'Unterschied decken sich die Wandler gemäß Fig. 3 und ¢ in ihrer Anordnung und Wirkungsweise.
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Man kann unter Umständen das bei dem Transformator, insbesondere bei
Fehlen des Eisenmantels io für die Genauigkeit des Wandlers ausschlaggebene Streufeld
noch günstig beeinflussen, indem man gegenüber den Stirnseiten und parallel zu diesen
geschlitzte Kreisringscheiben aus elektrisch gut leitendem Material anordnet.
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In der Fig. 5.ist gezeigt, daß man mit einem gemäß der Erfindung ausgebildeten
Wandler nicht nur hohe Spannungen gegen Erde messen kann, sondern daß der Wandler
auch ohne weiteres für verkettete Spannungen brauchbar ist. In der Fig. 5 ist die
Oberspannungswicklung entsprechend der Anordnung gemäß Fig. z in dem ringförmigen
nach oben offenen Hohlraum eines Isolierbehälters i r untergebracht, der sich von
dem Isolierioehälter 6 der Fig. 2 lediglich dadurch unterscheidet, daß der Ringraum
sich nach oben konisch erweitert zu dem Zweck, neben der Oberspannungswicklung 3
auch noch eine Durchführung 12 aufnehmen zu können. Aber diese Durchführung- ist
das eine Potential an die zuunterst in dem Ringraum gelegene Oberspannungsspule
geführt, während das andere Potential, auf das zweckmäßig auch der Deckel 13 des
Wandlers mit den darin liegenden Leitblechen 14- gebracht ist, über eine Klemme
15 der zuoberst gelegenen Spule der Oberspannungswicklung zugeführt wird.
Die Klemme 15 hat lediglich den Zweck, die Leitung dicht in das Wandlerinnere einzuführen;
Isolationsaufgaben falleü ihr nicht zu.
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In den Fig. 6 und 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
aus dem zu ersehen ist, daß konstruktive Schwierigkeiten der Ausbildung des erfindungsgemäßen
Wandlers nicht entgegenstehen. In diesen Figuren ist z wieder der Eisenkern von
T-förmigem Querschnitt, dessen von der Wicklung umfaßter Schenkel in der üblichen
Weise kreuzförmigen Querschnitt hat. Die Unterspannungswicklung-2 ist auf einen
dünnen Isolierzylinder aufgebracht und dann über den senkrechten Schenkel des Eisenkernes
geschoben. Außen über die Unterspannungswicklung 2 ist wein geschlitzter Kupferblechmantel
8 gelegt, der, wie oben bereits erläutert, den Zweck hat, das Streufeld günstig
zu beeinflussen. Die Oberspannungswicklung 3 ist in eine Mehrzahl für sich bandagierter
Scheibenspulen aufgelöst, die mit
Hilfe von Isolierzwischenlagen
16 fest in den Ringraum des zweckmäßig aus Porzellan oder Steingut bestehenden Isolierkörpers
6 gepackt sind. Der Eisenkern i ist mit Hilfe zweier über die horizontal liegenden
Schenkel greifender Laschen 17 fest gegen den aus unmagnetischem Gußmaterial
bestehenden Boden 18
gepreßt. Der Isolierkörper 6 wird unter Zwischenlage
eines Dichtungsringes ig von den Klammern 2o ebenfalls gegen den Boden 18 verspannt.
Die zur Verbesserung des Streufeldes dienenden unteren kreisförmigen Eisenbleche
5 sind außerhalb des Wandlerinnern angeordnet. Das hat den Vorteil, daß man nach
dem Zusammenbau des Wandlers die Blechzahl noch verändern und dadurch die Fehler
des Wandlers dementsprechend beeinflussen kann. Nach oben ist das Wandlerinnere
durch einen Deckel :2i abgeschlossen, der von Bolzen aa unter Zwischenlage eines
Dichtungsringes 23 verspannt ist. Zum Anschluß der Oberspannungswicklung
dient eine in der Mitte des Deckels angeordnete Klemmschraube 2q.. Mit dieser bzw.
mit dem Deckel selbst ist der Anfang der Oberspannungswicklung verbunden. Das Ende
der Oberspannungswicklung ist durch eine Öffnung 7 aus dem Innern des Isolierkörpers
6 ausgeführt und kann zweckmäßig mit der Grundplatte 18 elektrisch leitend verbunden
werden. Die Anschlüsse der Unterspannungswicklung werden in der üblichen Weise durch
die Seitenwand des Bodens 18 isoliert herausgeführt.