-
Hochspannungsdrosselspule mit einer oder mehreren zwischen Druckplatten
angeordneten, gegebenenfalls durch isolierende Zwischenstücke voneinander getrennten
Wicklungslagen Drosselspulen zum Schutze von Hochspannungsanlagen gegen Überströme
und überspannungen werden vielfach als luftgekühlte, soggenannte Flachdrosselspulen
mit mehreren aus isoliertem Kupferband spiralig gewickelten ringförmigen Wicklungslagen
ausgeführt, die durch isolierende Zwischenstücke voneinander getrennt sind und durch
Druckplatten zusammengepreßt werden. Zum Verspannen der meist aus Porzellan hergestellten
Druckplatten dienen dabei gewöhnlich durchgehende, durch Mikanitrohre isolierte
Messingbolzen. Eine derartige Bauart der Schutzdrosselspulen reicht für viele Fälle
vollständig aus, ist aber für Anlagen mit besonders hoher Spannung, insbesondere
wenn eine außergewöhnlich hohe Prüfspannung vorgeschrieben ist, nicht geeignet.
-
Die Erfindung bezweckt, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art
zu schaffen, die sich für alle Prüf- und Betriebsspannungen eignet und dabei von
besonders solider und gedrungener Bauart ist. Dieser Zweck wird nach der Erfindung
dadurch erreicht, daß bei einer Drosselspule mit einer oder mehreren zwischen Druckplatten
angeordneten, gegebenenfalls durch isolierende Zwischenstücke voneinander getrennten
Wicklungslagen auf Zug beanspruchte Isolatoren als Verspannbolzen angewendet werden,
damit über die genannte Spule eine Feldverteilung mit annähernd konstantem Spannungsradienten
erreicht wird. Mit Vorteil werden die Verspannbolzen im wesentlichen aus mechanisch
festen und feuersicheren Isolierstoffen, wie Porzellan, Steatit usw., gemacht. Sie
werden dann beispielsweise an ihren Enden mit metallenen Kappen versehen, in denen
kurze metallene Gewindebolzen kugelgelenkig gelagert werden, die durch die Druckplatten
hindurchgeführt werden. Die Druckplatten können dabei aus Metall, z. B. Messing,
hergestellt werden und werden gegen die benachbarten Wicklungslagen (z. B. durch
eine Mikanitzwischenlage) isoliert. Hierbei können die Enden der beiden äußersten
Wicklungslagen mit den metallenen Druckplatten oder auch mit den Gewindebolzen am
Ende der Verspannbolzen leitend verbunden werden, wodurch eine besonders einfache
Anschlußmöglichkeit für die Hochspannungsleitung gegeben wird.
-
Durch diese Anordnung wird eine sehr
gleichmäßige
Verteilung des elektrischen Feldes über die gesamte Drosselspule erreicht, die insbesondere
für Höchstspannungen von großer Wichtigkeit ist. Hierbei können selbst bei Spannungswellen
mit sehr steiler Wellenstirn an keiner Stelle weder zwischen den einzelnen Windungen
untereinander noch auch zwischen den Windungen und benachbarten Metallteilen unzulässig
hohe Potentialdifferenzen auftreten, die eine Beschädigung der Spulen bewirken könnten.
-
An und für sich sind auf Zug beanspruchte Isolatoren, die allerdings
nicht aus einem mechanisch festen und feuersicheren Material bestehen, für Transformatoren
bereits vorgeschlagen worden, jedoch kann bei solchen schon mit Rücksicht auf den
Eisenkern eine ähnliche Feldverteilung wie beim Erfindungsgegenstand nicht erreicht
werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i eine teilweise im Schnitt gehaltene Ansicht
der Schutzdrosselspule, während Abb. - einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb.
i darstellt.
-
Die Schutzdrosselspule baut sich aus sechs in parallelen Ebenen aus
hochkant gelegtem isoliertem Flachkupferband spiralig gewickelten ringförmigen Wicklungslagen
i auf, die durch radial gestellte, rechteckig begrenzte Zwischenstücke 2 aus Steatit
voneinander getrennt und, durch abwechselnd außen und innen angebrachte Verbindungsleiter
zusammengeschaltet sind. Die Wicklungslagen i und isolierenden Zwischenstücke :2
werden durch sechs oben und unten angeordnete radial gestellte rechteckige Druckplatten
:I aus Messing zusammengehalten, die von der benachbarten Wicklungslage durch eine
Mikan:itzwischenlage 5 getrennt sind. Zum Verspannen der Druckplatten q. dienen
je ein innerhalb und außerhalb der durch die Wicklungslagen gebildeten Ringe
angeordneter Bolzen 6 aus Porzellan. Die Bolzen 6 sind an ihren beiden Enden mit
Bronzekappen 7 versehen, in denen sie mittels einer schwach konischen Erweiterung
8 befestigt sind. In den Bronzekappen 7 ist je ein durch die benachbarten Druckplatten
4. hindurchgeführter Gewindebolzen 9 aus Messing, der an seinem einen Ende eine
kugelige Verdickung io :aufweist, kugelgelenkartig gelagert. Die Gewindebolzen
q dienen zur Aufnahme von außerhalb der Druckplatten .a. angeordneten Muttern
i i. Die Druckplatten 4. können noch in einer aus der Zeichnung nicht ersichtlichen
Weise sowohl oben als auch unten mit einer durchgehenden Versteifung versehen sein.
-
Die vorstehend beschriebene Drosselspule ist gegen Erde durch drei
Stützen isoliert, die aus einem gußeisernen Fuß 12, einer an einer der unteren Druckplatten
befestigten ebensolchen Kappe 13 und einer dazwischen angeordneten Steatitsäule
14 bestehen.
-
DieHochspannungsleitungwird an die äußeren Enden der obersten und
untersten Wicklungslagen i angeschlossen und mit der benachbarten Druckplatte d.
leitend verbunden. Es besteht somit kein oder nur ein verhältnismäßig geringer Potentialunterschied
zwischen den :Metallteilen der außenliegenden Nerspannbolzen und der benachbarten
äußersten Kupferwindung. Gegen die Metallteile der inneren Verspannbolzen ist die
benachbarte innerste Kupferwindung, deren Höchstpotential etwa dem sechsten Teil
der,gesamten Prüfspannung entspricht, durch einen genügend großen Luftabstand und
gegen die benachbarte Druckplatte .4 durch die Mikanitzwischenlage 5 ausreichend
isoliert. Die übrigen Wicklungslagen i sind von Metallkörpern, zu denen hin ein
Überschlag erfolgen könnte, genügend weit entfernt, so daß auch insbesondere im
mittleren Teile der Drosselspule, wo die relativ höchsten Potentialdifferenzen auftreten,
eine absolute Sicherheit gegen Spannungsüberschläge besteht. Trotzdem weist die
gemäß der Erfindung ausgebildete Schutzdrosselspule eine gedrungene und mechanisch
feste Bauart auf.
-
Obwohl im allgemeinen Luftkühlung als ausreichend erscheint, kann
man natürlich auch die Drosselspule in einen mit 01 gefüllten Behälter setzen
und dadurch mit der Kühlung zugleich noch die Isolierung verbessern.
-
Auf diese Weise ist es möglich, die Drosselspule ohne Änderung ihrer
Bauart auch für noch höhere Prüfspannungen unbedingt sicher auszuführen.