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Transformator für Anlagen mit hohem Ausgangspotential Die Erfindung
bezieht sich auf einen Transformator für Anlagen, in welchen dem einen Pol der einen
Transformatorwicklung ein hohes Potential aufgedrückt wird. Derartige Verhältnisse
sind beispielsweise bei der Reihenschaltung der Sekundärwicklungen mehrerer Transformatoren
gegeben. Ebenso wird in Gleichrichtungssystemen nach Liebenow/Greinacher dem einen
Pol der Sekundärwicklung des dabei verwendeten Transformators ein hohes Potential
aufgedrückt, beispielsweise ein Potential von i io kV. Beträgt die Klemmenspannung
der Sekundärwicklung des Transformators dabei ebenfalls i io kV, so ist der eine
Pol auf 22o kV und der andere auf i io kV gegen Erde zu isolieren. Wollte man für
derartige Zwecke Transformatoren verwenden, die in der üblichen Weise ein ganz aus
Metall bestehendes Transformatorengefäß besitzen, so könnte man das Transformatorgefäß
durch eine Potentialverbindung an den einen Pol der Sekundärwicklung, dem das hohe
Ausgangspotential, also beispielsweise i io kV, aufgedrückt wird, anschließen und
den anderen Pol der Sekundärwicklung mittels einer Durchführung für iio kV aus dem
Transformatorgefäß herausführen. In diesem Falle müßte jedoch das Transformatorengefäß,
da es ein Potential von i io kV besitzt, mittels Stützisolatoren für i io kV gegen
Erde isoliert werden. Wird der Strom für die Primärwicklung des Transformators,
wie es in der Regel der Fall ist, aus einer Niederspannungsstromquelle entnommen,
so müßten die Klemmen der Primärwicklung mittels einer weiteren, ebenfalls für iio
kV zu berechnenden Durchführung aus dem Transformatorgefäß herausgeführt werden.
Man brauchte also bei dieser Anordnung mindestens zwei Durchführungen und eine Anzahl
großer Stützisolatoren zum Aufsetzen des Transformatorgefäßes.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Transformator zu
schaffen, der bei-einfachem Aufbau für die oben angegebenen Zwecke verwendbar ist.
Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Seitenwandungen des Transformatorengefäßes
zum Teil oder in voller Höhe aus Isolierstoff gebildet sind und eine Durchführung
vorgesehen ist, wobei die Durchführung die Pole der einen Transformatorwicklung,
die mit- ihrem einen Pol an das hohe Ausgangspotential gelegt ist, @ gegeneinander
isoliert, während der aus Isolierstoff bestehende Teil des Transformatorengefäßes
das Ausgangspotential ganz oder zum Teil gegen Erde isoliert.
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Bei dieser Ausführung wird nur noch eine einzige Durchführung benötigt.
Liegt beispielsweise der Fall so, daß dem einen Pol der Sekundärwicklung des Transformators
ein Ausgangspotential von i io kV aufgedrückt wird, während die Klemmenspannung
der Sekundärwicklung ebenfalls i io kV beträgt, so wird zweckmäßig der vorteilhaft
aus Metall bestehende Deckel des Transformatorengefäßes an das Ausgangspotential
von
i io kV gelegt und der eine Pol der Sekundärwicklung mit dem Deckel leitend verbunden,
während der andere Pol der Sekundärwicklung mittels einer Durchführung für r io
kV durch den Deckel des Transformatorengefäßes herausgeführt wird. Wird der aus
Isolierstoff bestehende Teil der Seitenwandung des Trans formatorengefäßes für iiolcV
bemessen, so kann der Boden des Transformatorengefäßes unmittelbar mit Erde verbunden
werden, da ja die aus Isolierstoff bestehende Wandung den einen Pol der Sekundärwicklung
für i io kV gegen Erde isoliert und in Verbindung mit der Durchführung den anderen
Pol der Sekundärwicklung für 22o kV gegen Erde isoliert. Wird die Energie für die
Erregung der Primärwicklung des Transformators aus einer Niederspannungsstromquelle
entnommen, so können die Zuführungen für die Primärwicklung in diesem Falle ohne
weiteres bzw. mit nur einfacher Isolation durch den Boden des Transformatorengefäßes
hindurchgeführt werden. Die bei einer bestimmten Anlage gegebenen Verhältnisse könnten
es unter Umständen erforderlich machen, die Energie für die Primärwicklung des Transformators
aus einer Stromquelle mit höherem Anfangspotential, das einige tausend Volt beträgt,
zu entnehmen. Man könnte dann ebenfalls die Zuführung für die Primärwicklung unmittelbar
durch den Boden des Transformatorgefäßes führen, müßte aber hierbei das Transformatorengefäß
auf kleine Stützisolatoren aufsetzen, die für einige tausend Volt, entsprechend
dem Ausgangspotential der Speisestromquelle, zu bemessen wären.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung mehr oder
weniger schematisch veranschaulicht. Die Seitenwandung i des Transformatorengefäßes
besteht aus Isolierstoff, beispielsweise Porzellan, während der Boden 2 und der
Deckel 3 zweckmäßig aus Metall gebildet sind. Der Transformatorenkern 4 ist an dem
Deckel 3 aufgehängt und durch Isolationsstützen 5 und 6 gegen den Boden 2 abgestützt.
Die Stützen 5 und 6 dienen dazu, die aus Isolationsstoff bestehende Seitenwand i
des Gefäßes zum Teil von dem Gewicht des Kernes 4 zu entlasten. 7 ist die Primärwicklung,
deren Klemmen u, v durch den Boden 2 aus dem Transformatorengefäß herausgeführt
sind. Die Hochspannungswicklung 8 ist mit ihrem einen Pol V an den Kern 4 angeschlossen,
der seinerseits mit dem Deckel 3 leitend verbunden ist. Der Kern 4 und der Deckel
3 besitzen somit stets das gleiche Potential wie der Pol V der Sekundärwicklung
B. Der andere Pol U der Wicklung $ ist mittels einer Durchführung 9 durch den Deckel
3 aus dem Transformatorengefäß herausgeführt. Der Boden 2 ist bei dem in der Zeichnung
angegebenen Ausführungsbeispiel geerdet.
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Es sei angenommen, der dargestellte Transfdrmator sei für eine Anlage
bestimmt, bei deren Betrieb dem Pol TI der Sekundärwicklung 8 ein Potential von
i io kV aufgedrückt wird. Der Transformator sei- außerdem so bemessen, daß zwischen
den Klemmen U und V der Sekundärwicklung ein Spannungsunterschied von iio kV herrsche.
In diesem Falle wird die Seitenwandung i des Transformatorengefäßes so bemessen,
daß sie zur Isolation von i io leV gegen Erde hinreicht, und weiterhin wird die
Durchführung 9 ebenfalls für eine Isolation von i io kV bemessen. Wie sich - leicht
aus der obigen Darstellixng und der Zeichnung ergibt, ist so in einfacher Weise
der Pol V der Hochspannungswicklung 8 durch den Gefäßteil i geben Erde isoliert,
während die beiden Pole U und V der Hochspannungswicklung8 gegeneinander mittels
der Durchführung 9 isoliert sind. Gleichzeitig ist auch der Pol U der Hochspannungswicklung
8, an dem bei Betrieb der Anlage ein Potential von 22o kV auftritt, in zwei Stufen
gegen Erde isoliert, wobei die eine Stufe von der Durchführung 9 und die andere
Stufe von dem Teil i des Transformatorengefäßes gebildet ist.
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Da die dem Boden ä zugekehrte Kernseite gegen den Boden das gleiche
Potential wie der Deckel 3 besitzt, ist es zweckmäßig, wie in der Zeichnung angedeutet,
die untere-Kernseite- durch eine Metallhaube io und Isolierzylinder ii und i2 gegen.
den Boden 2 ab-7uschirmen.
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In der Zeichnung sind zur Vereinfachung der Darstellung die Primärwicklung
7 und die Sekundärwicklung 8 nur schematisch angedeutet. Bei der praktischen Ausführung
des Transformators werden zweckmäßig die einzelnen Spulen der Hochspannungswicklung
8 zur besseren Isolation mit Cellülosepapier bewickelt. Um den Abstand der Spulen
von dem Kern 4 und. gegeneinander unveränderlich zu machen und einen guten Ölumlauf
herbeizuführen, werden vorteilhaft die Spulen an drei gleichmäßig über den Spulenumfang
verteilten Stellen mit einem schmalen Papierwickel versehen.
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Die oben angegebene neue Ausführung des Transformators kann selbstverständlich,
sofern entsprechende Verhältnisse vorliegen, auch für Meßwandler gewählt werden,
ohne daß die grundsätzliche Bauart sich wesentlich ändert, wobei gegebenenfalls
die Wicklung 8 als Primärwicklung und die Wicklung 7 als Sekundärwicklung verwendet
wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel war angenommen, daß die Primärwicklung
7 an eine
Stromquelle niedrigen Potentials angeschlossen ist und
demgemäß die Zuführung zur Primärwicklung -7 ohne Verwendung besonderer Durchführungen
durch den geerdeten Boden 2 des Transformators hindurchgeführt ist. Sofern jedoch
die Primärwicklung 7 des Transformators aus einer Stromquelle höheren Potentials
gespeist wird, kann, wie bereits in der Einleitung angegeben, der Transformator
mit seinem Boden auf kleine Stützisolatoren aufgesetzt werden, die einen Teil des
Potentials des Poles V der Wicklung 8 aufnehmen, so daß der Boden :z gegen Erde
ein bestimmtes Potential besitzt, das bei entsprechender Bemessung der einzelnen
Teile dem Potential der die Primärwicklung speisenden Stromquelle entspricht.