DE652644C

DE652644C - Wandler fuer Hochspannung

Info

Publication number: DE652644C
Application number: DEK125413D
Authority: DE
Inventors: Franz Josef Fischer
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1932-05-10
Filing date: 1932-05-10
Publication date: 1937-11-13

Description

Wandler für Hochspännung Es ist schon des öfteren vorgeschlagen worden, die Primär- bzw. Hochspannungswicklung von Strom- oder Spannungswandlern mit einem Isolierstoff zu umpressen oder mit einem allseitig geschlossenen Überzug aus gießbarem Kunstharz zu versehen, so daß ein einteiliger Isolierkörper entsteht, etwa von der* Art, wie er bei Ouerlochstromwandlern Verwendung findet. 111e diese Vorschläge haben aber bisher zii keinem praktischen haltbaren @Vandler geführt.
Die Erfindung geht nun von folgender Erkenntnis aus: Beim Umgießen der Hochspannungswicklung mit Kunstharz haftet bei geschickter Anordnung zwar der Isolierstoff an der kalten oder warmen Wicklung gut an und ergibt eine allseitig ge-@c111ossene nahtlose Umhüllung. Sobald aber die Wicklung unter Strom gesetzt wird, dehnt .ie sich zufolge der Erwärmung aus und zersprengt den Isolierkörper. Insbesondere tritt dies bei Beanspruchung der Hochspannungswicklung von Stromwandlern durch Kurz-,chlüsse in Erscheinung, bei denen durch die ersten hohen Stromamplituden eine große @\'lirineinene in der Wicklung frei wird, die in der kurzen' Zeit des Kurzschlusses nicht abgeleitet werden kann und demzufolge den Leiter kurzzeitig besonders hoch erhitzt lind ausdehnt. Meistens -#rird noch die durch diese Ausdehnung der Wicklung hervorgerufene e:c-1>losionsartige 1?rscheiming dadurch unterstützt, daß durch das Verbrennen oder Vergasen der Isolierung auf den einzelnen Leitern eine Gasentwicklung, wenn auch nur in geringem Maße, stattfindet.
Um dieses Zersprengen zu vermeiden, wird erfindungsgemäß zwischen die Wicklung und den die Wicklung umgebenden Überzug aus Isolierstoff ein elastischer Stoff als Polster eingefügt, der so beschaffen sein muß, daß er die betriebsmäßig und beim Kurzschluß auftretende Formänderung der Wicklung aufzunehmen imstande ist. Bei der Sekundärwicklung treten die gleichen Erscheinungen, natürlich in vermindertem Maßstabe, auf, so daß es sich auch empfiehlt, diese Wicklung in der gleichen Weise mit einem Polster zu umgeben. Um die beim Ausdehnen der Wicklung entstehenden verdrängten Gasmengen abzuleiten, wird vorteilhaft das elastische Polster, das auch die Wicklungsanschlußleiter umgibt, gas- und luftdurchlässig ausgebildet. Es ist aber auch möglich, um die Anschlußleiter oder zwischen den Anschlußleitern hierfür ein Abzugsrohr vorzusehen oder hohle Anschlußleiter zu verwenden, die dann selbst als Abzugsrohr dienen. Als Polster kann beispielsweise Hanf dienen, welcher einen elastischen Stoff darstellt und auch eine geniigende Durchlässigkeit für entstehende Gase besitzt.
In der Abbildung ist als Ausführungsbeispiel für die Erfindung ein Stromwandler dargestellt. Der Ei>enkern ist mit ii, die darumgelegte Sekundärwicklung mit i-2 und die konzentrisch dazu liegende Primär- oder Hochspannungswicklung mit 13 und deren Hochspannungsanschlußleiter mit 14 bezeichnet, die in den Anschlußkleminen 1j endigen. Die Mcklungen 1a, 13 und das die Anschlußleiter 14 umgebende Metallrohr i6 sind von Polstern 17 umgeben. Die einzelnen Polster können noch mit einer leitenden Belegung 1S - im, Ausführungsbeispiel nur für die Sekundärwicklung gezeichnet - versehen werden, die, mit dem Wicklungspotential verbunden, die eine Wicklung gegen die andere abschirmt. Die in dieser Weise ausgebildeten Teile werden sodann mit einem Isolierstoff ic) nahtlos umgossen, wobei dem Isolierstoti die Form gegeben wird, die der Wandler besitzen soll. Der Isolierüberzug reicht vorteilhaft über das Polster der Sekundärwicklung an der Stelle 2o bis auf den Eisenkern herüber, so daß die freie Isolierhöhe vom Eisenkern aus rechnet und dadurch die ganze Bauhöhe des Apparates wesentlich vermindert wird. Der untere, nach Erde zu liegende Teil wird an der Stelle 21 ebenfalls symmetrisch ausgebildet, so daß der Eisenkern gleichzeitig mechanisch zwischen diesen beiden Vorsprüngen des IsolieritOffeS 20 und 2i gehalten bzw. gepreßt wird. Die Metallisierung 18 der Sekundärwicklung kann außen noch in einer geerdeten \Ietalli-:ierung 22 fortgesetzt werden.
Besteht das Polster aus Isolierstoff, so ist es vorteilhaft, die Dielektrizitätskonstanten von Polster und Überzug zu staffeln, damit eine so genannte Abschattierung des elektrischen Feldes durch Hintereinanderschaltung der verschiedenen Dielektrika nach außen hin bzw. nach Erde erfolgt. Als weitere elastische Stoffe können noch Gummi oder Papier in irgendeiner imprägnierten Form Verwendung finden. Der vom Polster eingenommene Raum wird aber bei hohen Spannungen zufolge der eingeschlossenen Luft je nach dem Verhältnis seiner Stärke zur Wandstärke des Isolierüberzuges mehr oder weniger glimmen. Dieses Glimmen läßt sich duch Beifügen von halbleitenden Substanzen, beispielsweise Graphit, unterbinden. Ein anderer Weg wäre der, Graphit mit einem Bindemittel, z. B. Wachs, zu mischen, die Wicklung damit anzustreichen oder in einem Tauchverfahren mit einem derarti- gen l.'berzug zu versehen. Auf diesen Überzug wird dann das Isolationsmaterial aufgegossen und das Wachs dann durch Ausschmelzen entfernt, :o daß also die @Ficklüng dann in eine Graphitschicht eingebettet ist, wobei das Graphit dann seinerseits mit Sand oder Ouarz versetzt sein kann. Als elastischer Stoff, der zum "heil elektrisch leitend ist, kann auch das an sich bekannte metallisierte Kabelpapier, gegebenenfalls als gelochter Streifen, Verwendung linden.

Claims

PATE`T_1.1SPRÜCHE: i. Wandler für Hochspannung, bei dem die Hochspannungswicklung mit einem nahtlosen gegossenen Isolierüberzug versehen ist, welcher gegenüber der bei einer Erwärmung auftretenden Ausdehnung der Wicklung praktisch unnachgiebig ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wicklung und Überzug ein elastischer, gas- und luftdurchlässiger Stoff als Polster eingefügt ist. z. Wandler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen den Wicklungsanschlußleitern und dem Überzug ein elastischer, gas- und luftdurchlässiger Stoff als Polster vorgesehen ist. 3. Wandler nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster aus Isolierstoff besteht und die Dielektrizitätskonstanten von Polster und Überzug g estaffelt sind. :f. Wandler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster zum Teil aus einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Stoff besteht. j. Wandler nach Anspruch i bis .f, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Sekundärwicklung von einem elastischen Polster umgeben ist. 6. Wandler nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polster der einen Wicklung gegen das der anderen Wicklung durch eine leitende Belegung abgeschirmt ist. 7. Wandler nach Anspruch i bis G, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierüberzug über das Polster der Sekundärwicklung bis auf den Eisenkern herüberreicht.