-
Hochspannungstransformator, insbesondere Trockenspannungswandler Es
sind bereits ölarme Transformatoren bekanntgeworden, die doppelpolig an die Hochspannung
anschließbar sind. Bei diesen Transformatoren besteht die Hochspannungsspule aus
mindestens zwei in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Teilspulen, die auf einen
Spulenkasten mit mindestens drei Flanschen aufgewickelt sind, von denen mindestens
ein mittlerer Flansch eine Durchbohrung zur leitenden Verbindung zweier benachbarter
Spulen enthält. Dieser-Spulenkasten ist von einem besonderen Isolierkörper umgeben,
der mit dem Spulenkasten dielektrisch dicht verbunden werden muß. Eine solche dielektrisch
dichte Verbindung läßt sich bekanntlich nur schwierig herstellen und erfordert eine
äußerst genaue Bearbeitung der miteinander in Berührung kommenden Flächen der beiden
Isolierkörper. Dieser Nachteil ist bei einem anderen bekannten Trockenspannungswandler
vermieden, bei dem die Oberspannungswicklung in einem einteiligen, nach Art einer
Garnrolle ausgebildeten Spulenkasten aus Isolierwerkstoff derart lagenweise gewickelt
ist, daß die Endwindungen jeder Lage sich dicht an die Flansche des Spulenkastens
anlegen und bei dem das Ende der innersten Wicklungslage durch den einen Flansch
des Spulenkastens und einen mit ihm zusammenhängenden Durchführungsisolator herausgeführt
ist. Um dieses sonst einseitig angeschlossene Wandlersystem doppelpolig an Hochspannung
anschließen zu können, hat man die leitend gemachten äußeren Flächen der Spulenkastenflansche
von der leitenden, auf Kernpotential liegenden Innenfläche des Spulenkastenrohres
durch gegebenenfalls mit Rippen oder Schirmen versehene Isolierstrekken getrennt,
die an Fortsätze des Spulenkastenrohres beiderseitig angesetzt und gegebenenfalls
scheibenförmig
zwischen dem Eisenkern und den Flanschflächen angeordnet sein können. Dieser doppelpolig
an Hochspannung anschließbare Trockenspannungswandler hat zwar gegenüber dem einleitend
erwähnten Hochspannungstransformator den Vorteil, daß nur ein einziger Isolierkörper
benötigt wird; jedoch verlangt diese Konstruktion wegen der erforderlichen Isolierstrecken
zwischen dein Eisenkern und den Flanschflächen sowie wegen des erforderlichen Abstandes
zwischen Eisenkern und äußerster Wicklungslage der Oberspannungswicklung einen großen
Eisenkern. Auch ist die Bauhöhe eines solchen Transformators verhältnismäßig groß.
-
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Hochspannungstransformator,
insbesondere Trockenspannungswandler, zu schaffen, der doppelpolig an Hochspannung
angeschlossen werden kann, aber die geschilderten Nachteile der bekannten doppelpolig
anschließbaren Hochspannungstransformatoren nicht aufweist. Erfindungsgemäß wird
dies dadurch erreicht, daß die Niederspannungswicklung gegenüber dem die Oberspannungswicklung
tragenden Eisenkern, der in an sich bekannter Weise mit einem Punkt, vorzugsweise
reit der Mitte der Oberspannungswicklung, leitend verbunden ist, durch einen zweckmäßig
gleichzeitig als Stützer für den Eisenkern dienenden Ouerlochtopfisolierkörper isoliert
ist. Zweckmäßig umgibt die Niederspannungswicklung den von dem Eisenkern durchsetzten
Querdurchgang des Ouerlochisolierkörpers. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die
Oberspannungswicklung in an sich bekannter Weise lagenweise auf zwei einteilige,
nach Art einer Garnrolle ausgebildete Spulenkästen aus Isolierstoff verteilt ist
und der von der Niederspannungswicklung durch den Ouerlochisolierkörper isolierte
Eisenkern auf dem Potential der Verbindungsleitung der beiden Oberspannungswicklungsteile
liegt. Die beiden Spulenkästen, von denen jeder in bekannter Weise mit einem am
Spulenkastenflansch sitzenden Durchführungsisolator versehen ist; können auch aus
einem einzigen Stück hergestellt sein.
-
Die Erfindung, die zum ersten Male die Verwendung eines bisher nur
für den Bau von Stromwandlern bekannten Ouerlochisolierkörpers bei Spannungstransformatoren
bzw. Spannungswandlern vorschlägt, ermöglicht in einfacher Weise einen doppelpoligen
Anschluß des Hochspannungstransformators, ohne daß dielektrisch dichte Verbindungen
hergestellt werden müßten. Auch der Raumbedarf und der Eisenkernweg eines gemäß
der Erfindung aufgebauten Hochspannungstransformators ist erheblich- verringert,
insbesondere wenn man die Oberspannungswicklung in der obenerwähnten Art und Weise
auf einen oder zwei Garnrollenisolierkörper aufbringt.
-
Ein Ausführungsbeispiel für einen Trokkenspannungswandler gemäß der
Erfindung ist in der Abb. i a teils im Schnitt, teils. in Ansicht dargestellt. Abb.
i b zeigt einen Schzritt längs der Linie A-B. Die Niederspannungswicklung I i ist
um den Querdurchgang 1-2 eines Querlochtopfisolierkörpers 13 herumgewickelt, der
in seinem unteren Teil als Stützer ausgebildet ist. Das Einbringen der Niederspannungswicklung
i i erfolgt durch Einfädeln in derselben Weise, in der bei den bekannten Querlochtopfstromwandlern
die Primärwicklung um den Querdurchgang herumgewickelt wird. Innerhalb des Querdurchganges
12 liegt der eine Schenkeleines rahmenförrnigen oder einfenstrigen Eisenkernes 1q.,
der auf seinem anderen Schenkel die Oberspannungswicklung trägt. Diese besteht aus
zwei Teilspulen 15 und 16, die auf mi-ei sz)-genannte Garnrollenisolierkörper 17
und 18
in bekannter Weise lagenweise aufgewickelt sind. Jeder der beiden Spulenkästen
17 und 1,9
besitzt einen mit ihm aus einem Stück bestehenden Durchführungsisolator
i9 bzw. 2o. Durch den Isolator i9 wird der Anfang der innersten Wicklungslage der
Spule 15 an den einen Netzpol geführt, während durch den Isolator 2o der Anfang
der innersten Wicklungslage der Spule 16 an den anderen Netzpol geführt wird. Die
Enden der äußersten Wicklungslagen der beiden Garnrollenspulen 15 und 16 sind leitend
miteinander verbunden, so daß die beiden Teilspulen 15 und 16 in Reihe zwischen
die beiden Spannungspole geschaltet sind. Die Spulenkastenflansche sind, ebenso
wie die Spulenkastenrohre, mit einem leitenden Überzug versehen, der mit dem Eisenkern
14 und der Verbindungsleitung der leiden Spulen 15 und 16 in leitender Verbindung
steht. Der Ouerlochisolierkörper ist ebenfalls so wie bei den Ouerlochstromwandlern
mit leitenden Überzügen versehen. Um die Streuung zwischen der Oberspannungswicklung
15, 16 und der Niederspannungswicklung ii zu verringern, ist auf dem Eisenkern 1q.
eine aus den beiden miteinander verbundenen Spulen 21 und 22 bestehende Schubwicklung
vorgesehen. Die Spulenkästen, der Eisenkern und der obere Teil des Querlochisolierkörpers
sind, wie aus Abb. i a und i b ersichtlich ist, von einem Metallgehäuse
23
umgeben, welches auf dem Potential des Eisenkernes, d. h. also auf dem
Potential der Verbindungsleitung der beiden Oberspannungsspulen 15, 16, liegt.
-
Bei dem in Abb.2a und 2b dargestellten Ausführungsbeispiel liegen
die beiden Spul:rkästen
17, i g innerhalb des Querdurchganges i2,
der entsprechend größer sein muß als bei dem in Abb. i a und i b dargestellten Ausführungsbeispiel.
Der Eisenkern 14 wird hier zweckmäßig als Mantelkern ausgebildet, dessen mittlerer
Schenkel innerhalb des O_uerdurchganges liegt, während die beiden äußeren Schenkel
in derselben Weise wie bei den bekannten O_uerlochstromwandlern mit Mantelkern angeordnet
sind. Der Eisenkern liegt hier zweckmäßig horizontal, so daß diese Ausführungsform
in der Bauhöhe niedriger wird als die in Abb. ia und ib dargestellte. Außerdem wird
bei dieser Anordnung eine Schubwicklung nicht benötigt, da ja; Oberspannungs- und
Niederspannungswicklung konzentrisch ineinanderliegen. Die Durchführungsisolatoren
ig und 2o können, wie in der Abb. 2 a .angedeutet ist, nach oben etwas abgewinkelt
sein.
-
Für die Anordnung der Oberspannungswicklung auf dein Eisenkern kann
man natürlich auch eine andere Ausführungsform wählen, obgleich die Verwendung der
Garnrollenspulenkastenkonstruktion wegen ihres geringen Rauinbedar fs und ihrer
Spannungssicherheit vorzuziehen sein wird.
-
Man kann einen solchen Spännungstransforinator bzw. -wandler gemäß
der Erfindung auch als oberstes Glied eines Staffeltransforinators bzw. -wandlers
benutzen, falls der Ouerlochisolierkörper zur Isolierung des auf lialbein Hochspannungspotential
liegenden Eisenkernes gegenüber der einpolig an Erde angeschlossenen Niederspannungswicklung
nicht ausreichen sollte. In diesem Falle kann man beispielsweise die um den Querdurchgang
des Ouerlochisolierkörpers herumgewikkelte Niederspannungswicklung als Überkopplungswicklung
verwenden, welche mit einer entsprechenden Wicklung verbunden ist, die einem zweiten
Eisenkern zugeordnet ist, der dann seinerseits die Niederspannungswicklung zum Anschluß
des Meßinstrumentes trägt, Dieser zweite Eisenkern wird gegenüber der Niederspannungswicklung
durch einen als Stutzer dienenden Ouerlochisolierkörper isoliert, während ein weiterer
Querlochisolierkörper zur Isolierung desselben Eisenkernes gegenüber der Kopplungswicklung
dient. Dieser Onerlochisolierkörper kann dann gleichzeitig als Stutzer für das oberste
gemäß Abb. i oder 2 ausgebildete Glied verwendet werden. Auf dein zusätzlichen Eisenkern
kann zur Verringerung der Streuung noch in üblicher Weise eine.Schubwicklung angeordnet
sein.