Spannungswandler für sehr hohe Spannungen mit Trockenisolation Die
Erfindung betrifft einen Spannungswandler für sehr hohe Spannungen. Bisher ist man
in diesen Fällen gezwungen gewesen, ölisolierte Wandler zu verwenden. Das ist aber
insofern besonders unerwünscht, als bekanntlich das Bestreben im Schaltanlagenbau
dahin geht, ölfreie Anlagen zu erstellen, was an sich mit Hilfe der bekannten Druckgas-
und Wasserschalter auch für sehr hohe Spannungen möglich wäre, wenn nicht für den
Spannungswandler ölisolierte Apparate verwendet werden müßten.Voltage converter for very high voltages with dry insulation The
The invention relates to a voltage converter for very high voltages. So far one is
in these cases it was necessary to use oil-insulated transducers. But that is
insofar as particularly undesirable, as is well known, the endeavor in switchgear construction
is going to create oil-free systems, which in itself with the help of the well-known compressed gas
and water switch would also be possible for very high voltages, if not for the
Voltage converter oil-insulated apparatus would have to be used.
Man hat deshalb versucht, Trockenspannungswandler auf der Grundlage
zu entwickeln, daß ein Porzellankörper die ganze Spannungsbeanspruchung zwischen
Wicklung einerseits und Kern und Kasten andererseits übernimmt. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß bei diesen Wandlern im Betrieb Risse und Sprünge im Porzellankörper
auftreten können, wodurch die Wandler unbrauchbär werden. Die Gründe hierfür liegen
vermutlich darin, daß der Porzellankörper bei Erwärmung der Wicklung infolge von
plötzlich auftretenden Erdschlüssen, Überspannungserscheinungen o. dgl. der Ausdehnung
zier Wicklung, bedingt durch seine geringere Dehnbarkeit und größere Sprödigkeit,
nicht folgen kann und deshalb durch den Wicklungsdruck zerstört wird, Durch die
Erfindung werden diese Nachteile der bekannten Anordnungen vermieden, und es gelingt
damit praktisch zum ersten Male, auch bei sehr hohen Betriebsspannungen tatsächlich
ölfreie Schaltanlagen zu bauen. Dabei liegt ein besonderer Vorteil gegenüber den
ölisolierten Wandlern noch darin, daß der erfindungsgemäße Wandler in jeder beliebigen
Lage, also beispielsweise auch waagerecht, an einer Wand befestigt in die Schaltanlage
eingebaut werden kann und sich daher stets an der dem Einzelfall am besten angepaßten
Stelle unterbringen läßt, wodurcb man bei der Planung der Anlage eine größere Freiheit
hat und auch insbesondere in der Lage ist, sonst unausgenutzte Räume für die Unterbringung
des Spannungswandlers zu verwenden.Attempts have therefore been made to use dry voltage converters
to develop that a porcelain body takes all the stress between
Winding on the one hand and core and box on the other hand. It has, however
shown that cracks and fissures in the porcelain body of these transducers during operation
can occur, making the converter unusable. The reasons for this are
presumably that the porcelain body when the winding is heated as a result of
Sudden earth faults, overvoltage phenomena or the like of expansion
decorative winding, due to its lower elasticity and greater brittleness,
cannot follow and is therefore destroyed by the winding pressure, by the
Invention, these disadvantages of the known arrangements are avoided, and it succeeds
practically for the first time, actually even at very high operating voltages
to build oil-free switchgear. There is a particular advantage over the
oil-insulated converters still in the fact that the converter according to the invention in any
Position, for example also horizontally, attached to a wall in the switchgear
can be built in and therefore always adapt to the one that is best adapted to the individual case
Lets accommodate a place, which gives you greater freedom in planning the system
has and in particular is able to provide otherwise unused rooms for accommodation
of the voltage converter.
Die Erfindung besteht darin, daß die Hochspannungswicklung des Wandlers,
als Lagenwicklung ausgebildet, die Spannung von außen
nach innen'
abbaut, wobei die Isolation der Hochspannungswicklung in der Weise bewirkt wird,
daß die einzelnen Lagen mit Papierstreifen voneinander getrennt sind, die über die
Wicklung überstehen, verschieden lang bemessen und derart nach außen bis zur Berührung
um die gesamte Wicklung herumgeschlagen sind, daß die Stoßstellen der einzelnen
Papierlagen gegeneinander versetzt sind und daß durch eine aul5eti auf der durch
die umgeschlagenen Papierstreifenenden gebildeten Isolierschicht der Hochspannungswicklung
vorgesehene geerdete leitende Schicht die gesamte Spannungsbeanspruchung auf diese
Isolationsschicht verlegt wird.The invention consists in that the high-voltage winding of the converter,
designed as a layer winding, the tension from the outside
inside '
degrades, whereby the insulation of the high-voltage winding is effected in such a way that
that the individual layers are separated from each other with strips of paper, which over the
Survive the winding, measure different lengths and so outwards to the point of contact
are wrapped around the entire winding that the joints of the individual
Paper layers are offset from one another and that by an aul5eti on the through
the folded ends of the paper strip formed the insulating layer of the high-voltage winding
provided grounded conductive layer the entire voltage stress on this
Insulation layer is laid.
An sich sind die erfindungsgemäß als Gesamtheit zur Anwendung gebrachten
Maßnahmen einzeln bekannt. Man hat aber bisher nicht erkannt, daß es durch gemeinsame
Anwendung aller dieser Maßnahmen möglich ist, einen praktisch brauchbaren Trockenspannungswandler
auch für sehr hohe Spannungen zu schaffen, der nicht nur die Nachteile der vorenvähnten
bekannten porzellanisolierten Wandler für diese Zwecke vermeidet, sondern darüber
hinaus auch fertigungstechnisch besonders günstig ist.As such, those used in accordance with the invention are used as a whole
Measures known individually. So far, however, it has not been recognized that it is through common
Applying all of these measures is possible to create a practically useful dry voltage converter
also to create very high voltages, which not only have the disadvantages of the aforementioned
known porcelain-insulated transducers for this purpose, but rather about it
is also particularly favorable in terms of production technology.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
dabei zeigen Abb. i einen Teil der erfindungsgemäßen Isolationsanordnung und Abb.
a einen Ausschnitt davon in vergrößertem Maßstabe. Die mit i bezeichnete Hochspannungswicklung
eines Spannungswandlers ist lagen weise gewickelt, wobei die Lagenisolation zugleich
als Isolation nach außen gegen Erde dient. Zu diesem Zwecke sind die aus getränktem
Papier oder ähnlichem Werkstoff bestehenden Lagen a nach außen verlängert. Die einzelnen
Papierlagen werden verschieden lang abgestuft und nacheinander um die gesamte Wicklung
umgeschlagen; Auf diese Weise entstehen die aus der Abb. i ersichtlichen Stoßstellen,
die gegeneinander versetzt sind, wobei in der Abb. i der Übersichtlichkeit wegen
nur die mittleren Streifen der aus mehreren Streifen bestehenden Lagenisolation
dargestellt sind. Die Isolation mehrerer Lagen kann je nach der Höhe der Spannung
gruppenweise zusammengefaßt werden. Beispielsweise würde man bei vierzig Lagen etwa
sechs überlappungs- oder Stoßstellen entstehen lassen. Die Stoßstellen können, wie
in der Abb. i angegeben, durch Planflächen oder durch keilförmig verlaufende Endteile
der Papierlagen gebildet werden. Der Anschluß der Hochspannungswicklung erfolgt
in üblicher Weise in der Mitte, so daß das Potential längs der Wicklung gesteuert
und gleiclunäßig abgebaut wird. Der übersichtlichkeit wegen ist weder der Anschluß
noch die Durchführung veranschaulicht. Die Außeniiächen des Wickels werden mit einem
Metallbelag versehen, der beispielsweise durch Bespritzung oder Metallhülle gebildet
wird. Hierdurch wird ermöglicht, die elektrische Beanspruchung ausschließlich auf
das getränkte Papier oder ähnliches und nicht etwa auf Luft zu verlegen, so daß
Glimmerscheinungen vermieden werden.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawing,
Fig. i show a part of the insulation arrangement according to the invention and Fig.
a a section of it on an enlarged scale. The high-voltage winding marked i
a voltage transformer is wound in layers, with the layer insulation at the same time
serves as isolation from the outside against earth. For this purpose they are made of impregnated
Paper or similar material existing layers a extended outwards. The single ones
Paper layers are graduated with different lengths and one after the other around the entire winding
turned over; In this way, the joints shown in Fig. I arise,
which are offset from one another, in Fig. i for the sake of clarity
only the middle strips of the multilayer insulation
are shown. The isolation of several layers can vary depending on the level of tension
be combined in groups. For example, if you have forty layers, you would
create six points of overlap or joint. The joints can, like
indicated in Fig. i, by plane surfaces or by wedge-shaped end parts
the paper layers are formed. The high-voltage winding is connected
usually in the middle so that the potential is controlled along the winding
and is degraded at the same time. For the sake of clarity, neither is the connection
still illustrates the implementation. The outer surfaces of the roll are made with a
Provided metal coating, which is formed for example by spraying or metal shell
will. This enables the electrical stress to be exclusively applied
to lay the soaked paper or the like and not on air, so that
Glimmer phenomena are avoided.
Die in der angegebenen Weise isolierte Hochspannungswicklung umschließt
den Schenkel des Eisenkerns .l mit der darauf gewickelten Niederspannungswicklung
3, wie es in Abb. i dargestellt ist.The high-voltage winding insulated in the specified manner encloses
the leg of the iron core .l with the low-voltage winding wound on it
3, as shown in Fig. I.