DE749821C - Leistungstransformator fuer hohe Spannung - Google Patents

Description

• Leistungstransformator für hohe Spannung Es sind in den letzten Jahren Wicklungsanordnungen von Leistungstransformatoren für hohe Spannung bekanntgeworden, bei welchen das zwischen Ober- und Unterspannungswicklung allgemein verwendete öl durch einen Zylinder aus festem Werkstoff ersetzt wurde. Man erzielte auf diese Weise eine ganz erhebliche Schrumpfung und damit eine wesentliche Einsparung an Gewicht und Kosten des Transformators sowie eine ansehnliche Steigerung der Grenzleistung für den Bahntransport. Der feste Isolierzylinder zwischen Ober- und Unterspannungswickl:ung ermöglichte wohl eine Verkürzung des bisherigen Abstandes der Wicklungen um über die Hälfte, aber er hatte naturgemäß auch eine entsprechende Verdichtung ihrer elektrischen Felder -zur Folge, und die Beherrschung derselben bereitete vor allem an den Stirnseiten der Wicklungen Schwierigkeiten. Die an der Wicklungsstirn vorhandene Gefahr der Bildung von Gleitentladungen mit nachfolgenden Überschlägen oder Durchbrüchen konnte durch verschiedene Maßnahmen beseitigt oder mindestens stark eingedämmt werden. So hat man beispielsweise zur -Abschirmung der Sprühkanten dieser Wicklungsstirnen denIsoLierzylinderanseinen Austrittsstellen aus dem Wicklungsraum um beide Wicklungen so umgelegt, daß an diese anliegende Flanschen entstanden, oder man hat ihn nur über die Stirnseiten der O.berspannungswicklung mit starker Spreizung umgelegt und die Sprühkanten der Niederspannungswicklungs.stirnen vermittels vorgeschobener Elektroden abgeschirmt. Man hat auch sowohl die Ober- als die Unterspann un 's w 'icklung vollständig mit Papier einge , hüllt bei gleichzeitig starker Spreizung der Papierschichten über den Wicklungsstirnen. Mit allen diesen Maßnahmen vermochte man aber nur den Abstand zwischen Ober- und L-nterspannungswicklung zu verkleinern, während der Abstand der Oberspannungswicklung gegen das Joch des Eisenkerns nicht oder nur unwesentlich verringert worden ist. Dieser Abstand gegen das Joch ist aber vor _allem bei Höclistspannungstransformaioren großer Leistung für die Profilgängigkeit von ausschlaggebender Bedeutung wegen der starken Verjüngung des Bahnprofils an seiner Kuppe.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Leistungstransformatoren hoher Spannung den Vorteil .der festen Isolation nicht nur zwischen Ober-- und Unterspannungswicklung, sondern auch zwischen der Oberspannungswickl.ung und dem Joch des Eisenkerns voll auszunützen. Sie stützt sich auf den Gedanken, dem um die Wicklungsstirnen der O.berspannungswickl:ung sich aufbauenden elektrischen Feld eine solche Gestalt zugeben, daß die Strecken stärksten Spannungsgefälles zwischen den Wicklungsstirnen und den Jochen durch einen Wall quer gestellter Isolierstofstreifen verlaufen, während an jenen Stellen, wo diese hochwertige Sperre aus fabrikatorischen Gründen nicht aufrechterhalten werden kann, durch eine entsprechende Form von feldsteuernden Elektroden eine so starke Verminderung des elektrischen Gefälles erzwungen wird, daß eine Lockerung des dielektrischen Gefüges vorgenommen werden kann, ohne die Gefahr von Gleitentladungen herbeizuführen.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Leistungstransformator für hohe Spannung mit fester Isolation zwischen Ober- und Unterspannungswicklung, die um die Stirnen der Oberspannungswicklung umgelegt ist, bei ,dem erfindungsgemäß das elektrische Feld im Raum zwischen der O.berspannungswicklung einerseits und der Unterspannungswicklung sowie den Jochen anderseits durch eine Gruppe von das Feld umrandenden Elektroden gesteuert ist, daß die Raumteile stärksten Spannungsgefälles des Feldes durch Sperren von aneinanderliegenden, quer verlaufenden Schichten des festen Isolierstoffes ausgefüllt sind, und daß ferner die Steuerelektroden so gestaltet sind, daß sie die von dein Isolierstoff in einer loseren Form erfüllten räumlichen Ecken des Feldes weitgehend entlasten.
• In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Längsschnitt dargestellt. a bezeichnet die Säule und b das Joch des Eisenkerns. Mit cl ist die Oberspannungsw icklung und mit c_ die Unterspannungswicklung bezeichnet. d ist die feste Isolation zwischen den Wicklungen, die an der Austrittsstelle aus dem Wickelraum um die Stirne der Oberspannungswicklung cl umgelegt ist. f1, f2# f3 sind feldsteuernde Elektroden.
• Die Elektroden f1, f2 und f3 sind so geformt und angeordnet, daß sie (las elektrische Feld zwischen den Wicklungen und zwischen diesen und dem Joch umranden, wobei die Isolation so ausgeführt ist, daß an den Orten stärksten Spannungsgefälles auch das isolierende Dielektrikum seine größte Festigkeit aufweist, d. h. zwischen f1 und f2 bzw. zwischen f1 und f3. Der Raum zwischen f2 und f3 ist durch diese Elektroden so stark entlastet, daß hinter der festen Isolation praktisch kein Gefälle mehr auftritt, die Isolation kann also hier aufgelockert sein. Das lockere Hineinwachsen der festen Isolation in den Raum zwischen den Elektroden f2 und f3 ergibt sich durch den Fabrikationsvorgang beim Umlegen des Isolierwickels um die Stirnen der Hochspannungswicklung von selbst. Die Elektroden f1 und f3 erzeugen ferner eine starke Feldentlastung an ihrem äußeren Umfang, die am Austritt der festen Isolation in den Außenraum die Gefahr eines Überschlages vermindert. Zweckmäßig wird die Isolation zwischen Oberspannungswicklung und Joch so ausgeführt, daß sie fächerförmig von den Steuerelektroden f 1, f3 in den Außenraum sich ausbreitet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Leistungstransformator für hohe Spannung mit fester Isolation zwischen Ober- und Unterspannungswicklung, die um die Stirnen der außenliegenden Oberspannungswicklung umgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumteile stärksten Spannungsgefälles zwischen den Wicklungsstirnen und den Jochen durch Sperren von aneinanderliegenden, quer verlaufenden Schichten des festen Isolierstoffes ausgefüllt sind und daß diese Isolierschichten von das Feld steuernden Elektroden derart eingefaßt sind, daß die von dem Isolierstoff in loser Form erfüllten räumlichen Ecken von dem Spannungsdruck weitgehend entlastet sind, und daß die feste Isolation zwischen Oberspannungswicl:lung und Joch aus den sie flankierenden Steuerelektroden in fächerföriniger Aufspaltung austritt. :2. Leistungstransformator nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Fächerstrahlen der austretenden Isolation sich eng an die flankierenden Elektroden anschmiegen. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: schweizerische Patentschriften Nr. 167 280, 2I0 401.