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Hochspannungstransformator, insbesondere Trockenspannungswandler Hochspannungstransformatoren,
insbesondereTrockenspannungsmeßwandler, bei denen die Oberspannungswicklung in einem
einteiligen, nach Art einer Garnrolle ausgebildeten Spulenkasten aus Isolierwerkstoff
derart lagerweise gewickelt ist, daß die Endwindungen jeder Lage sich dicht an die
Flansche des Spulenkastens anlegen und bei denen das Ende der innersten Wicklungslage
durch den einen Flansch des Spulenkastens und einen mit ihm zusammenhängenden Durchführungsisolator
herausgeführt ist, sind bekannt. Das Ende der innersten Wicklungslage der Oberspannungs-Wicklung
wird bei diesen Transformatoren bekanntlich an die Hochspannung angeschlossen, während
das Ende der äußersten Wicklungslage an Erde oder an den auf ein Hochspannungspotential
gestellten Eisenkern gelegt wird. Um dieses sonst einseitig angeschlossene Wandlersystem
doppelpolig an Hochspannung anschließen zu können, ohne den Eisenkern auf Hochspannungspotential
legen oder isoliert aufstellen zu müssen, ist es auch bereits bekanntgeworden, die
leitend gemachten äußeren Flächen der Spulenkastenflansche dadurch unabhängig vom
Kernpotential
zu machen, daß sie von der leitenden, auf Kernpotential
liegenden Innenfläche des Spulenkastenrohres durch gegebenenfalls mit Rippen oder
Schirmen versehene Isolierstrecken getrennt sind. Die Isolierstrecken können in
Fortsetzung des Spulenkastenrohres beiderseitig angesetzt und gegebenenfalls scheibenförmig
zwischen dem Eisenkern und den Flanschflächen angeordnet sein. Diese Wandlerbauart
benötigt aber wegen der erforderlichen Isolierstrecken zwischen dem Eisenkern und
den Flanschflächen sowie wegen des erforderlichen Abstandes zwischen dem Eisenkern
und der äußersten Wicklungslage der Oberspannungswicklung einen großen Eisenkern.
Auch ist die Bauhöhe eines solchen Transformators verhältnismäßig groß.
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Diese Nachteile sind bei einem ebenfalls bekanntenTrockenspannungswandler
mit nach Art einer Garnrolle ausgebildetem Spulenkasten dadurch vermieden, daß das
Spulenkastenrohr auf der einen Seite geschlossen ist, auf der gegenüberliegenden
Seite in einen Stützisolator ausläuft und in seinem Innern einen die Niederspannungswicklung
tragenden stabförmigen Eisenkern aufnimmt. Da hier nicht nur die innerste, sondern
auch die äußerste Wicklungslage der Oberspannungs-.wicklung gegenüber dem zweckmäßig
geerdeten Eisenkern isoliert ist, kann dieser Transformator doppelpolig an Hochspannung
angeschlossen werden. Das Ende der äußersten Wicklungslage der Oberspannungswicklung
kann dabei durch einen zweiten mit dem Spulenkasten zusammenhängenden Durchführungsisolator
herausgeführt werden. Nachteilig ist bei diesem Hochspannungstransformator jedoch,
daß der Eisenweg nicht geschlossen werden kann.
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Erfindungsgemäß können alle diese geschilderten Nachteile bei den
eingangs erwähnten Hochspannungstransformatoren, insbesondere Trockenspannungswandlern,
dadurch vermieden werden, daß jeder der beiden Flansche des in an sich bekannter
Weise zweckmäßig mit zwei Durchführungsisolatoren für die beiden Enden der Oberspannungswicklung
versehenen Spulenkastens außen einen mit ihm zusammenhängenden kragenförmigen Ansatz
aufweist und der Spulenkasten mitsamt den beiden kragenförmigen Ansätzen von einem
Isoliermantel derart umgeben ist, daß zwischen den kragenförmigen Ansätzen und dem
Isoliermantel zwei Ringnuten entstehen, welche mit einer isolierenden Vergußmasse,
Kabelmasse od. dgl. ausgefüllt werden. Die äußerste Wicklungslage der Oberspannungswicklung
ist also durch den Isoliermantel und die beiden massegefüllten Ringnuten gegenüber
dem Eisenkern, der genau so wie bei den bekannten einpolig an Hochspannung angeschlossenen
Garnrollenspannungswandlern ausgebildet und geerdet sein kann, ausreichend isoliert.
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Gegenüber anderen bekannten doppelpolig an Hochspannung anschließbaren
Transformatoren mit mindestens zwei in axialer Richtung nebeneinanderliegenden Teilspulen,
die auf einen Spulenkasten mit mindestens drei Flanschen aufgewickelt sind, und
mit einem den Spulenkasten umgebenden weiteren Isolierkörper hat die Erfindung den
Vorteil voraus, daß die bei dieser bekannten Bauart zwischen den Spulen und dem
sie umgebenden Isolierkörper befindliche Vergußmasse vermieden. ist. Es ist zwar
schon vorgeschlagen worden, diesen Nachteil dadurch zu beseitigen, daß man den den
Spulenkasten umgebenden Isolierkörper auf sämtlichen Stirnflächen der drei oder
mehr Spulenkastenflansche aufliegen läßt und die Stoßflächen derart fein (durch
Schleifen) aufeinanderpaßt, daß dieelektrische Festigkeit der Fugen in der Größenordnung
der des nichtgefugten Werkstoffs liegt. Die Herstellung solcher feinen Fugen bereitet
aber insbesondere dann, wenn mehrere Fugen zwischen zwei miteinander dielektrisch
zu verlötendenIsolierkörpernbenötigtwerden, große Schwierigkeiten und einen erheblichen
Arbeitsaufwand. Denselben Nachteil hat ein anderer bekannter doppelpolig an Hochspannung
anschließbarer Spannungswandler, der einen spulenförmigen Isolierkörper mit zwei
Flanschen für die Hochspannungswicklung und eine Überwurfhülse aus Isolierstoff
aufweist; hier müssen an den Rändern (an den Seitenflächen) der beiden Flansche
und an entsprechenden Stellen der L berwurfhülse kegelförmige Stoßflächen für den
Edelschliff vorgesehen werden. Allen Bauarten mit solchen sehr feinen Fugen ist
im übrigen der Nachteil gemeinsam, daß ihre Betriebssicherheit von der nur schwer
zu überwachenden Güte der Schleifflächen, d. h. von der Zuverlässigkeit des mit
ihrer Herstellung betreuten Personals, und der dielektrischen Abdichtung der Fugen
abhängig ist. Auch dieser Nachteil ist bei der Anordnung gemäß der Erfindung vermieden.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Hochspannungstransformator
gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt. Die Oberspannungswicklung i i ist lagenweise
über die ganze axiale Länge des vorzugsweise aus Porzellan bestehenden Spulenkastens
i:2 in bekannter Weise so aufgewickelt, daß die Endwindungen jeder Lage sich dicht
an die beiden Flansche 13, 14 des Spulenkastens anlegen. DerAnfang der innersten
Wicklungslage ist durch den Durchführungsisolator 1s herausgeführt, der mit dem
Spulenkasten 12 zusammenhängt. Das Ende
der äußersten Wicklungslage
ist durch einen zweiten mit dem Spulenkasten ebenfalls zusammenhängenden Durchführungsisolator
16 herausgeführt. Jeder der beiden Flansche 13, 14 weist außen einen mit ihm zusammenhängenden
kragenförmigen Ansatz 17 bzw. 18 auf. Der fertig bewickelte Spulenkasten 12, mitsamt
diesen Ansätzen ist von einem vorzugsweise ebenfalls aus Porzellan bestehenden Isoliermantel
i9 umgeben, derart, daß zwischen ihm und dem Ansatz 17 bzw. dem Ansatz 18 je eine
Ringnut 2o bzw. 2i entsteht. Der verhältnismäßig geringeZwischenraum zwischen den
innen am Isoliermantel i9 vorgesehenen ringförmigen Verdickungen 22, 23 und den
Rändern der Flansche 13, 14 wird mit Dichtungsschnüren, Werg oder Lack ausgefüllt;
danach werden die beiden Ringnuten 2o, 2 i mit Vergußmasse, Kabelmasse oder einer
anderen geeigneten flüssigen, später erhärtenden Isoliermasse ausgegossen. Während
des Füllens der Ringnut 21 wird der Transformator umgekehrt, d. h. auf den beiden
Durchführungsisolatoren ruhend, aufgestellt. Es empfiehlt sich, die untere Ringnut
21 nach dem Erhärten der Füllmasse mittels eines Hartpapierringes oder, wie in der
Abbildung dargestellt, mittels eines den kragenförmigen Ansatz 18 und das untere
Ende des Isoliermantels umfassenden Metallgefäßes 24 zu verschließen. Dieses muß
zur Vermeidung einer Kurzschlußwindung geschlitzt sein und kann geerdet werden.
Man kann das Metallgefäß 24 aber auch schon unmittelbar nach dem Einbringen der
Dichtungsschnüre befestigen, wenn man es mit einer oder mehreren verschließbaren
Öffnungen zum nachträglichen Einfüllen der Vergußmasse versieht. Mit 25 ist der
zweckmäßig als Mantelkern ausgebildete Eisenkern bezeichnet, dessen mittlerer mit
der Unterspannungswicklung 26 versehener Schenkel das Spulenkastenrohr durchsetzt.
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Der Spulenkasten 12 und die Innenwandungen der beiden Durchführungsisolatoren
15, 16 sind in üblicher Weise mit leitenden Belägen versehen, die durch gestrichelte
Linien angedeutet sind. Auch der Isoliermantel ist außen und innen bis auf die die
Ringmuttern bildenden Teile mit leitenden Belägen 27 und 28 versehen. Der Innenbelag
28 befindet sich auf dem Potential des Endes der äußersten Wicklungslage der Oberspannungswicklung
i i, der Außenbelag auf dem Potential des Eisenkerns 25. Der Hohlraum des Durchführungsisolators
16 dient gleichzeitig als Entlüftungsöffnung für den die Oberspannungswicklung i
i enthaltenden Raum.
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Der Durchführungsisolator 16, der zumHerausführen des Endes
der äußersten Wicklungslage der Oberspannungswicklung dient, kann statt am Spulenkasten
gegebenenfalls am Isoliermantel i9 angeordnet sein und mit diesem zusammenhängen,
wie in der Abbildung gestrichelt (i6') angedeutet ist.