DE81440C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES /j;

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 13. Oktober 1893 ab.

Die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildende sekundäre Wickelung ist für Transformatoren bestimmt, welche Ströme niedriger Spannung in solche von 30 000 Volt und höher umsetzen sollen. Es ist eine derartige hohe Umsetzung bisher deshalb nicht möglich gewesen, weil die Wickelungen bei solchen hohen Spannungen verdarben.

In beiliegender Zeichnung ist die Erfindung in der Oberansicht und in einem vergröfserten Querschnitt veranschaulicht.

Es wird viermal geklöppelter Kupferdraht derart spiralförmig gewunden, dafs ein Ring von viereckigem Querschnitt entsteht, wobei zwischen die einzelnen senkrechten Lagen a a u. s. w. jedesmal Papierlagen b b gelegt werden, so dafs die senkrechten Schichten von einander getrennt sind. Zusammengehalten wird der Ring durch Bindfaden c, welcher in der Weise, wie es der Querschnitt zeigt, zur Befestigung verwendet wird. Hierauf wird der Ring in Wachs gekocht, und zwar ungefähr 12 Stunden lang, worauf derselbe durch Pressen verdichtet wird. Alsdann wird der Ring in Benutzung genommen und der elektrische Strom durch den Transformator geleitet, so dafs also der die sekundäre Wickelung bildende Ring die Umsetzung des Stromes in sehr hoch gespannte Ströme bewirkt. Hierbei erwärmt sich der Ring und veranlafst ein erneutes Schmelzen des Wachses, und es wird nunmehr der Ring so lange in Thätigkeit gelassen, bis die letzte Feuchtigkeit entwichen ist, wobei beim Warmwerden immer wieder ein Anpinseln mit Wachs erfolgt.

Hieraus geht also hervor, dafs die durch die Isolationsfehler selbst hervorgerufene Wärme-' wirkung des Stromes dazu benutzt werden soll, diese Fehler zu verbessern.

Zur besseren Beleuchtung dieses Vorganges denken wir uns zwei benachbarte Ringe gestreckt, deren zwischen beiden liegende Isolationsschicht an der einen Stelle m schadhaft sein soll (Fig. 3).

Ware die Isolation vollständig gut im Stande, so ist der Strom gezwungen, durch die ganze Länge des Drahtes α über g hindurchzugehen, wobei er eine gewisse Summe von Widerständen zu überwinden hat. Ist dagegen die Isolation schadhaft, so wird er, falls der Widerstand der Isolation an dieser Stelle kleiner ist als die Summe der Widerstände auf der Strecke fiSifii ^an der Stelle m durch den Isolationsstoff hindurchtreten. Die hierbei auftretende Wärme Q. ist nach dem Joule'sehen Gesetz gleich 0,24 z'² w, wenn i die Strommenge und w den Widerstand an der schadhaften Stelle bezeichnet. Die bei unverletzter Isolation durch denselben Strom i hervorgerufene Wärme ist Q₁ = 0,24Z²W₁, wenn W₁ der Widerstand des Drahtes auf der Strecke f, g,f_x ist.

Die Wärmemenge Q. mufs sich also zu Q₁ verhalten wie »zuf,, da i sich gleich bleibt. w ist nun aber, wie vorhin erwähnt, kleiner als W₁ und man könnte nun leicht zu dem Schlüsse kommen, es müfste, da die bei schadhafter Isolation auftretende Wärmemenge Q kleiner ist als Q₁, die Erwärmung überhaupt kleiner sein. Um aber richtig zu schliefsen, mufs man die Flächen berücksichtigen, auf die

12. Auflage, ausgegeben am 3. Januar

sich die erzeugte Wärmemenge vertheilt; Q₁ vertheilt sich auf die grofse Strecke f, o,f_x, dagegen Q. nur auf die geringe Entfernung der Drähte bei m, so dafs unbedingt hier eine starke Erhitzung eintreten mufs, trotzdem die absolute Wärmemenge geringer ist.

Infolge dieser starken Erhitzung nun werden die Isolationsmängel beseitigt und ein Nachfliefsen des Wachses bewirkt. Dadurch wird die Isolation wieder vollständig, und der Strom ist nun gezwungen, durch den Draht zu fliefsen; da sich die hierbei auftretende Wärmemenge Q₁ nun auf eine so grofse Strecke vertheilt, ist die Erwärmung der einzelnen Punkte nur eine geringe — der nöthige Querschnitt mufs natürlich vorher berechnet werden — und die Vorrichtung dadurch vor Beschädigungen gesichert.

Wird schliefslich .der Ring nicht mehr warm, so wird demselben ein Oelanstrich und hierauf ein Lackanstrich d verliehen.

Die Ringe werden derart verwendet, dafs mehrere derselben über einander geschichtet und durch zwischengelegte Glasplatten von 15 bis 20 mm Dicke von einander getrennt werden. Es .ist dann ein Ueberschlagen von Funken auch zwischen den einzelnen Ringen nicht mehr zu befürchten.

Wie ersichtlich, liegt das Wesen der Erfindung darin, jedwede Feuchtigkeit aus den Ringen zu entfernen und jeden Hohlraum, wie klein derselbe auch sei, zu vermeiden. Nur auf diese Weise können Kurzschlüsse verhindert werden.

Bezeichnend ist vor allem, dafs die nach dem Kochen des Ringes und dem Zusammenpressen immer noch vorhandene Feuchtigkeit und die ebenfalls noch vorzufindenden Hohlräume mit Bestimmtheit durch den vorläufigen Betrieb der Transformatorringe beseitigt werden, weil eben offenbar gerade dort, wo Hohlräume und Feuchtigkeit vorhanden sind, am leichtesten Kurzschlüsse und Erwärmung eintreten, so dafs also die Verdampfung der Feuchtigkeit und das Zusammenschmelzen des Wachses gerade an diesen Stellen die nothwendige Folge ist. Das bei der Erwärmung heständig fortgesetzte Anpinseln mit Wachs sorgt dann stets für Ersatz des durch das Zusammenschmelzen der Hohlräume absorbirten Wachses, sowie für Ausfüllung der beim Entweichen der Feuchtigkeit entstehenden neuen Hohlräume.

Zusammen mit den anderen Mitteln, Trennung durch Papierlagen, innige Verbindung durch Kochen und Pressen, sowie Schutz des Ringes durch äufseren OeI- und Lackanstrich, wird auf diese Weise ein Ring erzielt, der, ohne im geringsten warm zu werden, auf beliebige Zeit Spannungen von 30 000 Volt und mehr aushält.

Claims (1)

1. P ATENT-Anspruch:
   Verfahren zur Herstellung sekundärer Transformatorwickelungen für hohe Spannungen, darin bestehend, dafs die in Wachs gebetteten umklöppelten Wickelungen gekocht, hierauf geprefst und dann in vorläufige Benutzung genommen werden, wobei, so lange Erwärmen erfolgt, eine beständige Zuführung von Wachs vorgenommen wird, zum Zweck, die Feuchtigkeit zu verdampfen und die Hohlräume auszufüllen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.