DE872385C

DE872385C - Isolation arrangement for high-voltage coils, especially for dry-voltage converters

Info

Publication number: DE872385C
Application number: DES21167A
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl-Ing Dr Edler; Dipl-Ing Wilh Gebhardt; Georg Stauber
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-12-08
Filing date: 1950-12-08
Publication date: 1953-03-30

Description

Die., Herstellung _ der - Qberspannungswicklung von Trockentransformatoren macht sehr große Schwierigkeiten, weil sich eine Hochspannungsspule kaum dielektrisch dicht, - d* h. -ohne Gaseinschlüsse, mit festem Dielektriküin füllen und einkapseln läßt. Stoffe, die gut in alle Poren und Hohlräume des Spulenkörpers eindringen, schrumpfen beim Erstarren oder scheiden beim Härten andere Stoffe ab. Stoffe, die weniger stark schrumpfen und schon bei ihrer Verarbeitung genügend stark vorgehärtet sind, dringen nicht in die Poren und freien Kanäle des Spulenkörpers ein: Die Erfindung zeigt einen neuen Weg für eine Isolationsanordnung solcher Spulen. Erfindungsgemäß ist die Spule in reihengeschaltete Abschnitte so weit unterteilt, daß hinsichtlich der auf einen Abschnitt entfallenden. Spannung, ähnlich wie bei Niederspannungswandlern, etwaige Gaseinschlüsse in diesem Abschnitt unschädlich sind. Ferner sind die einzelnen Abschnitte gemeinsam in festes, jedoch sehr schwach leitendes Dielektrikum eingekapselt.The., Manufacture of the - surge winding of dry-type transformers is very difficult because a high-voltage coil is hardly dielectric dense, - d * h. -without gas inclusions, fill with solid dielectric and encapsulate leaves. Substances that penetrate well into all pores and cavities of the bobbin, shrink when solidifying or separate other substances when hardening. Fabrics that shrink less and are already sufficiently pre-hardened during processing do not penetrate the pores and free channels of the coil former: the invention shows a new approach for an insulation arrangement of such coils. According to the invention the coil is divided into series-connected sections so far that with regard to those allotted to a section. Voltage, similar to low voltage converters, any gas inclusions in this section are harmless. Furthermore, the individual Sections encapsulated together in solid, but very weakly conductive dielectric.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, in der die Fig. i und 2 Vorstufen,der Erfindung zeigen, wogegen in der Fig. 3 die Erfindung selbst dargestellt ist.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in i and 2 show preliminary stages of the invention, whereas FIG. 3 shows the invention itself is shown.

In Fig. i ist die Oberspannungswicklung eines Trockenspannungswandlers in vier Abschnitte i bis 4 unterteilt. 5, -6 sind die Anschlußleiter; 7 bis 9 sind die Verbindungsleiter für die einzelnen Abschnitte i bis 4. Jede Spule i bis 4 ist in Dielektrikum io eingehüllt. Außerdem ist die Hüllmasse mit leitenden Belägen durchzogen, die ineinandergeschachtelt sind. Der Belag i i, der an den Leiter 7 angeschlossen ist, umhüllt nur .die Spule.i. Der Belag'it2, von dem er .durch eine Isolierschicht 1.3 getrennt ist, ist mit der Verbindungsleitung 8 verbunden und umhüllt auf der einen Seite die Spulen 1, 2, auf der anderen Seite die Spulen 3, 4, von denen die Spule :I wieder für sich mit einem leitenden Belag 14 umgeben ist. Die leitenden Beläge erstrecken sich auch über den größten Teil der Anschlußleiter 5 und 6 und sind dort wie bei einer sog. Kondensatorklemme entsprechend gestaffelt. Der Belag 12 ist bei 15 leitend mit einem Innenbelag 16 eines für Prüfspannung bemessenen Isolierkörpers 17 verbunden. Der Körper hat auch einen äußeren, geerdeten Belag .iß, der jedoch die äußere Oberfläche der Anschlußisolatorenig frei läßt.In Fig. I is the high voltage winding of a dry voltage converter divided into four sections i to 4. 5, -6 are the connecting conductors; 7 to 9 are the connecting conductors for the individual sections i to 4. Each coil i to 4 is encased in dielectric io. In addition, the coating compound is covered with conductive coatings through which are nested. The covering i i, which is attached to the conductor 7 connected, only envelops .the coil.i. The covering, from which he ... by a Insulating layer 1.3 is separated, is connected to the connecting line 8 and envelops the coils 1, 2 on one side and the coils 3 on the other side, 4, of which the coil: I is again surrounded by a conductive coating 14 for itself. The conductive coverings also extend over most of the connecting conductors 5 and 6 and are staggered there like a so-called capacitor terminal. The lining 12 is conductive at 15 with an inner lining 16 dimensioned for test voltage Insulating body 17 connected. The body also has an outer, grounded covering .iß, which, however, leaves the outer surface of the connection insulators free.

Die Oberspannungswicklung des Wandlers ist im Ausführungsbeispiel nur in vier Abschnitte i bis 4 unterteilt. Tatsächlich wird man mit der Unterteilung meist viel weiter gehen müssen, wenn für die einzelnen Abschnitte die eingangs gestellten Forderungen erfüllt werden sollen. Eine solche kammerartige Unterteilung des Dielektrikums durch Leitbeläge bei Ineinandersc'hachtelung der einzelnen Beläge bringt den Vorteil, daß -für jeden einzelnen Wicklungsabschnitt nur die auf ihn entfallende Teilspannung maßgebend ist, auch wenn die Anordnung mit einer über der Betriebsspannung liegenden Prüfspannung geprüft wird. Hinsichtlich der Prüfung mit dieser Prüfspannung, verhält sich .der ganze Wicklungskörper wie ein festes Ganzes, das über seine ganze Oberfläche das gleiche Potential hat und deshalb ähnlich wie eine Stromwandlerwicklung oder ein Durchführungsleiter isoliert werden kann.The high-voltage winding of the converter is in the exemplary embodiment only divided into four sections i to 4. Indeed you will with the subdivision usually have to go much further if the initially provided for the individual sections Requirements are to be met. Such a chamber-like subdivision of the dielectric with guide coverings when nesting the individual coverings has the advantage of that -for each individual winding section only the partial voltage allotted to it is decisive, even if the arrangement with a voltage above the operating voltage Test voltage is checked. Regarding the test with this test voltage, behaves the whole winding body like a solid whole that covers its entire surface has the same potential and therefore similar to a current transformer winding or a bushing conductor can be isolated.

An den Verhältnissen ändert sich nichts Wesentliches, wenn, wie Fig. 2 zeigt, der Anschlußleiter 5 und die Beläge 11, 12 durch hochohmsche Widerstände 2o- miteinander verbunden würden. Auch dann würde sich keine wesentliche Änderung ergeben, wenn man die einzelnen Beläge ni, 111z-, wie bei 21 angedeutet, unterteilen und durch hochohmsche Widerstände 22 verbinden würde. Mit dieser Unterteilung könnte man nun immer weiter gehen.Nothing essential changes in the circumstances if, as in Fig. 2 shows the connection conductor 5 and the pads 11, 12 by means of high-ohmic resistances 2o- would be connected to each other. Even then, there would be no major change result if the individual linings ni, 111z-, as indicated at 21, subdivide and would connect through high-ohmic resistors 22. With this subdivision could you now go on and on.

Im Grenzfall erhält man dann ein schwach leitendes Dielektrikum, das sämtliche Spulenabschnitte einschließt. Dadurch gelangt man zum Erfindungsgegenstand, den Fig. 3 in einem Ausführungsbeispiel zeigt. Die Wicklung ist in einzelne Abschnitte 31 unterteilt. Diese Abschnitte sind in nur schwach leitendes Dielektrikum 32 eingekapselt. Die Kapsel hät einen leitenden Belag 33, der mit der ,Mitte 34 der Gesamtwicklung und mit einem innen leitenden Belag, 16 des Isolierkörpers 17 verbunden ist. Die Beläge hören bei den Durchführungsisolatoren i9 auf. Durch .die Einhüllung der Wicklungsabschnitte in isolierende und nur schwach leitende Masse erhält man eine hervorragende Potentialsteuerung innerhalb dieser Masse. Im einzelnen ergeben sich ähnliche Verhältnisse wie bei der Anordnung nach Fig. i, d. n. es können für die einzelnen .Wicklungsabschnitte 31 auch Gaseinschlüsse od. dgl. in Kauf genommen werden, ohne daß sich dies störend bemerkbar macht.In the borderline case, a weakly conductive dielectric is obtained that encloses all coil sections. This leads to the subject matter of the invention, which FIG. 3 shows in an exemplary embodiment. The winding is divided into individual sections 31. These sections are encapsulated in only weakly conductive dielectric 32. The capsule has a conductive coating 33 which is connected to the middle 34 of the overall winding and to an internally conductive coating 16 of the insulating body 17. The coatings stop at the bushing insulators i9. By encasing the winding sections in insulating and only weakly conductive mass, excellent potential control is obtained within this mass. In detail, similar conditions are obtained as in the arrangement of FIG. I, dn can for each .Wicklungsabschnitte 31 od and gas inclusions. Like. Be accepted without this becomes disturbing.

Claims

Claim: Insulation arrangement for high-voltage coils, in particular dry-voltage converters, characterized in that the coil is subdivided into series-connected sections (31, Fig. 3) to such an extent that any gas inclusions in this section are harmless with regard to the voltage applied to a section (31) that the individual sections (31) are encapsulated together in solid, but weakly conductive dielectric (3 , 2).