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Wicklungsanordnung und -schaltung, insbesondere für einphasige Hflchstleistungs-
und Höchstspannungstransformatoren und Drosselspulen Bei Einp'hasentransformatoren
größter Leistung und Spannung ist man mit Rücksicht auf die Profilgängigkeit beim
. Bahnversand vielfach gezwungen, die Wicklungen .auf mehrere Schenkel zu verteilen.
Bekannt ist es, die Wicklungen als mehr-. lagige Zylinderwicklung auf zwei Schenkeln
eines gemeinsamen Eisenkerns unterzubringen und sie so zu schalten, daß jeweils
ein Wicklungszylinder des einen Schenkels mit einem gleichliegenden Wicklungszylinder
des anderen Schenkels in Reihe liegt.
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Aufgabe .der Erfindung ist es, eine besonders günstige Wicklungsanordnung
und -schaltung zu schaffen, bei der die Hochspannungswic.klung auf ein Mehrfaches
von zwei Schenkeln sich ohne besondere Umstände verteilen läßt und bei der insbesondere
die Verbindungsleitungen der Wicklungen zwischen den Schenkeln sowie die Zu- und
Ableitungen elektrisch günstig und insbesondere raumsparend verlegt sind.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch, erreicht, daß man die als Lagenwicklung
ausgeführte Hochspannungswicklung auf vier Schenkel gleichmäßig verteilt und so
schaltet, daß einerseits die Wicklungen je zweier benachbarter Schenkel parallel
geschaltet sind und andererseits .die parallel geschalteten Wicklungslagen der einen
Schenkelgruppe
abwechselnd mit den gleichliegenden, ebenfalls parallel
geschalteten Wicklungslagen der anderen Schenkelgruppe in Reihe liegen.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden: Fig.
i zeigt eine ungünstige Wicklungsanordnung mit auf vier .Schenkeln i bis 4 aufgeteilter
Logenwicklung 5, 6, 7 und B. Auch hier sind zwei Gruppen von Wicklungen gebildet,
nämlich die beiden parallel geschalteten Wicklungen 5 und 7, die an die Zuleitung
9 angeschlossen sind, und die beiden Wicklungen 6 und 8, die gleichfalls parallel
geschaltet sind. Die einzelnen Lagen dieser Wicklungen, die der Einfachheit halber
nur aus zwei Lagen bestehend angenommen sind, sind über die Verbindungsleitungen.
io bzw. ii mit den Wicklungen 5 und 7 derart in Reihe geschaltet, daß abwechselnd,
die Lage des einen Schenkels, z. B. die Lage 5' des .Schenkels i, mit der entsprechenden
Lage des anderen Schenkels, z. B. mit der Lage 6' des Schenkels 2, in Reihe liegt.
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Da die Wicklungen der beiden .Schenkelgruppen 1, 3 und 2, 4 parallel
liegen, muß von der äußersten Lage der Wicklung 6 eine besondere Schaltverbindung
12 zu der Ableitung 13 verlegt werden. Wegen des herrschenden Potentialunterschiedes
gegenüber der Wicklung 7 und dem dadurch bedingten Abstand .kann diese Leitung einerseits
nicht im gemeinsamen Isolationsverband der Wicklungen und andererseits nur schwer
in dem zur Verfügung stehenden Raum des Kessels verlegt werden. Es ergibt sich also
eine hochspannungstechnisch ungünstige Konstruktion, wenn man .die Wicklungsanordnung
gemäß Fig. i ausführt.
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Alle diese Schwierigkeiten lassen sich bei der Anordnung nach der
Fig. 2, die eine beispielsweise Wicklungsanordnung und -schaltung gemäß der Erfindung
wiedergibt, vermeiden. Die Eisenkernschenkel sind hier wieder mit i bis 4 bezeichnet.
Die vier auf diese Schenkel aufgeteilten, aus mehrlagigen Zylinderwicklungen bestehenden
Hochsp.annungswicklungsteile tragen in Übereinstimmung mit Fig. i die Bezeichnung
5 bis B. Zum besseren Verständnis der Schaltung sind im gezeigten Ausführungsbeispiel
je drei Wicklungslagen, z. B. 5.1, 52, 53 bei Wicklung 5, 61, 62 und. 63.
bei Wicklung 6 usw., angedeutet. Die Länge der Wicklungslagen nimmt mit zunehmendem
Durchmesser nach außen ab. 9 ist die eine beispielsweise mit dem Sternpunkt 9o verbundene
Anschlußleitung. Diese ist an die Wicklungslage 5i der Wicklung 5 angeschlossen.
Über die Verbindungsleitung ioo ist die Lage 51 parallel mit der Lage 61 der auf
dem Schenkel: 2 sitzenden Wieklung6 geschaltet. Am anderen Ende, nämlich auf der
unteren Stirnseite, sind. die beiden Wicklungslagen 51 und 61 durch die Paral.lelschaltverbindu.ng
ioi verbunden, während die Lage 61 auf dieser Stirnseite außerdem noch, mit dem
auf .der .gleichen Stirnseite befindlichen Ende der Wicklungslage 71 der auf dem
Schenkel 3 sitzenden Wicklung 7 vermittels der Leitung io2 und über die von dieser
Lage 71 wegführende Verbindungsleitung io3 noch mit der Lage 81 der auf dem Schenkel
4 sitzenden Wicklung 8 verbunden ist. Die beiden Wicklungslagen 71 und 81 sind also
wie die Lagen 51 und 61 parallel geschaltet und liegen außerdem mit den Lagen 51
und 61 in Reihe. An ihrem oberen Ende sind die Lagen 71 und 81 vermittels der Leitung
io4 miteinander verbunden und über eine von der Lage 7i wegführende Verbindungsleitung
105, die zu der zweiten Wicklungslage 62 der Wicklung 6 führt und wieder mittels
der Leitung i o.6 mit der zweiten Wicklungslage: 52
parallel geschaltet ist,
in. Reihe geschaltet. Auf der anderen Stirnseite sind die Lagen. 52 und 62 durch
die Parallelschaltverbindung io7 verbunden, während die von der Wicklungslage 62
wegführende Schaltverbindung io8 die .über die Parallelschaltverbindung iog parallel
geschalteten Wicklungslagen 72 und 82 in Reihe zu diesen legt. iio ist eine Parallclschaltverbindung
für die Wicklungslagen 7@2 und 82 auf der oberen Stirnseite und i i i eine Reihenschaltverbindung,
die die Wicklungslagen 53 und 63., die über die Leitung i 12 parallel geschaltet
sind, in Reihe mit den Lagen 72 und 82 schaltet. 113 ist -die untere Schaltverbindung
der Wicklungslagen 53 und 63 und 114 die Reihenschaltverbindung für die vermittels
der Parajlelschaltverbindungen 115 bzw. 116 parallel geschalteten Wicklungslagen
73 und 83. Mit 13 ist die an die Wicklungslage 83 gelegte Anschlußleitung bezeichnet.
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Die Fig. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild der vorbeschriebenen
Schaltung. Die Bezugszeichen sind hier in Übereinstimmung mit der Fig. 2 gewählt.
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Wioklungsanordnungen gemäß der Erfindung haben den großen Vorteil,
daß sich die Schaltung auf ein beliebig Vielfaches von zwei Schenkeln bei Vorliegen
einer entsprechend großen Leistung ohne Umstände erweitern läßt. Da zwischen den
parallel geschalteten Wicklungsteilen der Wicklungen 5 und 6 bzw. 7 und 8 kein Spannungsunterschied
besteht, kann hier das Kernfenster auf ein Kleinstmaß herabgedrückt werden. Damit
wird aber nicht nur das Gewicht des Apparates, sondern es werden auch seine Abmessungen.
beträchtlich verkleinert. Besonders wichtig ist es, daß sowohl die Parallelschaltverbindungen
als auch die Reihenschaltverbindungen bei der erfindungsgemäßen Schaltung innerhalb
der sämtliche Wicklungsteile aller Schenkel gemeinsam umfassenden äußeren Isolierverschalung
durchgeführt werden können. Die äußere Isolierverschalung, die bei Höchstspannungen
als Isolierung gegen Erde notwendig ist, wird durch diese neuen Schaltverbindungen
in keiner Weise beeinträchtigt und kann die .geometrisch einfachste Form erhalten.
Besondere Isolationen für die Parallelschaltverbindungen und Reihen.schaltverbind-ungen
können, nachdem diese Teile nunmehr innerhalb des Isolationsverbandes verlegt sind,
gespart. werden. Das Wichtigste dabei ist aber, daß außerhalb der Wicklung für diese
Verbindungen 'kein zusätzlicher Ramm erforderlich ist. Da die einzelnen Lagen der
Wicklung mit zunehmendem Durchmesser in ihrer Wicklungslänge abnehmen, können die
Schaltverbindungen jeweils auf der
gleichen Wicl:luiig:s:it.e angebracht
werden, wo sie sich hier treppenförmig nach außen staffeln können und damit eine
elektrische .Spannungsleiter bilden entsprechend dem gestuften Potential der einzelnen
Verbindungen. Außerdem sind die Schaltverhindungen nicht nur bequem zugänglich,
sondern auch noch übersichtlich angeordnet.