DE892165C

DE892165C - Isoliertransformator zur Speisung von auf hohem Gleichspannungspotential befindlichen Apparaten, z. B. Kathoden von Stromrichtern usw.

Info

Publication number: DE892165C
Application number: DES4869D
Authority: DE
Inventors: Richard Dr-Ing Elsner
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1942-11-19
Filing date: 1942-11-19
Publication date: 1953-10-05

Description

Isoliertransformator zur Speisung von auf hohem Gleichspannungspotential befindlichen Apparaten, z. B. Kathoden von Stromrichtern usw. Bei hohen Gleichspannungen ist es vielfach zweckmäßig, die Isoliertransformatoren, welche zur Speisung von Apparaten, z. B. der Kathoden von Stromrichtern, benutzt werden, wie .dies schon von Wechselspannungswandlern her bekannt ist, in Kaskadenschaltung derart anzuordnen, daß die volle Gleichspannung von mehreren, auf verschiedenen Kernen liegenden Isolierschichten aufgenommen wird. Der Transport der elektrischen Energie wird dabei über Schubwicklungen bewerkstelligt, die durch die Eisenkerne magnetisch mit der speisenden Wicklung verkettet sind. Die Eisenkerne befinden sich dabei auf einem Zwischenpotential der Hochspannung und werden im allgemeinen lediglich durch die natürlichen Kapazitäten gesteuert, welche gegen.Erde und gegen die auf den Kernen liegenden Wicklungen vorhanden sind. Während eine solche Steuerung bei Wechselspannung bei geeigneter Bemessung der Kapazitäten immer ausreicht, um die den Isolationsstärken entsprechende Spannungsaufteilung auf die Kerne und die damit verbundenen Zwischenarmaturen zu ereichen, kann bei Anschluß eines Isoliertransformators an ein Gleichspannungsnetz, bei dem kein Ladestrom fließt und daher auch die kapazitive Steuerung unwirksam ist, der Fall eintreten, daß bei Verschmutzung, Tau oder Nebel, durch Ungleichmäßigkeiten der auf den hintereinandergeschalteten Isolierstrecken sich bildenden leitenden Schichten die Spannungsverteilung längs der Kaskadenschaltung sehr ungleichmäßig wird.
Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nachteil zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird parallel zu den natürlich sich bildenden leitenden Schmutzschichten od. dgl. auf den Isolierstrecken z. B. durch Aufspritzen oder Einglasieren künstlich eine halbleitende Schicht von solchem Ohmwert aufgebracht, daß dadurch auf jeden Fall auch bei stärkerer Verschmutzung der Isolierstrecken noch eine gleichmäßige Spannungsverteilung an der Kaskade gesichert ist. Die auf den Isolator aufgebrachte halbleitende Schicht soll dabei also einen Strom aufnehmen, der den durch die Verschmutzungsschicht fließenden Ableitungsstrom auch im ungünstigsten Fall etwa um eine Größenordnung übertrifft.
Die Zeichnung zeigt .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Kaskadenisoliertransformator mit einem dreiteiligen Porzellangehäuse, das beispielsweise mit Öl oder einem anderen isolierenden flüssigen oder gasförmigen Medium gefüllt sein kann. li, 'i' und i" sind Porzellanisolatoren, die aufeinandergeschichtet das Gehäuse für den Isoliertransformator ergeben. a, 2' und 2" sind metallische Fuß- bzw. Zwischenarmaturen, die zum Verbinden der einzelnen Porzellanisolatoren dienen. Mit 3 ist die metallische Kopfelektrode angedeutet. 4 und sind die auf Zwischenpotentialen liegenden und mit den entsprechenden, in gleicher Höhe angeordneten Armaturen 2 bzw. 2' galvanisch verbundenen Eisenkerne. Mit 5 sind Strahlungskappen für die Zwischenarmaturen angedeutet. 6 ist die auf Niederspannung befindliche speisende Primärwicklung. 7 ist die mit dem auf Hochspannungspotential befindlichen Gerät, z. B. der Kathode eines Stromrichters verbundene Sekundärwicklung, 8 sind Schubwicklungen, die einpolig mit den zugehörigen Eisenkernen verbunden sind, während io ebenfalls Schubwicklungen zur Kopplung der magnetischen Felder der beiden getrennten Eisenkerne darstellen. Die Wicklungen io sind, ebenso wie die Wicklungen 6 und 7, beispielsweise für ein Viertel der gesamten Gleichspannung gegenüber dem zugehörigen Eisenkern isoliert. Als leitende Schicht ist auf der Innenfläche der Porzellanisolatoren ein aus hochohmigem Stoff bestehender wendelförmiger Belag 9 aufgebracht, der nachträglich einglasiert sein kann. Je nach dem gewünschten Ohmwert können sehr viel oder wenige Wendel durch nachträgliches Eindrehen in den als zusammenhängende Schicht aufgebrachten Belag 'hergestellt werden. Der leitende Belag kann sowohl auf der Innenfläche der Porzellanisolatoren als auch auf der Außenfläche angebracht werden. Sind die Isolatoren nicht aus keramischem Stoff, sondern aus organischen Stoffen hergestellt, dann wird der hochohmige Belag, der in Öl oder anderen Kohlenwasserstoffeh unlöslich sein muß und demnach zweckmäßig aus Metall besteht, aufgespritzt oder aufgesprüht, beispielsweise mittels des Shoopschen Spritzverfahrens. Der Ohmwert des Belages ist selbstverständlich so zu wählen, daß er um eine Größenordnung unter dem Ohmivert der natürlich sich auf dem Isolator bildenden Niederschlagsschichten aus Schmutz, Tau oder Nebel liegt.
Die Erfindung hat den großen Vorteil, daß sie mit einfachen Mitteln, ohne daß ein zusätzlicher getrennter Spannungsteiler benutzt wird, die richtige Spannungsverteilung an dem Kaskadentrans.-formator.erreicht.

Claims

PATENTANSPRL'CIIE: i. Isoliertransformator zur Speisung von auf hohem Gleichspannungspotential befindlichen Apparaten, z. B. Kathoden von Stromrichtern usw., der aus mehreren in Kaskaden geschalteten Wicklungen und gegebenenfalls mehreren mit diesen Wicklungen verketteten Kernen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung an der Kaskadenschaltung und den Eisenkernen parallel zu den auf dem Isoliergehäuse des Transformators sich bildenden leitenden Schmutzschichten od. dgl. eine hochohmige leitende Schicht' od. dgl. auf diesem angebracht ist, die eine leitende Verbindung zwischen der Hochspannungselektrode, den Eisenkernen und den Zwischenarmaturen sowie der Fußelektrode herstellt.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht als wendelförmiger Belag auf der Innen- oder Außenseite des Transformatorgehäuses aufgebracht ist.
3. Transformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gehäusen aus keramischen Stoffen, insbesondere Porzellan, der leitende Belag einglasiert ist.
4. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Isoliergehäusen aus organischen Isolierstoffen der 'halbleitende Belag aus in Öl oder anderen Kohlenwasserstoffeh unlöslichen Stoffen, z. B. hochohmigem Metall besteht, der auf das Isoliergehäuse aufgespritzt oder aufgesprüht ist.
5. Transformator nach Anspruch,i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohmwert des hochohmigen Belags um eine Größenordnung unter dem Ohmwert der natürlich sich bildenden Niederschlagsschichten, z. B. aus Schmutz, Tau oder Nebel, liegt.