DE894419C - Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformers - Google Patents
Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformersInfo
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Description
Isolationsanordnung für Hochspannungseinphasentransformatoren Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolationsanordnung für Hochsplannungseinphasentransformatoren oder Drosselspulen, deren Hochspannungswicklung aus zwei parallel geschalteten, auf zwei Kernschenkelni angeordneten Wicklungsteilen besteht, die von einer gemeinsamen Isolierhülle eingeschalt sind. Bei Hochspannungstransformatoren füllt man einerseits den zwischen Hochvoltwicklung und Niederspannungswicklung und andererseits .den. zwischen der außenliegenden Hochvoltwicklung und dem Kessel befindlichen Räum vielfach voll mit festem Isolierstoff aus, weil man dadurch kleine Gesamtabmessungen des Transformators bekommt, die wieder mit Rücksicht auf die Profilgängigkeit und das Gewicht erwünscht sind. Da zwischen den beiden parallel geschalteten Hochvoltwicklungsteilen keine Spannungsunterschiede bestehen, .ist die auf die, Hochvoltwicklung aufgebrachte und den Raum bis zur Kesselwand ausfüllende Isolation nicht durch .das Kernfenster hindurchgeführt, sondern sie umschließt als gemeinsame Isolierhülle die auf den getrennten Kernschenkeln untergebrachten. Hochvoltwicklungsteile. Dadurch können die beiden. Kernschenkel bis auf ein Kleinstmaß zusammengerückt werden. Die Kernfensterbreite wird also kleiner und damit das Kerngewicht und: auch die Länge des Gerätes.Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformers The The invention relates to an isolation arrangement for high voltage single-phase transformers or choke coils, the high-voltage winding of which consists of two parallel-connected, there is winding parts arranged on two Kernschenkelni, which are of a common The insulating sleeve are switched on. In the case of high-voltage transformers, on the one hand, you fill up the between high-voltage winding and low-voltage winding and on the other hand .den. between the external high-voltage winding and the boiler in many cases full of solid insulating material, because this means that the overall dimensions of the Transformer, which again takes into account the profile and the Weight are desired. Because between the two high-voltage winding parts connected in parallel there are no voltage differences. is the one applied to the high-voltage winding and the insulation that fills the space up to the boiler wall is not through the core window passed through, but it encloses as a common insulating sheath on the housed separate core legs. High-voltage winding parts. This allows the two. Core legs are moved together to a minimum. The core window width becomes smaller and with it the core weight and: also the length of the device.
Nachteilig bei- der beschriebenen Isolationsanordnung ist, daß sich zwischen den beiden Hochvoltwicklungen einerseits und: .der diese beiden Wicklungen gemeinsam umschließenden Isolierhülle, die sich von einem Wicklungsschenkel zum anderen als gerades Stück erstreckt, ein freier Zwickelraum bildet, der nicht von Isolierstoff ausgefüllt ist. Solche Zwickelräume sind elektrisch höchst unerwünscht, da sich hierdurch in dem Bereich höchster Feldstärke, nämlich an den Stellen, wo. sich die- äußere Isolierhülle von den Hochvaltwicklungen ablöst, Kriechstrecken- und Ölschichten bilden, die besonders deshalb nicht zugelassen werden können, da sie im Gebiet höchster Feldstärke liegen.The disadvantage of the insulation arrangement described is that between the two high-voltage windings on the one hand and: of these two windings jointly enclosing insulating sleeve that extends from one winding leg to the other than a straight piece, forms a free gusset space that is not of Filled with insulating material is. Such interstices are electrical highly undesirable, since this results in the area of the highest field strength, namely in the places where. the outer insulation sheath separates from the high voltage windings, Form creepage and oil layers, which are especially not permitted for this reason because they are in the area with the highest field strength.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Isolationisanordnung für die angegebene Art von Wicklungsanordnungen zu schaffen, die einerseits nur wenig Isolierstoff erfordert und d-ie andererseits gefährliche, im Gebiet hoher Feldstärke liegende Zwickelräume vermeidet, so daß Überschläge und Beschädigungen mit Sicherheit vermieden werden.The object of the invention is to provide a simple isolation arrangement for to create the specified type of winding arrangements that on the one hand only little Requires insulating material and the other hand dangerous, in the area of high field strength avoids lying gusset spaces, so that rollover and damage with certainty be avoided.
Gemäß der Erfindung ist zur Verkleidung der zwischen den beiden, außenliegenden Hochvoltwicklungsteilen und der diese gemeinsam umgebenden Isolierhülle entstehenden Zwickelräume die gemeinsame Isolierhülle auf der Länge der Zwickelräume so aufgespalten und aufgebogen, daß die abgespaltenen Hüllenteile unter Belassung- von kleineren freien: Zwischenräumen zwischen sich die Zwickelräume, weitgehend ausfüllen.According to the invention, the lining between the two, external ones is used for cladding High-voltage winding parts and the insulating sleeve that surrounds them together Gusset spaces split the common insulating sleeve along the length of the gusset spaces and bent open that the split-off shell parts leaving smaller ones free: the gusset spaces between them, largely fill up.
An. Hand der Zeichnung, die in der Fig. i die bisherige Isolationsanordnung mit nicht ausgefüllten Zwickelräumen und in den Fig. 2 bis 8 Anordnungen. zeigt, bei denen die Zwickel gemäß der Erfindung vermieden sind, soll die Erfindung näher erläutert werden.At. Hand of the drawing, which in Fig. I the previous insulation arrangement with unfilled interstices and in FIGS. 2 to 8 arrangements. shows, in which the gussets are avoided according to the invention, the invention is intended to be more detailed explained.
Fig. i zeigt eine Draufsicht auf einen Einphasentransformator, der senkrecht zu den Kernschenkeln durchschnitten ist. Mit i sind die beiden Kernschenkel bezeichnet, von denen jeder je einen Hochvoltwicklungstei.l 2 bzw. 2' und einen -Niedervoltwicklungsteil 3 bzw.3' trägt. Die Hochvoltwicklungen beider Schenkel sind parallel geschaltet. Der zwischen der außenliegenden Hochvoltwicklung und der innenliegenden Niedervoltwicklung befindliche Raum ist vollständig mit festem Isolierstoff 4 ausgefüllt. 5 ist eine auf der Hochspannungswicklungsn,ußenseite aufgebrachte Isolation, d:ie den ganzen Raum bis zur Kesselwand So ausfüllt. Ein kleiner Teil 6 dieser Isolation kann. sich durch das Kernfenster erstrecken, das mit Rücksicht darauf, daß zwischen den beiden Hochspannungswicklungsteiien 2 und 2.' kein Spannungsunterschied herrscht, so groß bemessen. ist, daß die beiden Wicklungen mit ihrer durchgehenden Isolationsauflage 6 gut anbringbar sind. Mit 7 sind :die- sich zwischen den Hochvoltwicklungen 2 und 2' einerseits und der gemeinsamen: Isolierhülle 5 andererseits bildenden freien Zwickelräume bezeichnet. Besonders die Ecken, 8, -in denen sich die Isolierhülle 5 von den Hochvoltwicklungen 2 und ä ablöst und in den die beiden Wicklungen, verbindenden geraden Wandteil 9 übergeht, stellen wegen der dort herrschenden. starken! Feldkonzentration. äußerst gefährliche Stellen der Isolationsanordnung dar.Fig. I shows a plan view of a single-phase transformer, the is cut through perpendicular to the core limbs. With i are the two core legs denotes, each of which has a high-voltage winding part 2 or 2 'and one -Low-voltage winding part 3 or 3 'carries. The high-voltage windings of both legs are connected in parallel. The one between the external high-voltage winding and the The space inside the low-voltage winding is completely covered with solid insulating material 4 filled out. 5 is one applied to the high voltage winding outside Isolation, which fills the whole room up to the boiler wall. A small part 6 this isolation can. extend through the core window that with consideration that between the two high-voltage winding parts 2 and 2. ' no voltage difference prevails, so big. is that the two windings with their continuous Insulation pad 6 can be easily attached. With 7 are: the- between the high-voltage windings 2 and 2 'on the one hand and the common: insulating sleeve 5 on the other hand forming free Called gusset spaces. Especially the corners, 8, -in which the insulating sleeve is 5 is detached from the high-voltage windings 2 and a and in the one connecting the two windings straight wall part 9 passes over, because of the prevailing there. strengthen! Field concentration. represent extremely dangerous areas of the insulation arrangement.
Die Fig. 2 zeigt, wie durch die erfindungsgemäß,. Aufspaltung des geraden Wandteiles 9 der Isolierhülle 5 und Ausbuchtung der aufgespaltenen Isolationsteile io gemäß der Erfindung nach der Richtung rder Zwickelspitze zu der Zwickelraum so weit verkleinert werden kann, daß nunmehr ein ganz kleiner Restzwickel i i übrigbleibt. Dieser Restzwickel liegt aber bereits außerhalb des Gebietes hoher Feldstärke und ist deshalb elektrisch völlig ungefährlich. In dem sonst gefährlichen Zwickelgebiet bei 8 ist nunmehr durch ein längeres Anschmiegen der aufgespaltenen Isolationsteile io am Wicklungsumfang die Bildung eines großen gefährlichen Zwickelgebietes vermieden.Fig. 2 shows how by the invention. Splitting of the straight wall part 9 of the insulating sleeve 5 and bulge of the split insulation parts io according to the invention in the direction of the gusset tip to the gusset space so can be made much smaller that now a very small residual gusset i i remains. However, this residual gusset is already outside the area of high field strength and is therefore completely harmless electrically. In the otherwise dangerous gusset area at 8 is now due to a longer nestling of the split insulation parts io avoided the formation of a large, dangerous wedge area on the circumference of the winding.
Die zwischen den aufgespaltenen Isolierteilen beim Aufbiegen bzw. Ausbauchen dieser Spaltteile entstehenden freien kleinen Zwischenräume 12 (Fig. 3) sind ungefährlich. Nach Fig. 5 können sie beliebig klein gehalten werden. Die Zwischenräume erweitern. sich in Richtung .des schwächer werdenden Feldes.The between the split insulating parts when bending or Bulging of these split parts resulting free small spaces 12 (Fig. 3) are not dangerous. According to FIG. 5, they can be kept as small as desired. the Expand spaces. in the direction of the weaker field.
Die einzelnen Isolierteile können, wie .dies die Fig.2 zeigt, so aufgespalten werden, daß die äußerste Spaltluge in ihrer bisherigen, die beiden Hochvoltwicklungen verbindenden. geraden @Geistalt verbleibt, während die jeweils nächst innenliegende Spaltlage gegen die nächst äußere zunehmend ausgebuchtet ist. Die Aufspaltung kann aber auch, wie dies die Fig. 3 zeigt, so vorgenommen sein, daß sämtliche Spaltlagen 13 möglichst dem Ni:veaulinienverlauf des elektrischen Feldes folgen. In diesem Fall ist auch die äußerste Spaltlage etwas gegen die Zwickelspitze zu durchgebogen.The individual insulating parts can, as shown in FIG. 2, split up that the outermost gap line in its previous one, the two high-voltage windings connecting. straight @Geistalt remains, while the next inner Gap position against the next outer is increasingly bulged. The split can but also, as shown in FIG. 3, be made so that all gap positions 13 follow the curve of the electric field as near as possible. In this In this case, the outermost gap layer is also slightly bent towards the gusset tip.
Die zwischen den einzelnen Spaltlagen beim Ausbauchen .derselben gebildeten Zwischenräume können durch feste Isolierstoffe - ausgefüllt sein. Unter Umständen genügt es aber schon, wenn, wie Fig. 4 an Hand eines Wicklungsquerschnittes durch das Zwickelgebiet zeigt, im Hochspannungseingangsgebiet auf einem Teil .der Wicklungslänge die Zwischenräume 12 mit festem Isolierstoff 14 ausgefüllt sind.The ones formed between the individual gap layers during bulging .the same Gaps can be filled with solid insulating materials. In certain circumstances But it is already sufficient if, as shown in FIG. 4, on the basis of a winding cross-section the gusset area shows, in the high voltage input area, on part of the winding length the spaces 12 are filled with solid insulating material 14.
Um das Aufbiegen der Isolierhüllenteile im Z.wickelgebiet möglichst günstig und bequem zu gestalten., können die durchzubiegenden Spaltteile aus besonders geformten und für sich hergestellten Teilen 13 gebildet werden (Fig. 3), die mit entsprechender Ü:berlappung bei 13' an die einzelnen Lagen 13" der die Wicklung umschließendem Isolierhülle 5 angeschlossen sind.In order to avoid bending the insulating sleeve parts in the gusset area as much as possible cheap and convenient to make., can be bent from splits especially Shaped and manufactured parts 13 are formed (Fig. 3) with corresponding Ü: overlap at 13 'on the individual layers 13 "of the winding enclosing insulating sleeve 5 are connected.
Wenn besonderer Wert auf die Verkleinerung der Zwischenräume r2 gelegt wird, können die ausgebauchten Formstücke, wie .dies die Fig. 5 veranschaulicht, auch aus zwei oder auch mehreren einzelnen Formstücken, z. B. 130 und 13V zusammengesetzt werden, die dann jeweils mit der entsprechenden Lage 132 der Wicklungsisolation überlappt verbunden; sind. Empfehlenswert ist es, die Wicklungsstirnisolation aus Kappenringen 15 zu machen, wie dies die Fig. 6 zeigt. Diese Kappenringe können so hergestellt sein, daß an einen gemeinsamen, sich über die Stirnen der Wicklungen 2 und 2' erstreckenden ebenen. Teil 15 senkrecht anstoßende Flanschringe anschließen, von denen der eine, 16, in den Raum zwischen der Hochvolt- und Niedervoltwicklung nagt und dort mit entsprechenden Isolierzylindern 17 die Isolation bildet, während der andere, auf der Außenseite der Wicklung verlaufende Flanschring 18 sich zusammen mit den entsprechenden Isolierringen I3" und den Zwickelisolatiansteilen 13 (Fig.3) zu der Hochvoltwicklungsaußenisolation ergänzt. Im Zwicke:lgeWet müssen demnach die äußeren Flanschringe i8: entsprechend den Zwickelisolationsteileni 13 ausgebaucht sein, damit sie sich mit .diesen überlappen können. Die Kappen können auch geteilt aus sich überlappenden, Wickelringen hergestellt sein, wie dies Fig. 8 zeigt.If special emphasis is placed on reducing the spaces r2, the bulged fittings, as illustrated in FIG. 5, can also consist of two or more individual fittings, e.g. B. 130 and 13V are put together, which then each connected to the corresponding layer 132 of the winding insulation in an overlapping manner; are. It is advisable to make the winding frontal insulation from cap rings 15, as shown in FIG. 6. These cap rings can be made so that on a common plane extending over the ends of the windings 2 and 2 '. Part 15 connect vertically abutting flange rings, one of which, 16, gnaws into the space between the high-voltage and low-voltage windings and forms the insulation there with corresponding insulating cylinders 17 , while the other flange ring 18, which runs on the outside of the winding, merges with the Corresponding insulating rings I3 "and the gusset insulation parts 13 (Fig.3) added to the high-voltage winding outer insulation. In the Zwicke: lgeWet, the outer flange rings i8: must be bulged in accordance with the gusset insulation parts 13 so that they can overlap with them. The caps can also be divided be made of overlapping, winding rings, as shown in FIG.
Um zu einfachen Formgebilden für die Stirnisolation zu kommen, können im Bereich der Zwickelräume besonders geformte Kappenzwickelstücke- verwendet werden, die, wie! Fi:g. 7 in perspektivischer Ansicht zeigt, ausgebildet sind. i9 ist eine entsprechend dem Zwickel geformte ebene Isolierplatte. An diese schließt sich rechtwinklig ein der jeweiligen Ausbuchtung der einzelnen Spaltisolationsteile entsprechend gebogener Kragen 2o an. Die gesamte Stirnisolation ist in den Zwickeln aus derartigen, aus Kragen und Platte zusammengesetzten Formstücken gemacht, Mit der übrigen Stirnisolation ergänzen sie- sich zu einer Einheit. Der nach: der Zwickelspitze zu ragende Teil der Platte i9, ist so: lang bemessen, daß er sich mit der Zwickelspitve der Zwickelisolation auf der gedachten Verbindungsmittellinie von Kernschenkel zu Kernschenkel überlappt.In order to come to simple shapes for the forehead insulation, you can specially shaped cap gussets are used in the area of the gusset spaces, the how! Fi: g. 7 shows in perspective view. i9 is a flat insulating plate shaped to match the gusset. This is connected at right angles one of the respective bulge of the individual gap insulation parts curved accordingly Collar 2o. The entire forehead insulation is made of such, in the gussets Collar and plate made of composite fittings, with the remaining forehead insulation they complement each other to form a unit. The part to protrude after: the gusset tip of the plate 19 is so long that it is aligned with the gusset tip of the gusset insulation overlaps on the imaginary connecting center line from core leg to core leg.
Unter Umständen kann es schon genügen, wenn die gemeinsame Hüllenisolation im Zwickelgebiet nur zum Teil aufgespalten ist, während der übrige Teil der Isolation, wie für die äußerste Zwickellage bereits beschrieben, gerade verläuft.Under certain circumstances, it can be enough if the joint shell insulation in the gusset area is only partially split, while the remaining part of the insulation, as already described for the outermost gusset layer, runs straight.
Wenn sämtliche Lagen der Zwickelisolation nach der Zwickelspitze zu durchgebogen sind, kann. der zwischen. Kesselwand und Zwickelisolation entstehende freie Räum zur Unterbringung von Spann-oder Preßvorrichtungen; für die Wicklungsisolation ausgenutzt werden. Mittels dieser Verspannteile wird die Gesamtanordnung zu einem kompakten Gebilde. Besteht die Preßvorrichtung aus metallischen Teilen, dann müssen diese durch einen auf der äußersten eingebauchten Spaltlage aufgelegten Metallbelag gegenüber den. Wicklungen abgeschirmt werden. Der Metallbelag erstreckt sich dabei über die ganze Wicklungshöhe und nach Möglichkeit über die ganze Zwickelraumbreite. Die- Preßvorrichtung kann selbstverständlich auch aus in den zwischen. Kesselwand und Isolationsausbauchung geschaffenen Hohlraum eingesetzten Keilen bestehen, mit denen gleichfalls die Wicklungsisolation, gepreßt und verspannt werden kann.When all layers of the gusset insulation are towards the gusset tip are bent, can. the between. Resulting in boiler wall and gusset insulation free space to accommodate clamping or pressing devices; for winding insulation be exploited. By means of these bracing parts, the overall arrangement becomes one compact structure. If the pressing device consists of metallic parts, then must this through a metal covering placed on the outermost indented gap layer compared to the. Windings are shielded. The metal covering extends over the entire height of the wrapping and, if possible, over the entire width of the gusset space. The pressing device can of course also from in the between. Boiler wall and insulation bulge created cavity are made with wedges which also the winding insulation can be pressed and braced.
Die gesamte Wicklungsisolation kann auch aus anderen Gebilden, insbesondere Formstücken, wie beschrieben, zusammengesetzt sein. So ist es beispielsweise möglich (Fig.8), die Wicklungsstirnisolation aus ebenen und dem Zwickelraum der jeweiligen. Ausbauchung der Spaltteile angepa.ßten Platten2l zu machen, an, die sich bei entsprechender Ü'berl.appung rechtwinkelige Winkelstücke 22 anschließen., die. zusammen mit den SpaIti.solationsteilen io des Zwickelgebictes die äußere Isolierhülle bilden, während sie sich in dem zwischen Hoch- und Niedervoltwicklung befindlichen Raum in die Isolierzylinder 17 fortsetzen. Mit z3 ist in Fig. B. der durch das Innenfenster sich erstreckende Isolationsauftrag der Hochvoltwicklung angedeutet.The entire winding insulation can also be composed of other structures, in particular molded pieces, as described. For example, it is possible (FIG. 8) to isolate the winding end from planes and the interstices of the respective. To make bulging of the split parts adapted plates 21, which are followed by right-angled elbows 22 if there is a corresponding overlap. together with the SpaIti.solationsteile io of the Zwickelgebictes form the outer insulating cover, while they continue in the space between the high and low voltage winding in the insulating cylinder 17 . The insulation application of the high-voltage winding extending through the inner window is indicated by z3 in FIG. B.
Da der gesamte, zwischen, außenliegender Hochvoltwicklung und Kessel befindliche Raum von festem Isolierstoff ausgefüllt ist, ist es empfehlenswert, den Kessel nach den Wicklungen auf Maß zu arbeiten. Dies gilt auch dann, wenn die äußerste Labre der gemeinsamen Isolierhülle im Zwickelgebiet eingebuchtet ist. In diesem Fall können dann Spann- und Preß:vorrichtungen auf der Außenseite des eingebuchteten Kesselteiles angebracht werden. Wenn -das Wicklungsende eine schwächere, Isolation hat als -der Wicklungsanfang, -dann kann sich dies auch in der Aufspaltung der Isolierhüllenteile im Zwickelgebiet auswirken. Vor allem kann, bei solchen Wicklungen, insbesondere am Wicklungsende, auf die Einlage von Füllstücken oder Zwischenwänden in die durch die Aufspaltung geschaffenen freien Zwischenräume verzichtet werden.Because the entire, between, external high-voltage winding and boiler the space is filled with solid insulating material, it is recommended that to work the boiler to size according to the windings. This also applies if the outermost labre of the common insulating cover is indented in the gusset area. In In this case, clamping and pressing: devices on the outside of the indented Boiler part are attached. If -the end of the winding has a weaker, insulation has as -the beginning of the winding, -then this can also be in the splitting of the insulating sleeve parts affect in the gusset area. Above all, with such windings, in particular at the end of the winding, on the inlay of filler pieces or partitions in the through the splitting created free spaces are dispensed with.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt in der Vermeidung von elektrisch stark beanspruchten und daher gefährlichen. Zwickelräumen. Damit wird die Isolationsanordnung betriebssicher.The main advantage of the invention is the elimination of electrical heavily used and therefore dangerous. Gusset clearing. This becomes the isolation arrangement operationally reliable.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES2527D DE894419C (en) | 1942-02-07 | 1942-02-07 | Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES2527D DE894419C (en) | 1942-02-07 | 1942-02-07 | Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE894419C true DE894419C (en) | 1953-10-26 |
Family
ID=7469663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES2527D Expired DE894419C (en) | 1942-02-07 | 1942-02-07 | Isolation arrangement for high-voltage single-phase transformers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE894419C (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE972108C (en) * | 1943-11-07 | 1959-05-21 | Aeg | Isolation arrangement for liquid or gas-insulated high-voltage apparatus |
DE1069768B (en) * | 1959-11-26 | |||
EP0169922A1 (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-05 | H. Weidmann AG | Insulating member for high-voltage devices |
-
1942
- 1942-02-07 DE DES2527D patent/DE894419C/en not_active Expired
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DE1069768B (en) * | 1959-11-26 | |||
DE972108C (en) * | 1943-11-07 | 1959-05-21 | Aeg | Isolation arrangement for liquid or gas-insulated high-voltage apparatus |
EP0169922A1 (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-05 | H. Weidmann AG | Insulating member for high-voltage devices |
FR2568716A1 (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-07 | Weidmann H Ag | INSULATING ELEMENT FOR HIGH VOLTAGE DEVICES |
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