Isolationsanordnung für hohe Gleichspannungen Da Patent
874 039 betrifft eine Isolationsanordnung für hohe Gleichspannungen, bei
der die zwischen zwei durch Luft und einen anderen Isolierstoff voneinander getrennten
Hochspannungspolen auftretende Feldbeanspruchung aus der Luft in den Isolierstoff
dadurch verlegt wird, daß an Stelle der sonst auf oder in dem Isolierstoff vorgesehenen
Metallbelegungen die Fähigkeit des Isolierstoffs, sich elektrisch aufzuladen, benutzt
wird. Während man bisher bei der Isolierung sowohl von hohen Wechselspannungen als
auch von hohen Gleichspannungen sogenannte feldfreie Räume dadurch schuf, daß auf
beiden Seiten des Isolierstoffs Metallbelegungen, z. B. in Form von Spritzschichten.
angeordnet wurden, die mit den beiden voneinander zu isolierenden Hochspannungspolen
verbunden wurden, geht die Anordnung nach dem vorerwähnten Patent einen grundsätzlich
anderen Weg, indem sie bei der Isolierung von hohen Gleichspannungen an die Stelle
der Metallbelegungen die sich nach Anlegen der hohen Gleichspannung in kürzester
Zeit auf
beiden Seiten des Isolierstoffs bildenden Aufladungen setzt.
jedem Punkt auf den Oberflächen des Isolierstoffs wird also diejenige Spannung zugeordnet,
die er bekommen muß, damit ein feldfreier Raum geschaffen wird. Als Anwendungsbeispiele
sind in dem Patent Hochspannungskabel nebst Kabelendverschlüssen, Kabelmuffen, Durchführungen
u. dgl. für Gleichstrom sowie Hauben für Röntgen- und Kathodenstrahlröhren erwähnt.Insulation arrangement for high direct voltages Since patent 874 039 concerns an insulation arrangement for high direct voltages, in which the field stress occurring between two high-voltage poles separated from one another by air and another insulating material is transferred from the air into the insulating material by replacing the otherwise on or in the Insulating material provided metal coatings the ability of the insulating material to be electrically charged is used. While so-called field-free spaces have so far been created in the isolation of both high AC voltages and high DC voltages, metal deposits on both sides of the insulating material, e.g. B. in the form of spray coatings. that were connected to the two high-voltage poles to be insulated from each other, the arrangement according to the aforementioned patent takes a fundamentally different route, in that it takes the place of the metal coatings in the shortest possible time when isolating high DC voltages charges forming on both sides of the insulating material. Each point on the surface of the insulating material is assigned the voltage that it has to get so that a field-free space is created. The patent mentions high-voltage cables along with cable terminations, cable sleeves, bushings and the like for direct current and hoods for X-ray and cathode ray tubes as application examples.
Gemäß der Erfindung läßt sich diese Isolationsanordnung auch bei der
Herstellung von Transformatoren anwenden, bei denen die Sekundärwicklung in leitender
Verbindung mit auf hohem Gleichspannungspotential befindlichen Verbrauchern, insbesondere
mit dem Heizfaden elektrischer Entladungsgefäße, z. B. Röntgenröhren, steht. Derartige
Transformatoren, in Röntgenanlagen meist Heizwandler genannt, liefern sekundärseitig
nur eine im Verhältnis zu dem hohen Gleichspannungspotential, auf dem sich das eine
Ende der Sekundärwicklung befindet, sehr geringe Wechselspannung, so daß es bei
ihnen nur auf eine Isolierung der hohen Gleichspannung ankommt. Versuche haben gezeigt,
da ß sich auf diese Art und Weise die räumlichen Abmessungen derartiger Transformatoren
nicht nur ganz beträchtlich verringern lassen, sondern daß ihr Aufbau verhältnismäßig
einfacher und billiger gestaltet werden kann.According to the invention, this insulation arrangement can also be used in the
Apply the manufacture of transformers in which the secondary winding is conductive
Connection with consumers with a high DC voltage potential, in particular
with the filament of electrical discharge vessels, e.g. B. X-ray tubes. Such
Transformers, usually called heating converters in X-ray systems, supply on the secondary side
only one in relation to the high direct voltage potential on which the one is located
The end of the secondary winding is located, very low AC voltage, so it is at
all that matters to them is insulation from the high DC voltage. Tests have shown
in this way, the spatial dimensions of such transformers
can not only be reduced quite considerably, but that their structure is proportionate
can be designed more easily and cheaply.
Ein Ausführungsbeispiel für einen gemäß der Erfindung aufgebauten
Transformator ist in der Abbildung dargestellt. Der rahmenförmige oder ringförmige
Eisenkern ist mit r r bezeichnet. Unmittelbar auf ihn ist die schematisch angedeutete
Primärwicklung 12 aufgewickelt. Die Sekundärwicklung 13 ist in einem durch Umgießen
oder Umpressen hergestellten ringförmigen Körper 14 aus Isolierstoff untergebracht,
welcher die Fähigkeit hat, sich elektrisch aufzuladen und die Ladung möglichst lange
beizubehalten. Der Isolierkörper endet in einem Rohr 15 aus gleichem Isolierstoff,
durch welches die beiden Enden der Sekundärwicklung herausgeführt werden. Als Isolierstoff
können beispielsweise eine Hartgummimischung oder Edelkunstharze verwendet werden.
Die Sekundärwicklung liegt dem Eisenkern gegenüber auf einem hohen Gleichspannungspotential.
Bei der Herstellung des Isolierkörpers braucht im Gegensatz. zu den bekannten Anordnungen
nicht besonders geachtet zu werden, d.aß Lufträume oder Luftblasen in dem Isolierkörper
vermieden sind, da ja durch die Benutzung der Eigenschaft des Isolierstoffs, sich
elektrisch aufzuladen und seine Ladung beizubehalten, die zwischen den beiden Hochspannungspolen
auftretende Feldbeanspruchung aus der Luft in den festen Isolierstoff verlegt ist.
Auch sind bei -dem Transformator gemäß der Erfindung keine leitenden Einlagen oder
leitenden Umhüllungen, die zur Schaffung feldfreier Räume sonst mit den beiden zu
isolierenden Hochspannungspolen verbunden wurden, mehr erforderlich; denn an ihre
Stelle treten die sich nach .Anlegen der hohen Gleichspannung in kürzester Zeit
auf beiden Seiten des Isolierstoffs bildenden Aufladungen. Die konstruktive und
räumliche Anordnung des Transformators kann im übrigen dic gleiche sein wie bei
den bekannten Anordnungen. Wesentlich für die Erfindung ist lediglich die Art, wie
die Sekundärwicklung, die ja auf hohem Gleichspannungspotential liegt, gegenüber
den auf Erdpotential oder niedrigem, erdnahem Potential liegenden Teilen isoliert
wird.An embodiment of one constructed according to the invention
Transformer is shown in the picture. The frame-shaped or ring-shaped
Iron core is denoted by r r. Immediately on it is the one indicated schematically
Primary winding 12 wound. The secondary winding 13 is in one by encapsulation
or press-molded annular body 14 made of insulating material housed,
which has the ability to be electrically charged and the charge for as long as possible
to maintain. The insulating body ends in a tube 15 made of the same insulating material,
through which the two ends of the secondary winding are led out. As an insulating material
For example, a hard rubber mixture or precious synthetic resins can be used.
The secondary winding is opposite the iron core at a high DC voltage potential.
In contrast, in the manufacture of the insulator. to the known arrangements
not paying particular attention to air spaces or air bubbles in the insulating body
are avoided, because by using the property of the insulating material
to charge electrically and to maintain its charge between the two high-voltage poles
occurring field stress is transferred from the air into the solid insulating material.
Also in the transformer according to the invention there are no conductive inserts or
conductive sheaths that are used to create field-free spaces with the two too
insulating high-voltage poles were connected, more required; because of theirs
This occurs after the high DC voltage is applied in the shortest possible time
charges forming on both sides of the insulating material. The constructive and
The spatial arrangement of the transformer can otherwise be the same as in
the known arrangements. The only thing that is essential for the invention is how
the secondary winding, which is at a high DC voltage potential, opposite
the parts that are at ground potential or low, near-ground potential are insulated
will.