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Anordnung zur Kontrolle der Wicklungspressung bei Transformatoren,
Drosselspulen od. dgl. Es ist bekannt, daß sich bei der Herstellung der Wicklung
von Transformatoren, Drosselspulen und anderen Hochspannungsgeräten Ungenauigkeiten
nicht vermeiden lassen, so daß an den Wicklungen axiale Schubkräfte auftreten. Diese
Schubkräfte sind bedingt sowohl durch ungleiche Längen der Ober- bzw: Unterspannungswicklung
als auch durch Wicklungsanzapfungen. Zur Beherrschung der Schubkräfte, die erhebliche
Werte annehmen können,, müssen daher entsprechende Maßnahmen ge-
troffen werden,
um eine ausreichende Verspannung der Wicklungen sicherzustellen. Hierbei kann sowohl
die gesamte Wicklung als auch jeder Wicklungsteil für sich, beispielsweise durch
Preßplatten, Schraubenspindeln, Federn od. dgl., von oben her gegen ihre Unterlage
am unteren Schenkelrahmen gepreßt werden. Die Anordnung wird dabei so getroffen,
daß eine Nachspannung, d. h. eine Veränderung dies Preßdruckes,, je nach Bedarf
möglich ist. So hat man beispielsweise bei der sogenannten Zentralverspannung sämtliche
Preßbolzen über ein Getriebe oder einen Kettentrieb zentral betätigt und die zentrale
Welle durch eine Stopfbuchse über Deckel geführt. Die Höhe des Preßdruckes wird
dabei eingestellt mittels eines Drehmomentenschlüssels. Es hat sich nun in der Praxis
gezeigt, daß auch bei Anwendung der Zentralverspannung die Wicklungsteile einer
unterschiedlichen Pressung unterliegen, so daß über eine gemeinsame Verspannung
die einzelnen Wicklungsteile einen unterschiedlichen Preßdruck erfahren. Eine Kontrolle
ist daher in diesem Fall nicht möglich.
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Man könnte zwar daran denken, jeden einzelnen Preßbolzen für sich
über Deckel zu führen, doch
ist eine solche Ausführung praktisch
deshalb nicht möglich, weil der erforderliche Platz auf der Deckelfläche mit Rücksicht
auf den Aufbau der Durchführungsisolatoren nicht zur Verfügung steht.
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Zur Überprüfung der Wicklungspressung ist es nun bekannt, den Preßdruck
über magnetische Druckrelais auf die Wicklung auszuüben und mittels dieser Druckrelais
eine Druckänderung elektrisch zur Anzeige zu bringen. Als Druckrelais können dabei
von einer Wechselspannung gespeiste Stromkreise mit einer Drosselspule, die einen
Kern aus ferromagnetischem Material mit scharfem Sättigungsknick aufweist, vorgesehen
sein. Sind mehrere derartige Bauelemente zwischen der Preßeinrichtung und der Wicklung
angeordnet, so sind diese Elemente bekanntermaßen in Reihe geschaltet. Bei Druckänderungen
ergibt sich dann infolge des sich damit gleichzeitig ändernden Magnetisierungsstromes
eine Änderung des Ausschlages an ein in den Stromkreis geschaltetes Amperemeter,
dessen entsprechend geeichte Skala den herrschenden Druck anzeigt. Daraus folgt,
daß das Amperemeter entsprechend dem bestehenden Druck einen Ausschlag aufweist,
der unter Umständen bei Druckschwankungen; nur eine geringe Veränderung des Ausschlages
zur Folge hat. Die prozentuale Änderung des Ausschlages ist gering.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß als
Druckrelais zwei parallele Stromkreise mit je einer Reihenschaltung von-ohmschern
Widerstand und siättigbarer Drossel dienen und daß die zwischen den beiden Verbindungspunkten
der Reihenschaltung auftretende Spannung zur Anzeige gebracht wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Fig. i zeigt die Oberspannungswicklung i, die Unterspannungswicklung
2 und den zugehörigen Kern 3 eines Transformators. Am Joch 4 sind Stützwinkel s
vorgesehen, die über einstellbare Mittel, beispielsweise Druckschrauben 6, Druckringe
7 und entsprechende Isolationsteile 8, die Wicklung von oben her gegen ihre Unterlage
am unteren Schenkelrahmen verspannen. Zwischen den Drückringen oder Druckstücken
und der Isolation ist ein magnetisches Druckrelais D angeordnet, so daß der durch
die Druckschrauben ausgeübte Preßdruck nur über das Druckrelais auf die Wicklung
einwirkt.
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Für die Überwachung sind nun erfindungsgemäß und, wie auch in Fig.
2 dargestellt ist, zwei. Stromkreise gleicher Eigenschaft vorgesehen. Die beiden
Stromkreise bestehen je aus einer Reihenschaltung von ohmschem Widerstand g, g'
und sättigbarer Drosselspule io, io'. Normalerweise tritt zwischen den beiden Verbindungspunkten
A und B der Reihenschaltung keine Spannung auf. Wird jedoch auf den
Kern des einen Stromkreises ein mechanischer Druck ausgeübt, während der andere
entlastet bleibt, so entsteht zwischen den Punkten A und B
eine Differenzspannung
UD gemäß Fig. 3. Diese Differenzspannung kann wiederum zur Überwacheng des Preßdruckes
in - an sich bekannter Weise sichtbar gemacht werden. So kann man z. B. immer zwei
zugehörige Stromkreise bzw. Druckrelais am Wicklungsumfang jeweils einander diametral
gegenüber oder auch nebeneinander anordnen. Ändert sich bei einem der Relais der
eingestellte Soll-Preßdruck, so zeigt die nun vom Sollwert abweichende Differenzspannung
den Fehler an.
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Selbstverständlich wird man eine ausreichende Anzahl Relais auf dem
Wicklungsumfang verteilen, gegebenenfalls für jedes Druckelement eines, um die genaue
Verteilung der Wicklungspressung zu erfassen. Es ist dabei jedoch nicht erforderlich,
jedem Relais ein eigenes Anzeigegerät zuzuordnen, vielmehr kann man auch die einzelnen
Relais über einen Umschalter an ein zentrales Gerät legen, das in der Schaltwarte
Aufstellung finden kann.
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Um eine Veränderung der Sollwerteinstellung deutlich anzuzeigen, besteht
in Erweiterung der Erfindung noch die Möglichkeit, die oben beschriebenen Stromkreise
derart zu betreiben, daß der ferromagnetische Kern gesättigt ist. Auf diese Weise
kann man beispielsweise bei einer Reihenschaltung von ohmschem Widerstand und sättigbarer
Drossel erreichen, daß eine Wechselspannung steiler Wellenfront entsteht. Wenn auf
den ferromagnetischen Kern ein mechanischer Druck ausgeübt oder der Kern entlastet
wird, so verschiebt sich die Phasenlage der Wechselspannung steiler Wellenfront.
Wird die Verschiebung der Phasenlagen der beiden parallel geschalteten Stromkreise
gegebenenfalls über einen Verstärker elektrisch zur Anzeige gebracht, so kann das
Überwachungspersonal feststellen, ob der ursprünglich eingestellte Preßdruck eine
Veränderung erfahren hat oder nicht.