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Wicklung für Großtransformatoren Bei Großtransformatoren ist es zur
Beherrschung der großen Ströme oder auch aus anderen Gründen oft erforderlich, eine
Wicklung in zwei parallel zu schaltende Zweige zu unterteilen. Diese müssen dabei
in ihrer gegenseitigen Lage so angeordnet sein, daß sie den Belastungsstrom zu gleichen
Teilen führen. Ist eine solche in zwei parallele Zweige zu unterteilende Wicklung
aus Doppelspulen aufgebaut, wie es besonders bei den Oberspannungswicklungen großer
Transformatoren üblich ist,, so kann dieses Ziel in bekannter Weise dadurch erreicht
werden, daß zwei parallele Leiter zusammen abwechselnd von innen nach außen und
von außen nach innen gewickelt und an den Übergangsstellen in geeigneter Weise gekreuzt
werden. Eine solche Wicklungsanordnung ist in der Fig. i schematisch dargestellt,
in der i den Eisenkern, a die Unterspannungswicklung und 3 die aus zwei parallelen
Drähten bestehende Oberspannungswicklung bedeutet.
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Die Anfänge und Enden der Wicklung liegen bei dieser Anordnung entweder
am inneren oder am äußeren Umfang der Spulen, und die Kreuzungen der beiden Leiter
liegen entweder innerhalb oder
außerhalb oder innerhalb und außerhalb
des durch die übereinanderliegenden Spulen gebildeten Zylinders.
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Diese Anordnung ergibt zwar eine weitgehende Symmetrie der beiden
parallelen Zweige, hat aber besonders bei doppelkonzentrischer Wicklungsanordnung
den Nachteil, daß die Stromzuführungen zur Wicklung entweder am inneren oder am
äußeren Umfange der Doppelspulen liegen. Bei Transformatoren für sehr hohe Spannungen
ist diese Lage hinsichtlich der Erzielung der nötigen Isolation gegen die Niederspannungswicklung
ungünstig.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils wird oftmals eine Wicklungsanordnung
nach Fig. 2 angewendet, wobei die- Bezeichnungsziffern die gleiche Bedeutung haben
wie in Fig. z. Die Wicklung besteht aus vier Teilen, von denen je ein innerer und
ein äußerer Teil in Reihe geschaltet einen der parallelen .Stromzweige ergeben.
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Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß Anfang und Ende der
Wicklung in der Mitte zwischen ihrem äußeren und inneren Umfang liegen und daher
leichter gegen die Unterspannungswicklungen isoliert werden können. Diese Anordnung
hat aber den Nachteil, daß die Kreuzung K in der Mitte der Säule keine in allen
Fällen genügende Symmetrie der beiden parallelen Zweige ergibt, besonders dann nicht,
wenn eine Wicklung Anzapfungen aufweist, also Teile von ihr abgeschaltet sein können.
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Die Erfindung betrifft eine Wicklung für Großtransformatoren, bestehend
aus zwei parallelen, in Doppelspulen angeordneten Leiterzweigen, welche die Vorteile
der beiden vorerwähnten Wicklungsarten ohne deren Nachteile aufweist.
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Außerdem ergibt die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung noch eine
besonders günstige Spannungsverteilung bei Stoßbeanspruchungen.
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Die Wicklungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß Anfänge und Enden der Doppelspulen an Stellen liegen, deren Abstand von der
Spulenmitte gleich dem Mittelwert aus äußerem und innerem Radius der Doppelspule
ist, so daß die Doppelspulen je aus einer inneren Hälfte und einer äußeren Hälfte
bestehen und daß der eine der parallelen Leiter in der inneren Hälfte der Doppelspule
von ihrem äußeren zum inneren Umfang und wieder zurück zum äußeren Umfang verläuft,
während der andere Leiter in der äußeren Hälfte der Doppelspule von ihrem inneren
zum äußeren Umfang und wieder zurück zum inneren Umfang verläuft.
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In der Fig. 3 ist eine derartige Doppelspule schematisch im Schnitt
dargestellt.
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Der eine Leiter beginnt bei A1 und endet bei E1. Der andere beginnt
bei A2 und endet bei E2. Der Verlauf der Leiter innerhalb der Doppelspule ist durch
die verschiedene Schraffur angedeutet. Der erste Leiter bildet also eine innere
Hälfte q. und der zweite eine äußere Hälfte 5 der Doppelspule.
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Nach Fertigstellung einer derartigen Doppelspule können die beiden
Leiterenden ohne weiteres wieder in die Anfänge der nächsten Spule übergehen, d.
h., die ganze Wicklung kann ohne Trennung der Leiter durchgehend gewickelt werden.
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Beim Übergang von einer Doppelspule zur nächsten ist es ohne weiteres
möglich, die beiden Leiter zu kreuzen, so daß derjenige, der bei der vorhergehenden
Doppelspule bisher die äußere Hälfte bildete, jetzt in die innere Hälfte läuft,
und umgekehrt. Ebenso kann die Wicklung aber auch so weitergeführt werden, daß die
innere und äußere Spulenhälfte wieder je von demselben Leiter gebildet wird wie
in der vorhergehenden Doppelspule.
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Wird zwischen .je zwei Doppelspulen eine Kreuzung vorgesehen, so ergibt
sich eine Wicklungsanordnung wie in Fig. 4 dargestellt, wobei die Bezugszahlen r,
2 und 3 die gleiche Bedeutung haben wie in Fig. r, während mit X1 @U1 und X2-U2
die beiden parallelen Wicklungszweige und mit K die Kreuzungsstellen bezeichnet
sind.
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Es karkn aber auch ein Teil der in Fig. q. dargestellten Kreuzungen
weggelassen werden, wobei nur darauf zu achten ist, daß jeder Leiter möglichst ebensoviel
innere wie äußere Spulenhälften durchläuft. Im äußersten Falle kann nur eine Kreuzung
in der Mitte der Wicklung vorgesehen werden. Dies wird allerdings nur in Ausnahmefällen
möglich sein, denn bei Festlegung der Zahl und Lage der Kreuzungen muß natürlich
auch darauf geachtet werden, daß beim Anschluß des Transformators an etwa vorhandene
Wicklungsanzapfungen keine Unsymmetrie der beiden parallelen Zweige entsteht. Die
Wicklung ist in diesem Falle etwa der in Fig. 2 dargestellten gleichwertig.
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Wenn hier nur von zwei parallelen Wicklungszweigen die Rede ist, so
schließt das keineswegs aus, daß jeder Zweigleiter auch in eine Anzahl von weiteren
Teilleitern aufgespalten sein kann, die unter sich in bekannter Weise verkreuzt
sein können, so daß jeder Teilleiter jede Stelle des Zweigleiterquerschnittes gleichoft
durchläuft.