NO117075B - - Google Patents

Description

Viklingsbeskyttelse for spoler.

Oppfinnelsen angår i det vesentlige

slike elektriske spoler som forekommer i lavspenningsanlegg. I disse anlegg er det en betydelig fare for at overspenninger av atmosfærisk opprinnelse skal føre til over-

slag fra en del av spoleviklingen til et sted med et annet potensial. Ved spennings-spoler eller andre spoler med tynn-trådet vikling kan overslaget føre til at viklingen brenner i stykker. Spesielt utsatt er må-

lere, fremfor alt målere på landsbygdene.

Hvis det skjer overslag fra en tynn leder

med den tråddimensjon som finnes i spen-nings.spolen i en måler brenner denne le-

der av allerede ved forholdsvis svake ut-ladninger. Hvis det gjelder målere med flere målesystemer blir en slik skade ofte ikke oppdaget. I en måler med tre målesystemer innebærer nemlig en feil av den-

ne art i et av systemene bare at den regi-strerte energi nedsettes til ca. ,% av den virkelige. Spesielt på landsbygden forekommer det mange avsmeltingsskader på grunn av atmosfæriske overspenninger og betydelige beløp unndras på denne måten debitering.

Det ligger nærmest å søke og hindre

selve overslaget ved å isolere viklingen kraftigere. Det må imidlertid regnes med at det forekommer overspenninger med slike høye amplituder at f. eks. en fordob-

ling av isolasjonsstyrken neppe medfører noen avgjørende minskning av antallet overslag. Et nødvendig tillegg til den forsterkede isolering er derfor en koordiner-

ende overslagsstrekning med lavere styrke enn viklingen, anbragt på et passende sted i nettet. En pålitelig slik koordinasjons-

strekning kan skaffes, f. eks. med presi-sjonstilvirkende forjoniserte gap, med komplette ventilavledere eller med betrak-

telig forskjell mellom overslagsspenninge-

ne for de to strekninger.

Foreliggende oppfinnelse angår en an-

nen veg til å løse dette problem. Den går ut fra den erfaring at et overslag forholds-

vis sjelden forårsaker noen egentlig betydelige skader på vedkommende apparat. Isolasjonen blir kanskje svertet og det opptrer noen ubetydelige brannsår, men anleggsdelen er stadig i stand til å opp-

fylle sin funksjon hvis ikke overslaget le-

der til avsmelting av en leder som er viktig for funksjonen. I henhold til oppfinnelsen oppnås nå beskyttelse mot avsmelting og derav foranledigede kortslutninger eller brudd i spolens viklingstråd ved overslag til andre steder som ligger på eller i nærheten av spolen ved hjelp av elektrisk ledende deler som er galvanisk forbundet med uttaket for den vikling som skal beskyttes og er anordnet mellom spolen og nevnte overslagssteder og hvis isolasjon mot disse steder er svakere enn isolasjo-

nen for den beskyttede viklingstråd og hvis styrke mot smeltning er større enn viklingstrådens.

Tegningen viser to utførelseseksemp-

ler på oppfinnelsen.

Fig. la viser den ene utførelsesform i

oppriss, mens fig. lb viser den i snitt.

Den annen utførelsesform er vist på liknende måte i oppriss i fig. 2a og i snitt i fig. 2b. I figurene er deler som ligner hverandre betegnet med samme henvis-ningstall. I figurene er det angitt at en spole 1 er festet på en jernkjerne 2, med vindu 3. Spolen er forsynt med en eneste vikling 4, som består av tynn tråd. Viklingen 4 har to ender hvorav den ytre i punktet 5 er forbundet med det ytre uttaket 6, mens den indre ende i punktet 8 er forbundet med det indre uttaket 9. Den spole som er vist i fig. la og lb er forsynt med et ytre bånd 7 som består av ledende materiale, samt et indre bånd 10, som likeledes består av ledende materiale. Det ytre bånd omslutter spolen og dets ender overlapper hverandre. Det indre bånd som omsluttes av spolen, er på samme måte utført slik at dets ender overlapper hverandre. Det ytre ledende bånd 7 er isolert mot kjernen ved hjelp av et isolasjonsmel-lomlegg 11, mens det er isolert mot spolen og mellom sine overlappende ender ved hjelp av isolasjonsmellomlegget 12. På liknende måte er det indre ledende bånd 10 isolert mot kjernen ved hjelp av isolasjonsmellomlegget 13, mens dets isolasjon mot spolen og mellom det ledende båndets ender utgjøres av isolasjonsmellomlegget 14. Av opprisset i fig. la, hvor en del av det overlappende metallbånd 7 er skåret bort fremgår det at den tynne viklingstråd 4 er forbundet med uttaket 6 på en sådan måte at vikling.sstrømmen ikke eller bare for en uvesentlig del flyter gjennom det beskyttende bånd 7.

Den beskyttende virkning av de ledende bånd 7 og 10 fremgår av følgende: Når f. eks. en overspenning treffer spolen gjennom uttaket 6 vil det, under forutsetning av at den dielektriske styrke av isolasjonen 11 er lav nok skje et overslag mellom det ledende bånd 7 og den ytre del av kjernen 2. Båndet 7 er nemlig svakere isolert mot kjernen enn viklingstråden 4 i forhold til kjernen 2. Ved overslaget vil ganske visst isolasjonsmellomlegget 11 skades. Det ødelegges imidlertid i regelen ikke, men er tilstrekkelig sterkt til å virke isolerende når overspenningen er passert og bare den normale driftsspenningen ligger på spolen. Det ledende bånd oppviser kanskje en brannskade etter overslaget. Da båndet har et betydelig større flateinnhold enn den tynne viklingstråd 4 eller er ut-ført av materiale med høyere styrke mot avsmeltning, vil det ikke ødelegges men er i stand til å danne fotpunktet for nye over-slagsgnister ved ytterligere overspenninger til kjernen og således beholde sin beskyttende virkning. Selv om et helt parti av det ledende bånd skulle smelte i stykker ved gjentatte overslag, beholder spoleviklingen sin rette funksjon da båndet 7 ikke, eller bare for en uvesentlig del, gjennomflytes av viklingens normale strøm. Ved at de overlappende ender av båndet 7 er isolert fra hverandre ved hjelp av det indre isolasjonsmellomlegget 12, danner det ikke noen kortsluttet vinding og på-virker således ikke viklingens magnetiske felt. Det er derfor mulig å legge båndet 7 på en ferdigviklet spole uten at spolens felt undergår noen vesentlig endring. På samme måte fungerer det indre ledende bånd 10 ved overspenninger, som kommer inn på den indre ende 8 av spoleviklingen gjennom uttaket 9. Isolasjonen av båndet 10 mot den indre kjerne 2 er svakere enn vikling.strådens isolasjon og et eventuelt overslag til denne kjernedel vil således finne sted fra båndet 10. Styrken av dette bånd mot avsmelting er større enn viklingstrådens og gjentatte overslag klarer ikke å nedsette båndets beskyttende virkning i særlig grad. Heller ikke dette bånd danner en kortsluttet vinding takket være isolasjonsmellomlegget 14.

Den utførelsesform som er vist i fig. 2a og 2b skiller seg fra den som er vist i fig. la og lb, forsåvidt som de beskyttende elektrisk ledende deler her utgjøres av en forsterket vikling eller uttakstråd, som helt eller for den største del dekker de områder av spoleviklingen som er mest utsatt for overslag. Den forsterkede vikling eller den forsterkede uttakstråd 15 er da koblet i serie med den tynne viklingstråd 4 og gjennomflytes helt eller for en vesentlig del av denne viklings normale strøm. Til forskjell fra den anordning som er vist i fig. la og lb kan det herved i visse ugun-stige tilfeller oppstå avbrudd eller kort-slutning i viklingens strømkrets, hvis nemlig den forsterkede viklingen ved et meget kraftig overslag eller ved gjentatte overslag helt skulle smelte av på et eller annet sted. Takket være at den forsterkede tråd har så stor styrke mot avsmeltning er imidlertid denne fare liten. På den annen side byr denne anordning den fordel at de ledende deler virker som en del av viklingen og at de samtidig kan erstatte den uttakstråd som er vanlig ved spoler og som vanlig skjøtes til enden av den tynne viklingstråd for at viklingen lettere skal kunne forbindes med andre apparatdeler. Den forsterkede viklingen er i fig. 2 betegnet 15 og skiller seg fra kjente uttaksfor-sterkninger på den måte at den dels helt eller for den største del dekker det område av spoleviklingen som er mest utsatt for overslag dels ved at den har en svakere isolasjon i forhold til kjernen 2 enn viklingstråden 4. Selv den indre ende 8 av spoleviklingen skulle kunne sluttes til en liknende forsterket vikling eller uttakstråd. I fig. 2b er imidlertid de ledende

deler som er forbundet med den indre ende

av viklingen vist med samme form som i

fig. lb. En spole kan således i en ende

være forsynt med beskyttende bånd, i en

annen ende med en forsterket vikling som

beskyttelse mot avsmeltning.

I henhold til oppfinnelsen er det ikke

nødvendig at samtlige uttak for en vikling

forbindes med beskyttende, elektrisk ledende deler av den art som er beskrevet.

I visse tilfeller hvor det er grunn til å anta

at overspenninger bare vil komme inn ved

en viklingsende, behøver bare denne å forbindes med de beskyttende deler. På den

annen side kan en spole være sammensatt

av flere viklinger hvorav hver enkelt kan

være forsynt med et, to eller flere uttak.

I sådanne tilfeller kan det være hensikts-messig at flere enn to av spolens uttak

forbindes til et beskyttelsesbånd eller en

beskyttelsesvikling. Videre er anvendelsen

av oppfinnelsen ikke begrenset til spoler

for elektrisitetsmålere. Den kan med fordel anvendes ved fintrådete viklinger som

er utsatt for overspenninger også i andre

apparater, f. eks. måleinstrumenter, releer

e. 1. Oppfinnelsen er heller ikke begrenset

til spoler med elektromagnetisk virkning.

I stedet kan oppfinnelsen finne anvendelse

også ved motstander eller andre elementer som er utført med en eller flere viklinger.

Claims (6)

1. Anordning for beskyttesle mot kort-slutning eller brudd av viklingstråden i en

elektrisk spole eller liknende elementer ved overslag fra et sted på spolen til andre ste- der på eller i nærheten av spolen, f. eks. overslag fra spole til jernkjerné, karakterisert ved elektrisk ledende deler som er galvanisk forbundet med et eller flere av uttakene for den vikling som skal beskyttes og anordnet mellom spolen og de nevnte steder i nærheten av spolen og med en isolasjon som er svakere mot disse steder enn isolasjonen for den viklingstråd som skal beskyttes og med en styrke mot avsmeltning som er større enn viklingstrådens.

2. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de beskyttende, elektrisk ledende deler ikke, eller bare for en uvesentlig del, gjennomflytes av spoleviklingens normale strøm.

3. Anordning som angitt i påstand 2, karaktersiert ved at de beskyttende, elektrisk ledende deler utgjøres av bånd eller strimler som helt eller for den største del dekker de områder av spoleviklingen som er mest utsatt for overslag.

4. Anordning som angitt i påstand 3, karakterisert ved at båndene eller strim-lene danner minst en hel vinding, idet de deler som overlapper hverandre er isolert fra hverandre.

5. Anordning som angitt i påstand 1, karakterisert ved at de beskyttende, elektrisk ledende deler gjennomf ly tes helt eller for en vesentlig del av spoleviklingens normale strøm.

6. Anordning som angitt i påstand 5, karakterisert ved at de beskyttende, elektrisk ledende deler utgjøres av en forsterket vikling eller uttakstråd, som helt eller for den største del dekker de områder av spoleviklingen som er mest utsatt for overslag.