PL59102B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10.IX.1965 (P 110 819) 11.IX.1964 Austria 20.111.1970 59102 KI. 21 d2, 49 MKP UKD H 01 f *)| 00 Wlasciciel patentu: Elin — Union Aktiengesellschaft fiir Elektrische In¬ dustrie, Wieden (Austria) Uzwojenie wysokiego napiecia do transformatorów lub dlawików Przedmiotem wynalazku jest uzwojenie wysokie¬ go napiecia do transformatorów lub dlawików o zwiekszonej pojemnosci podluznej, która to pojem¬ nosc wplywa korzystnie na rozklad napiecia przy stromych udarach napieciowych.W transformatorach wysokonapieciowych ze wzgledu na swa duza wytrzymalosc na przebicie, najczesciej stosuje sie uzwojenia krazkowe.Poniewaz uzwojenia takie nawiniete w sposób ciagly, maja przy stromych udarach napieciowych niekorzystny rozklad napiecia, w transformatorach wysokonapieciowych stosuje sie uzwojenia kraz¬ kowe warstwowe. Przyklad wykonania takiego uzwojenia przedstawiono na fig. 1. Kazdy czlon uzwojenia krazkowego przedstawionego schema¬ tycznie na fig. 1 uzwojenia wysokonapieciowego sklada sie z dwóch spiralnie nawinietych polówek uzwojenia, w których kierunki nawiniecia sa prze¬ ciwne. Wymienione polówki uzwojenia sa nawinie¬ te dwoma równoleglymi przewodami, przy czym druty nawojowe obu przewodów sa usytuowane promieniowo jeden nad drugim. Na rysunku ze- zwoje jednego przewodu sa oznaczone cyframi od I do 5, a zezwoje drugiego przewodu cyframi od II do 15.Oba przewody sa ulozone warstwowo, przy czym zezwoje jednego przewodu leza miedzy zezwojami drugiego przewodu. Druga polówka czlonu uzwoje¬ nia krazkowego jest zbudowana podobnie, z tym, ze kierunek nawiniecia jest, jak juz powiedziano, 10 20 25 30 przeciwny. Przy przejsciu z jednej polówki do dru¬ giej przewody sa skrzyzowane.Na fig. 1 widac wyraznie, ze zezwój 5 pierw¬ szej polówki jest polaczony z zezwojem 6 drugiej, a zezwój 15 pierwszej jest polaczony z zezwojem 16 drugiej polówki czlonu uzwojenia krazkowego, przez co oba zezwoje wewnetrzne zamieniaja swe miejsca. Ponadto ostatni zezwój 10 pierwszego prze¬ wodu drugiej polówki czlonu uzwojenia krazkowe¬ go jest polaczony bezposrednio z zezwojem 11 pierwszej polówki.Patrzac od wejscia napiecia, czlon uzwojenia krazkowego sklada sie z dwóch szeregowo pola¬ czonych spirali przewodów o przeciwnym kierunku nawiniecia, zas cale uzwojenie wysokonapieciowe sklada sie z szeregowego polaczenia wielu takich czlonów.Poniewaz zezwoje 1 i 2 pierwszego przewodu usytuowane sa bezposrednio z obu stron pierwsze¬ go zezwoju 11 drugiego przewodu, a ostatni zezwój 10 pierwszego przewodu drugiej polówki znajduje sie pomiedzy dwoma ostatnimi zezwojami 19, 20 drugiego przewodu tej polówki, a we wszystkich zezwójach posrednich druty nawojowe jednego przewodu sa usytuowane pomiedzy drutami drugie¬ go przewodu, uzyskuje sie w rezultacie duze sprze¬ zenie pojemnosciowe miedzy obu przewodami, co zapewnia równomierny rozklad napiecia na uzwo¬ jeniu krazkowym w przypadku udaru napieciowego.Na fig. 2 przedstawiono schemat elektryczny 5910259102 3 uzwojenia z fig. 1, przy czgm L oznacza indukcyj- nosc cewki uzwojenia krazkowego, C — pojem¬ nosc doziemna cewki uzwojenia krazkowego, a K — pojemnosc wzdluzna cewki tego uzwojenia.Znane sa rózne ulepszone rozwiazania uzwoje¬ nia przedstawionego na fig. 1, polegajace na tym, ze obok siebie sa umieszczone przewody, których róznica potencjalów jest wielokrotnoscia napiecia miedzyzwojowego, przez co uzyskuje sie zwieksze¬ nie pojemnosci wzdluznej.Rozwiazania omówione powyzej zapewniaja w^*awdzie znaczne zwiekszenie pojemnosci wzdluznej, jest ona jednak na calej dlugosci uzwo¬ jenia miedzy cewkami uzwojenia krazkowego sta¬ la — Ka = Ke, gdzie Ka — pojemnosc wzdluzna na poczatku Uzwojenia, a Ke — pojemnosc wzdluz¬ na na koncu uzwojenia.Dalsza poprawe rozkladu napiecia uzyskuje sie prze stopniowanie wartosci pojemnosci wzdluznej wzdluz uzwojenia. Osiaga sie to przez odpowied¬ nie nawiniecie uzwojenia polegajace na tym, ze po¬ lówki cewek nawiniete sa czesciowo dwoma rów- noleglymi przewodami, przy czym zezwoje lezace obok siebie maja róznice potencjalów równa wie¬ lokrotnosci napiecia miedzyzwojowego, a czesciowo przewodem pojedynczym. Zaczynajac od poczatku uzwojenia wysokonapieciowego, w kolejnych cew¬ kach, ilosc zezwojów nawinietych dwoma równo¬ leglymi przewodami maleje proporcjonalnie ze wzrostem ilosci zezwojów nawinietych przewodem pojedynczym. Na skutek takiego wykonania uzwo¬ jenia, sprzezenie pojemnosciowe maleje od wejscia uzwojenia do jego konca. Uzaleznienie sprzezenia pojemnosciowego zezwojów od oddalenia od wejscia napiecia ma jednak te wade, ze uzwojenie takie jest bardzo skomplikowane i trudne do wykonania.Znane sa równiez takie rozwiazania, w których umieszczone na wejsciu napiecia przeplecione uzwojenia krazkowe sa polaczone z normalnym uzwojeniem odwróconym. Wada tego rozwiazania polega na tym, ze w punkcie polaczenia obu tych uzwojen wystepuja odbicia i zwiazany z tym zwiekszony spadek napiecia.We wszystkich stosowanych dotychczas do tego celu uzwojeniach krazkowych wystepuja pomiedzy zwojami szczeliny sluzace do chlodzenia uzwoje¬ nia. Szczeliny te pogarszaja znaczenie pojemnoscio¬ we sprzezenie uzwojenia, a przez to i rozklad na¬ piecia na uzwojeniu. Usuniecie tych'szczelin, przez które przetlaczany jest olej, wplywa ujemnie na prawidlowe chlodzenie uzwojenia, co stanowi istot¬ na wade eksploatacyjna tych znanych rozwiazan.Celem niniejszego wynalazku jest wyeliminowa¬ nie powyzszych wad znanych uzwojen krazkowych, stanowiacych odporne na udary napieciowe uzwo¬ jenie wysokonapieciowe do transformatorów i dla¬ wików. Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku w ten sposób, ze wysokonapieciowe uzwojenie do transformatorów lub dlawików o zwiekszonej po¬ jemnosci podluznej, skladajace sie z przeplecio¬ nych cewek krazkowych, których zezwoje stanowia co najmniej dwa równolegle pasma przewodów, zaopatrzone jest w osiowe szczeliny chlodzace w cewkach krazkowych, sasiadujacych z wejsciem 4 napiecia, usytuowane pomfedzy tymi równoleglymi przewodami. Szczeliny chlodzace, cewek znajduja¬ cych sie na koncu uzwojenia sa przy tym usytuo¬ wane pomiedzy przewodami o napieciu stanowia- 5 cym wielokrotnosc napiecia miedzyzwojowego, na¬ tomiast we wszystkich posrednich cewkach krazko¬ wych osiowe szczeliny, znajduja sie czesciowo po¬ miedzy równoleglymi przewodami i czesciowo po¬ miedzy przewodami, o.napieciu stanowiacym wie¬ lo lokrotnosc napiecia miedzyzwojowego i sa rozmiesz¬ czone celowo w taki sposób, ze wzdluz uzwojenia liczba szczelin znajdujacych sie pomiedzy równo¬ leglymi przewodami zezwojów maleje stopniowo, natomiast liczba szczelin znadujacych sie pomiedzy 15 przewodami o napieciu stanowiacym wielokrotnosc napiecia miedzyzwojowego stopniowo sie zwieksza.Kolejne stopnie zmniejszajacej sie lub zwieksza¬ jacej liczby szczelin, które sa równe lub nierówne co do wielkosci, sa przy tym dobrane drobnostop- 20 niowo lub skokowo. Ponadto stopnie te sa albo rozlozone, albo rozciagaja sie przewaznie na dlu¬ gosci cewek znajdujacych sie przy wejsciu napie¬ cia, przy czym wielkosc promieniowa tych szczelin jest równa lub nierówna. 25 Wynalazek zostanie objasniony szczególowo na podstawie rysunkUj na którym fig* 1 przedstawia schemat tradycyjnego uzwojenia, fig. 2 — uklad zastepczy schematu z fig. 1, 3 i 5 — schemat ¦ uzwojenia wedlug wynalazku o zwiekszonej pojem¬ nosci, a fig. 4 i 6 uklady zastepcze schematów z fig. 3 i 5.Przewidziane zgodnie z wynalazkiem osiowe szczeliny chlodzace sa utworzone za pomoca ele- 35 mentów dystansowych i jak to pokazano na fig. 3, sa tak usytuowane, ze w cewkach wejsciowych znajduja sie tylko pomiedzy równoleglymi prze¬ wodami czastkowymi al, bl... do a40, b40. W cew¬ kach koncowych szczeliny te sa natomiast usy¬ tuowane pomiedzy przewodami alOl, bl01.~ do al30, 40 bl40, których róznica potencjalów jest wielokrot¬ noscia napiecia miedzyzwojowego.Zupelnie inaczej przedstawia sie to zagadnienie w przypadku, gdy pomiedzy poszczególnymi zezwo- jami cewek wejsciowych wystepuje duza róznica 45 potencjalów, przez co sa one ze soba silnie sprze¬ zone pojemnosciowo, podczas gdy cewki koncowe sa sprzezone slabo. W takim przypadku w cewkach posrednich nastepuje stopniowe przejscie do wiek¬ szej pojemnosci wzdluznej Ka na poczatku uzwo- 50 jenia do najmniejszej pojemnosci Ke na koncu uzwojenia, podczas gdy w miare wzrostu odleglosci od wejscia uzwojenia, zwieksza sie stopniowo licz¬ ba szczelin chlodzacych pomiedzy przewodami czastkowymi o- duzej róznicy potencjalów, a w 55 zwiazku z tym, wystepuje coraz wiecej przewodów czastkowych o tym samym potencjale.Na fig. 5 przedstawiono inny przyklad uzwojenia wedlug wynalazku, w którym osiowe szczeliny chlodzace sa zastosowane dodatkowo w celu wlasci¬ wego rozlozenia potencjalów pomiedzy przewodami równoleglymi lub przewodami o róznicy potencja¬ lów równej wielokrotnosci napiecia miedzyzwojo¬ wego. Rozwiazanie to polega na zmianie liczby 65 szczelin i ich rozmiarów, przez co uzyskuje sie do-59102 6 datkowo korzystny wplyw na rozklad napiecia na uzwojeniu.Uzwojenie wedlug wynalazku przy poprawieniu chlodzenia ma jednoczesnie pojemnosc wzdluzna Ka na poczatku uzwojenia wieksza od pojemnosci wzdluznej Ke na koncu uzwojenia, przez co osiag¬ nieto liniowy przebieg rozkladu napiecia udarowe¬ go na uzwojeniu.Dodatkowa zaleta uzwojenia wedlug wynalazku jest to, ze mozna zrezygnowac z wymuszonego prze¬ plywu oleju chlodzacego przez szczeliny. Ponadto wytwarzanie uzwojenia wedlug wynalazku jest bar¬ dzo proste, gdyz nie wymaga skomplikowanych po¬ laczen pomiedzy cewkami. Szczeliny osiowe uzwo¬ jen moga byc usytuowane w jednej plaszczyznie lub w dowolnych plaszczyznach. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uzwojenie wysokiego napiecia do transformato-* rów lub dlawików o zwiekszonej pojemnosci po¬ dluznej, skladajace sie z przeplecionych cewek krazkowych, których zezwoje stanowia co najmniej dwa równolegle pasma przewodów, znamienne tym, ze zaopatrzone jest w osiowe szczeliny chlo¬ dzace w cewkach krazkowych, sasiadujacych z wejsciem napiecia, usytuowane pomiedzy tymi rów¬ noleglymi przewodami, a szczeliny chlodzace ce¬ wek znajdujacych sie na koncu uzwojenia, sa usy- 5 tuowane pomiedzy przewodami o napieciu stano¬ wiacym wielokrotnosc napiecia miedzyzwojowego. Natomiast we wszystkich posrednich cewkach krazkowych, osiowe szczeliny znajduja sie czescio¬ wo pomiedzy równoleglymi przewodami i czescio- 10 wo pomiedzy przewodami o napieciu stanowiacym wielokrotnosc napiecia miedzyzwoj owego i sa roz¬ mieszczone celowo w taki sposób, ze wzdluz uzwo¬ jenia liczba szczelin znajdujacych sie pomiedzy równoleglymi przewodami zezwojów maleje stop- 15 niowo, natomiast liczba szczelin znajdujacych sie pomiedzy przewodami o napieciu stanowiacym wie¬ lokrotnosc napiecia miedzyzwojowego stopniowo zwieksza sie, przy czym kolejne stopnie zmniej- 20 szajacej sie lub zwiekszajacej sie liczby szczelin, które sa równe lub nierówne co do wielkosci, sa dobierane drobnostopniowo lub skokowo, a ponad¬ to stopnie te sa albo rozlozone, albo sie rozciaga¬ ja przewaznie na dlugosci cewek, znajdujacych sie 25 przy wejsciu napiecia, przy czym wielkosc promie¬ niowa tych szczelin jest równa albo nierówna.KI. 21 d2, 49 59102 MKP H 01 f Lr, r~i u 2 12 3 13 4 14 5 | 15 X 20 10 19 9 18 8 17 7 16 6 21 31 22 32 23 33 24 34 25 35 X 40 f 30 39 29 38 28 37 | 27 36 26 | 1 101 111 102 112 103 113 104 114 105 I 115 X 120 110 119 109 118 108 117 107 116 106 121 131 122 132 123 133 124 134 125 135 X 140 1 130 139 129 ' 138 128 137 127 136 126 | Figur 3 o- o C^ 9 CIZ3 y— ¦¦ li 1 IKA KO Ci Ka C4= Ka C=4= Ke CsfcKI. 21 d2, 49 59102 MKP H 01 f Figur 5 i L Figur 6 -II— Ka C; ^l— Ka C: - ¦ ¦& (Ka Ke) v + C=}= Ke C4= U C± 4- PL