DE1060036B

DE1060036B - Shielded transformer or reactor

Info

Publication number: DE1060036B
Application number: DEG20714A
Authority: DE
Inventors: Guglielmo Camilli
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1955-10-12
Filing date: 1956-10-11
Publication date: 1959-06-25

Description

Abgeschirmter Transformator oder Drosselspule Die vorliegende Erfindung betrifft ortsfeste Transformatoren oder Drosselspulen, bei welchen als Dielektrikum halogenhaltige Flüssigkeiten oder Gase verwendet werden. Insbesondere befaßt sie sich mit der Verbesserung der Durchschlugsfestigkeit dieser Geräte.Shielded Transformer or Reactor The present invention relates to stationary transformers or reactors, which act as a dielectric halogen-containing liquids or gases are used. In particular, she deals to improve the dielectric strength of these devices.

Zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit von Leistungstransformatoren u. dgl. finden seit einiger Zeit als Dielektrika flüssige Halogenverbindungen. Verwendung, z. B. das sogenannte »Askarel«. In neuerer Zeit sind auch als Dielektrika geeignete gasförmige Verbindungen bekanntgeworden, z. B. Schwefelhexafluorid (SF,), Oktofluorpropan (C@F8) und Dekafluorbutan (C4 Fla) .To increase the breakdown strength of power transformers and the like, liquid halogen compounds have been used as dielectrics for some time. Use, e.g. B. the so-called "Askarel". More recently, gaseous compounds suitable as dielectrics have also become known, e.g. B. sulfur hexafluoride (SF,), octofluoropropane (C @ F8) and decafluorobutane (C4 Fla).

Normalerweise nimmt die Durchschlagsspannung eines Dielektrikums zwischen zwei Elektroden proportional mit dem Elektrodenabstanid zu. Wenn sich auch bei nicht halogenhaltigen flüssigen oder gasförmigen Dielektrika für gleichförmige oder nicht gleichförmige elektrische Felder verschiedene Proportionalitätskonstanten zwischen Abstand undDurchschlagsspannung ergeben, so zeigt sich doch bei solchen nicht halogenihaltigen Medien auch in nicht gleichförmnigen Feldern mit wachsendem Elektrodenabstand ein merkliches Ansteigen der Durchschlagsspannung sowohl für niederfrequente Spannungen als auch für Stoß- oder Impulsspannungen.Usually, the breakdown voltage of a dielectric takes between two electrodes proportional to the electrode spacing. Even if not halogenated liquid or gaseous dielectrics for uniform or not uniform electric fields different constants of proportionality between Distance and breakdown voltage result, it is found in the case of those that do not contain halogen Media even in non-uniform fields with increasing electrode spacing noticeable increase in breakdown voltage for both low-frequency voltages as well as for surge or impulse voltages.

Es hat sich. jedoch herausgestellt, daß diese Verallgemeinerung für halogenhaltige Medien nur im Falle von gleichförmigen elektrischen Feldern. allgemein gültig ist, während sie bei ungleichförmigen elektrischen Feldern nur bei niederer Frequenz (z. B. 60 Hz) gilt. Bei nicht gleichförmigen elektrischen Feldern steigt im Falle von Impulsbelastungen die Durchschlagsspannung von einem bestimmten Elektrodenabstand ab nicht mehr merklich an. Bei den erwähnten halogenhaltigen Medien beträgt dieser Abstand etwa 5 cm. Aus dieser Erkenntnis heraus kann die Folgerung gezogen werden, daß man bei nicht gleichförmigen Feldern durch Vergrößerung dies Elektrodenabstandes keine merkliche Steigerung der Impulsdurchschlagsspannung mehr erreichen: kann. Bei den in üblicher Weise aufgebauten Transformatoren oder Drosseln mit einem Magnetkern und: einer oder mehreren Wicklungen gibt es jethoch im allgemeinen eine Vielzahl von Stellen, wo die elektrischen Felder sehr stark inhomogen sind. Als Folge davon waren bisher der Verwendbarkeit von halogenhaltigen Dielektrika für Hochspannungszwecke ziemlich enge Grenzen gesetzt. Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden. Die Erfindung lyeruht auf der Erkenntnis, daß es bei halogenfi.altigen Dielektrika zur Erreichung hoher Impulsdurchschlagsfestigkeit notwendig ist, Mittel vorzusehen, durch die Feldinhomogenitäten weitgehend vermieden werden. Diese Mittel sind. dabei so zu wählen, daß die Felder in Biereichen hoher elektrischer Feldstärke den Feldern gleichen, wie sie bei Kugelfunkenstrecken auftreten.It has. however, it turned out that this generalization for media containing halogens only in the case of uniform electrical fields. generally is valid, while in the case of non-uniform electric fields it is only valid in the case of lower Frequency (e.g. 60 Hz) applies. If the electric fields are not uniform, it increases in the case of pulse loads, the breakdown voltage of a certain electrode spacing from no longer noticeably. In the case of the halogen-containing media mentioned, this is Distance about 5 cm. From this knowledge the conclusion can be drawn, that in the case of non-uniform fields by increasing this electrode spacing no longer achieve a noticeable increase in the pulse breakdown voltage: can. In the case of transformers or chokes with a magnetic core, which are constructed in the usual way and: one or more windings there are generally a multitude of windings from places where the electric fields are very inhomogeneous. As a consequence of this were previously the usability of halogen-containing dielectrics for high voltage purposes pretty tight limits. The invention is intended to avoid these disadvantages will. The invention is based on the knowledge that there are halogen-containing dielectrics to achieve high pulse dielectric strength it is necessary to provide means, largely avoided by the field inhomogeneities. These funds are. included to be chosen so that the fields in beer areas of high electric field strength correspond to the fields same as they occur with spherical spark gaps.

Mittel zur `"ergleiolimäßigung der elektrischen Felder bei Hochspannung führenden Bauelementen sind an sich bekannt. So ist es z. B. bekannt, zur Verhinderung von Koronaentladungen scharfe Kanten abzurunden bzw. Anschlüsse usw. mit im wesentlichen kugelförmigen Schutzkappen oder sogenannten »Koronaringen« zu umgeben.Means for reducing the electrical fields at high voltage leading components are known per se. So it is z. B. known to prevent of corona discharges to round off sharp edges or connections, etc. with essentially to surround spherical protective caps or so-called "corona rings".

Ferner ist es bekannt, bei Transformatoren auf den Wicklungen Schirmringe vorzusehen, die elektrisch mit der Hochspannung führenden Wicklung verbunden und dessen auf die andere Wicklung und den Kern gerichtete Flächen zur Vergleichmäßigung abgerundet sind.It is also known to use shield rings on the windings of transformers provide the winding electrically connected to the high voltage and its surfaces facing the other winding and the core for equalization are rounded.

Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch für Transformatoren oder Drosseln, die als Dielektrikum ein halogenhaltiges Medium enthalten, nicht ausreichend. So treten z. B. am Magnetkern, der im aus aufeinan.dergeschichteten Einzelblechen besteht, Feldinhomogenitäten auf, die zwar bei den üblichen luftisolierten Transformatoren vernachlässigt werden können, bei Transformatoren jedoch, die halogenhaltige Dielektrika besitzen, eine erhebliche Verminderung der Impul,sdu@rchschlagsfestigkeit verursachen können.However, these known devices are for transformers or Chokes containing a medium containing halogens as dielectric are not sufficient. So occur z. B. on the magnetic core, which is made of aufeinan.dergeschichten individual sheets exists, field inhomogeneities that occur with the usual air-insulated transformers In the case of transformers, however, the halogen-containing dielectrics can be neglected have a significant reduction in the momentum that causes impact resistance can.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden werden.The invention is intended to avoid these disadvantages.

Gemäß der Erfindung ist ein Transformator oder eine Drosselspule mit eurem aus Joch und Schenkeln bestehenden Kern, einer auf einem Schenkel angeordneten, Hochspannung führenden'Wicklung und einem halogenhaltigen flüssigen oder gasförmigen Dielektrikum mit einer kalottenförmigen, elektrisch mit dem Kern verbundenen Abschirmung versehen, die aus einem ebenen, senkrecht zur Schenkelachse gelegten und sich von der Verbindung zwischen Schenkel und Joch nach außen erstreckenden Mittelteil und einem daran anschließenden, von der Hochspannungswicklung weggekrümmten Außenteil besteht, der in radialer Richtung mindestens so weit reicht wie die radial am weitesten vom Kern entfernten Teile der Hochspannungswicklung. Vorzugsweise ist ferner an den Stirnseiten der Hochspannungswicklung eine weitere ringförmige Abschirmung in an sich bekannter Weise in Form eines Schirmringes mit halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, deren Flachseite an die Hochspannungswicklung angrenzt. Dieser Abschirmring ist elektrisch mit der Hochspannungswicklung verbunden, er kann eine oder mehrere Endwicklungen der Hochspannungswicklung umfassend in sich einschließen.According to the invention is a transformer or a choke coil with yours from yoke and thighs existing core, one on one leg arranged, high voltage 'winding and a halogen-containing liquid or gaseous dielectric with a dome-shaped, electrically connected to the core connected shield, which consists of a plane, perpendicular to the axis of the leg and extending outward from the connection between the leg and yoke Middle part and an adjoining part curved away from the high-voltage winding Outer part exists, which extends in the radial direction at least as far as the radial parts of the high-voltage winding furthest from the core. Preferably is furthermore, a further ring-shaped shield on the end faces of the high-voltage winding in a manner known per se in the form of an umbrella ring with a semicircular cross-section provided, the flat side of which is adjacent to the high-voltage winding. This shielding ring is electrically connected to the high-voltage winding, it can be one or more Comprehensively include end windings of the high voltage winding.

Bei einem Transformator mit einer zwischen Kern und Hochspannungswicklung liegenden Niederspannungswicklung ist ein zusätzlicher Ringschirm an den Enden der Niederspannungswicklung angebracht. Dieser Ringschirm erstreckt sich in axialer Richtung über die radial äußersten Enden der Niederspannungswicklung hinaus und ist, in axialer Richtung gesehen, auf mindestens einem Teil seiner Länge nach innen zum Schenkel hin gekrümmt.In the case of a transformer with one between the core and the high-voltage winding lying low voltage winding is an additional ring shield at the ends of the Low voltage winding attached. This ring shield extends in the axial direction Direction beyond the radially outermost ends of the low-voltage winding and is, viewed in the axial direction, inward over at least part of its length curved towards the thigh.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden; dabei bedeutet Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Transformators, Fig. 2 einen Teilschnitt längs der Ebene 2-2 in Fig. 1, Fig.3 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Ebene 3-3 in Fig. 1, Fig.4 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Impulsdurchschlagsspannung von der Spaltbreite bzw. dein Elektrodenabstand bei »Askarel« als Dielektrikum zeigt, und Fig. 5 ein Diagramm, das bei Impulsdurchschlagsspannung in Abhängigkeit vom Elektrodenabstand für Schwefelhexafluorid als Dielektrikum zeigt.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings; 1 means a side view, shown partially in section, of a According to the invention trained transformer, Fig. 2 is a partial section along the plane 2-2 in Fig. 1, Fig.3 an enlarged partial section along the plane 3-3 in Fig. 1, Fig.4 a diagram showing the dependence of the pulse breakdown voltage of the gap width or your electrode spacing in "Askarel" as a dielectric shows, and FIG. 5 is a diagram which shows the pulse breakdown voltage as a function of Shows electrode spacing for sulfur hexafluoride as dielectric.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Transformator dargestellt, der in einem mit einem halogenhaltigen flüssigen oder gasförmigen Dielektrikum gefüllten Behälter 11 eingeschlossen ist. Der Transformator 10 besitzt einen Magnetkern 12 mit einem oberen Joch 13 und einem unteren Joch 14, die durch drei parallele Schenkel (von denen einer in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist) verbunden sind. Auf den Schenkeln liegen Wicklungen 15, 16 und 17.In Figs. 1, 2 and 3, a transformer is shown in a Container filled with a halogen-containing liquid or gaseous dielectric 11 is included. The transformer 10 has a magnetic core 12 with a upper yoke 13 and a lower yoke 14, which by three parallel legs (of which one is indicated in Fig. 2 by dashed lines) are connected. There are windings 15, 16 and 17 on the legs.

Zur Führung des als Kühlung dienenden Dielektrikums sind die Wicklungen umgebende Zylinder 18, 19 und 20 aus Isoliermaterial vorgesehen, die mit Öffnungen 21 und gegenüberliegenden Führungskanälen 22 versehen sind. Das Dielektrikum tritt unten bei 23 in den Kessel ein und bei 24 aus; eine Trennwand 25 verhindert ein seitliches Vorbeistr-ömen.The windings are used to guide the dielectric used as cooling surrounding cylinders 18, 19 and 20 made of insulating material are provided with openings 21 and opposite guide channels 22 are provided. The dielectric occurs at the bottom at 23 in the boiler and at 24 off; a partition wall 25 prevents a sideways flow.

Die Enden der Wicklungen werden durch Isolierringe 26, die durch Isolierblöcke 27 abgestützt sind, im Abstand vom Kern gehalten.The ends of the windings are through insulating rings 26, which are through insulating blocks 27 are supported, held at a distance from the core.

Gemäß der Erfindung sind in der Nähe der Joche 13 und 14 Abschirmkalotten 28 und 29 vorgesehen. Aus Fig.3 sind der Aufbau des Transformators und die gemäß der Erfindwig vorgesehenen Abschirmungen deutlicher sichtbar.- Der Schenkel 30 des Transformatorkernes trägt eine auf einem Isolierzylinder 31 aufgebrachte Niederspannungswicklung 32, die vorzugsweise, wie in Fig. 3 dargestellt ist, als Lagenwicklung ausgebildet ist. Zwischen einem Isolierzylinder 37, der die Hochspannungswicklung 39 trägt, die vorzugsweise als Scheibenwicklung ausgebildet ist, und der innenkegernden Niederspannungswicklung sind noch weitere Isolierzylinder 34 und 35, die durch Abstandhalter 33 und 36 in ihrer Lage fixiert sind, vorgesehen.According to the invention, shielding caps 28 and 29 are provided in the vicinity of the yokes 13 and 14. From Figure 3, the construction of the transformer and provided according to the Erfindwig shields are clearly sichtbar.- The leg 30 of the transformer core carries a coating applied to an insulating cylinder 31 low voltage winding 32, which is preferably displayed, as shown in Fig. 3, is formed as a layer winding . Further insulating cylinders 34 and 35, which are fixed in their position by spacers 33 and 36, are provided between an insulating cylinder 37, which carries the high-voltage winding 39, which is preferably designed as a disc winding, and the internally tapered low-voltage winding.

Am Ende der Hochspannungswicklung ist ein Schirmring 45 angebracht, der einen halbkreisförmigen Querschnitt hat und mit seiner flachen. oder ebenen Seite gegen die Hochspannungswicklung gerichtet ist. Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der Schirmring 45 die Endspule 46 der Hochspannungswicklung umschließen. Er kann aus einem Metallband oder -streifen bestehen, der um die Endspule 46 gebogen ist, und' im Innern. mehrere Isolierringe 47 enthalten, die auf der Endspule 46 der Hochspannungswicklung aufgestapelt sind und deren Durchmesser von der Hochspannungswicklung aus progressiv abnimmt. Der Schirmring 45 ist an eine Windung der Endspule 46, beispielsweise an die mit der Zuleitung 48 verbundene äußerste Windung, angeschlossen,. Der Schirmring 45 ist außen von einem Isolierstoff 49, beispielsweise einem um den Schirm gewundenen Isolierstreifen, umgeben.A shield ring 45 is attached to the end of the high-voltage winding, which has a semicircular cross-section and with its flat. or levels Side is directed against the high voltage winding. As shown in Fig. 3, can the shield ring 45 enclose the end coil 46 of the high-voltage winding. He can consist of a metal band or strip bent around the end spool 46, and 'inside. contain several insulating rings 47, which are on the end coil 46 of the high voltage winding are stacked and their diameter from the high voltage winding progressive decreases. The shield ring 45 is on one turn of the end coil 46, for example the outermost turn connected to the lead 48, connected. The umbrella ring 45 is on the outside of an insulating material 49, for example one wound around the screen Insulating strips, surrounded.

Die Niederspannungswicklungen 32 erstrecken sich in axialer Richtung über die Hochspannungswicklung hinaus. Sie liegen mit ihren Stirnen an den Isolierringen 50 an. Der außenliegende Isolierring 50 ist mit einem leitenden; Ringschirm 51 versehen, der sich vom Stirnende der Niederspannungswicklung 32 weg über eine kurze Strecke nach oben erstreckt und von da ab mit im wesentlichen gleichförmiger Krümmung radial nach innen gebogen ist. Der Schirm 51 kann als Metallbelag auf dem äußeren Isolierring 50 angebracht sein.The low-voltage windings 32 extend in the axial direction beyond the high voltage winding. They lie with their foreheads on the insulating rings 50 at. The outer insulating ring 50 is provided with a conductive; Ring screen 51 provided, which extends away from the front end of the low-voltage winding 32 over a short distance extends upwards and radially from there with a substantially uniform curvature is bent inwards. The screen 51 can be used as a metal coating on the outer insulating ring 50 be appropriate.

Eine ringförmige Isolierscheibe 52 mit einem zylindrischen Ansatz an ihrem inneren Rand verbindet die entsprechenden Enden der Zylinder 18 und 38; sie wird durch Isolierblöcke 53 in einem gewissen Abstand vom Schirm 45 am Ende der Hochspannungswicklung 39 gehalten. Außerdem ist eine ringförmige Isolierscheibe 54 mit einem zylindrischen Ansatz an ihrem inneren Rand anschließend an den Isolierzylinder 34 vorgesehen. Diese Scheibe 54 wird mit Hilfe von Isolierblöcken 55 in axialer Richtung in einem gewissen Abstand von der Isolierscheibe 52 gehalten.An annular insulating washer 52 with a cylindrical extension at its inner edge joins the respective ends of cylinders 18 and 38; it is by insulating blocks 53 at a certain distance from the screen 45 at the end the high voltage winding 39 held. There is also an annular insulating washer 54 with a cylindrical extension on its inner edge adjoining the insulating cylinder 34 provided. This disk 54 is with the help of insulating blocks 55 in the axial Direction held at a certain distance from the insulating disk 52.

Eine weitere ringförmige Isolierscheibe 56, welche mittels Isolierblöcken 57 im Abstand von der Isolierscheibe 54 gehalten wird, erstreckt sich nach innen, so daß sie sich an den äußeren Isolierring 50 anschließt. Sodann ist noch eine weitere Isolierscheibe 58 vorgesohen, die sich mindestens vom äußersten, Ende der Niederspannungswicklung bis zum äußersten, Ende der Hochspannungswicklung erstreckt und durch die in radialer Richtung verlaufenden Isolierzwischenglieder 59 bzw. 60 von der Scheibe 56 bzw. den Ringen 50 in axialer Richtung getrennt wird..Another annular insulating washer 56, which by means of insulating blocks 57 is held at a distance from the insulating washer 54, extends inward, so that it connects to the outer insulating ring 50. Then there is another Isolation washer 58 provided, extending at least from the extreme, end of the low-voltage winding extends to the extreme, end of the high voltage winding and through the in radial Directional intermediate insulating members 59 or 60 from the disk 56 or the rings 50 is separated in the axial direction.

Der Schirm 28 besitzt einen flachen Mittelteil 65, der in einer zur Achse des Kernschenkels 30 senkrechten Ebene liegt, sowie einen gekrümmten Außenteil 66, der mit im wesentlichen gleichförmiger Krümmung von der Hochspannungswicklung weggebogen ist. Der flache Mittelteil des Schirmes 28 erstreckt sich mindestens vom äußersten Ende der Niederspannungswicklung- bis zum äußersten Ende der Hochspannungswicklung-; er hax in der Mitte eine Öffnung, durch welche der Magnetkern hindurchgeführt ist. Der flache Mittelteil 65 des Schirmes 28 wird mittels einer Spannvorrichtung gegen die Isolierscheibe 58 gedrückt. Diese Spannvorrichtung kann aus Blöcken 70 bestehen, welche mit Schraubenansätzen 71 an Winkelarmen 72 der Verspannungsanordnung für die Teile des Magnetkernes 30 festgeschraubt sind. Die Spannvorrichtung hält mittels der durch sie in axialer Richtung ausgeübten Kräfte die Hoch- und Niederspannungswicklungen an ihrem Platz fest.The screen 28 has a flat central part 65, which is in a to Axis of the core leg 30 is perpendicular plane, and a curved outer part 66, the one with substantially uniform curvature from the high voltage winding is bent away. The flat central portion of the screen 28 extends at least from the extreme end of the low voltage winding to the extreme end of the high voltage winding; he has an opening in the middle, through which the magnetic core is passed is. The flat central part 65 of the screen 28 is by means of a tensioning device pressed against the insulating disk 58. This clamping device can consist of blocks 70 exist, which with screw lugs 71 on angle arms 72 of the bracing arrangement for the parts of the magnetic core 30 are screwed tight. The jig holds by means of the forces exerted by them in the axial direction, the high and low voltage windings firmly in place.

Um in noch vollständigerem Maße an den Enden der Hochspannungswicklungen die einer abgerundeten Fläche entsprechenden Verhältnisse nachzubilden und dadurch die überschlagsgefahr zwischen den Enden der Hochspannungswicklung und: der Niedlerspannungswicklung zu verringern, haben die einzelnen Spulen der Hochspannungswicklung in der Nähe der Wicklungsenden gegen das Ende der Wicklung zu einen progressiv wachsenden radialen Abstand von der Niederspannungswicklung. Dies kann, wie in Fig.3 gezeigt, dadurch erreicht werden, daß in der Nähe der Stirnseite der Hochspannungswicklung zwidem Zylinder 37 und den Innenkanten der Spulen 40 Isolierzwischenringe 73 von gegen das Ende der Hochspannungswicklung progressiv zunehmender radialer Dicke angeordnet sind. Die Umrißform der Außenseite der Hochspannungswicklung ist vom Standpunkt der überschlags-gefahr aus weniger wichtig. Sie kann daher geradlinig sein, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.To be even more complete at the ends of the high-voltage windings to reproduce the proportions corresponding to a rounded surface and thereby the risk of flashover between the ends of the high-voltage winding and: the low-voltage winding To reduce this, have the individual coils of the high-voltage winding close by the winding ends towards the end of the winding to a progressively increasing radial Distance from the low voltage winding. This can, as shown in Fig. 3, thereby can be achieved that in the vicinity of the end face of the high-voltage winding zwidem Cylinder 37 and the inner edges of the coils 40 intermediate insulating rings 73 from against the end of the high voltage winding arranged progressively increasing radial thickness are. The outline shape of the outside of the high voltage winding is from the standpoint the risk of rollover is less important. It can therefore be straightforward, like it is shown in FIG.

Wie man aus Fig. 3 sieht, ergeben sich verschiedene Wege für die Zirkulation des Dielektrikums durch die Wicklungen. Ein Teil des Dielektrikums wird durch den Kanal 22 nach oben und von da horizontal über die Stirnflächen der Hochspannungsspulen und schließlich durch die Öffnung 21 hinausgedrückt. Andere Teile des Dielektrikums werden zwischen den Isolierzylindern 35 und 37 sowie zwischen den Isolierzylindern 34 und 35, zwischen der Niederspannungswicklung und dem Zylinder 34 und zwischen den radial beabstandeten Einzelabschnitten der Niederspannungswicklung nach oben gedrückt. Zweckmäßigerweise ragen die in axialer Richtung verlaufenden Zwischenglieder 33, 36 und 38 nicht über die Stirnseite der Hochspannungswicklung hinaus, um die auf das Dielektrikum ausgeübte Spannung, die zu Unterschieden in der Dielektrizitätskonstante dies Diel.ektrikums und des festen Isolierstoffes führen, zu verringern. Das ist besonders wichtig in Fällen, wo ein gasförmiges Dielektrikum verwendet wird.As can be seen from Fig. 3, there are different routes for the circulation of the dielectric through the windings. Part of the dielectric is through the Channel 22 upwards and from there horizontally over the end faces of the high-voltage coils and finally pushed out through the opening 21. Other parts of the dielectric are between the insulating cylinders 35 and 37 and between the insulating cylinders 34 and 35, between the low voltage winding and the cylinder 34 and between the radially spaced individual sections of the low-voltage winding upwards pressed. Expediently, the intermediate links extending in the axial direction protrude 33, 36 and 38 do not go beyond the end face of the high-voltage winding in order to avoid the voltage exerted on the dielectric causing differences in dielectric constant this Diel.ektrikums and the solid insulating material lead to reduce. That is especially important in cases where a gaseous dielectric is used.

In Fig. 4 veranschaulichen ,die Kurven 80, 81 und 82 die Beziehungen zwischen der Impulsdurchschlagsspannung und der Spaltbreite bzw. dem Elektrodenabstand für Askarel, 10-C-Öl bzw. Luft, und zwar bei Verwendung von quadratischen Messingelektroden von 1,27 cm2 (1/z Zoll im Quadrat) Fläche. Die Kurven 83 und 84 veranschaulichen die gleichen Beziehungen für Askarel bzw. Öl bei Verwendung von 12,5 cm Kugelelektroden. Die Dauer der angelegten Spannungsimpulse betrug 1,5 Mikrosekunden; der Impulsabstand betrug ungefähr 40 Mikrosekunden. Man sieht aus diesen Kurven, daß Askarel eine bessere Impulsdurchschlagfestigkeit hat als Öl, sofern Kugelelektroden verwendet werden, d. h. das elektrische Feld im wesentlichen homogen ist, wohingegen Öl eine bessere Impulsdurchschlagfestigkeit als Askarel dann hat, wenn auf Grund der Verwendung von quadratischen Elektroden das Feld inhomogen isst. Man sieht ferner, daß die Impulsdurchschlagfestigkeit von Askarel bei Elektrodenabständen von mehr als ungefähr 5 cm (2 Zoll) nicht nennenswert zunimmt. Verlängert man die Kurven 80 und 82, so sieht man, daß in einem inhomogenen eliekbrischen Feld bei einem Elektrodenabstand von ungefähr 33 cm (13 Zoll) und darüber die von Luft besser ist als die von Askarel. In Fig. 5 veranschaulichen die Kurven 85 und 86 die Beziehungen zwischen der Impulsdurchschlagspannung und dem Elektrod-enabstand für Kugelelektroden bzw. Quadratelektroden bei Verwendung von Schwefelhexäfluorid, wobei genau wie bei Askarel in einem inhomogenen Feld ab einem Elektrodenabstand von ungefährt 5 cm kein nennenswertes Ansteigen der Impulsdurchschlagfestigkeit mehr stattfindet. In einem gleichförmigen Feld dagegen ist die Impulsdurchschlagfestigkeit eine lineare Funktion des Elektrodenabstandes.In Fig. 4, curves 80, 81 and 82 illustrate the relationships between the pulse breakdown voltage and the gap width or the electrode spacing for Askarel, 10-C oil or air, when using square brass electrodes 1.27 cm2 (1 / z inch square) area. Curves 83 and 84 illustrate the same relationships for askarel and oil when using 12.5 cm ball electrodes. The duration of the applied voltage pulses was 1.5 microseconds; the pulse spacing was about 40 microseconds. You can see from these curves that Askarel is one has better impulse dielectric strength than oil if ball electrodes are used be, d. H. the electric field is essentially homogeneous, whereas oil is one better impulse dielectric strength than Askarel when due to the use of square electrodes eats the field inhomogeneously. You can also see that the Impulse dielectric strength from Askarel at electrode spacings greater than approximately 5 cm (2 inches) does not increase significantly. If the curves 80 and 82 are lengthened, so one can see that in an inhomogeneous electrical field with an electrode spacing of about 33 cm (13 inches) and above that of air is better than that of Askarel. In Figure 5, curves 85 and 86 illustrate the relationships between pulse breakdown voltage and the electrode spacing for spherical electrodes or square electrodes when used of sulfur hexafluoride, whereby exactly as with Askarel in an inhomogeneous field With an electrode spacing of approximately 5 cm, there was no significant increase in the pulse dielectric strength more takes place. In a uniform field, on the other hand, the impulse breakdown strength is a linear function of the electrode spacing.

Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften der flüssigen oder gasförmigen halogenhaltigen Dielektrika zeigt die vorliegende Erfindung einen Weg zur Verringerung der Inhomogenitäten des elektrischen Feldces in den hochbeanspruchten Bereichen stationärer Transformatoren oder Drosselspulen und damit einen Weg zur Verbesserung der Impulsdurchschlagfestigkeit derartiger Geräte. So werden z. B. in dem in Fig. 3 gezeigten Transformator die Konturen oder Umrißformen am Kern und an den Wicklungen dadurch geglättet, daß an den Enden der Wicklung ein elektrisch mit dem Kern verbundener schalenförmiger Schirm sowie ferner an den Enden der Hochspannungswicklung ein Ringschirm von halbkreisförmigem Querschnitt und an den Enden der Niederspannungswicklung ein abgerundeter Ringschirm vorgesehen ist. Eine zusätzliche Verbesserung wird dadurch erreicht, daß der radiale Abstand zwischen den entsprechenden Enden der Hochspannungswicklung und der Niederspannungswicklung erhöht wird.Taking into account these properties of liquid or gaseous halogen-containing dielectrics, the present invention shows a way of reducing the inhomogeneities of the electrical field in the highly stressed areas stationary transformers or reactors and thus a way to improve the impulse dielectric strength of such devices. So z. B. in the one shown in Fig. 3 transformer shown the contours or contour shapes on the core and on the windings smoothed in that at the ends of the winding an electrically connected to the core shell-shaped screen and also a ring screen at the ends of the high-voltage winding of semicircular cross-section and at the ends of the low-voltage winding rounded ring screen is provided. This will make an additional improvement achieves that the radial distance between the respective ends of the high voltage winding and the low voltage winding is increased.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Shielded transformer or reactor with a high-voltage winding arranged on one leg of the core and a halogen-containing liquid or gaseous dielectric, characterized in that that a dome-shaped shield (28, 29) electrically connected to the core provided that eats from a flat, laid perpendicular to the thigh axis and between the leg and yoke outwardly extending middle part (65) and a adjoining outer part (66) curved away from the high-voltage winding exists, which extends in the radial direction at least as far as the radial furthest parts of the high-voltage winding (39) removed from the core.

2. Transformer after Claim 1, characterized in that the flat central part (65) of the shielding cap (28, 29) at least from the radially outermost end of the low tension tension (32) extends to the radially outermost end of the high-voltage winding (39), so that the part (66) curved away from the high-voltage winding over the radially outermost end the high voltage winding protrudes.

3. Transformer or reactor according to claim 1 or 2, characterized in that as an axial limitation of the high-voltage winding (39) a further shield in a manner known per se in the form of a shield ring (45) is provided of substantially semicircular cross-section, the flat serb of the semicircle is adjacent to the high-voltage winding and the radius is smaller than the radius of curvature of the curved outer part (66) of the at a certain distance overlying dome-shaped shielding (28, 29), and that the shield ring (45) is electrically connected to one end of the high-voltage winding tied together. is.

4. transformer ryach claim 3, wherein the Hochspannungswickltarrg is designed as a disc winding, characterized in that: B the shielding ring is coaxial with the high-voltage winding and, the external disc coil (46) the high-voltage winding completely encloses.

5. Transformer according to claim 4, characterized characterized in that the individual disc coils of the high voltage winding in the direction have a continuously increasing inner diameter towards the yoke, the shielding ring at the end of the high-voltage winding and the inner diameter the individual coils are dimensioned so that an im at the end of the high-voltage winding a substantially uniform electric field is created.

6. Transformer after. one of the preceding claims, characterized in that the axial ends of the low-voltage winding (32) with one of. The shielding ring (51) curved away from the high-voltage winding is provided are. Documents considered: Patent No. 2043 of the Office for Invention and Invention Patent system in the Soviet occupation zone of Germany.