DE1002873B - Hochspannungswicklung fuer Transformatoren mit Spannungssteuerung - Google Patents

Description

• Hochspannungswicklung für Transformatoren mit Spannungssteuerung Hochspannungswicklungen von Transformatoren werden bekanntlich durch Stoßspannungen steiler Front hohen dielektrischen Beanspruchungen ihrer Wicklungsisolation unterworfen, wobei die Intensität dieser Beanspruchungen von den kapazitiven Verhältnissen abhängig ist.
• Es hat sich bekanntlich gezeigt, daß die Spannungsbeanspruchung einer Wicklung in solchen Fällen geringer wird, wenn das Verhältnis von Wicklungs- und Erdkapazität größer ist und dadurch die Spannungsverteilung längs der Wicklung weitgehend einen mehr linearen Verlauf hat. Diese Bedingung ist aber gewöhnlich nicht vorhanden, so daß besondere Mittel für die Beeinflussung und Verbesserung der Spannungsverteilung und der kapazitiven Verhältnisse notwendig sind.
• So ist es bekannt, durch außerhalb der Wicklung in der Hauptisolation liegende Einrichtungen, wie Schutzringe, Schilde, Steuerringe und -beläge, eine bessere Stoßspannungsverteilung längs der Wicklung zu erzwingen. Diese Maßnahmen vergrößern jedoch die Hauptisolation und erschweren ihre Herstellung durch Einfügung der Schirme erheblich. Bei nicht genügend sorgfältiger Ausführung kann sogar die Isolation geschwächt werden.
• Man hat deshalb vorgeschlagen, die Windungen selbst zur kapazitiven Spannungssteuerung heranzuziehen. Zu diesem Zweck werden Windungen nebeneinander gewickelt, die elektrisch nicht unmittelbar hintereinandergeschaltet sind, indem durch zusätzliche Verbindungen innerhalb der Wicklung die Anfangs- und Endwindungen einer Teilspule über die Nachbarwindungen kapazitiv gekoppelt sind. Hierbei verstärkt sich die kapazitive Wirkung zwischen den Windungen, so daß die Spannungsverteilung verbessert wird. Diese :Maßnahme hat aber bei der üblichen Wicklungsanordnung den Nachteil, daß innerhalb der Wicklung Verbindungen notwendig sind, deren Herstellung schwierig ist und welche die Fabrikation erschweren.
• Erfindungsgemäß wird nun für Transformatorenwicklungen, bestehend aus mehreren Scheibenspulen, bei denen nebeneinander elektrisch nicht unmittelbar hintereinandergeschaltete `'Findungen angeordnet sind, vorgeschlagen, daß die Scheibenspulenwicklung in zwei Gruppen aufgeteilt ist und daß jeweils Windungen der ersten Wicklungsgruppe mit Windungen der zweiten Wicklungsgruppe und Windungen der zweiten mit Windungen der ersten Wicklungsgruppe derart hintereinandergeschaltet sind, daß ein ineinandergeschachtelter Wicklungsaufbau entsteht und daß die Verbindungen der Windungen verschiedener Wicklungsgruppen außerhalb derselben liegen. Hierdurch wird der vorgenannte Nachteil vermieden, und es ist möglich, die Verbindungsleitungen leicht herzustellen und in einfacher Weise zu isolieren.
• Wird die Wicklung auf einer Säule untergebracht, so ordnet man die beiden Gruppen der Wicklung koaxial an. Werden dagegen insbesondere bei hohen Leistungen mehrere Säulen je Wicklung vorgesehen, so ordnet man die beiden Gruppen auf verschiedenen Säulen an.
• Um die Verbindungen außerhalb der Scheiben anordnen zu können, ist es zweckmäßig, einen zusammenhängenden Wicklungsteil sich über eine gerade Anzahl von Scheiben, also mindestens über zwei Scheiben, erstrecken zu lassen. Man geht dann in die eine Scheibe an der Außenseite hinein, dann an der Innenseite in die zweite Scheibe über und kann den Wicklungsteil wieder auf der Außenseite herausführen, wo man ihn eingeführt hat. Auf diese Weise kann man die Verbindungen immer an der gleichen Seite der Scheibe anordnen. Es ergibt sich hierbei als zweckmäßig, auch die Zuführung zu der ganzen Wicklung in der Mitte zwischen den beiden Wicklungsgruppen anzubringen.
• Die Figur zeigt als Beispiel eine auf einer Säule aufgebaute Scheibenspulenwicklung, die in zwei Gruppen 1 und 2 aufgeteilt ist. Die Wicklung ist im Schnitt dargestellt, wobei die Säule der übersichtlichkeit halber weggelassen ist. Die Zuleitung 3 zur ganzen Wicklung ist in der Mitte an der unteren Scheibe 4 der oberen Gruppe 1 mit der äußersten Windung 5 verbunden. Den Schritt der Windungen zeigen die Verbindungslinien 6 an. Diese Verbindungen sind in Wil.rklichkeit natürlich nicht außerhalb der Scheibe vorhanden, sondern sollen nur den spiraligen Übergang von einer Windung zur anderen innerhalb der Scheibe darstellen. Sie sind außerhalb gezeichnet, um den Zusammenhang der einzelnen Windungen besser andeuten zu können. Bei dem Windungsschritt wird immer eine Windung ausgelassen. Die dazwischenliegenden Windungen sind eingeschachtelt und haben einen größeren Windungsschritt gegenüber den anderen Windungen. Hierdurch wird die höhere kapazitive Wirkung erzielt. Im Innern der Scheibe gelangt man auf diese Weise zur Windung 7, von dort zur darüber gezeichneten Scheibe 8 in die Windung 9 und über die Verbindungen 10 wieder, jeweils eine Windung überspringend, zur Windung 11 nach der Außenseite zurück. Von hier aus geht die Wicklung auf der unteren Gruppe weiter. Die Verbindung 12 kann außerhalb der Spulen angeordnet werden und macht dadurch in der Herstellung keine Schwierigkeiten. Die W indungsanordnung auf der unteren Wicklungsgruppe 2 ist dieselbe wie auf der oberen. Auch hier wird immer eine Windung übersprungen, wobei es über die nächste Scheibe wieder bis zur Außenseite zurückgeht. Die nächste Verbindung 13 führt dann wieder zur oberen Wicklungsgruppe 1 in die unterste Scheibe 4. Dort wird weiter in die noch freien Zwischenräume gewickelt, so daß nun die eingeschachtelte Wicklung entsteht. Von hier geht es wieder in die darüberliegende Scheibe 8 und über die Verbindung 14 nach der unteren Gruppe 2 usw. Alle Verbindungen zwischen den beiden Wicklungsgruppen können auf diese Weise außerhalb der Scheiben ausgeführt werden.
• Sind die beiden Wicklungsgruppen auf zwei Säulen untergebracht, so muß man sich in der Figur die beiden angegebenen Wicklungsgruppen 1 und 2 nebeneinander vorstellen. Die Verbindungen liegen dann zwischen diesen beiden Gruppen und sind ebenfalls leicht herzustellen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE-1. Hochspannungswicklung für Transformatoren mit Spannungssteuerung zur Erhöhung der Stoßfestigkeit durch Vergrößerung der kapazitiven Wirkung zwischen den Windungen, bestehend aus mehreren Scheibenspulen, bei denen nebeneinander elektrisch nicht unmittelbar hintereinandergeschalteteWindungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenspulenwicklung in zwei Gruppen aufgeteilt ist und daß jeweils Windungen der ersten Wicklungsgruppe mit Windungen der zweiten Wicklungsgruppe und Windungen der zweiten mit Windungen der ersten Wicklungsgruppe derart hintereinandergeschaltet sind, daß ein ineinandergeschachtelter Wicklungsaufbau entsteht und daß die Verbindungen der Windungen verschiedener Wicklungsgruppen außerhalb derselben liegen.
2. 2. Hochspannungswicklung für Transformatoren nach Anspruch 1, bei denen jede Wicklung auf einer Säule untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Gruppen der Wicklung sich auf der gleichen Säule befinden und koaxial angeordnet sind.
3. 3. Hochspannungswicklung für Transformatoren nach Anspruch 1 bei mehrsäuligen Einheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsgruppen auf verschiedenen Säulen liegen und die Verbindungen zwischen den Säulen angeordnet sind.
4. 4. Hochspannungswicklung für Transformatoren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein zusammenhängender Wicklungsteil sich über mehr als eine Scheibe der gleichen Wicklungsgruppe erstreckt und mit einem Wicklungsteil der zweiten Wicklungsgruppe hintereinandergeschaltet ist, der sich ebenfalls über mehr als eine Scheibe erstreckt, derart, daß die Verbindungen zwischen den beiden Wicklungsgruppen liegen.
5. 5. Hochspannungswicklung für Transformatoren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung zu der ganzen Wicklung in der Mitte zwischen den beiden Wicklungsgruppen liegt. In Betracht .gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 926 149.