DE1488229C - Zylinderförmige Schirmfläche für Transformatoren und Drosselspulen oder dgl. zur Verwendung in elektrischen und magnetischen Feldern höchster Feldstärken - Google Patents

Description

gebettet sind, dessen Enden die Enden der leitenden Schirmflächen allseits überragen.

An Hand von F i g. 2 wird die Erfindung näher erläutert. Es sind gleiche Bezugszeichen wie in F i g. 1 gewählt. Der¹ Belag 2 besteht beispielsweise aus halbleitendem oder mit Kohle angereichertem Papier. Er ist auf der spannungsabgekehrten Seite mit einem stärker leitenden Anlenkband 4 verbunden, an welches im allgemeinen noch Querbänder angelötet sind, die hier nicht eingezeichnet sind und wie der Belag 2 in Umfangsrichtung verlaufen. An der Trennstelle reichen diese Querbänder jedoch nicht so weit wie die schwächer leitende Schicht 2. Die Ränder der letzteren überlappen sich auf einem hier achsparallel verlaufenden Streifen in der Breite 8. Zwischen den sich überlappenden schwächer leitenden Schichten ist eine Isolierschicht 5 aus festem Isolierstoff eingeschoben, welche beiderseits über die sich überlappenden Flächen um die Breite 6 übersteht, die ausreichend groß gewählt werden muß.

Als isolierschicht kann man mehrere aufeinandergeklebte und gegeneinander versetzte Papierstreifen verwenden, damit eine Art keilförmiger Übergang entsteht und eine plötzliche Stufung vermieden wird. Das Aufwickeln des Hartpapierzylinders 1 wird da-' durch erleichtert. Die erfindungsgemäße Trennstelle hat den Vorteil, daß das elektrische Feld jetzt nicht mehr an den Kanten des Belages 2 im Bereich des Spaltes 3 angreifen kann, da durch die Überlappung stets diese Kanten durch eine glatte leitende Fläche hinterlegt sind.

Ferner spielen zufällige Abweichungen der Größe der Belagsschicht 2 und damit der Überlappungsbreite 8 überhaupt keine Rolle mehr, bei der Herstellung des Belages können größere Toleranzen und Abweichungen in Kauf genommen werden, um so mehr, je größer die Trennstelle 3 bzw. die Breite 6 gewählt wird. Auf diese Weise ist neben der elektrisch günstigeren Ausführung eine schnellere Herstellung dieser in großer Stückzahl, benötigten Kernzylinder möglich. Nach einem weiteren Erfindungs-, gedanken wird nun auch dafür gesorgt, daß die gegebenenfalls bei hohen Stoßströmen auftretende Spannung über dem fast eine Windung bildenden Leitbelag 2, die an der Trennstelle 3 auftreten kann, höchstens halb so groß wird, da nämlich die Anlenk-Ieitung4 zweckmäßigerweise genau 180° gegenüber der erfindungsgemäßen Trennstelle versetzt angeordnet wird.

Um die Trennstelle völlig von überraschend hohen Stoßspannungen zu entlasten, kann nach einem weiteren Erfindungsgedanken ein Anlenkband 4 links und ein weiteres rechts der Trennstelle so angeordnet werden, daß beide möglichst dicht in einem Abstand 7 beieinanderliegen. Eine nähere Ausführung einer so ausgebildeten Umfangsstelle zeigt F i g. 3. Man wird dann beide Anlenkbänder 4 über auf dem Umfang befindliche Querbänder 4' miteinander verbinden und eines der Anlenkbänder zur eigentlichen Anlenkung nach außen führen und benutzen.

Die Gefahr einer Überbeanspruchung der Trennstellenisolation 5 wird dann auch bei sehr schwach leitenden Leitbelägen 2 völlig ausgeschlossen, selbst bei Spannungswellen mit extrem großen Steilheiten. Eine Abwicklung des Teiles F i g. 3 zeigt F i g. 4, und zwar für einen Fall, daß der über dem Rand des; Belages 2 vorstehende Isolierstreifen 5 etwas am Umfang gegenüber der Überlappungsstelle 8 verrutscht ist, so daß der eine Überstand 6 größer als der andere ist. Man sieht, daß das stirnseitige Ende von 5 ebenfalls vorteilhaft noch etwas über den Leitbelag überstehen muß, damit an der Stirnseite keine zufällige Berührung der Leitbeläge an der Trennstelle vorkommt. Man sieht ferner, wie die Anlenkstreifen 4 mit den Querstreifen 4' durch Löten bei 4 " verbunden sind.

Von der Abwicklung ist nur ein Teilbereich im Gebiet der interessierenden Trennstelle herausgezeichnet, und zwar in der Draufsicht von außen, so daß man nur die innere Schicht von 1 sieht. An den Auskerbungen Γ von 1, an denen die Enden der Anlenkstreifen 4 herausgeführt werden, erkennt man den schwarzen Leitbelag durchscheinen. Der äußere Teil 1" des Isolierzylinders 1 ist hier am Rand gegenüber dem Innenteil des Isolierzylinders vorgezogen.

Die Gestaltung der Trennstelle für eine Schirmfläche nach der Erfindung wird vorwiegend bei ringförmigen zylindrischen Flächen, insbesondere Kernzylindern, Verwendung finden. Solche Schirmflächen treten jedoch an vielen Stellen auf. Sie können selbstverständlich außer für Kernzylinder noch für andere Abschirmaufgaben bzw. als Schild zur Stoßspannungssteuerung, beispielsweise in Lagenwicklungen herangezogen werden. Durch die Erfindung werden für all diese Anwendungsfälle die Spannungssicherheit, Toleranzunabhängigkeit und die Stückzahl der in der Zeiteinheit herstellbaren Teile gegenüber den bekannten Anordnungen erhöht. Die erfindungsgemäße Schirmfläche hat vor allem den Vorteil, daß sie auch in Gebieten erfolgreich anwendbar ist, in denen höchste Feldstärken auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 ' 2

doch bei hohen Feldstärken sehr große Beanspru-

Patentanspruch: chungen an den Trennstellen, so daß die Anwendungsmöglichkeiten dieser Anordnung begrenzt sind.

Zylinderförmige Schirmfläche für Transforma- Durch die französische Patentschrift 1 133 864 ist toren und Drosselspulen od. dgl. zur Verwendung 5 eine Wicklung bekanntgeworden, die von einem sich in ' elektrischen und magnetischen Feldern, überlappenden Leitbelag umgeben ist. Die sich überhöchster Feldstärke, bei welcher der zu einem läppenden Teile des Leitbelages sind durch eine Zylinder gebogene, aus einer Schicht weniger gut Isolierschicht voneinander getrennt, die zwischen der leitenden Materials bestehende Leitbelag mit Wicklung und dem Leitbelag angeordnet ist und deseiner Trennstelle versehen und auf der span- io sen Anfang und Ende überragt. Bei dieser Anordnungsabgekehrten Seite mit besser leitenden, un- . nung muß bei höherfrequenten Spannungsbeanspruterteilten, als Stromverteilungs- bzw. Anlenkbän- chungen wie Schaltüberspannungen und Stoßspander ausgebildeten Flächen geringer Breite galva- nungen mit höheren Potentialdifferenzen zwischen nisch verbunden ist, dadurch gekenn- den beiden Enden des Leitbelages gerechnet werden, zeichnet, daß sich die Enden des Leitbelages 15 die zu Durchschlägen führen können.
(2) im Bereich der Trennstelle (3) überlappen, Fig. 1 zeigt einen Hartpapierzylinder 1, in deswobei zwischen den Enden des Leitbelages (2) ein sen Innerem sich eine leitende Schicht 2 befindet, diese galvanisch trennender Isolierstoffstreifen (5) Zur Vermeidung einer geschlossenen Windung wurde vorgesehen ist, der in axialer Richtung den JLeit- die leitende Schicht 2 nicht über den ganzen Umfang belag beiderseits überragt und dessen Breite grö- 20 gelegt, sondern es wurde ein parallel zur Achse verßer ist als die Uberlappungsbreite (8) und der laufender Streifen oder Spalt bzw. Trennstelle 3 ofdiese beiderseits in Umfangsrichtung um etwa fengelassen, so daß dort die Kanten der Schicht 2 ΓΛ die Überlappungsbreite überragt, und daß wei- dem elektrischen Feld der auf den Kernzylinder folterhin die besser leitenden Flächen aus achs- genden Wicklung ausgesetzt waren. Um die Gefahr parallelen Anlenkstreifen (4) und mit diesen ver- 25 von Entladungen. an diesen Kanten zu vermeiden, bundenen, zu diesen senkrecht verlaufenden wird man die Breite des Spaltes 3 möglichst klein Querstreifen (4') bestehen, wobei die Streifen (4) wählen. Andererseits wächst jedoch dann die Geparallel zur Trennfuge und unmittelbar beider- fahr eines Überschlages über den Spalt (die Trennseits derselben oder aber um 180° gegenüber der stelle) wieder an. ■
Trennfuge versetzt angeordnet sind, und daß 30 In F i g. 1 ist außerdem mit 4 die Anlenkleitung schließlich alle leitenden Teile der Schirmflä- bezeichnet. Bei sehr kleinen Breiten des Spalts bzw. ehe in einem Isolierzylinder (1) eingebettet sind, der Trennstelle 3 und ungünstiger Lage der Anlenkdessen. Enden die Enden der leitenden Schirm- leitung4 kann es vorkommen, daß über dem fast fläche (2) allseits überragen. .. eine Gesamtwindung bildenden, gegenüber 4 schwä-¹ ■ 35 eher leitenden Belag 2 doch eine beträchtliche Stoßspannung abfällt und ein Überschlag an der Trennstelle 3 erfolgt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schirmanord-

Bekanntlich wird bei Transformatoren und Dros- nung zu schaffen, die eine Vergleichmäßigung der

spulen die aus scharfkantigen Blechen bestehende 40 bei Stoßspannungen auftretenden Potentialdifferen-

rnkontur gegen die Wicklungen immer dann durch zen herbeiführt und die in Gebieten höchster FeId-

:en Kernzylinder mit Schirmbelag abgeschirmt, stärken anwendbar ist.

nn die auf den Kern folgende Wicklung eine hohe Sie betrifft eine zylinderförmige Schirmfläche für (>

nnspannung hat. Als Kernzylinder wurde bisher Transformatoren, Drosselspulen od. dgl. zur Ver- ^

rwiegend ein Hartpapierzylinder eingesetzt, in den 45 wendung in elektrischen und magnetischen Feldern

:m Herstellungsvorgang eine leitende Schicht ein- höchster Feldstärke, bei welcher der zu einem Zy-

-vickelt wurde. Die leitende Schicht kann auch aus linder gebogene, aus einer Schicht weniger gut lei-

ibleitendem Material, z. B. Graphit oder Ruß, be- tenden Materials bestehende Leitbelag mit einer

hen. In jedem Fall ist eine besondere Anlenklei- Trennstelle versehen und auf der spannungsabge-

ig erforderlich. Die leitende Schicht kann einge- 50 kehrten Seite mit besser leitenden, unterteilten, als

:kelt, aufgestrichen oder aufgespritzt werden. Stromverteilungs- bzw. Anlenkbänder ausgebildeten

Bei einer bekannten Anordnung der obengenann- Flächen geringer Breite galvanisch verbunden ist,

1 Art wird als leitende Schicht entweder eine un- mit dem Kennzeichen, daß sich die Enden des Leit-

terbrochene Fläche aus Widerstandsmaterial oder belages im Bereich der Trennstelle überlappen, wobei

se geschlitzte Metallfolie verwendet (deutsche Aus- 55 zwischen den Enden des Leitbelages ein diese gal-

•eschrift 1 073 614). Hierbei wird die geringe Leit- vanisch trenhender Isolierstoffstreifen vorgesehen ist,

ligkeit der schwach leitenden Schicht als ausrei- der in axialer Richtung den Leitbelag beiderseits

end angesehen, so daß auf eine Trennstelle im überragt und dessen Breite größer ist als die Über-

hirmzylinder verzichtet wird. Bei einer höheren lappungsbreite und der diese beiderseits in Umfangs-

lsnutzung des Kernmaterials kann eine solche An- 60 richtung um etwa die Überlappungsbreite überragt,

lnung jedoch ihre Aufgabe nicht mehr ausrei- und daß weiterhin die besser leitenden Flächen aus

end erfüllen. achsparallelen Anlenkstreifen und mit diesen ver-

Eine andere bekannte Schirmanordnung besteht bundenen, zu diesen senkrecht verlaufenden Quer-

s einem Metallband, das in Spiralen auf die Wick- streifen bestehen, wobei die Streifen parallel zur

ig aufgewickelt wird (deutsche Patentschrift 65 Trennfugc und unmittelbar beiderseits derselben

.IH5I), oder mehreren Flachbandringen, die oder aber um 180° gegenüber der Trennfuge versetzt

ial übereinander angeordnet und galvanisch mit- angeordnet sind, und daß schließlich alle leitenden

sander verbunden sind. Hierbei ergeben sich je- Teile der Schirmfläche in einem Isolierzylinder ein-