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Transformator oder Drosselspule für höhe Spannung Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator oder eine Drosselspule für hohe Spannung mit einer Wicklung, die an ihren Stirnenden durch Potentialringe abgeschirmt ist und die durch einen isolierenden Körper isoliert ist, der aus Schichten festen Isoliermaterials zusammengesetzt ist und der aus einem zylindrischen Teil, der dieser Wicklung konzentrisch ist, und an wenigstens einem seiner Enden aus durch axialen Einschnitt und Umbiegung dieser isolierenden Schichten gebildeten Flanschen besteht,
die sich neben dem betreffenden Stirnende der Wicklung in radialer Richtung erstrecken und zwischen Druckringen und einem .Potentialring eingeklemmt sind, und welcher isolierende Körper mit wenigstens einem leitenden oder halbleitenden Schirm versehen ist, der mit der Wicklung elektrisch verbunden ist und der sich sowohl in dem zylindrischen Teil dieses Körpers als auch in wenigstens einem seiner Flansche erstreckt.
Es hat sich herausgestellt, dass bei Transformatoren und Drosselspulen dieser Konstruktion an den scharfen Endrändern des Schirmes eine zu hohe Feldstärke auftreten kann, sogar wenn der Schirm mit seinem Flansch in der unmittelbaren Nähe der Stirnfläche des Potentialringes endet.
Die Erfindung bezweckt, einen solchen Transformator oder eine solche Drosselspule derart zu verbessern, dass der scharfe Endrand des Schirmes nicht länger eine Gefahr bedeutet. Sie besteht darin, dass der den Schirm enthaltende Flansch des isolierenden Körpers zuerst über die Stirnfläche des Potential- ringes, die in der Axiah-ichtung am weitesten nach aussen liegt,
und weiter über eine fliessend an diese Stirnfläche anschliessende Oberfläche mit konvexem Profil dieses Potentialringes gezogen ist und dass der Schirm in diesem Flansch an der oder in der Nähe der von der genannten Stirnfläche abgekehrten Seite dieses Potentialringes .endet. Der Rand des Schirmes wird dann im Feldschatten des Potentialringes liegen.
Zur Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dienen die Beschreibung und die Zeichnung; diese zeigt in Fig. 1 einen Vertikalschnitt des Kopfes der Hochspannungswicklung eines Transformators und in Fig. 2 einen Vertikalschnitt eines Einzelteiles.
In der Zeichnung ist 1 die erste Schicht einer Zylinderwicklung eines Transformators, wobei diese erste Schicht aus einer Anzahl von (nicht gezeichneten) Schichten besteht.
Diese Wicklung ist von der (nicht gezeigten) anderen Wicklung getrennt mittels eines aus Schichten von Papier oder ähnlichem Material gebildeten Körpers 2. Die .Linie 3 ist die Axiallinie des Schenkels des magnetischen Kernes, um den die Wicklungen angebracht sind. Die Wicklung 1 ist an ihrem Stirnende über die ganze Radialabmessung, mittels eines Potentialringes 4 aus Metall, der mit einer Schicht aus Isoliermaterial 5 versehen ist, abgeschirmt. Auf diesem Potentialring ist ein zweiter Potentialring 6 mit einer Schicht aus Isoliermaterial 7 angeordnet, welcher zweite Potentialring eine geringere äussere Radialabmessung besitzt als der Potentialring 4.
Am Körper 2 aus Isoliermaterial sind Flansche 8, 9, 10 gebildet durch Umbiegen von mittels Einschnittes der Schichten ah den Körperenden gebildeten Lippen. Diese Flansche 8, 9, 10 sind zwischen Druckstücken 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 und dem Potentialring 4 eingeklemmt.
Sowohl zur Abschirmung als auch zur gleichmässigen Verteilung der Stossspannungen ist im isolierenden Körper 2 ein mit der Wicklung 1 elektrisch verbundener Schirm 18 aus Metall angebracht, der sich im Flansch 8 fortsetzt. Der Flansch 8 ist straff über den Potentialring 6, 7, der ein abgerundetes
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Profil besitzt, gezogen und liegt in der Ringnut 19. Der Flansch 8 wird in der Nut 19 festgehalten, z. B. mit Hilfe eines Spanndrahtes 20. Der Schirm 18 endet an der mit 21 angegebenen Stelle, das heisst möglichst nahe am Boden der Nut 19.
Der scharfe Rand 21 des Schirmes 18 befindet sich in der Nut in einem nahezu feldfreien Raum, so dass dieser Rand keine unzulässig hohen Feldstärken verursachen kann.
In der Fig. 2 ist die Wicklung nur mit dem einen Potentialring 4 versehen, und ist der isolierende Flansch 8, in dem sich das Ende des Schirmes 18 befindet, straff über die Stirnfläche und die an diese Stirnfläche anschliessende abgerundete Umfangsfläche dieses Potentialringes gezogen. Das Ende 21 des Schirmes 18 liegt in diesem Fall unter dem Potentialring 4 in einem Feld, dessen Stärke beträchtlich niedriger ist als die Stärke des Feldes zwischen dem Potentialring und den geerdeten Teilen, wie der magnetische Kern und das Transformatorgefäss aus Metall.
In beiden Fällen ist der Schirm 18 zuerst über die äussere Stirnfläche und ferner über eine fliessend an diese Stirnfläche anschliessende Oberfläche mit konvexem Profil des Potentialringes gelegt.
Es ist nicht nötig, dass in der in Fig. 1 angegebenen Weise zwei Potentialringe (4, 6) angewendet werden. Diese zwei Ringe können zu einem einzigen Ring kombiniert sein, was aber das Isolieren des Ringes schwieriger macht. Ferner können die Ringe 4 und 6 oder die mit diesen übereinstimmenden Teile eines einzigen Ringes die gleiche Radialabmessung besitzen. In diesem Falle wird die Nut zum Aufnehmen des scharfen Randes 21 des Schirmes 18 am Aussenumfang der Potentialringe oder des Potentialringes liegen.
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Transformer or choke coil for high voltage The invention relates to a transformer or choke coil for high voltage with a winding which is shielded at its front ends by potential rings and which is insulated by an insulating body which is composed of layers of solid insulating material and which is made of a cylindrical part which is concentric to this winding and at least one of its ends consists of flanges formed by axially cutting and bending these insulating layers,
which extend next to the relevant end of the winding in the radial direction and are clamped between pressure rings and a .Potentialring, and which insulating body is provided with at least one conductive or semiconducting screen, which is electrically connected to the winding and which is both in the cylindrical Part of this body and extends in at least one of its flanges.
It has been found that with transformers and inductors of this construction too high a field strength can occur at the sharp end edges of the screen, even if the screen ends with its flange in the immediate vicinity of the end face of the potential ring.
The invention aims to improve such a transformer or such a choke coil in such a way that the sharp end edge of the screen is no longer a hazard. It consists in the fact that the flange of the insulating body containing the screen is first over the face of the potential ring, which is furthest outward in the axial direction,
and is drawn further over a surface with a convex profile of this potential ring, which adjoins this end face, and that the screen in this flange ends on or in the vicinity of the side of this potential ring facing away from said end face. The edge of the screen will then be in the field shadow of the potential ring.
The description and the drawing serve to explain two exemplary embodiments of the subject matter of the invention; this shows in Fig. 1 a vertical section of the head of the high-voltage winding of a transformer and in Fig. 2 a vertical section of an individual part.
In the drawing, 1 is the first layer of a cylinder winding of a transformer, this first layer consisting of a number of layers (not shown).
This winding is separated from the other winding (not shown) by means of a body 2 formed from layers of paper or similar material. Line 3 is the axial line of the leg of the magnetic core around which the windings are attached. At its front end, the winding 1 is shielded over the entire radial dimension by means of a potential ring 4 made of metal, which is provided with a layer of insulating material 5. A second potential ring 6 with a layer of insulating material 7 is arranged on this potential ring, which second potential ring has a smaller external radial dimension than the potential ring 4.
On the body 2 made of insulating material, flanges 8, 9, 10 are formed by bending over lips formed by incising the layers at the ends of the body. These flanges 8, 9, 10 are clamped between pressure pieces 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 and the potential ring 4.
A shield 18 made of metal, which is electrically connected to the winding 1 and continues in the flange 8, is fitted in the insulating body 2 both for shielding and for uniform distribution of the surge voltages. The flange 8 is taut over the potential ring 6, 7, which is rounded
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Has profile, drawn and lies in the annular groove 19. The flange 8 is held in the groove 19, e.g. B. with the help of a tension wire 20. The screen 18 ends at the point indicated by 21, that is, as close as possible to the bottom of the groove 19.
The sharp edge 21 of the screen 18 is located in the groove in an almost field-free space, so that this edge cannot cause any impermissibly high field strengths.
In Fig. 2 the winding is only provided with one potential ring 4, and the insulating flange 8, in which the end of the screen 18 is located, is pulled tightly over the end face and the rounded peripheral surface of this potential ring adjoining this end face. The end 21 of the screen 18 is in this case below the potential ring 4 in a field whose strength is considerably lower than the strength of the field between the potential ring and the earthed parts, such as the magnetic core and the metal transformer vessel.
In both cases, the screen 18 is placed first over the outer end face and further over a surface with a convex profile of the potential ring that adjoins this end face.
It is not necessary for two potential rings (4, 6) to be used in the manner indicated in FIG. 1. These two rings can be combined into a single ring, but this makes it more difficult to isolate the ring. Furthermore, the rings 4 and 6 or the corresponding parts of a single ring can have the same radial dimension. In this case, the groove for receiving the sharp edge 21 of the screen 18 will be on the outer circumference of the potential rings or the potential ring.