DE1488229C - Cylindrical shielding surface for transformers and reactors or the like. For use in electrical and magnetic fields of extremely high field strengths - Google Patents

Description

gebettet sind, dessen Enden die Enden der leitenden Schirmflächen allseits überragen.are embedded, the ends of which protrude beyond the ends of the conductive shielding surfaces on all sides.

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.With reference to FIG. 2 the invention is explained in more detail. The same reference symbols are used as in FIG. 1 elected. The ¹ covering 2 consists for example of semiconducting or carbon-enriched paper. On the side facing away from the voltage, it is connected to a more conductive articulation band 4, to which transverse bands are generally also soldered, which are not shown here and, like the covering 2, run in the circumferential direction. At the point of separation, however, these transverse bands do not extend as far as the less conductive layer 2. The edges of the latter overlap on a strip that runs parallel to the axis in width 8. An insulating layer 5 made of solid insulating material is inserted between the overlapping less conductive layers, which protrudes on both sides over the overlapping surfaces by the width 6, which must be chosen to be sufficiently large.

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.Several glued one on top of the other can be used as an insulating layer and use staggered strips of paper to create a kind of wedge-shaped transition arises and a sudden gradation is avoided. The winding of the hard paper cylinder 1 is there- ' relieved by. The separation point according to the invention has the advantage that the electric field is not now can attack more on the edges of the covering 2 in the area of the gap 3, because of the overlap these edges are always backed by a smooth conductive surface.

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.Furthermore, random deviations in the size of the covering layer 2 and thus the overlap width 8 no longer play a role at all during manufacture of the covering, larger tolerances and deviations can be accepted more, the larger the separation point 3 or the width 6 is selected. This way is next to the electric cheaper execution faster production of these core cylinders required in large numbers possible. According to a further inventive idea, it is now also ensured that the if necessary Voltage occurring in the case of high surge currents above the voltage that forms almost a turn Conductive coating 2, which can occur at the separation point 3, is at most half as large, namely because the articulation line 4 expediently arranged offset exactly 180 ° with respect to the separation point according to the invention will.

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.In order to completely relieve the separation point from surprisingly high surge voltages, after another According to the invention, a hinge band 4 is arranged on the left and another on the right of the separation point be that both are as close together as possible at a distance 7. A closer look a circumferential point formed in this way is shown in FIG. 3. You will then both hinged straps 4 over on the Connect circumferential transverse bands 4 'to each other and one of the articulation bands to the actual Lead the linkage outwards and use it.

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.The risk of overstressing the separation point insulation 5 is then also very weak conductive layers 2 completely excluded, even with voltage waves with extremely steep slopes. A development of part F i g. 3 shows Fig. 4, for a case that the over the edge of the; Covering 2 protruding insulating strips 5 slipped somewhat on the circumference with respect to the overlap point 8 is, so that one overhang 6 is larger than the other. It can be seen that the front end of 5 also advantageously protrudes somewhat beyond the guide lining must, so that there is no accidental contact with the guide linings at the separation point on the front side. One can also see how the hinge strips 4 are connected to the transverse strips 4 'by soldering at 4 " are.

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. Only a part of the processing in the area of the separation point of interest is shown, namely in the plan view from the outside, so that only the inner layer of FIG. 1 can be seen. On the notches Γ of 1, at which the ends of the pivot strips 4 are led out, can be seen the black conductive coating shine through. The outer part 1 ″ of the insulating cylinder 1 is opposite at the edge here preferred to the inner part of the insulating cylinder.

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.The design of the separation point for a shield surface according to the invention is predominantly in the case of annular cylindrical surfaces, in particular Core cylinders, find use. However, such screen surfaces occur in many places. You can Of course, except for core cylinders, for other shielding tasks or as a shield for Surge voltage control, for example in layer windings, can be used. Through the invention voltage security, tolerance independence and the number of parts that can be produced in the unit of time has increased compared to the known arrangements. The screen surface according to the invention has the main advantage that it can also be used successfully in areas in which the highest field strengths occur.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

1 ' 21 '2 doch bei hohen Feldstärken sehr große Beanspru-but at high field strengths very high stress Patentanspruch: chungen an den Trennstellen, so daß die Anwendungsmöglichkeiten dieser Anordnung begrenzt sind.Claim: chungen at the separation points, so that the possible applications this arrangement are limited. 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.Cylindrical shield surface for transforma- By the French patent specification 1 133 864 gates and inductors od. Like. For use 5 a winding has become known, which is surrounded by a conductive coating that overlaps in 'electrical and magnetic fields. The highest field strength, at which the lapping parts of the conductive coating are bent by a cylinder, separated from one another by a less well insulating layer, the conductive coating with winding and the conductive coating existing between the conductive material is arranged and provided with a separation point and on the Spanish dominates the beginning and the end. With this side facing away from the arrangement with better conductive, un-. In the case of high-frequency voltage stressed areas, areas of small width formed as power distribution or articulation bends such as switching overvoltages and surge absorbers, galvanized areas with higher potential differences between niches must be calculated, characterized by the fact that the two ends of the conductive surface are connected of the guide lining 15 which can lead to breakdowns.
(2) overlap in the area of the separation point (3), Fig. 1 shows a hard paper cylinder 1, in which between the ends of the conductive coating (2) a sen interior is a conductive layer 2, this galvanically separating strips of insulating material (5) to avoid a closed turn is provided, which in the axial direction does not protrude over the entire circumference of the coating on both sides and its width is greater, but a parallel to the axis is greater than the overlap width (8) and the running strip or gap or separating point 3 of these on both sides in the circumferential direction around approximately so that there the edges of the layer 2 ΓΛ protrudes the overlap width, and that the electrical field that tortures the core cylinder, the better conductive surfaces from axially winding were exposed. To the danger parallel articulation strips (4) and with them loaded by discharges. To avoid bounds at these edges, which run perpendicular to these, the width of the gap 3 will consist of the smallest possible transverse stripes (4 '), the stripes (4) being selected. On the other hand, however, the parallel to the parting line and immediately at the same time as a rollover over the gap (the parting side of the same or by 180 ° opposite the point) increases again. ■
Parting line are arranged offset, and that 30 In F i g. 1, the articulation line is also denoted by 4 and finally all conductive parts of the shielding surface. In the case of very small widths of the gap or before they are embedded in an insulating cylinder (1), the separation point 3 and the articulation of the joint is in an unfavorable position. If the ends of the conductive shielding line4 end, it can happen that almost surface (2) protrudes on all sides. .. a total winding forming, compared to 4 more weakly conductive ¹ ■ 35 coating 2 but a considerable surge voltage drops and a flashover occurs at the separation point 3. Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schirmanord-The invention has the task of providing a screen arrangement Bekanntlich wird bei Transformatoren und Dros- nung zu schaffen, die eine Vergleichmäßigung derIt is well known that transformers and Dros- ning will create an equalization of the spulen die aus scharfkantigen Blechen bestehende 40 bei Stoßspannungen auftretenden Potentialdifferen-coil the 40 potential differences, consisting of sharp-edged metal sheets, which occur in the event of surge voltages rnkontur gegen die Wicklungen immer dann durch zen herbeiführt und die in Gebieten höchster FeId-contour against the windings is always brought about by zen and the in areas of the highest field :en Kernzylinder mit Schirmbelag abgeschirmt, stärken anwendbar ist.: en core cylinder shielded with shield covering, strengthen is applicable. nn die auf den Kern folgende Wicklung eine hohe Sie betrifft eine zylinderförmige Schirmfläche für (>nn the winding following the core is a high It concerns a cylindrical shield surface for (> nnspannung hat. Als Kernzylinder wurde bisher Transformatoren, Drosselspulen od. dgl. zur Ver- ^has no tension. Up to now, transformers, inductors or the like have been used as core cylinders rwiegend ein Hartpapierzylinder eingesetzt, in den 45 wendung in elektrischen und magnetischen FeldernMostly a hard paper cylinder is used, in the 45 use in electric and magnetic fields :m Herstellungsvorgang eine leitende Schicht ein- höchster Feldstärke, bei welcher der zu einem Zy-: In the manufacturing process, a conductive layer with the highest field strength, at which the -vickelt wurde. Die leitende Schicht kann auch aus linder gebogene, aus einer Schicht weniger gut lei--was wrapped. The conductive layer can also consist of less curved layers, and one layer that is less conductive. ibleitendem Material, z. B. Graphit oder Ruß, be- tenden Materials bestehende Leitbelag mit einerconductive material, e.g. B. graphite or soot, existing conductive coating with a bordering material hen. In jedem Fall ist eine besondere Anlenklei- Trennstelle versehen und auf der spannungsabge-hen. In any case, a special articulation point is provided and on the voltage ig erforderlich. Die leitende Schicht kann einge- 50 kehrten Seite mit besser leitenden, unterteilten, alsig required. The conductive layer can be turned-in side with better conductive, subdivided than :kelt, aufgestrichen oder aufgespritzt werden. Stromverteilungs- bzw. Anlenkbänder ausgebildeten: kelt, painted on or sprayed on. Power distribution or articulation bands trained Bei einer bekannten Anordnung der obengenann- Flächen geringer Breite galvanisch verbunden ist,In a known arrangement of the above-mentioned areas of small width is galvanically connected, 1 Art wird als leitende Schicht entweder eine un- mit dem Kennzeichen, daß sich die Enden des Leit-1 type is used as a conductive layer either an un- marked that the ends of the conductive terbrochene Fläche aus Widerstandsmaterial oder belages im Bereich der Trennstelle überlappen, wobeiOverlap broken surface of resistance material or covering in the area of the separation point, whereby se geschlitzte Metallfolie verwendet (deutsche Aus- 55 zwischen den Enden des Leitbelages ein diese gal-se slotted metal foil is used (German Aus 55 between the ends of the conductive lining a these gal- •eschrift 1 073 614). Hierbei wird die geringe Leit- vanisch trenhender Isolierstoffstreifen vorgesehen ist,• writing 1 073 614). Here, the small Leit- vanisch trenhender strips of insulating material is provided, ligkeit der schwach leitenden Schicht als ausrei- der in axialer Richtung den Leitbelag beiderseitsIf the weakly conductive layer is sufficient in the axial direction, the conductive coating on both sides end angesehen, so daß auf eine Trennstelle im überragt und dessen Breite größer ist als die Über-end, so that protrudes over a separating point and its width is greater than the over- hirmzylinder verzichtet wird. Bei einer höheren lappungsbreite und der diese beiderseits in Umfangs-umbrella cylinder is dispensed with. With a higher lap width and this on both sides in circumferential lsnutzung des Kernmaterials kann eine solche An- 60 richtung um etwa die Überlappungsbreite überragt,If the core material is used, such an arrangement can protrude by approximately the width of the overlap, lnung jedoch ihre Aufgabe nicht mehr ausrei- und daß weiterhin die besser leitenden Flächen ausHowever, their task is no longer sufficient and the better conductive surfaces continue to do so end erfüllen. achsparallelen Anlenkstreifen und mit diesen ver-end meet. axially parallel articulation strips and with these Eine andere bekannte Schirmanordnung besteht bundenen, zu diesen senkrecht verlaufenden Quer-Another known screen arrangement consists of bound cross sections that run perpendicular to these s einem Metallband, das in Spiralen auf die Wick- streifen bestehen, wobei die Streifen parallel zurs a metal band that is made in spirals on the winding strips, the strips being parallel to the ig aufgewickelt wird (deutsche Patentschrift 65 Trennfugc und unmittelbar beiderseits derselbenig is wound up (German Patent 65 Trennfugc and immediately on both sides of the same .IH5I), oder mehreren Flachbandringen, die oder aber um 180° gegenüber der Trennfuge versetzt.IH5I), or several flat ribbon rings, which or they are offset by 180 ° with respect to the parting line ial übereinander angeordnet und galvanisch mit- angeordnet sind, und daß schließlich alle leitendenial arranged one above the other and galvanically arranged, and that finally all conductive ones sander verbunden sind. Hierbei ergeben sich je- Teile der Schirmfläche in einem Isolierzylinder ein-sander are connected. Each part of the screen surface in an insulating cylinder results in a