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Hochspannungsröhrenwicklung für Transformatoren und Drosseln aus
ineinandergewi-ckelten Scheibenspulen.
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Um bei aus 2cheibenspulen aufgebauten Röhrenwicklungen für Transformatoren,
Drosseln und dergl. die beim Auftreffen von Überspannungen, z.ü. Wanderwellen, auf
die Eingangsklemmen hervorgerufenen Ausgleichsschwing»ngen züa unterdrücken, wurden
schon verschiedene Vorschläge bekannt, um die beim ersten Moment auftretende icapazitive
;Spannungsverteilung längs der Wicklung der quasistationä.ren Spannungsverteilung
züa nähern. Jährend man bei früheren Lösungen für diesen Zweck elektrostatische,
konzentrisch zii den Wicklungen liegende Stetaersehirme benutzte und bei Lagenwicklungen
die letzte, mit dem Sternpunkt verbundene Lage als konzentrisch mittlere Lage ausbildete,
ging man in neuerer Zeit bei aus Scheibenspulen
aufgebauten Röhrenwicklungen
dazu über, die Ausgleichs-Schwingungen durch Verwendung von sogen. ineinandergewickelten
. Scheibenspulen zu bekämpfen, indem man dadurch die Querkapazität längs der Wicklung
erhöhte und die kapazitive Spannungsverteilung der induktiven anzugleichen versuchte.
Während die Verwendung von Steuerschirmen raumaufwendig war und das Einwickeln des
Sternpunktes nur bei Lagenwicklungen möglich ist, ist das Ineinanderwickeln bei
Scheibenspulen je nach der gewählten Lösungsform vielfach recht umständlich und
daher auch teuer.
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Aufgabe-der Erfindung ist es, die Herstellung von aus ineinandergewickelten
Scheibenspulen bestehenden Röhrenwicklungen zu verbessern und*zu verbilligen und
die Stoßspannungsfestigkeit zu erhöhen. Gemäß der Erfindung werden dazu innerhalb
jeder Scheibenspule jeweils die Punkte der parallelen Leiterzweige, aus denen die
ineinandergewickelten Scheibenspulen hergestellt sind, die stationär keine Spannungsdifferenz
aufweisen, jedoch bei Stoßbeanspruchung der WicK-lung, bedingt durch die jeweils
gewählte Art der Ineinanderwicklung der parallelen Teilleiter, kapazitive Verlagerungsspannungen
annehmen, mitte7o -Dämpfungswiderständen, die im stationären Betrieb unbelastet
sind, verbunden. Diese Widerstände sind je für die anteilige Stoßspannung an der
Einbaustelle zu bemessen und können sowohl innerhalb als auch außerhalb der Wicklung
angeordnet werden.
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Anhand der in der Zeichnung dargestellten Schaltbeispiele von Wicklungen
mit in verschiedener Weise ineinandergewickelten parallelen Teilleitern wird die
Erfindung näher erläutert.
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Die Fig.l zeigt die Ineinanderwicklung von zwei parallelen Teilleitern
in Einzelspulenschaltung und die Fig.2 zeigt ebenfalls die Ineinanderwicklung von
zwei parallelen Teilleitern, jedoch in Doppelspulenschaltung mit jeweils
angeschlossenen
Dämpfungswiderständen.
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Die Fig.3 und 4 veranschaulichen entsprechende Schaltbeispiele bei
Wicklungen, die aus drei parallelen, ineinandergewickelten Teilleitern in Einzelspulenschaltung
und Doppelspulenschaltung ausgeführt sind und die ebenfalls angeschlössene Dämpfungswiderstände
aufweisen.
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In der Fig.l sind drei in Wicklungsachsrichtung übereinander liegende
Gcheibenspulen I, 1I, III im Schema gezeigt, wobei in jeder Scheibenspule jeweils
zwei parallele Teilleiter a und b ineinandergewickelt, also in radialer Richtung
mit ihren Windungen nebeneinander verschachtelt liegen, z..13. in der Spule 1 die
Spiralen I1, I2, I3, in Spule 11 die Spiralen 11 11 1,21 11,
usw. vorhanden sind. Dabei ist je eine Spirale von einem Teilleiter, z.B. Zelter
a in Spule I und die beiden anderen Wicklungsspiralen 1 2 und 1
3 vom anderen parallelen Teilleiter b gebildet, indem der zweite Teilleiter
b die Scheibenspule I in zwei in Einzelspulenschaltung mit Hilfe des Verbindungsleiters
10 in Serie geschalteten Wicklungsspiralen 1 2
und 13 durchläuft, um
dann in Einzelspulenschaltung mittels des Verbindungsleiters 11 mit der Wicklungsspirale
111 der benachbarten Scheibenspule verbanden zu werden. Die Spule Il durchläuft
der Teilleiter b nur in dieser einen Spirale IIJ, die dann mit der Windungsspirale
1112 der Scheibenspule III mittels des Verbindungsleiters 12 in Einzelspulen
schalteng verbunden ist und die selbst wieder mittels des Verbindungsleiters 13
mit der Wicklungsspirale 1113 in hinzelspu lenschaltung in Reihe liegt. Die
von dem Teilleiter a gebildete Wicklungsspirale 1 1 der k':cheibenspule I
ist mit Hilfe des Verbindungsleiters 14 in Einzelspulenschaltung mit der Wicklungsspirale
1129 die über den Verbindungsleiter 15 mit der Wicklungsspirale 113 der Scheibenspule
1I in Reihe liegt, verbunden, die dann mittels des Verbindungsleiters 16 mit der
Wicklunlgsspirale 111 1 der Scheibenspule III in Einzelspulenschaltung
verbunden
ist. Die Verbindungsleiter 3?, 18 stellen die Verbindung zu den nächstfolgenden
Scheibenspulen der Wicklung, deren Aufbau sinngemäß dem der Spulen I bis III ist,
her.
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Die Verbindungspunkte der parallelen Teilleiterzweige, die stationär
keine Spannungsdifferenz aufweisen, aber bei Stoßbeanspruchung der Wicklung kapazitive
Verlagerungsspannungen annehmen, also in der Scheibenspule I die Punkte 51 und 52.und-weiter
die Punkte 53 und 54 der Scheibenspule II, sowie die Punkte 55 und 56 der Scheibenspule
III sind mit Hilfe von Dämpfungswiderständen W1 bzw. W2 bzw. W3 miteinander verbunden.
Diese Widerstände sind jeweils für die anteilige Stoßspannung an ihrer jeweiligen
Einbaustelle zu bemessen.
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Bei dem in Fig.2 dargestellten Wicklungsbeispiel sind vier übereinanderliegende
Scheibenspulen I, II, III, IV einer Röhrenwicklung gezeigt, deren Scheibenspulen
ebenfalls aus zwei ineinandergewickelten parallelen Teilleitern a und b hergestellt
sind. In den beiden Spulen I und II durchläuft der Teilleiter a die Spule je mit
einer Wicklungsspiraje 1 1 bzw. Il 2. Die%e beiden Wicklungsspiralen sind
in Doppelspulenschaltung mit Hilfe des Verbindungs-@,leiters 20 in Reihe geschaltet.
Die darauf folgenden Scheibenspialen III und IV durchläuft der Teilleiter a je in
zwei Spiralen, nämlich die Scheibenspule III mit den Spiralen 1112 und
1113
und die Scheibenspule IV mit den Spiralen IV 1 und IV 3* Die Zusammenschaltung
dieser Spiralen ist in Doppelspulenschaltung in der Weise durchgeführt, daß die
Spiralen der.beiden Scheibenspulen in der Reihenfolge 111 29 1V1, 11,39 IV
3 durchlaufen werden. Heim. Teilleiter b ist die Schaltung gegenüber dem
Teilleiter a gerade
umgekehrt gewählt, d.h. der Teilleiter b durchläuft die
beiden Spulen I und II je in zwei Wicklungsspiralen in Doppelepuleneohaltung mit
der Spiralenreihenfolge 1 2, IIl, 1 3, 1,3 . Die
Spirale 113
.der Spule II ist mit der Spirale III1 der Scheibenspule
III in ' Doppelspulenschaltung mit Hilfe des Leiters 21 verbunden und die Spirale
1111 ist mittels des Verbindungsleiters 22 mit der Spirale IV 2 der Scheibenspule
IV in Doppelspulenschaltung verbunden. Während der Teilleiter b die beiden Scheibenspulen
III, IV je mit einer Windungsspirale durchläuft, werden diese beiden Spulen von
je zwei Wicklungsspiralen des Teilleiters a durchlaufen, nämlich in der Scheibenspule
III von den Spulen 1112 und 1113 und in der Scheibenspule IV von den
Spiralen IV 1 und IV 3* Diese Spiralen sind in Doppelspulenschaltung miteinander
verbunden und zwar in der Reihenfolge 111 29 IV1, 11,39 IV3. Auch bei der Wicklung
nach Fig.2 sind die. Punkte der Wicklung, die stationär keine Spannungsdifferenz
aufweisen, jedoch bei Stoß kapazitive Verlagerungsspannungen annehmen, durch Dämpfüngswiderstände
verbunden. Der Widerstand W1 verbindet die Punkte 30 und 40, also nach Durchlauf
von je zwei Spiralen der beiden Teilleiter, nämlich bei Teilleiter a die äpiralen
1 1 und Il 2 und der Teilleiter b die Spiralen 1 2 und Iil. Der Dämpfungswiderstand
Wz ist zwischen den Punkten 31 und 41, also nach Durchlauf von je vier Spiralen
der beiden Teilleiter a und b angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel der Fig.3 ist
eine Röhrenwicklung wiedergegeben, deren einzelne Scheibenspulen, z.B. I,II, III
aus drei ineinandergewickelten parallelen Teilleitern a, b, c hergestellt sind.
Die Schaltung der Spiralen jedes einzelnen parallen Teilleiters ist hierbei in Einzelspulenschaltung
durchg6iührt. Hei der,Wicklungsausführung nach Fig.3 durchläuft jeweils einer der
parallelen Teilleiter jede Spule zweimal, z.8. in Spule I der Teilleiter c in den
Spiralen 1 3 und I4, in Scheibenspule II der Teilleiter b in den Spiralen
I13 und II4. Die Scheibenspule III wird anschließend von zwei Spiralen IV 3 und
IV4 des parallelen Teilleitere a durchlaufen. Der Dämpfungswideretand W1 ist bei
der
Spule I zwischen den Teilleitern b iand c nach Durchlauf von
je einer Spirale, nämlich der Spirale 1 2 und 1 3 angeschlossen. In
der Gocheibenspule II ist der Dämpfungswiderstand W2 nach Durchlauf von je -zwei
Spiralen I3, I4 des Teilleiters c und nach-Durchlauf der Spiralen I2, 113 des Teilleiters
b angeschlossen. Weiter ist in der Spule@II nach Durchlauf von je zwei Teil@eiterspiralen,
nämlich des Teilleiters a in den Spiralen I1, 112 und Teilleiterspirale@I2 und I13
des Teilleiters b der-Dämpfungswiderstand W3 angeschlossdn. Der Dämpfungswiderstand
W4 ist nach Durchlauf von je drei Leiterspiralen der beiden-Teilleiter ä und b angeschlossen.
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Die Schaltung der in Fig.4 dargestellten Wicklung, von der sechs übereinander
liegende Scheibenspulen I bis VI, die ebenfalls aus drei parallelen Teilleitern
a, b, c wie im ausrührungsbeispiel der Fig.3 hergestellt sind, unterscheidet sich
von der Fig.3 lediglich durch die Zusammenschaltung der einzelnen Wicklungsspiralen
in Doppelspulenschaltung. Demzufolge erfolgt der Anschluß des Dämpfungswiderstandes
W1 nach Durchlau f der Leiter b und. c nach je zwei Spiralen, nämlich der Spiralen
I2, 112 und I3, IIl. Nach Durchlauf von je vier Spiralen sind die beiden Teilleiter
b und c durch den Dämpfungswideratand W2 verbunden und weiter verbindet der Dämpfungswiderstand
W3 nach Durchlauf von je vier Leiterspiralen die beiden Teilleiter a und b. Nach
Durchlauf von je sechs Spiralen der Teilleiter a, b ist der Dämpfungswiderstand
W4 angeschlossen. Der weitere Wicklungsaufbau erfolgt in einngemäßer Folge.