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Mit einem Schild versehene Wicklung für Transformatoren Es ist bereits
vorgeschlagen worden, bei Wicklungen von Transformatoren, auf die ein oder mehrere
radial außenliegende Papierzylinder aufgebracht sind, die Hochspannungsausleitung
in der Mitte der Hochspannungswicklung radial herauszuführen, wobei im Ausleitungsbereich
die Papierzylinder mit sternförmig verlaufenden Einschnitten versehen werden und
die so entstandenen Papierstreifen nach außen zu Flanschen umgeformt werden.
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Dabei ergibt sich der Vorteil, daß die zylindrische Isolation nur
im Ausleitungsbereich in eine Flanschisolation umgewandelt.
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werden muß. Folgt bei einer solchen Wicklung auf die Papierzylinder
eine weitere außenliegende Wicklung, so wird diese in zwei gleiche axial übereinanderliegende
Teile aufgeteilt, die durch einen Ringspalt voneinander getrennt sind. Dieser Ringspalt
wird zum Längenausgleich mit einem Isolierzylinder ausgefüllt, so daß die zweiteilige
Wicklung in einem Zuge gewickelt
werden kann. Bei einer solchen
Ausführung ist jedoch an den Innenkanten der zweiteiligen Wicklung am Ringspalt
mit sehr hohen Kantenbeanspruchungen zu rechnen, was sowohl dann zutrifft, wenn
die zweiteilige Wicklung eine Unterspannungswicklung ist als auch dann, wenn sie
als Regelwicklung in der Weise ausgebildet ist, wie es beispielsweise die DU-PS
1 213 911 zeigt.
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Hierbei gehört die Regelwicklung zur radial innenliegenden Stammwicklung.
Eine solche Anordnung ist jedoch auch bei mit Lagenwicklungen ausgeführten 400 kV-Drehstromtransformatoren
üblich, weil nur dadurch der gewünschte Gang der Kurzschlußspannung erreicht werden
kann. Fig. 1 zeigt einen solchen Fall. Hierbei liegt zwischen der Stammwicklung
1 und der Regelwicklung 8 praktisch die gesamte Stoßspannung, die längs der 400
kV-Stammwicklung abfällt. Zur Isolierung der Innenkanten der zweiteiligen Wicklung
8 wäre es erforderlich, gemäß Fig. 1, Winkelringe 2 vorzusehen, die praktisch den
ganzen Ringspalt ausfüllen. Die Herstellung solcher Winkelringe ist jedoch sehr
teuer und erfordert außerdem, daß die beiden axial übereinanderliegenden Wicklungsteile
getrennt gewickelt und nacheinander axial übereinander aufgesetzt werden. Der Erfindung
liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Feld so zu beeinflußen, daß es außerhalb der
Ausleitung 15 nicht wie in Fig. 1 durch die gestrichelten Potentiallinien 16 angedeutet
sondern daß es exakt zylindrisch verläuft und nur im Bereich der Ausleitung, ähnlich
der gestrichelten Form, jedoch parallel zur Ausleitung abbiegt, so daß nur im Ausleitungsbereich
die in Fig. 1 gezeigten Winkelringe erforderlich werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Wicklung für Transformatoren,
bei der zwischen der außenliegenden Unterspannungswicklung und der innenliegenden
Oberspannungswicklung ein Schild angeordnet ist und bei der weiterhin die Hochspannungsausleitung
aus
der Mitte der Hochspannungswicklung radial nach außen geführt ist, dadurch gelöst,
daß die das zylindrische Schild bildenden Materialschichten im Bereich der Hochspannungsausleitung
sit gegeneinander versetzten, sich sternförmig überkreuzenden Einschnitten versehen
sind, und daß die so entstandenen Naterialstreifen nach außen gebogen und zu Flanschen
uggeformt sind, daß innerhalb der Flansche und konzentrisch zu diesen ein aus leitendem
Material bestehender, isolierter, Z7-lindrischer Ring angeordnet ist, der die Flansche
nach außen überragt und mit ihnen galvanisch verbunden ist, und daß zwischen der
lusleitung und dem zylindrischen Ring mehrere aus Isolierstoff bestehende Winkelringe
angeordnet sind.
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Anhand der Figuren 2-5 wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Wicklung, die kein Schild besitzt und bei der die Hochspannungsausleitung
radial nach außen geführt ist. Fig. 2 zeigt eine Wicklung, die mit einem Schild
7 versehen ist. Fig. 3 zeigt die Abwicklung des Isolierstoffzylinders 9 der Hoe
h, der wie ein Längenausgleichsstück zwischen dem unteren und dem sich anschließenden,
fortlaufend weiter gewickelten oberen Teil der Wicklung 8 eingesetzt wird. In Fig.
4 ist die erfindungsgeiäße Anordnung im Umfangsbereich der Ausleitung 15 dargestellt,
wobei auch der metallische isolierte Zylinder 11 und die Flanschform 12 des Schildes
7 zu erkennen sind. Schließlich sind in Fig. 5 die Einschnitte 10 und die dazu versetzten
Einschnitte 10' zweier übereinanderliegender Schichten der Schildfläche 7 dargestellt,
wobei das Schild metallisch oder halbleitend ausgebildet sein kann. Die Ziffern
in den Figuren weisen auf folgende Positionen hin: 1 stellt die Oberspannungswicklung,
16 die Potentiallinien bei der bekannten Anordnung ohne Schild, 3 die Isolierzylinder,
4 die dazwischen liegenden Olkanäle, 5 die Ausleitungsachse, 6 den Durchstoßpunkt
der susleitungsachse durch die Wicklung 1, 7 das Schild unter der Wicklung 8 dar.
Das Schild 7 wird im allgemeinen
geerdet oder mit dem Sternpunkt
verbunden, der im Betrieb geerdet ist. Diese Erdung hat den Vorteil, daß die von
der Wicklung 1 auf die Wicklung 8 übertragene Stoßspannung klein wird, weil der
kapazitive Anteil entfällt. Die äußere Wicklung 8, kann aus mehreren Lagen bestehen
und ist zweiteilig ausgeführt; die oberen und unteren Lagenteile der Wicklung 8
sind in einem Stück gewickelt, wobei zwischen beide Wicklungsteile eine offene,
zum Zylinder gebogene Isolierstoffabstützung 9 (Fig. 3) eingefügt ist. Diese besitzt
ein kreisförmiges Loch, in dessen Zentrum die Ausleitung 15 mit ihrer Isolation
14 herausgeführt ist, wobei wie in Fig. 4 gezeigt, im Loch von außen nach innen
die zylindrischen Teile 12 des Schildes 7, der metallische Zylinder 11 und die zylindrischen
Isolierbarrieren 12 folgen, die aus den Isolierzylindern 3 gebildet oder mit ihnen
überlappt sind. Der ringförmige außen leitend gemachte Zylinder 11 wird zweckmäßigerweise
mit Papier isoliert und durch die Anlenkverbindung 7/11 an das Potential des Schildes
7 angelenkt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, überragt der Ring 11 die Teile 12 des Schildes
7 und die Anlenkverbindung 7/11 und schirmt diese Teile dadurch gegen die Hochspannungsausleitung
15 ab. In besonderen Fällen kann das Schild 7 auch das Potential der zu dem Ring
11 benachbarten Kante der Wicklung 8 führen.
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Bei Anwendung der Erfindung lassen sich große Drehstromtransformatoren
vorteilhaft so ausführen, daß die Oberspannungswicklung außeh liegt und in eine
innenliegende Stamm- und eine außenliegende Regelwicklung aufgeteilt ist. Dabei
kann die Stammwicklung mit Außeneingang ausgeführt werden. Die Lagen der Stammwicklung
werden nach innen immer weiter verlängert und haben immer niedriges Potential, so
daß bei einer gestuften Isolierung wirtschaftlich kleine Jochabstände und eine kleine
Streukanaibreite zwischen der innersten Lage der Wicklung 1, die die dem Sternpunkt
am nächsten liegende Stammiage ist und der innenliegenden Unterspannungswicklung
erreicht werden können. Durch die außenliegende Regelwicklung ist der Gang der Kurzschlußspannung
der
gleiche wie bei Transformatoren mit Spulenwicklungen, bei denen
eine solche Anordnung der Stamm- und Regelwicklung üblich ist.
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Eine gemäß der Erfindung ausgeführte Stammwicklung hat wegen der kleinen
Joch- und Streukanalabstände ein relativ niedriges Kupfergewicht. Ferner kann im
Bereich des Abstandes h zwischen den Teilwicklungen 8 die Isolierung wesentlich
einfacher ausgeführt werden, als nach der bekannten Anordnung gemäß Fig. 1.