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Isolation für Hochspannung führende Wicklungen von Transformatoren,
insbesondere bleßtransformatoren, nach Patent 394552 bei Verwendung eines flüssigen
hochwertigen Isolierstoffes. Durch das Hauptpatent ist eine Isolationsanordnung
für Hochspannung führende Wicklungen von Transformatoren bekannt geworden, deren
Hauptmerkmal darin besteht, daß die Isoliermasse, die die ringförmige Wicklung allseitig
umgibt, zwischen *zwei enganliegenden Metallhüllen angeordnet ist, deren innere
leitend mit einem Punkt der Wicklung verbunden ist, während die äußere an Erde liegt.
Dadurch wird eine gleichmäßige Feldverteilung erreicht und gleichzeitig die Menge
des nötigen Isoliermaterials auf ein Minimum herabgesetzt. Die Anordnung ist dabei
grundsätzlich von der Natur des Isolierstoffes unabhängig.
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Bei der Benutzung flüssiger Isolierstoffe, beispielsweise
01, ergeben sich in der Praxis indessen erhebliche Schwierigkeiten. Diese
bestehen zunächst darin, daß die Wicklung durch künstliche Mittel in ihrer symmetrischen
Lage in dem 01 gehalten werden muß. Weiter ist bei Verwendung flüssiger Isolatoren
die Zusammensetzung der inneren Hülle mit gewissen Schwierigkeiten verknüpft. Diese
Hülle muß zunächst zur Aufnahme der Wicklung aus zwei Hälften zusammengesetzt sein,
die durch einen Schnitt in .der Wicklungsebene getrennt sind. Zur Vermeidung der
Wirbelströme muß sie andererseits, mindestens an einer Stelle des Umfanges, längs
eines Querschnittes aufgeschnitten und durch nichtleitendes Material unterbrochen
sein. Aus konstruktiven Gründen wählt man zweckmäßig zwei radial entgegengesetzt
liegende Trennstellen. Die einzelnen Teile der inneren Hülle der Wicklung müssen
fest miteinander verbunden werden, um aus der Hülle ein widerstandsfähiges Ganzes
zu machen, ohne daß dadurch die gleichmäßige Krümmung der Außenfläche der Hülle
und damit die gleichmäßige Feldverteilung, die eine wesentliche Bedingung für das
gute Arbeiten der Anordnung ist, eine Störung erfährt. Erfindungsgemäß werden die
Schwierigkeiten dadurch behoben, daß geeignete Verbindungsmittel innerhalb der Wandung
und des Hohlraums der Innenhülle angeordnet sind. Die zu einem festen Ganzen zusammengefügte
Hülle ruht dann auf zwischen den Hüllen angeordneten Stützisolatoren.
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Die näheren Einzelheiten der Erfindung sollen an Hand der Abbildungen
erklärt werden.
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Die Abb. i zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel
für die Anordnung eines solchen Transformators mit flüssigem Isolierstoff. Die punktierte
Linie i deutet die Lage der hochspannungführenden Wicklung an. 2 ist die metallische
Hülle der Primärwicklung, die erstens in der Zeichenebene und zweitens senkrecht
dazu bei 12' und 12" aufgeschnitten ist. Bei 12 und i2" sind Isolierschichten angeordnet,
die zur Vermeidung von Wirbelströmen in der Hülle 2 vorgesehen sind. Unbedingt erforderlich
zur Vermeidung der Wirbelströme ist natürlich nur eine der Isolationen. 3 ist der
flüssige Isolierstoff, vorzugsweise Öl. q. ist die äußere Umhüllung des Isolierstoffes.
Auch diese ist sowohl durch einen Schnitt in der Zeichenebene geteilt, damit man
die Primärwicklung mit der Ableitung einlegen kann, als auch zur Vermeidung der
Wirbelströme in einem Schnitt senkrecht zu dem ersten bei 7' und 7". Beide Hüllen
bestehen also aus je vier Teilen. 8 ist die Durchführung der Primärleitung durch
das Gehäuse, beispielsweise eine Kondensatordurchführung. g sind Erdungsklemmen
an der äußeren Hülle. 14' und 1.' sind zwei Transformatorenkerne, die behufs Aufbringung
auf die Metallumhüllung der Wicklung je aus zwei an den Stoßfugen miteinander verzapften
Hälften bestehen und die in mehreren Spulenkästen aufgesetzte Sekundärwicklung 1$
tragen. Kerne und Sekundärwicklungen werden ehalten von Quer-t'
trägern
16, die an der Wandung 13 des Gehäuses befestigt sind. Zur Stützung der Primärwicklung
dienen zwei Isolatoren 17, die in geeigneter Weise zwischen den Hüllen angeordnet
und mit der Hülle 2 der Primärwicklung verbunden sind. 18 ist eine Füllöffnung für
das Ö1, durch die gegebenenfalls auch der von der äußeren Hülle gebildete Ölbehälter
mittels einer Leitung mit einem Vorratsbehälter verbunden werden kann. Wie aus der
Abbildung ersichtlich ist, bedeutet die Isolierung eines Öltransformators gemäß
der Erfindung' abgesehen von der Sicherheit, die man durch die gleichmäßige Verteilung
des elektrischen Feldes erhält, auch eine große Ersparnis an Öl.
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Die Abb. 2 und 3 zeigen in zwei Querschnitten nach .den Linien A-B,
C-D, senkrecht zur Zeichenebene der Abb. i, den Zusammenbau der inneren Hüllenteile
miteinander, und zwar sowohl der an einem Querschnitt als auch der an einem Längsschnitt
zusammenstoßenden Teile. Bei i9 befindet sich der in der Zeichenebene der Abb. i
verlaufende Längsschnitt der Hülle. Die Verbindung der beiden Hüllenhälften beiderseits
der Zeichenebene geschieht durch Madenschrauben 2o. Zur Aufnahme dieser Schrauben
sind in den Hohlraum vorspringende Verstärkungen des im allgemeinen ringförmigen
Querschnittes der aus Guß hergestellten Teile der Hülle vorgesehen. In diesen Verstärkungen
befinden sich bei 21 Aussparungen zLun Anbringen der Schrauben. Die Aussparungen
werden, um den gleichmäßigen Verlauf der Oberfläche un--estÖrt zu erhalten, mit
einer leitenden Masse ausgefüllt. Bei 12' ist an der unteren Stoßfuge und bei i2"
an der oberen Stoßfuge der linken und rechten Hälfte Je eine IsöIierschicht in einer
den. Endflächen der Hüllenhälften entsprechenden Form zwischen . die rechte und
linke Hüllenhälfte eingesetzt. Zu beiden Seiten dieser Isolierschichten enthält
die Hülle nach innen vorspringende Laschen 22, die durch in bekannter Weise isolierte
Schrauben 23 nichtleitend verbunden werden.
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In der Abb. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
wobei die Anbringung der Laschen 22 und der Schrauben 23 im Innern der Hülle 2,
die vor allem bei kleinen Transformatoren wegen der Beschränkung des Raumes für
die Wicklung Schwierigkeiten bereiten kann, vermieden ist. Ein der Metallhülle 2
entsprechend ringförmig gebogenes Rohrstück 24, das -,vie die Hülle a selbst in
der Zeichenebene aufgeschnitten ist, wird in die Hülle so eingelegt, daß es die
zur Vermeidung der Wirbelströme bei 12' vorgesehene Trennstelle überbrückt. Die
in dein ersten Ausführungsbeispiel an dieser Stelle angeordnete Isolierschicht 12'
und 12" ist ersetzt durch eine Isolierung 25 zwischen dein Rohrstück a4 und der
Hülle 2. Diese Isolierung kann durch eine Umwicklung des Rohrstückes a4 mit nichtleitendem
Stoff, beispielsweise mit Papier, gebildet sein und zugleich dazu dienen, die beiden
Hälften des Stückes 24 beiderseits der Zeichenebene miteinander zu verbinden. Die
Hälften des Rohrstückes werden zweckmäßig ebenso wie die Teile der Hüfle aus Guß
hergestellt. Das Rohrstück 24 erstreckt sich über den größten Teil des Umfanges,
mindestens über mehr als die Hälfte der Hülle. Es bildet daher einen Zusammenhalt
gegen die eine Sprengung der Hülle bewirkenden radial gerichteten Kräfte, denen
gegenüber die Festigkeit der Hülle 2 an der Trennstelle gering sein kann. Der Deutlichkeit
halber sind die übrigen Teile des Transformators, die in Abb. i dargestellt sind,
weggelassen.