DE575839C - Voltage transformer for high voltages, especially voltage transducers, with high-voltage side, in a U-shaped insulating body housed in a disc winding - Google Patents

Description

Spannungstransformator für hohe Spannungen, insbesondere Spannungsmeßwandler, mit oberspannungsseitiger, in einem im Querschnitt U-förmigen Isolierkörper untergebrachter Scheibenwicklung Bekannt ist eine Isolierung von Spulen für Transformatoren oder Drosselspulen, die mit Hochspannung in Verbindung stehen oder solche erzeugen, die darin besteht, daß die auf einen zweckmäßig mit Rippen versehenen Körper aus Isoliermaterial aufgebrachte Wicklung in zwei Ringgefäßmänteln eingekapselt wird, die einander übergreifen und eine U-Form besitzen. Beide Enden der derartig untergebrachten Wicklung werden durch die Mäntel getrennt für sich herausgeführt. Der Nachteil dieser Ausbildung besteht in dem wilden Einwickeln aller Scheibenspulen in den mit Rippen versehenen Körper und in der Anwendung größerer Mengen von Vergußmasse sowohl zwischen Spule und Mantel zur Ausfüllung eines Zwischenraumes zwischen diesen beiden Teilen sowie zwischen den Mänteln und vor allem an den Randabständen, an denen beim Erkalten bzw. Hartwerden der Vergußmasse Risse entstehen, die sodann Spannungsdurchschläge an diesen Stellen hervorrufen bzw.-begünstigen.Voltage transformer for high voltages, especially voltage transducers, with the high-voltage side, housed in an insulating body with a U-shaped cross-section Disc winding is known to isolate coils for transformers or Choke coils that are connected to or generate high voltage consists in the fact that the body made of insulating material on a suitably ribbed body Applied winding is encapsulated in two annular vessel jackets that overlap each other and have a U-shape. Both ends of the winding so accommodated are led out separately by the coats for themselves. The disadvantage of this training consists in the wild wrapping of all the disc coils in the ribbed ones Body and in the application of larger amounts of potting compound both between coil and jacket to fill a space between these two parts as well between the coats and especially at the edge gaps where it cools down or if the casting compound becomes hard, cracks develop, which then breakdowns induce or favor at these points.

Die Erfindung will durch Anwendung einer Potentialsteuerung die Isolationsschwierigkeiten dadurch aus dem Wege räumen, daß die Scheibenspulen so geschaltet sind, daß ihr Potential von der offenen, der Anfangs- bzw. Erdpotential führenden Seite eines im Querschnitt U-förmigen Isolierkörpers nach dem geschlossenen Teil des U hin zunimmt und dadurch die Potentialsteuerung der Schenkelflächen des U erfolgt. Das Hochspannung führende Ende der an dem geschlossenen Teil des U anliegenden Scheibenspule ist durch einen mit dem einteiligen Isolierkörper zusarnmenhängendenDurchführungsisolatorherausgeführt. Die Scheibenspulen können außerhalb des Isolierkörpers für sich hergestellt und sodann in diesen eingeschoben werden.The invention aims to eliminate the insulation difficulties by using a potential control by switching the disc coils so that their potential from the open, the initial or ground potential leading side of an insulating body with a U-shaped cross-section to the closed part of the U. increases towards and thereby the potential control of the leg surfaces of the U takes place. The high-voltage end of the disc coil adjacent to the closed part of the U is led out through a bushing insulator that is connected to the one-piece insulating body. The disc coils can be produced for themselves outside the insulating body and then pushed into it.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.In the figures, exemplary embodiments according to the invention are shown.

Abb. i zeigt einen Schnitt durch den Hochspannungstransformator gemäß der Erfindung und Abb. 2 einen um 9o 'dazu versetzten Schnitt.Fig. I shows a section through the high-voltage transformer according to the invention and Fig. 2 shows a section offset by 90 ' .

Um den Kern z= legt sich die Unterspannungs-`vicklung 12 und der einteilige, im Querschnitt U-förmige Isolierkörper, bestehend aus den Schenkeln 13, 14, dem die beiden Schenkel verbindenden Teil z5 und dem Ausführungsisolator 16 herum, der mit dem Isolierkörper ein Stück bildet. Außerhalb des einteiligen Isolierkörpers z3, =4, 15 wird die aus einzelnen Scheibenwicklungen 17 bestehende Oberspannungswicklung in an sich bekannter Weise derart zusammengebaut, daß zwischen j e zwei Scheibenwicklungen Isolierscheiben 18 gelegt werden, die ihrerseits auf einem Isolierrohr ig gehalten sind. Die räumliche Ausbildung der so zusammengebauten Oberspannungswicklung ist so getroffen, daß sich die einzelnen Scheibenwicklungen bei ihrem Einführen zwischen die beiden Schenkel 13, 14 möglichst dicht an die Schenkelflächen anlegen und so eine Potentialsteuerung der Schenkelflächen bewirken. Der Anfang 2o der aus den einzelnen Scheiben zusammengesetzten Oberspannungswicklung ist an den geerdeten Eisenkern ii gelegt, während das obere Ende der Wicklung an das eine Ende eines geschlitzten Metallringes 21 angeschlossen ist, dessen anderes Ende 22 durch den Isolator 16 herausgeführt wird. Der Metallring 21 dient dabei gleichzeitig als Eingangswindung. Von der Glimmrille 23 ab erstreckt sich auf den äußeren Flächen der Schenkel 13 und 14 und desVerbindungsteiles 15 eine leitende, etwa durch Aufspritzen von Metall oder Graphit erzeugte Belegung 24, wie in Abb. 2 gestrichelt gezeichnet, die auf dem Potential des Eisenkerns liegt. Dadurch wird eine Beanspruchung der Wandstärken des Isolierkörpers durch Feldkontraktionen vermieden. Die offene Seite des Isolierkörpers ist noch durch einen am Kern befestigten leitenden Boden 25 abgedeckt.The low-voltage winding 12 and the one-piece, in cross-section U-shaped insulating body, consisting of the legs 13, 14, the the two legs connecting part z5 and the execution insulator 16 around, the forms one piece with the insulating body. Outside the one-piece insulating body z3, = 4, 15 is the high-voltage winding consisting of individual disc windings 17 in Assembled in a manner known per se in such a way that two disc windings between j e Insulating washers 18 are placed, which in turn are held on an insulating tube ig are. The spatial configuration of the high-voltage winding assembled in this way is taken so that the individual disc windings when they are inserted between place the two legs 13, 14 as close as possible to the leg surfaces and so cause a potential control of the leg surfaces. The beginning of the high-voltage winding composed of individual disks is earthed at the Iron core ii placed while the upper end of the winding to one end of a slotted metal ring 21 is connected, the other end 22 by the Isolator 16 is led out. The metal ring 21 serves at the same time as an entrance turn. The legs 13 extend from the glow groove 23 onto the outer surfaces and 14 and of the connecting part 15 are conductive, for example by spraying on metal or graphite-generated coating 24, as shown in dashed lines in Fig. 2, which on the potential of the iron core. This places stress on the wall thicknesses the insulating body avoided by field contractions. The open side of the insulator is still covered by a conductive floor 25 attached to the core.

Anstatt den Isolator 16 in Richtung der U-förmigen Schenkel anzuordnen, kann man ihn auch, wie rechts in Abb. a gestrichelt dargestellt und bereits bekannt, senkrecht zu diesen aus dem einteiligen Isolierkörper herausragen lassen. Dadurch wird eine weitere Ersparnis an Bauhöhe erreicht.Instead of arranging the insulator 16 in the direction of the U-shaped legs, you can also, as shown in dashed lines on the right in Fig. a and already known, Let protrude perpendicular to this from the one-piece insulating body. Through this a further saving in construction height is achieved.

Abb. 3 zeigt bei sonst gleicher Ausbildung des Hochspannungstransformators einen einteiligen Isolierkörper, bei dem die Wandstärke der beiden Schenkel 13, 14 mit zunehmender Spannung wächst. Dabei verlaufen die Innenflächen der Schenkel nach dem geschlossenen Teil 15 konisch zu.Fig. 3 shows with otherwise the same design of the high-voltage transformer a one-piece insulating body, in which the wall thickness of the two legs 13, 14 grows with increasing tension. The inner surfaces of the legs run after the closed part 15 is conical.

Es ist aber auch möglich, den Wickelraum, wie in den Abb. i und 2 dargestellt, hohlzylinderförmig zu lassen und die äußeren Flächen der Schenkel nach der offenen Seite des U zu abnehmen zu lassen.It is also possible, however the winding space, as shown in Figs. I and 2, to have a hollow cylindrical shape and allow the outer surfaces of the legs to decrease after the open side of the U.

Zum Einbau des Hochspannungstransformators in eine Wand oder Decke eines Schalthauses kann noch das an dem geschlossenen Teil 15 des U liegende Ende des Kernes zur Befestigung eines Einbau- bzw. Befestigungsflansches 26 dienen.To install the high-voltage transformer in a wall or ceiling of a switchgear building, the end of the core lying on the closed part 15 of the U can also serve to fasten an installation or fastening flange 26.

Setzt man mehrere der beschriebenen Einzeltransformatorsysteme auf einen gemeinsamen dreischenkligen Eisenkern, so erhältman dadurch einen Dreiphasentransformator, der wesentlich kleinere Abmessungen als die vorhandenenTransformatoren aufweist. Dies geht sogar so weit, daß die Phasenabstände zwischen den Isolatoren nicht ausreichen und diese gegeneinander versetzt angeordnet werden müssen.If you put on several of the individual transformer systems described a common three-legged iron core, so you get a three-phase transformer, which has much smaller dimensions than the existing transformers. This even goes so far that the phase spacings between the insulators are insufficient and these must be arranged offset from one another.

Auch ist es möglich, derartige Transformatoreinzelsysteme auf die Schenkel des Eisenkernes zu setzen, die an den offenen Enden des U-förmigen Isolierkörpers liegenden Wicklungsenden, also die Mitte der Oberspannungswicklung mit dem Kern. zu verbinden und den Kern isoliert aufzustellen, um die erhöhte Spannung an den Ausführungsisolatoren zu erhalten.It is also possible to apply such individual transformer systems to the Put the legs of the iron core at the open ends of the U-shaped insulator winding ends, i.e. the middle of the high-voltage winding with the core. to connect and to set up the core in an isolated manner in order to avoid the increased tension on the To obtain execution isolators.

Es ist auch möglich, diese Art von Hochspännungstransformatoren in an sich bekannter Weise zu einer Hänge- oder Standsäule zusammenzusetzen und die Oberspannungswicklungen untereinander in Kaskade zu schalten.It is also possible to use this type of high voltage transformer in to assemble in a known manner into a hanging or standing column and the To connect high-voltage windings to one another in cascade.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Spannungstransformatorfürhohe Spannungen, insbesondere Spannungsmeßwandler, mit oberspannungsseitiger, in einem im Querschnitt U-förmigen Isolierkörper untergebrachter Scheibenwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenspulen so geschaltet sind, daß ihr Potential von der offenen, das Anfangs- bzw. Erdpotential führenden Seite nach dem geschlossenen Teil des Isolierkörpers hin zunimmt und die äußeren Flächen der Scheibenwicklung die Schenkelflächen und die geschlossene Seite des Isolierkörpers potential steuern. PATENT CLAIMS: i. Voltage transformer for high voltages, in particular Voltage transducer, with high voltage side, in a U-shaped cross-section Insulating body housed disc winding, characterized in that the Disc coils are connected in such a way that their potential differs from the open, the initial or the side carrying earth potential after the closed part of the insulating body increases towards and the outer surfaces of the disc winding the leg surfaces and control the closed side of the insulator potential. 2. Spannungstransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochspannung führende Ende der an dem geschlossenen Teil des Isolierkörpers anliegenden Scheibenspule durch einen mit dem einteiligen Isolierkörper zusammenhängenden Durchführungsisolator herausgeführt ist. 2. Voltage transformer according to claim i, characterized in that the high voltage leading end of the on the closed part of the insulating body adjacent disc coil by a led out with the one-piece insulating body coherent bushing insulator is. 3. Spannungstransformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Schenkelflächen des Isolierkörpers mit einer leitenden Belegung versehen sind. 3. Voltage transformer according to claim i and 2, characterized in that the outer leg surfaces of the insulating body are provided with a conductive coating are. 4. Spannungstransformator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel- des Isolierkörpers eine mit zunehmender Spannung wachsende Wandstärke aufweisen. 4. Voltage transformer according to claim i to 3, characterized in that the legs of the insulator have a wall thickness that increases with increasing tension exhibit. 5. Spannungstransformator nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, d@aß die Wandstärken der Schenkel nach dem geschlossenen Teil des Isolierkörpers bei gleichbleibendem Außendurchmesser zunehmen. 5. Voltage transformer according to claim 1 to 4, characterized in that d @ ate the wall thicknesses of the legs after the closed part of the insulating body increase while the outside diameter remains the same. 6. Spannungstransformator nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des geschlossenen Teiles des Isolierkörpers ein geschlitzter leitender, an das Höchstpotential als Eingangswindung angeschlossener Ring angeordnet ist. 6. Voltage transformer according to claim i to 5, characterized in that on the inner surface of the closed part of the insulating body a slotted conductive, at the maximum potential as an input winding connected ring is arranged. 7. Spannungstransformator nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Seite des Isolierkörpers durch einen am Kern befestigten, leitenden Boden abgedeckt ist. B. Spannungstransformator nach Anspruch x bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das an dem geschlossenen Teil des Isolierkörpers liegende Ende des Kernes zur Befestigung eines Einbau- bzw. Befestigungsflansches dient. g. Spannungstransformator nach Anspruch z bis 8, gekennzeichnet durch die an sich bekannte Neben- oder Übereinanderanordnung mehrererIsolierkörper oderTransformatoreinzelsysteme.7. Voltage transformer according to claim i to 6, characterized in that the open side of the insulator is covered by a conductive floor attached to the core. B. Voltage transformer according to claim x to 7, characterized in that the on the closed part the end of the core lying on the insulating body for fastening an installation or fastening flange serves. G. Voltage transformer according to claims z to 8, characterized by the Arrangement of several insulating bodies or individual transformer systems, known per se, next to or on top of one another.