DE694837C - Vorrichtung zum Schutze von Transformatorenspulen gegen Wanderwellen - Google Patents

Description

• -Vorrichtung zum Schutze von Transformatorenspulen gegen Wanderwellen Das Patent 669 43o betrifft eine Schutzeinrichtung für Hochspannungswicklungen, elektrischer Apparate, die mit Wanderwellen oder Stoßspannungen beansprucht werden. Die Wicl@lungen können in Transformatoren, Drosselspulen, Meßwandlern, Meßünstrumenten und anderen Apparaten ,angeordnet sein. Um die Isolationsbeanspruchung, insbesondere im Eingangsgebiet der Wicklung, herabzusetzen, werden zwischen die einzelnen Wicklungsteile oder Spulen Metalleinlagen eingesetzt. Diese können bei Wicklungen angebracht werden, die von Kühlkanälen durchsetzt sind oder deren Teile oder Spulen unter Einfügen fester Isolierstoffe dicht aufeinandergepackt sind. Diese Metalleinlagen können aus Platten, Scheiben, Ringen oder Zylindern eines gutleitenden Werkstoffes bestehen, z. B. aus Aluminium oder Kupfer. Sie werden alle miteinander und mit der wellenführenden Leitung galvanisch verbunden. Besonders in der Nähe großer Streufelder, z. B. "in der Nähe abzuschaltender Wicklungsteile bei Stufentransformatoren, werden in den Metalleinlagen, die selbstverständlich den Eisenkern des Apparates nicht vollkommen umschließen, sondern ,geschlitzt sind, Wirbelströme induziert, die .die zusätzlichen Verluste des Transformators vergrößern.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, werden gemäß der Erfindung die Metall:ei:rilagen in einzelne parallel geschaltete Leiter unterteilt, die voneinander mehr oder weniger stark isoliert sind, z. B. durch Umwickeln mit Isolierbändern oder Papierbändern oder durch einen einfachen Lackauftrag oder eine Oxyds chicht.
• Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
• Fig. i zeigt eine ,gemäß der Erfindung unterteilte Metalleinlage. Diese besteht aus einer Scheihenspule von normaler Herstellung. Die einzelnen Leiter i der Scheibenspule sind durch den Schlitz 2 an einer Stelle aufgeschnitten. Die Leiterenden 3 werden sämtlich miteinander galvanisch verbunden, so ldaß die einzelnen. Windungen miteinander parallel geschaltet sind. An diese Verbindung ist die Anschlußleitung 4 .gelegt. Die anderen Enden 5 der Spulenwindungen können offen bleiben, oder man schaltet sie ebenfalls durch einen Leiter miteinander parallel. Als wirksame Induktivität der Spule kommt natürlich hierbei nur die Induktivität einer Spulenwindung in Betracht. Diese ist klein genug, so daß, sich Stoßpotentiale mit der genügenden Schnelligkeit auf der ganzen Windung gleichmäßig verteilen können. Ähnlich wie bei dein im Patent 669,43o geschilderten Schaltungen kann auch die erfindungsgemäß unterteilt Metalleinlage mit der Leistungswicklung oder Teilen der Leistungswicklung des Transformators in Reihe geschaltet werden, so daß .die Schirmwindung an der Energieübertragung teilnimmt.
• An Stelle einer Scheibenspule normaler Herstellung kann man auch, wie Fig. 2 zeigt, einen Blechring durch .einen oder mehrere zum Umfang konzentrische Schlitze in radialer Richtung unterteilen. Der an der Stelle 6 geschlitzte Blechring hat gemäß. Fig. 2 zwei zum Umfang des Ringes 7 konzentriscb verlaufende Schlitze 8 und 9. Mindestens an dem einen Ende io sind die zwischen den Schlitzen liegenden einzelnen Leiter i i miteinander parallel geschaltet. Hier wird auch die Anschlußleitung wie bei dem in Fig. i dargestellten Beispiel angeschlossen.
• Wenn die erfindungsgemäß :en Metalleinlagen in lagerweise gewickelte Röhrenspulen einzusetzen sind, wird der Metallzylinder in axialer Richtung in einzelne Ringe witerteilt, diese müssen natürlich auch zum Vermeiden von Kurzschlußwindungen radiale Schlitze haben. Ein derartiger Zylinder ist in Fig.3 dargestellt. Die einzelnen Leiter 12 sind durch die Schiene 13 alle miteinander und mit der wellenführenden Leitung verbunden.
• Wenn die erfindungsgemäßen Schirme Regelwicklungen zu steuern haben, werden sie mit dem Regelpol galvanisch leitend verbunden. Diese Schaltung zeigt Fig.4. In un, mittelbarer Nähe des Eisenkernes 14 liegt der an den Sternpunkt 15 eines Drehstromsystems angeschlossene Erregerteil 16, der aus einzelnen Scheibenspulen oder aus einzelnen lagenw eise gewickelten Rflhrenspulen bestehen kann und ohne Kühlkanäle bleibt oder mit Kühlkanälen ausgerüstet ist. Der Regelteil. 17 liegt entweder im Zuge der Netzleiter 18 und 19 (wie Fig.4 zeigt) als regelbare Zusatzwicklung in Sparschaltung, oder er kann im Sternpunkt eines Leistungstransformators liegen. Mit dem Wanderkontakt 2o der Regeleinrichtung 2 i sind die erfindungsgemäß ausgebildeten Schrme 22 galvanisch verbunden. Der Wanderkontakt 2o ist bei Regelung im Sternpunkt mit dem Nullpunkt galvanisch verbunden. Die Schirme liegen in den Zwischenräumen zwischen -den -einzelnen Scheibenspulen 23 des Regelteiles. Wenn nun einzelne Spulen oder Windungen mit Hilfe der Regeleinrichtung 2 r abgeschaltet werden, wird dennoch die Steuerwirkung bei den abgeschalteten Windungen oder Spulen aufrechterhalten. Die Isolation von Spule zu Spule und von Kontakt zu Kontakt bei der Regeleinrichtung ist infolge der erfindungsgemäßen. Schirmanordnung bei Sternpunktsmegulierumg nur für die betriebsfrequenten Spannungs; unterschiede zu bemessen; bei regelbarer Zusatzwicklung führen die Schirme zu einer wesentlichen Vergleichmäßigung der im Augenblick des. Auftreffens der Stoßwelle sich kapazitiveinstellenden Anfangsspannungsverteilung. Auf die von einziehenden Stoßspannungen herrührenden Spannunb beanspruchungen braucht bei der Wahl des Abstandes und der Stärke der Isöherschichten weder bei der Regehvicklung noch bei den Regelschaltern Rücksicht genommen zu werden. Der Regelteil mit seinen Schalteinrichtungen kann also bei Anwendung der erfindungsgemäßen Schirme Ideiner und leichter gemacht werden als ohne die Schirme.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung. zum Schutze von Transformatorenspulen gegen Wanderwellen mit Hilfe von Metalleinlagen, die an die wellenführende Leitung angeschlossen sind, nach Patent 669 43o, dadurch gekennzeichnet, daß jede Metalleinlage in einzelne parallel geschaltete Leiter unterteilt ist. 2.. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel geschalteten Leiter vom Arbeitsstrom des Transformators oder einem Teil des Arbeitsstromes durchflossen sind. 3. Schutzeinrichtung nach Anspruch -i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß, die ringförmige Metalleinlage durch einen oder ,mehrere zum Ringumfang konzentrische Schlitze in radialer Richtung unterteilt ist. q.. Schutzeinrichtung nach Anspruch i bis 3, .dadurch gekennzeichnet, däß als Metalleinlage eine normale, durch einen Radialschnitt iaufgeschlitzte Scheibenspule dient, deren Leiter ,am Schlitz miteinander parallel geschaltet sind. 5. Schutzeinrichtung nach Anspruch i bis q., -dadurch gekennzeichnet, daß die Metalleinlage aus einem in radialer Rich- tung unterteilten Zylinder oder Kegel-, stumpf besteht. 6. Schutzeinrichtung- nach Anspruch i bis 5, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Metallleinlagen an den Regelpol eines Stufentransformators. @.ngeschlossen sind imddenRegelteil.der Wicklunig eimschii-men.