-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.-Device to protect transformer coils against traveling waves
The patent 669 43o concerns a protection device for high voltage windings,
electrical apparatus that are subjected to traveling waves or surge voltages.
The Wicl @ lungen can in transformers, choke coils, transducers, measuring instruments
and other apparatus. To the insulation stress, in particular
in the entry area of the winding, be lowered between the individual winding parts
or coils metal inserts are used. These can be attached to windings,
which are penetrated by cooling channels or their parts or coils with insertion
solid insulating materials are tightly packed together. These metal inserts can
consist of plates, discs, rings or cylinders of a highly conductive material,
z. B. made of aluminum or copper. They will all be leading with each other and with the wave
Line galvanically connected. Especially in the vicinity of large stray fields, e.g. Am
in the vicinity of the winding parts to be switched off in step transformers are in the
Metal inserts, which of course do not perfectly fill the iron core of the apparatus
enclose, but, slotted, eddy currents are induced, which .the additional
Increase transformer losses.
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.In order to avoid this disadvantage, the metal: egg: rilagen are according to the invention
divided into individual conductors connected in parallel, which are more or less separated from each other
are heavily isolated, e.g. B. by wrapping with insulating tape
or
Paper tapes or by a simple application of varnish or an oxide layer.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.The figures show exemplary embodiments of the invention.
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.Fig. I shows a, according to the invention subdivided metal insert.
This consists of a string spool of normal manufacture. The individual ladder
i of the disc coil are cut open through the slot 2 at one point. the
Conductor ends 3 are all galvanically connected to one another so that the individual.
Windings are connected in parallel with each other. The connecting cable is connected to this connection
4th laid. The other ends 5 of the coil turns can remain open, or one
also connects them in parallel with each other through a conductor. As an effective inductor
of the coil, of course, only the inductance of one coil turn comes into consideration here.
This is small enough that impact potentials can be generated with sufficient rapidity
can be evenly distributed over the whole turn. Similar to yours in the patent
669,43o described circuits can also be the subdivided metal insert according to the invention
with the power winding or parts of the power winding of the transformer in
Be connected in series, so that .the screen winding takes part in the energy transfer.
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.Instead of a normal-made disc coil, it is also possible to
As Fig. 2 shows, a sheet metal ring by .one or more concentric to the circumference
Divide the slots in the radial direction. The sheet metal ring slotted at point 6
has according to. 2 shows two slots running concentrically to the circumference of the ring 7
8 and 9. At least at one end io are those between the slots
individual conductors i i connected in parallel with one another. This is also where the connecting line is
connected as in the example shown in Fig. i.
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.If the metal inserts according to the invention are wound in layers
Tubular coils are to be used, the metal cylinder is in the axial direction in individual
Rings, these must of course also be used to avoid short-circuit windings
have radial slots. Such a cylinder is shown in Fig.3. The single ones
Conductor 12 are through the rail 13 all together and with the shaft-leading
Line connected.
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.If the screens according to the invention have to control regulating windings,
they are electrically connected to the control pole. This circuit shows
Fig. 4. In the immediate vicinity of the iron core 14, the one at the star point 15 is located
a three-phase system connected exciter part 16, which consists of individual disc coils
or can consist of individual tube coils wound in layers and without
Cooling channels remains or is equipped with cooling channels. The rule part. 17 lies
either in the course of the line conductors 18 and 19 (as FIG. 4 shows) as an adjustable additional winding
in economy circuit, or it can be in the star point of a power transformer.
With the traveling contact 2o of the control device 2 i are those designed according to the invention
Schrme 22 galvanically connected. The traveling contact 2o is in the star point with regulation
galvanically connected to the zero point. The umbrellas are in the spaces in between
between -the -individual disc coils 23 of the control part. If now individual coils
or windings are switched off with the aid of the control device 2 r, will nevertheless
maintain the control effect on the turned off windings or coils.
The isolation from coil to coil and from contact to contact in the control device
is due to the invention. Screen arrangement with star point regulation only
for the operating frequency voltage; to measure differences; with adjustable additional winding
lead the screens to a substantial equalization of the moment of the.
When the shock wave hits, the initial voltage distribution is capacitive.
On the stress caused by pulling in impulse voltages
in the choice of the distance and the thickness of the Isoher layers neither in the winding
to be taken into account with the control switches. The rule part with its
Switching devices can therefore when using the screens according to the invention Ideiner
and be made easier than without the umbrellas.