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Wandler, insbesondere Stromwandler, mit vulkanisiertem Isolierkörper
Es sind bereits Wandler, insbesondere Stromwandler, mit vulkanisiertem Isolierkörper
und darin befindlichen aktiven Wandlerteilen, z. B. der Primärwicklung, bekanntgeworden..
Als Isolatfonswerkstoff sind vulkanisierbare Gummimischungen unter Verwendung von
natürlichem oder auch synthetischem-Iiautschuk benutzt worden, .denen isolatiönstecluuiseli
einwandfreie Füll= stoffe in Form von Pulver beigemengt sind. Diese. Mischungen
sind unter -dem Namen Eisengummi bekanntgeworden. Um den. Isölationswerkstoff um
die aktiven Wandlerteile herumzupressen, ist ein großer Preßdruck erforderlich,
insbesondere um die Lufthohlräume zu -beseitigen. Bei -diesem Aufbau- und Herstellungsverfahren
des Isolierkörpers lergeben sich verschiedene Nachteile. Vor allen Dingen ist es
fast unmöglich, insbesondere bei der aus dünneren: Drähten. bzw. Bändern bestehenden
Wicklung, ein teilweises Eindrükken,d er Wicklung bzw. eine Beschädigung der Wih:dungsisolätion
zu- - vermeiden. : Außerdem ist es sehr schwer, die zu umpressende Wid hing so fest
in ihrer Lage zu halten, daß si flicht in unerwünschter Weise verlagert wir Auch
ist das Gummi nicht überall fest m der Wicklung verbunden bzw. liegt nicht -a dieser
an, so daß an verschiedenen Stelle kleinste, mit Luft oder Vulkanisationsgase gefüllte
Zwischenräume vorhanden, sind. Al gesehen von. den ,dadurch entstehenden nael teiligen
dielektrischen Verhältnissen kann auc der Isolierkörper durch plötzliche Bild<un
größerer Mengen von Zersetzungsgasen ba Kurzschlüssen -infolge Ausdehnung der Wiel
laug gesprengt werden.
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Die Erfindung geht rnun. von dem Gedanke aus, einen hohen Druck auf
die einzuschlie ßenden aktiven Wandlerteile zu vermeide und auch sich im Innern
bildende Hohlräum unschädlich zu machen: Erfindungsgemäß ist dazu der Wandler nac
Art :eines Mehrzonenwandlers ausgebildet, ir dem _ die äußere Zone des Isolierkörpers
au zwei bereits vulkanisierten Schalenteilen zc
sammengesetzt ist,
welche die inivene,`zizr'::rn@echanischen Festlegung der eingebetteten.. aktiven
Teile des Wandlers dienende Zone einhüllen, und die durch einen weiteren Vulkani:::
sierprozeß zu einem einheitlichen Isolierkör:; per verschmolzen sind. Dadurch wird<
der:, Vorteil erzielt, daß die äußere Zone für sich unter starkem Druck hergestellt
werdenkann, während die innere Zone beim Zusammenvulkanisieren der fast oder auch
ganz ausvu.Ikanisierten Schaen, gegebenenfalls unter Einlegung einer' Zwiscbenlage
iunvulkanisierter Gummimischung, von einem Druck frei bleibt. Ein Verlagern der
aktiven Wandlerteilz käim demnach nicht erfolgen.
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Damit die innere Zone feldfrei gehalten werden kann, kann die Innenwandung'
der Schalen mit einem elektrisch leitenden Belag versehen werden, der mit einem
Punkt des eingebetteten @Vandlerteils, z. B. der Wicklung, elektrisch leitend in
Verbindung steht.
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Man kann aber auch die Zwischenräume zwischen den aktiven Wandlerteilen
und den Schalen mit einer iuivulkanisierten Gummimischung in solcher Menge auslegen,
daß bei dem folgenden Aufeinanderlegen der a.ufeinanderpassenden Fugenflächen der
Schalen kein oder kein wesentlicher Druck auf die Wicklung ausgeübt wird.
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Diese Gummimischung- kaiui auch durch Beimischung leitender Teilchen
so elektrisch leitend gemacht werden, daß das elektrische Feld ausschließlich an
der äußeren Hülle liegt, die in diesem Fall keinen leitenden Belag zu haben braucht.
Beim Zusainmenvulka,-nisieren der beiden Schalen besteht die innere Zone des Isolierkörpers
aus einem vulkanisierten Werkstoff, etwa Weichgummi, während die äußere Zone hart
vulkanisiert ist. Für die äußere und die innere Zone des Isolierkörpers ist der
gleiche vulkanisierbare Ausgangswerkstoff herbei verwendet worden.
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In, den Abbildungen ist ein _Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt dargestellt.
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Der Isolierkörper des Wandlers besteht zunächst aus zwei der billigen
Formkosten wegen symmetrischen Schalenhälfen i i und 12; die die äußere Zone des
Isolierkörpersi bilden und bereits fertig oder nahezu fertig vulkanisiert sind.
Die Teilungsfuge verläuft dann in der Mittellinie nach Fig.2. Es ist aber auch möglich,
diese Fuge unsymmetrisch iü die-Schnittebene b-b nach Fig. 2 zu legen. Dann-- erhält
man- unsymmetrische Schalen, die zwei Formen erfordern. Sodann wird die Wandlerwicklung
13 mit ihren Anschlüssen i¢ in die eine Schale eingelegt; die Wicklung 13 bestehi-
;in ':diesen- Falle-aus zwei hinterein,-andergesclialieten Teilspülen. Die Lagenisolation
der- 'hier aus einzehveri - Bän&rn ' be--stehendeü Wicklung kann noch zur guten
Verankerung mit der Gummimischung über den Rand der Leiter überstehen. Dia Wicklung
bist von einer vorzugsweise elastischen rund :gasdurchlässigen Zwischenlage 15
aus Isoliergtöff umgeben. Die zwischen der Wicklung bzw. den Anschlüssen und den
Innenwandungen der Schalen verbleibenden Zwischenräume werden mit urvulkanisierter
Gummimischung 16 ausgelegt, jedoch nur so -weit, daß sich anschließend die Schalen
ohne grpßen Druck aufeinanderlegen lassen. Die so eingelegte Mischung stellt sodann
die innere Zone des Isolierkörpers dar. Um die Beanspruchung durch das elektrische
Feld von ihr fernzuhalten, wird hierfür eine elektrisch leitend gemachte Gummimischung
verwendet, oder, wenn dies nicht erwünscht ist, erhalten die Innenwandungen der
Schale einen gestrichelt angedeuteten, leitenden Belag 17. Die Bildung einer Kurzschlußwindung
wird dadurch vermieden, daß dieser Belag 17 an einer Stelle unterbrochen ist. Wenn
die Wicklungsleiter blank bleiben, darf die Leitfähigkeit der inneren Zone nicht
so groß sein, daß ein zu großer Fehlerstrom im' NebenscMuß zu den Windungen der
Wicklung bzw. deren Anschlüssen fließt. Sie muß aber so groß sein, daß das Hochspannungsfeld
im wesentlichen von der äußeren Zone aufgenommen wird. Andererseits ist es auch
möglich, die Wicklung und Anschlüsse gegen diese innere Zone durch eine dünne Isolierschicht
bis auf eine Verbindungsstelle zu isolieren, so daß die Leitfähigkeit der inneren
Zone beliebig hoch gewählt werden -kann. Nunmehr werden die beiden Schalen i i,
12 unter Zwischenlage eines urvulkanisierten Streifens 18 aus Gumrnimischung zusammengedrückt
und unter Dampf erhöhten Druckes im Autoklaven zusammenvulkanisiert. -Dadurch, :daß
hieibei die eingelegte Gummimischung 16 ebenfalls vulkanisiert und nach der Abkühlung
erhärtet, wird nicht- nur die Primärwicklung selbst innerhalb des Isolierkörpers
fest verankert, sondern auch .die Anschlußstücke i¢. Auf diese Weise erhält man
einen Isolierkörper mit einer elektrischen Durchschlagsfestigkeit an der -Fuge von
derselben Größenordnung wie des Werkstoffes der Schalen selbst. Bevor nun der Eisenkern
19 mit der Selmidärwicklung 20- in an sich bekannter Weise eingebracht wird,
erhält der dazu erforderliche Durchgang 21 noch einen leitenden Belag°22, der sich
.auch um den Isolierkörper. da _ her-,umlegt, wo. die -Schenkel des Eisenkernes
i 9 sich auf Vorsprühgen der Schalen i i, i2 aTuflegen.- -und von einem Eisenband
23 mit der Erdungsschräube 2q. @ zusammengehalten -.werden, Der.Mandler .selbst=
@ird@ vüif den.-an den 'Schalen :iT@ i2 vorgeseherieri Füßen i5, 26
mit
entsprechenden Befestigungslöchern getragen.
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Die Zwischenlage 18 in der Längsfuge hat vorzugsweise die gleiche
Zusammensetzung wie der urvulkanisierte Ausgangswerkstoff der Schalen. Die anliegenden
Flächen der Schalen können vorteilhaft aufgerauht sein und selbst, ehensö wie die
Zwischenlage, mit einer vulkanisierbaren Giummilösung bestrichen werden. Zur besseren
Haftung kann es vorteilhaft sein, die Fugenflächen der Schalen in der Längsrichtung
der Fuge zu strählen, d. h. mit Riefen geringer Tiefe zu versehen.
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Wird zwischen der inneren Zone 16 und der Primäl-wicklung r3
keine nachgiebige und gasdurchlässige Zwischenlage 15 vorgesehen rund besteht die
innere Zone nicht aus Weichgummi, so kann et vorteilhaft sein, die Primärwicklung
nur etwa bis zur Hälfte oder bis zu zwei Drittel ihrer Höhe einzubetten, während
der übrige Teil nach oben frei herausragt und nur von Innenwandungen der äußeren
Zone umgeben ist, die vorteilhaft dann mit einem elektrischen leitenden Belag versehen
sind. Auf diese Weise hat die gegebenenfalls durch Kurzschlußstrombelastung stark
erwärmte Wicklung die Möglichkeit, sich auszudehnen. Auch können etwa sich bildende
Gase frei nach oben abziehen, und die Gefahr einer Sprengung des Isolierkörpers
ist auch ohne elastische Zwischenlage behoben: Die Anschlüsse I q. können dann in
irgendeiner Form, etwa wie in den Abbildungen gezeichnet, durch den Kopfteil der
Schalen in ihrer Lage festgehalten werden. -