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Aus mehreren@in Reihe geschalteten Teilkondensatoren bestehender Wickelkondensator
für Hochspannungszwecke Wenn die Klemmenspannung bei elektrischen Kondensatoren
die Spannungsfestigkeit der dielektrischen Zwischenlage überschreitet, schältet
man häufig mehrere Kondensatoren hintereinander, so daß durch die dadurch gegebene
kapazitive Spannungsäufteilung der einzelne Kondensator nur mit einer zulässigen
Spannung belastet ist. Zur Vereinfachung pflegt man die einzelnen hintereinandergesclialteten
Kapazitäten in einem einzigen Wikkel unterzubringen. .
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Wickeltechnisch wird dies in bekannter Weise entweder so gelöst, daß
die einzelnen Belegungen in Wickelrichtung hintereinander angeordnet sind und sicli
gegenseitig überlappen, oder daß mehrere Belegungen, die parallel nebeneinanderliegen,
gemeinsam aufgewickelt werden, die sich quer zur Wickelrichtung überlappen. Es sind
bei der parallelen Anordnung der Belegungsstreifen auch Ausführungen bekannt, bei
welchen jede Belegung mit ihrer vollen Breite einer gleich breiten Gegenbelegung
gegenüberliegt. In diesem Falle werden die gleichpoligen, . zwischen den gleichen
Isolationslagen nebeneinanderliegenden Belegungsstreifen durch eine leitende Überbrückung
miteinander an .einer beliebigen Stelle des Wickels verbunden.
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Die zuletzt beschriebene Ausführungsform genießt wegen ihrer Vorteile
allgemein den Vorzug. Insbesondere ist ihre Herstellungsweise einfacher und genauer,
da die Belegungen nur am Anfang einmal eingelegt zu werden brauchen und dann in
einem Zug aufgewickelt werden können; während bei der Hintereinanderschaltung in
Wickelrichtung ein entsprechend der Anzahl der Folienabschnitte
häufiges
Stillsetzen der Maschine erforderlich ist, um die von der Vorratsrolle ablaufenden
Bänder zu trennen und sie von neuem wieder einlaufen zu lassen. Ein kleiner Nachteil
dieser Anordnung ist der, daß zwischen den nebeneinanderliegenden Belegungsstreifen
auf der gesamten Wickellänge ein von der entstehenden Potentialdifferenz abhängiger
Abstand eingehalten werden muß, der einen Verlust an dielektrischem Material, nämlich
unausgenutzte Papierbahn, darstellt.
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Um diesen Verlust zu verringern, d. h. die nebeneinanderliegenden
Belegungsstreifen enger nebeneinander anordnen zu können und gleichzeitig Sicherheit
bei verlaufenden Bändern gegen Kurzschluß zu bieten, macht die Erfindung den Vorschlag,
daß jeder Belegungsstreifen zwischen andern Isolierstofflagen eingewickelt ist als
der oder die unmittelbar danebenliegenden Belegungsstreifen.
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Für die Erläuterung der gekennzeichneten Anordnung sei. die Zeichnung
zu Hilfe genommen, welche in der Fig. i zunächst eine Darstellung eines bisher üblichen
Wickelaufbaues an Hand eines Querschnittes durch eine vollständige Wickellage zeigt.
a sind die dielektrischen Streifen, z. B. Papier, von denen in dem Beispiel je sechs
Stück zwischen den gegenpolig gegenüberliegenden Belegungen vorgesehen sind. b ist
die an anderer Stelle mit einer Stromzuführung versehene Belegung des Kondensators
und c die andere, ebenfalls mit einer Stromzuführung versehene Belegung. d ist eine
beiden Belegungsstreifen b und c gemeinsame Gegenbelegung. Zwischen b und
einem Teil von d besteht eine Kapazität Cl, zwischen c und dem anderen Teil
von d die Kapazität C2. Bei gleicher Größe von b und c ist auch die Kapazität
Cl = C2. Diese beiden Kapazitäten sind aber über den Belag d hintereinandergeschaltet,
so daß der Kondensator zwischen b und c die Kapazität 2 aufweist.
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Der zwischen den nebeneinanderliegenden Belegungsstreifen b und c
notwendige Zwischenraume, der einen Verlust von dielektrischem Mäterial a zur Folge
hat, soll nun dadurch verringert werden, daß jeder Belegungsstreifen zwischen andern
dielektrischen Zwischenlagen eingewickelt ist als danebenliegende Belegungen. Eine
solche Ausführung ist in der Fig:2 dargestellt. Die Beläge b und c liegen nicht
mehr in der gleichen Ebene nebeneinander, sondern sind entsprechend der Darstellung
um drei Isolierzvcnschenlagen verschoben. Hierdurch ist eine größere Annäherung
der beiden Belegungen b und c zueinander möglich, da die den Zwischenraume in der
Fig. i durchschneidenden Isolierlagen a sowohl die Überschlagspannung zwischen b
und c erhöhen als auch ein Berühren der beiden Folienstreifen wirksam verhindern.
Der Gegenbelag d, der ja eigentlich aus zwei Belegungen, nämlich den Gegenbelegungen
zu b und c, besteht und nur der Einfachheit halber aus einem zusammenhängenden Stück
besteht, muß gemäß der dargestellten Ausführungsform aufgeteilt werden, damit die
einzelnen Teile genau entsprechend zu ihren Gegenbelegungen b und c ebenfalls in
verschiedenen Wickelebenen untergebracht werden können, da sonst nicht überall gleiche
Stärke des Dielektrikums gewahr t bleiben kann.
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Das Beispiel der Fig.2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher nur
zwei Kapazitäten hintereinandergeschaltet sind. Es ist jedoch durchaus möglich,
in der gekennzeichneten Weise auch Wickel mit mehr als zwei Kapazitäten in der gleichen
Art in Reihe zu schalten, wobei es auch nicht erforderlich ist, daß die einzelnen
Wickelebenen der Belegungen, im Querschnitt der Wickellage gesehen, wie z. B. bei
Fig. 2 treppenförmig an-oder absteigend angeordnet sind, sondern vielmehr mit Vorteil
auch ein Aufbau nach Fig. 3 gewählt werden. kann, bei welchem eine zickzackförmige
Anordnung der ursprünglich nebeneinander in der gleichen Wickelebene untergebrachten
Belegungsstreifen gezeigt ist. Notwendig ist lediglich, daß jeder Belegungsstreifen
zwischen anderen Isolierstofflagen liegt als der benachbarte Belegungsstreifen.
f ist die mit der einen Zuleitung verbundene Belegung, g die ihr gegenüberstehende
Belegung, 'die mit 17 das gleiche Potential, aufweist. h gegenüber
ist i vorgesehen, welche wiederum auf gleichem Potential mit k steht, welcher
die Belegung 1, die mit der anderen Kondensatorzuleitung versehen ist, gegenüberliegt.
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Aus Gründen der höchsten Sicherheit und Durchschlagsfestigkeit ist
es zweckmäßig, die Wickelebene eines Belegungsstneifens in-der Mitte der Wickelebene
zweier benachbarter, sich gegenseitig gegenüberstehender Streifen anzuordnen, wie
es bei den Fig. 2 und 3 bereits ausgeführt ist, was eine gerade Anzahl von Isolierstofflagen
für jedes Dielektrikum voraussetzt.
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Die miteinander leitend zu verbindenden Belegungsstreifen, die das
gleiche Potential aufweisen, in Fig.2 dl, d2 und in Fig.3 g und k bzw.
i und k, werden ain Anfang oder am Ende des Wickels unter Fortlassung
der störenden Isolationszwischenlagen am einfachsten durch Einlegen eines kleinen
Querstreifens miteinander verbunden, wie es die Fig. ¢ zeigt, die eine Aufsicht'auf
die Wickellage der Fig. 2 -darstellt: : .
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Hierbei sind sechs Isolationszwischenlagenia
zwischen
den gegenpoligen Belegungen vorgesehen. Beim $eginn des Wickelvorganges werden "
die beiden Belegungsstreifen m, n
durch den Verbindungsstreifen -o kurzgeschlossen.
Darauf werden ' drei Ispla.tionszwischenlagen so eingeschossen,, daß m unterhalb
und n oberhalb dieser drei Lagen weiterläuft, dann erst beginnen nach Einschuß von
weiteren drei Lagen Isolierstoff die gegenpoligen Belegungen in der gleichen versetzten
Art.