DE952459C - Transformator - Google Patents

Description

• Transf ormetor Das Patent 949 185 betrifft einen Transformator, insbesondere für hohe und höchste Spannungen, mit einer lagerweise angeordneten Hochspannungswicklung und einem auf dem Anfangspotential der innersten Wicklungslage (Hochspannungspotential), befindlichen stabförmigen Eisenkern, der an seinen beiden Enden mit aus mehreren gegeneinander isolierten Teilen bestehenden Polschuhen versehen ist, die durch einen auf dem Endpotential der äußersten Wicklungslage (Erde) befindlichen magnetischen Rückschluß miteinander verbunden sind. Die einzelnen Teile jedes der beiden Polschuhe bestehen zweckmäßig aus Ringkernen, welche durch die entsprechend verlängerten Isolierschichten der Hochspannungswicklung voneinander isoliert sind, und werden von den Enden der ihnen benachbarten Wicklungsanlagen potential gesteuert. Ein derartig aufgebauter Transformator, der sowohl als Spannungswandler wie auch -als Prüf- . oder als Leistungstransformator verwendbar ist, hat einen denkbar geringen Raumbedarf, ohne daß bemerkenswerte Streufelder auftreten.
• Die Erfindung hat die weitere Ausbildung eines solchen Transformators zum Gegenstand und hesteht darin, daß der stabförmige Eisenkern eine in seiner Längsachse verlaufende Aussparung zum Hindurchführen oder Hindurchstecken eines das Hochspannungspotential führenden Leiters aufweist oder selbst als Leiter mit an seinen beiden Enden vorgesehenen Anschlußklemmen ausgebildet ist, so daß der Transformator als Durchführungs-Si)annungswandler verwendbar ist. Die bisher bekanntgewordenen Durchführungs-Spannungswandler haben entweder einen offenen Eisenkern (Stabkern), so daß sie wegen der auftretenden großen Streufelder nur in sehr beschränktem Umfang, in vielen- Fällen gar nicht Anwendung finden können, oder sie haben bei geschlossenem Eisenkern einen erheblichen Raumbedarf. Durch die vorliegende Erfindung wird ein Durchführungs-Spannungswandler geschaffen, der hinsichtlich seiner Verwendungs- und Einbaumöglichkeiten dem Stab-oder Schienenstromwandler entspricht. Sein verhältnismäßig geringes Gewicht und der geringe Raumbedarf machen ihn für die Befestigung an irgendwelchen Gerüstteilen der elektrischen Stationen oder auch an Kabelendverschlüssen besonders geeignet.
• In der Zeichnung (Hälfte eines Längsschnittes) ist ein Ausführungsbeispiel für einen Durchführungs-Spannungswandler gemäß der Erfindung im Prinzip dargestellt. Mit. i i ist ein auf Hochspannungspotential befindlicher rohrförmiger (gegebenenfalls auch stabförmiger) Leiter bezeichnet, der einen aus Band gewickelten Ringkern. 12 durchsetzt. Auf diesen Ringkern 12, der also einen Stabkern mit einer Bohrung für den Durchführungsleiter i i darstellt, ist logenweise mit entsprechender Isolation die Hochspannungswicklung 13 aufgewickelt, deren Anfang mit dem Leiter i i und dem auf dem gleichen Hochspannungspotential befindlichen Ringkern 12 verbunden ist. Das Ende der äußersten Wicklungslage, über welcher die Niederspannungs- oder Sekundärwicklung 14 aufgebracht ist, wird an Erde gelegt. - An den beiden Enden des Ringkernes 12 sind Polschuhe angeordnet, die aus mehreren gegeneinander isolierten, aus Band gewickelten Ringkernen 15, 16, 17, 18 bzw. 1.9, 2o, 21 bestehen. Als magnetischer Rückschluß dient ein auf Erdpotential befindlicher, aus Band gewickelter Ringkern 22. Die einzelnen Ringkerne der beiden Polschuhe werden von benachbarten .Punkten der Hochspannungswicklung 13 aus potential gesteuert. Zur Vermeidung von Kurzschlußwindungen werden sämtliche Ringkerne entweder mit einem radialen Schlitz versehen, oder es ,werden, was vorteilhafter ist, die aufeinanderfolgenden Lagen jedes Bandringkernes durch eine Isolierschicht, die gegebenenfalls beim Wickeln des Bandkernes gleich mit eingewickelt wird, voneinanaer getrennt. Diese Isolierschicht rnuß naturgemäß der Höhe der auftretenden Windungsspannung entsprechend bemessen sein. Statt der Bandkerne kann man auch radial gebleckte Ringkerne verwenden, so daß von vornherein keine Kurzschlußwindungen auftreten können. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, reicht die Isolierung der Hochspannungswicklung und der einzelnen Teile der Polschuhe über diese hinaus, und zwar mit von dem Hochspannungspotential nach Erde abnehmender Länge. In diesen überstehenden Isolationsteilen befinden sich leitende Einlagen, die mit den verschiedenen Ringkernen zwecks Potentialsteuerung des Isoliermaterials leitend verbunden sind.
• Auf dem einen der beiden überstehenden Isolationsteile kann konzentrisch zu dem Durchführungsleiter z i ein vorzugsweise aus Band gewickelter Ringkern 25 mit einer Sekundärwicklung 26 angeordnet werden, so daß man einen kombinierten Durchführungs-Strom- und -Spannungswandler erhält. Wie der Stromwandlerkern 25 mit seiner Sekundärwicklung 26 befestigt wird, ist nicht dargestellt, da entsprechende Konstruktionen an sich bekannt sind. Auch ist in der Zeichnung das geerdete ,Gehäuse, mit dem zweckmäßig der Ringkern 22 umgeben wird, und der Befestigungsflansch für den Durchführungs-Spannungswandler der Einfachheit halber nicht dargestellt.
• Die Hochspannungswicklung, die Niederspannungswicklung, sämtliche Ringkerne und die leitenden Einlagen 23, 24, gegebenenfalls auch der Leiter i i, können auch in härtbares Gießharz eingebettet werden, wie dies an sich bei anderen Spannungswandlern bereits bekannt ist. Den Stromwandlerkern mit Wicklung kann man gegebenenfalls auch mit einbetten.
• Es sei noch darauf hingewiesen, daß es bereits bekannt ist, Ringkerne aus einem Band oder auch aus mehreren Bändern zu wickeln@und solche Bandringkerne zum Aufbau von Transformatoren, insbesondere Meßwandlern, zu benutzen. Auch die Verwendung von radial gebleckten Ringkernen ist an sich im Transformatorenbau bereits bekannt.

Claims (9)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator mit einer logenweise angeordneten Hochspannungswicklung und einem auf dem Anfangspotential der innersten Wicklungslage (Hochspannungspotential) befindlichen stabförmigen Eisenkern, der an seinen beiden Enden mit aus mehreren gegeneinander isolierten Teilen bestehenden Polschuhen versehen ist, die durch einen auf dem Endpotential der äußersten Wicklungslage (Erde) befindlichen magnetischen Rückschluß miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Eisenkern eine in seiner Längsachse verlaufende Aussparung zum Hindurchführen oder Hindurchstecken eines das Hochspannungspotential führenden Leiters aufweist oder selbst als Leiter mit an seinen beiden Enden vorgesehenen Anschlußklemmen ausgebildet ist, so daß der Transformator als Durchführungs-Spannungswandlp,r verwendbar ist.
2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Eisenkern als vorzugsweise aus einem Band gewickelter Ringkern ausgebildet ist. 3.
3. Transformator nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile der beiden Polschuhe aus vorzugsweise aus Band gewickelten Ringkernen bestehen. q..
4. Transformator nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Polschuhe verbindende Rückschluß von einem vorzugsweise aus Band gewickelten Ringkern gebildet ist. $.
5. Transformator nach Anspruch 2, 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Kurzschlußwindungen die aufeinanderfolgenden Lagen jedes Bandringkernes durch eine Isolierschicht voneinander getrennt sind.
6. 6. Transformator nach Anspruch 2, 3 oder q., gekennzeichnet durch die Verwendung radial geblechter Ringkerne.
7. 7. Transformator nach Anspruch i oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Lagen der Hochspannungswicklungen und die einzelnen Teile der Polschuhe voneinander trennenden Isolierschichten über die beiden Polschuhe hinausreichen, und zwar mit von dem Hochspannungspotential nach Erde abnehmender Länge. B.
8. Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den über die Polschuhe hinausreichenden Isolierschichten leitende Einlagen vorgesehen sind, die mit den einzelnen, von der Hochspannungswicklung aus potential gesteuerten Teilen der Polschuhe leitend verbunden sind.
9. 9. Transformator nach Anspruch i, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungswicklung und die auf deren äußerster Wicklungslage aufgebrachte Niederspannungswicklung mit dem stabförmigen Eisenkern, den Polschuhen und dem magnetischen Rückschluß in härtbares Gießharz eingebettet sind. i o. Transformator nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß .auf dem einen Ende des von den Isolierschichten gebildeten Isolators konzentrisch zu dem Durchführungsleiter ein vorzugsweise aus Band gewickelter Ringkern mit einer Sekundärwicklung (Stromwandler) angeordnet ist.