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Transformator mit Anzapfungen.
Es ist bekannt, bei Transformatoren mit Anzapfungen die Wicklung so auszubilden, dass die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile über die ganze Schenkellänge gleichmässig verteilt sind. Diese Anordnung ergibt eine hohe Kurzschlusssicherheit, da keine durch die Stromkräfte hervorgerufenen unsymmetrischen dynamischen Beanspruchungen der Wicklung auftreten können. Bei konzentrischem Wicklungsaufbau erhält man dabei für die Anzapfwindungen eine besondere sogenannte Schaltspule, die bei Vorhandensein mehrerer Anzapfungen nach Art einer mehrgängigen Schraube ausgebildet ist.
Diese Anordnung hat in isolationstechnischer Hinsicht den Nachteil, dass die Schaltspule gegen- über dem nicht angezapften Teil der Wicklung, der sogenannten Stammwicklung, für die volle Spannung der letzteren isoliert sein muss, da zwischen den freien Enden der Stammwicklung und der Schaltspule die volle Phasenspannung herrscht.
Erfindungsgemäss wird eine Verbesserung dadurch erzielt, dass die Stammwicklung nicht, wie üblich, aus einem Wicklungszylinder besteht, sondern als sogenannte Lagenwicklung ausgebildet ist, die sich aus mehreren konzentrischen in Reihe geschalteten Wicklungsröhren zusammensetzt.
Hiedurch wird erreicht, dass das freie Ende der Schaltspule gegenüber dem benachbarten Ende der Stammwicklung eine viel kleinere Spannungsdifferenz besitzt, die nur einen Bruchteil der Phasenspannung beträgt. Infolgedessen braucht man die Schaltspule nur für die Lagenspannung gegenüber der Stammwicklung zu isolieren, wodurch der ganze Transformator verkleinert und verbilligt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt die Abbildung schematisch die Wicklungsanordnung eines Schenkels, dessen Begrenzung mit 1 bezeichnet ist. Dem Schenkel zunächst liegt die in beliebiger Weise ausgebildete Niedervoltwicklung 2, die von der Hochvoltwicklung konzentrisch umgeben ist. Letztere besteht aus vier Wicklungslagen. 3-6, welche die Stammwicklung bilden, und einer Schaltspule 7. Die Schaltspule ist in an sich bekannter Weise als dreigängige Schraube ausgebildet, so dass zwischen der Klemme x einerseits und den Klemmen M--M 4 anderseits insgesamt vier verschiedene Spannungen entnommen werden können.
Da die Stammwicklung als Lagenwicklung ausgebildet ist und vier Lagen besitzt, so entfällt auf jedeLage nur etwa ein Viertel der Phasenspannung abzüglich derauf die Schaltspule entfallenden Spannung. Zwischen dem oberen Ende der Wicklungslage 6 und dem oberen Ende der Schaltspule 7 tritt also nur eine Spannungsdifferenz von etwa 25% der Phasenspannung auf abzüglich der auf die Schaltspule entfallenden Spannung, und infolgedessen braucht die Schaltspule gegenüber der Stammwicklung nur für diese niedrige Spannung isoliert zu werden. Würde man dagegen die Stammwicklung in üblicher Weise als einen einzigen Zylinder ausbilden, so würde die Spannungsdifferenz zwischen dem oberen Ende der Schaltspule und dem benachbarten Ende der Stammwicklung gleich der vollen Spannung der letzteren sein.
Da die Schaltspule gemäss der Erfindung selbst einen Teil der Stammwicklung bildet, so kann man sie an beliebiger Stelle der Stammwicklung einschalten, also z. B. in der Mitte der Stammwicklung als besondere Wicklungslage. Man kann auch die Anordnung so treffen, dass die Schaltspule die innerste Wicklungslage bildet. Dies wird insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn es sich um einen Drehstromtransformator handelt, bei dem die Nullpunktverbindung an die innerste Wicklungslage angeschlossen
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werden soll. In diesem Falle kommt die Schaltspule an dem Nullpunkt zu liegen, wo sie gegen Sprungwellenbeanspruchung gesichert ist.
Unter Umständen ist es zweckmässig, bei einem Transformator in Drehstromanordnung in den drei Phasen wenigstens eine Wicklungsröhre des nicht geregelten Wicklungsteiles der Hochspannungwieklung in unmittelbarer Nähe der Niederspannungswicklung anzuordnen, darauf die Schaltspule und anschliessend die übrigen nicht geregelten Wicklungsteile der Hochspannungswicklung erfolgen zu lassen. Man erreicht hiedurch, dass bei allen Umschaltungen mindestens eine Lage der Stammwicklung in unmittelbarer Nachbarschaft des Streukanals vorhanden und dauernd eingeschaltet ist. Dadurch bleibt die Kurzschlussspannung praktisch unverändert.
Durch die Anordnung der Regelwicklung in der Nähe des Nullpunktes kann diese kein hohes Potential besitzen ; infolgedessen braucht man die in Frage kommenden Regelschalter nicht für eine hohe Spannung zu isolieren, was andernfalls geschehen müsste, wenn die Regelwicklung von der an den Nullpunkt angeschlossenen Lage weit entfernt wäre.
Die Ausbildung der Isolationsanordnung ist in dem Ausführungsbeispiel zwecks Vereinfachung der Darstellung nicht angedeutet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anzapftransformator mit konzentrischen Wicklungen auf der Hochspannungsseite, bei dem die zwischen den Anzapfungen liegenden Wicklungsteile als besondere, über die ganze Wicklungslänge verlaufende Schaltspule ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht geregelte Wicklungteil der Hochspannungswicklung aus mehreren in Reihe geschalteten Wicklungsröhren besteht.