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Transformator
Die Erfindung betrifft einen Transformator mit zumindest drei Wicklungen, die konzentrisch ineinander liegen und von denen zumindest zwei innenliegende Wicklungen angezapft sind oder sonstige axial verlaufende Schaltverbindungen, etwa Serienverbindungen für einzelne Wicklungslagen, besitzen. Solche Schaltverbindungen werden bekanntlich durch den Streuspalt zwischen zwei Wicklungen geführt und sind dann die Ursache für eine ungewollte Überhöhung der Streuspaltbreite, da ansonsten die Isolierabstände im Streukanal verkleinert wurden, was natürlich nicht tragbar ist.
Jede Vergrösserung des Streuspaltes aber beeinflusst die Kurzschlussspannung und auch den Durchmesser der darüberliegenden Wicklungen, damit des weiteren das Kupfergewicht, das Gewicht des aktiven Eisens und die Transformatorabmessungen, also auch das Gewicht nahezu aller inaktiven Teile. Der erfindungsgemässe Vorschlag ist jedoch nicht auf Transformatoren mit zumindest drei Wicklungen beschränkt, sondern auch bei Transformatoren mit nur zwei Wicklungen mit Vorteil anzuwenden, wenn die Notwendigkeit gegeben ist, auch Anzapfungenoder Schaltver- bindungen der aussenliegenden Wicklung in den Streuspalt zu verlegen. Letzteres ist z.
B. dann der Fall. wenn über der äusseren Wicklung liegende Schilde oder der mechanischen Verfestigung der Wicklung dienende Ringe vorgesehen sind, weiters bei Anzapfungen, die man unter gewissen Umständen lieber nach innen ausleitet usw.
Ziel der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, solche innenliegende, d. h. durch den Streuspalt zwischen zwei Wicklungen verlaufende Schaltverbindungen beider Wicklungen ohne Vergrösserung der Streuspaltbreite über das für die Schaltverbindungen einer Wicklung erforderliche Ausmass auszuführen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Transformator der obenstehend geschilderten Art. wobei erfindungs- gemäss der Isolierzylinder zwischen zwei solche axial verlaufende Schaltverbindungen besitzenden Wicklungen exzentrisch zu diesen angeordnet ist und die Schaltverbindungen in die aus der exzentrischen Anordnung resultierenden verbreiterten Kühlspaltzonen verlegt sind.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es bei Lagenwicklungen mit gleichsinnig gewickelten Lagen bekannt ist (s. die deutsche Patentschrift Nr. 568216), die einzelnen Lagenzylinder exzentrisch zueinander anzuordnen und die Serienverbindungen zwischen den Lagen in die dabei resultierenden sichelförmigen Zwischenräume zu verlegen.
Soferne eine solche Anordnung mit dem Erfindungsgegenstand überhaupt vergleichbar ist, ist zu bedenken, dass bei einer exzentrischen Lagenanordnung eine gute Lagenisolation zumindest sehr erschwert wird und hiemit zwischen zwei Lagen jeweils nur ein sichelförmiger, für die Führung von Schaltverbindungen geeigneter Raum gewonnen wird. während, wie nachstehend naher erläutert werden wird, die Isolation zwischen zwei Wicklungen, dadurch, dass der Isolierzylinder im Streuspalt zwischen diesen Wicklungen exzentrisch zu den Wicklungen angeordnet wird, nicht beeinträchtigt wird und hiebei zwei sichelförmig erweiterte Räume für die Schaltverbindungen beider Wicklungen gewonnen werden.
Der Erfindungsvorschlag soll nachstehend an Hand eines Vergleiches mit der bisher üblichen Ausfüh- rungsart näher erläutert werden. Fig. 1 zeigt in ganz schematischer Darstellung die bisher bekannte Wicklungsanordnung für einen Dreiwicklungstransformator, dessen beide innenliegende Wicklungen angezapft sind und Fig. 2 dieselbe Anordnung unter Verwendung des Erfindungsvorschlages.
In den beiden Figuren bedeutet Keinen Magnetkernschenkel, um den in radialer Reihenfolge die Wicklungen W, W-und W. angeordnet sind, von denen die Wicklungen W 1 und. W z Anzapfleirungen oder
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bzw. I, g vorgesehen, femer Isolierschirme Sehund Wicklungen W1 ein Spalt SP1 vorgesehen werden muss, durch den die Schaltverbindungen L1 hindurchgeführt werden, und auch der Spalt SP2 in seiner Breite durch die ihn durchsetzenden Schaltverbindungen L, bestimmt wird, also um die gesamte Wicklung W 1 herum in überhöhter Breite ausgeführt werden muss.
Beides wirkt sich dann natürlich einerseits auf die Kurzschlussspannungen und anderseits auf die Wicklungsdurchmesser und damit auf das Transformatorgewicht und die Transformatordimensionen nachteilig aus.
Ordnet man hingegen in erfindungsgemässer Weise den Isolierzylinder 11 2 nicht wie bisher üblich konzentrisch zu den beiden Wicklungen W1 und W sondern exzentrisch zu den'beiden Wicklungen an, so ergeben sich zwischen den beiden Wicklungen und ihrer Hauptisolation (Isolierzylinder I1 J zwei um 1800 versetzte, sichelförmig verbreiterte Spalte, durch die die Schaltverbindungen L1 bzw. L. hindurchgeführt werden können (Fig. 2).
Bei einer solchen Anordnung fällt nicht nur der Spalt Sp der Fig. l vollkommen weg, sondern es ergibt sich auch noch eine Verringerung des Spaltes Spi. da der Olspalt zwischen Isolier- zylinder und benachbarte Wicklung (in Fig. l mita bezeichnet) bei exzentrischer Isolierzylinderanordnung in seinen Minima (in Fig. 2 mit a'bezeichnet) kleiner gehalten werden kann, da dadurch nur die Kühlung eines relativ geringen Wicklungs teiles beeinträchtigt wird, während an allen andern Stellen des Wicklungsumfanges ein grösserer (ja ein grösserer sogar als bei einer Anordnung nach Fig. l) Kühlspalt gegeben ist.
Da aber der Abstand a bzw. a'zusammen mit einem weiteren, die Isolationsbeeinträchtigung durch die den Streuspalt durchsetzenden Schaltverbindungen berücksichtigenden Abstand die Spaltbreite Sp bzw. Sp
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sich in erfindungsgemässerweise eine Reduktion der Streuspaltbreite zwischen den Wich-Stelle der Spalte Spl und Sp bei konzentrischer Ausführung wird nur ein einziger Spalt Sp benötigt, der überdies sogar noch kleiner gehalten werden kann, als bei der üblichen Bauweise. Da der Raumbedarf für das Ausleiten von Anzapfungen oder die Durchführung sonstiger Schaltverbindungen beachtlich ist, ergibt sich eine durchaus erwünschte Verkleinerung der Durchmesser aller Wicklungen, verbunden mit einer entsprechenden Kupferersparnis.
Die Verkleinerung des Spaltes Sp gegenüber dem Spalt Sp-ermöglicht wei- terl : 1in beiMehrwicklungstransformatoren ein wirtschaftliches Einhalten der vom Kunden gewünschten Kurz- schlussspannungsrelationen, d. h., dass die Streuspalte zwischen den Wicklungen, die früher nur der Grösse von Sp wegen über das spannurgsmässig erforderliche Minimum hinaus erhöht werden mussten, nunmehr wieder kleiner gehalten werden können. Dass die verringerten Wicklungsdurchmesser auch die Dimensionen und die Gewichte des übrigen aktiven und auch des inaktiven Materiales, somit des gesamten Transformators günstig beeinflussen, liegt auf der Hand.