Drosselspule. Es ist bekannt, die ring- oder zylinder- förmigen Wicklungslagen von Drosselspulen zusammen mit Zwischenstücken aus Isolier stoff zu einem Spulensystem zu vereinigen und dieses Spulensystem dann in isoliert auf gestellten, fest verspannten Metallgestellen oder aber zwischen ebenfalls-gegen Erde iso lierten Platten aus nichtmetallischem Mate rial anzuordnen.
Bei Drosselspulen dieser Art treten nun, insbesondere bei hohen Spannungen, infolge kapazitiver Aufladungen Glimmerscheinun- gen an den der spannungführenden Wicklung gegenüberliegenden, zur Verspannung die nenden Metallteilen, insbesondere den Ecken und ganten derselben, auf, die ausserordent lich störend und unerwünscht sind.
Um sie zu vermeiden, war es bisher üblich, die Spannbolzen zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Gestelles aus einem Isolierstoff herzustellen und sämtliche Metallteile des Gestelles elektrisch zu steuern, das heisst, sie mit der Eingangswicklung der Drosselspule leitend zu verbinden, um sie mit dieser auf das gleiche Potential zu bringen.
Diese An ordnung hat indessen wieder den Nachteil, dass dabei die volle Netzspannung an den blanken-Metallteilen :les gegen Erde isolier ten Gestelles liegt-, was einmal eine sehr er hebliche Berührungsgefahr für das Bedie nungspersonal und, infolge der vielfältigen Spitzenwirkung der gesteuerten Metallteile, eine nicht minder erhebliche Überschlags- gefahr bei Überspannungen zur Folge hat. Dazu kommen bei der bisherigen Bauart der Drosselspulen grosse Energieverluste, die sich aus der unmittelbaren Nachbarschaft der Me tallteile des Gestelles mit dem Spulensystem ergeben.
Bei Kurzschlüssen treten dabei so erhebliche Erwärmungen - oft bis zu meh reren<B>100'</B> C - auf, dass durch die sinkende Warmfestigkeit der verwendeten Metalle schliesslich der Aufbau des gesamten Systems gefährdet ist. Alle diese Nachteile sind bei einer gemäss der vorliegenden Erfindung ausgeführten Drosselspule vermieden.
Die Erfindung besteht darin, dass bei Drosselspulen mit durch isolierende Zwi schenstücke voneinander getrennten Wick lungslagen der Phasenwicklung das gesamte aus den getrennten Wicklungslagen beste hende Spulensystem, nach unten und nach oben isoliert abgestützt und in einem geer deten Gestell angeordnet ist.
Das Spulensystem kann dabei sowohl ein-, als auch mehrphasig sein.
Die einzelnen Wicklungslagen sind vor teilhafterweise ring- oder zylinderförmig ausgebildet.
Das Gestell, das sowohl ganz aus nicht metallischem Material, als auch aus eben solchem Material in Verbindung mit Metall teilen, oder auch ganz aus Metall bestehen kann, liegt also am Erdpotential, so dass kapazitive Aufladungen, Überschläge als Folge von Spitzenwirkungen und - nicht zuletzt - jede Gefährdung des Bedienungs personals ausgeschlossen ist.
Auch die Er wärmungsverluste in den Metallteilen des Gestelles können bei einer Drosselspule ge mäss der vorliegenden Erfindung auf ein praktisch erträgliches Mass herabgemindert werden, weil sich zwischen dem Spulen system einerseits und dem Gestell anderseits die Abstützisolatoren befinden, die von sich aus bereits einen genügend grossen Abstand schaffen, um jede übermässige Erwärmung der Metallteile zu verhindern.
Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen beispielsweise eine Drosselspule gemäss der Erfindung, und zwar eine solche in einphasiger (Fig. 1), als auch in dreiphasiger Ausführungsform (Fig.3). Das geerdete Gestell besteht aus dem sternförmigen Unterteil 1, dem stern förmigen Oberteil '2 und den Spannbolzen 3, die zwecks Verringerung der Streuung aus unmagnetisierbarem Material hergestellt sind. Das aus den eigentlichen Spulen 4 und den aus Isolierstoff bestehenden Zwischenstücken 5 aufgebaute Spulen system ist gegen das Gestell durch die Iso- latoren 6 abgestützt.
Bei der dreiphasigen Ausführungsform sind selbstverständlich die zu den einzelnen Pbasen gehörigen Spulen systeme auch noch durch Zwischenisolatoren 7 voneinander isoliert. Die zwischen den Ab stützisolatoren dargestellten Porzellanstäbe 8 dienen lediglich zur Erleichterung der Mon tage und können gegebenenfalls fortgelassen werden. Irgendwelche Kräfte nehmen sie selbstverständlich nicht auf.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind mit den Stern strahlen des Gestelloberteils und des Gestell unterteils Querträger 9 verbunden, die mit ihren freien Enden auf die Abstützisolatoren des Spulensystems drücken.
Die Fig. 4 gibt die schematische Dar stellung einer weiteren Ausführungsform einer Drosselspule gemäss der vorliegenden Erfindung, bei der der erforderliche Druck auf die Abstützisolatoren durch Stellschrau ben erzeugt wird, die in geeigneter Weise durch den Boden oder durch die Decke des Gestelles geführt sind. Die Fig. 5 zeigt eine andere Art der Abstützung der Isolatoren des Spulensystems gegen Boden und Decke des Gestelles, und zwar erfolgt sie in der Weise, dass zwischen den Isolatoren und der Gestellwand Druckschrauben angeordnet sind.
Zu den grundsätzlichen Vorteilen der vor liegenden Erfindung können bei zweck mässiger Ausführung des Erfindungsgegen standes noch weitere Vorteile erzielt werden.
Werden beispielsweise Ober- und Unter teil des Gestelles sternförmig ausgebildet und die Isolatoren des Spulensystems ent weder gegen die einzelnen Sternstrahlen oder aber gegen Querträger, die mit den Stern strahlen verbunden. sind, abgestützt, so nimmt das Gestell beim Zusammenspannen der Spule die Toleranzen infolge seiner grossen Elastizität ohne weiteres auf. Es wird da durch ein vollkommen gleichmässiger Druck auf die einzelnen Spulensegmente erreicht.
Dazu kommt, dass auch das betriebsmässige Schwinden der Spule von der elastischen Federung des Gestelles aufgenommen wird, und dass sie infolgedessen in ihrem .Aufbau dauernd fest bleibt, ohne dass die Bolzen des Gestelles nachgespannt werden müssten.
Die sternförmige Ausbildung des Ober- und Unterteils einer Drosselspule hat bei einem Metallgestell auch noch den Vorzug, dass nirgends ein geschlossener greis leiten den Materials im Felde der Spule entsteht, wenn man gleichzeitig nur einen der Spann bolzen zwischen Ober- und Unterteil mit bei den Teilen leitend verbindet, sämtliche an dern Spannbolzen aber gegen den Oberteil isoliert.
Das Gestell kann ohne jeden Nachteil für den Betrieb der Spule durch metallische Bol zen zusammengepresst werden, sofern diese nur in einer der geforderten Prüfspannung entsprechenden Entfernung von der Spule angeordnet sind. Ordnet man däbei die Me tallbolzen in den Ecken eines Quadrates an, dem der Spulenumfang einbeschrieben ist, so ergibt sich auch bei den höchsten Netzspan nungen immer eine günstige Raumaus nutzung der meist rechteckigen Spulenzellen.
Drosselspulen gemäss der vorliegenden Er findung können auch bedeutend leichter und sicherer ausgetauscht werden als die der bis her bekannten Ausführungsformen, da beim Auswechseln keine Porzellanstützer gelöst und wieder neu im Fundament befestigt werden müssen.
Wird auf schnelle Auswechselbarkeit der Spulen kein Wort gelegt, so können die zum Zusammenspannen der Windungslagen der Spule erforderlichen Druckkräfte auch von den Wänden der Zelle, in der die Drossel spule aufgestellt ist, aufgenommen werden. Unterteil und Oberteil des Gestelles werden in diesem Fall vom Fussboden und von der Decke aus mit Hilfe von Druckschrauben gegen die Spule gepresst. Anderseits können zur Beschleunigung der Austauscharbeiten gegebenenfalls auch Radachsen am Unterteil des Gestelles vorgesehen werden.
Schliesslich haben gemäss der vorliegen den Erfindung gebaute Drosselspulen auch noch den Vorzug, dass sie als Freiluftdrossel spulen ausgeführt werden können. Infolge ihrer geerdeten Gestelle ordnen sie sich ohne Schwierigkeit in den Rahmen einer Freiluft anlage ein, da keine spannungsführenden, blanken Metallteile das Bedienungspersonal gefährden und da die Verankerung des Ge stelles ebenso einfach wie sicher ausgeführt werden kann.
Bei Freiluftanlagen können übrigens die Isolatoren des Spalensystems durch Druckschrauben gegen die Wände eines Gestelles, das beispielsweise aus Beton hergestellt ist, abgestützt werden; der er forderliche Druck auf die Abstützisolatoren kann aber auch durch Schrauben erzeugt werden, die durch den Boden oder die Decke des Betongestelles geführt sind.
Choke coil. It is known to unite the ring or cylindrical winding layers of choke coils together with spacers made of insulating material to form a coil system and then this coil system in isolated, firmly clamped metal racks or between also-insulated against earth plates made of non-metallic mate rial to be arranged.
In choke coils of this type, especially at high voltages, due to capacitive charges, mica phenomena occur on the metal parts opposite the live winding for tensioning purposes, especially the corners and gangs of the same, which are extremely annoying and undesirable.
In order to avoid them, it has hitherto been customary to make the clamping bolts between the upper part and the lower part of the frame from an insulating material and to control all metal parts of the frame electrically, that is, to conductively connect them to the input winding of the inductor to connect them to it to bring it to the same potential.
This arrangement, however, again has the disadvantage that the full line voltage is on the bare metal parts: the frames are insulated from earth, which is a very considerable risk of contact for the operating personnel and, due to the various peak effects of the controlled metal parts, results in a no less significant risk of flashover in the event of overvoltages. In addition, there are large energy losses with the previous design of the choke coils, which result from the immediate vicinity of the metal parts of the frame with the coil system.
In the event of short circuits, the temperature increases so considerably - often up to several <B> 100 '</B> C - that the structure of the entire system is ultimately endangered by the decreasing heat resistance of the metals used. All these disadvantages are avoided in a choke coil designed according to the present invention.
The invention consists in that in choke coils with winding layers of the phase winding separated from each other by insulating inter mediate pieces, the entire existing coil system consisting of the separate winding layers is supported insulated downwards and upwards and is arranged in a grounded frame.
The coil system can be single-phase or multi-phase.
The individual winding layers are formed ring-shaped or cylindrical before geous enough.
The frame, which can be made entirely of non-metallic material as well as of such material in connection with metal, or can also consist entirely of metal, is therefore at the earth potential, so that capacitive charges, flashovers as a result of peak effects and - not least - any danger to the operating personnel is excluded.
The heat losses in the metal parts of the frame can also be reduced to a practically tolerable level with a choke coil according to the present invention, because the support insulators are located between the coil system on the one hand and the frame on the other, which are already a sufficiently large distance create to prevent any excessive heating of the metal parts.
FIGS. 1, 2 and 3 show, for example, a choke coil according to the invention, namely a single-phase (FIG. 1) and a three-phase embodiment (FIG. 3). The grounded frame consists of the star-shaped lower part 1, the star-shaped upper part '2 and the clamping bolts 3, which are made of non-magnetizable material in order to reduce the scatter. The coil system made up of the actual coils 4 and the intermediate pieces 5 made of insulating material is supported against the frame by the insulators 6.
In the three-phase embodiment, the coil systems belonging to the individual P bases are of course also isolated from one another by intermediate insulators 7. The porcelain rods 8 shown between the support insulators are only used to facilitate the Mon days and can optionally be omitted. Of course, they do not absorb any forces.
In the arrangement shown in Fig. 2 with the star rays of the frame upper part and the frame lower part cross members 9 are connected, which press with their free ends on the support insulators of the coil system.
Fig. 4 is the schematic Dar position of a further embodiment of a choke coil according to the present invention, in which the required pressure on the support insulators is generated by adjusting screws, which are guided in a suitable manner through the floor or through the ceiling of the frame. FIG. 5 shows another type of support of the insulators of the coil system against the floor and ceiling of the frame, to be precise it takes place in such a way that pressure screws are arranged between the insulators and the frame wall.
In addition to the basic advantages of the present invention, further advantages can be achieved if the subject matter of the invention is carried out appropriately.
If, for example, the upper and lower part of the frame are formed in a star shape and the insulators of the coil system ent neither against the individual star rays or against cross members that radiate with the star. are supported, the frame easily absorbs the tolerances when the coil is clamped together due to its great elasticity. It is achieved there by a completely even pressure on the individual coil segments.
In addition, the operational shrinkage of the coil is absorbed by the elastic suspension of the frame, and that, as a result, it remains permanently fixed in its structure without the bolts of the frame having to be retightened.
With a metal frame, the star-shaped design of the upper and lower part of a choke coil also has the advantage that there is nowhere a closed old man guiding the material in the field of the coil if only one of the clamping bolts between the upper and lower part is used with the parts conductively connects, but all of the other clamping bolts are isolated from the upper part.
The frame can be pressed together by metallic bolts without any disadvantage for the operation of the coil, provided that these are only arranged at a distance from the coil corresponding to the required test voltage. If one arranges the Me tallbolzen in the corners of a square on which the coil circumference is inscribed, there is always a favorable Raumaus utilization of the mostly rectangular coil cells, even with the highest mains voltage.
Choke coils according to the present invention can also be exchanged significantly more easily and safely than those of the previously known embodiments, since no porcelain supports have to be loosened and re-attached to the foundation when exchanging.
If no word is placed on quick interchangeability of the coils, the compressive forces required to clamp the layers of turns of the coil together can also be absorbed by the walls of the cell in which the choke coil is installed. In this case, the lower and upper parts of the frame are pressed against the coil from the floor and ceiling with the help of pressure screws. On the other hand, wheel axles can also be provided on the lower part of the frame to speed up the replacement work.
Finally, choke coils built according to the present invention also have the advantage that they can be designed as outdoor choke coils. As a result of their grounded racks, they fit into the framework of an open-air system without any difficulty, since no live, bare metal parts endanger the operating personnel and since the anchoring of the Ge stand can be carried out simply and safely.
In the case of open-air systems, the insulators of the space system can also be supported by pressure screws against the walls of a frame made of concrete, for example; he required pressure on the support insulators can also be generated by screws that are passed through the floor or ceiling of the concrete frame.