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Hochspannungsöltransformator Die Erfindung bezieht sieh: auf einen
Hochspannungsöltransformator, bei dem die Hochspannungswicklung als Röhrenwicklung
ausgebildet ist und durch eine Mehrzahl von allseitig von 01 umspülten Isolierzylindern
mit? getrennt angeordneten Stirnisolationen geschützt ist, Bekanntlich kommt es
zur Erzielung einer großen elektrischen Festigkeit der Isolationsanordnung auf eine
möglichst feine Unterteilung des ggschichteten Dielektrikums an.
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Man ist daher bestrebt, auf einen gegebenen Raum möglichst viele derartige
Isolierzylinder unterzubringen, ohne die freie Ölströmung nennenswert zu drosseln.
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Die Fig. i zeigt zwei bekannte Ausführungsformen derartiger mit Stirnisolationen
versehener Isolierzylinder. Die Niederspannungswicklung i und die Hochspannungswicklung
2 befinden sich auf dem Schenkel 3 eines Eisenkernes. Die Isolierzylinder q. und
6 mit den Stirnisolationen 5, 7 und 9 trennen die Hochspannungswicklung :2 von der
Niederspannungswicklung i und schirmen die Hochspannungswicklung gleichzeitig gegen
Eisenkernteile, Verspannüngsteile, Kesselwände usw. des Transformators ab. Das Dielektriküm
besteht aus aufeinanderfolgenden Schichten fester und flüssiger Isolierstoffe, z.
B. aus abwechselnden Schichten von Preßpapier und t51. Die Stirnisolationen verlängern
die Kriechwege und verhindern Überschläge von der Wicklung zu den geerdeten leitenden
Teilen des Transformators bzw. zu den Wicklungen anderen Potentials. Bei größeren
Isolierzylindern ist die Herstellung der Zylinder mit ihren winkelförmigen Stirnisolationen
aus einem Stück, wie in Fig. i links angedeutet ist, sehr schwierig und würde umfangreiche
Hilfseinrichtungen erfordern. Man hat sich deshalb in der aus dem rechten Teil der
Fig. i ersichtlichen Weise geholfen und an die Isolierzylinder 6 unter Einfügen
winkelförmiger Ringe S Scheiben 7 befestigt. Schließlich wurden auch die Scheiben
7 mit den winkelförmigen Ringen $ aus einem einzigen Stück hergestellt. Diese Winkelringe
9 wurden an die Isolierzylinderenden angesetzt.
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Wie die Fig. i erkennen läßt, überlappen die Flanschteile der Winkelringe
8 und 9 die Isolierzylinderenden. Dadurch ergibt sich eine Verkleinerung des Strömungsquerschnittes
für das Isolieröl, so daß die Kühlung des Transformators verschlechtert und seine
Belastungsfähigkeit verringert wird. Unter Beibehaltung des Strömungsquerschnittes
müssen die Isolierzylinder weiter auseinandergerückt werden. Es lassen sich dann
aber nur eine geringere Anzahl Zylinder in dem gegebenen Raum unterbringen, wenn
man diesen nicht vergrößern und damit den ganzen Transformator größer bauen will.
Die Durchschlags- und Kriechströmefestigkeit ist natürlich entsprechend der verringerten
Zylinder- und Winkelringzahl herabgesetzt.
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Diese Nachteile werden gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß
die Stirnisolationen
winkel- oder U-förmigen Querschnitts mit treppenförmig
abgesetzten Flanschteilen auf die ebenfalls treppenförmig abgesetzten Enden der
durch Ölschichten voneinander getrennten einzelnen Isolierzylinder aufgesteckt sind.
Die Stoßfugen werden in die Hochspannungswicklung an eine Stelle verlegt, deren
Feld praktisch homogen ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung enthält die Fig. 2.
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Die Isolierzylinder 13 sind, wie der obere Teil der Fig. 2 erkennen
läßt, an ihren Enden mit aufgesteckten Winkelringen ii versehen, deren Flanschteil
12 treppenförmig abgesetzt ist, so daß sich die Fuge 1q. ergibt. Diese kann zur
Verlängerung des Kriechweges leicht lang genug gemacht werden. Die Stoßfugen 1q.
werden vorteilhaft durch die weiteren Isolierzylinder 15 ohne Stoßfugen gegeneinander
abgeschirmt.
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Ein Vergleich der in Fig. 2 dargestellten Isolationsanordnung gemäß
der Erfindung mit der bekannten Anordnung (rechter Teil der Fig. i) läßt ohne weiteres
erkennen, daß Anhäufungen von festem Isolierstoff an der Stoßstelle durch die Erfindung
vermieden sind. Der Strömungsquerschnitt für das Isolieröl bleibt frei. Die Abstände
der einzelnen Isolierzylinder 13 können daher kleiner gewählt werden, so daß der
Raumbedarf der Isolationsanordnung verringert ist. Mänkann aber auch in dem gleichen
Raum eine größere Anzahl von Isolierzylindern einsetzen, so daß ein Transformator
gemäß der Erfindung bei unveränderten äußeren Abmessungen mit einer wesentlich höheren
Spannung betrieben werden kann als Transformatoren, die die bekannten Isolationsanordnungen
haben.
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Bei einer gegebenen Betriebsspannung können umgekehrt die Abstände
kleiner gewählt werden, so daß der ganze Transformator kleiner ausfällt. Besonders
für große Transformatoren ergibt sich dadurch eine erhebliche Ersparnis an Raum
und Gewicht, denn es läßt sich ja , auch bei kleineren Abständen zwischen Hoch-
und Niederspannungswicklung die Jochlänge des Eisenkernes verkleinern. Der Transformatorkessel
und das Ölvolumen werden infolgedessen ebenfalls kleiner. Bei großen Transformatoren
kann die durch die Isolationsanordnung gemäß der Erfindung erzielte Raum- und Gewichtsersparnis
unter Umständen überhaupt erst den Bahntransport des Transformators ermöglichen,
dä er infolge der verkleinerten Abmessungen auf der Eisenbahn profilgängig wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß infolge Aufsteckens
der Winkelringe auf die Isolierzylinderenden von dem bekannten Verkleben dieser
Teile miteinander abgesehen werden kann, :da die treppenförmig ausgebildete Stoßfuge
seitliches Verschieben der Winkelringe. gegen die Isolierzylinder verhindert. Es
läßt sich aber auch der Winkelring mit einem derartigen axialen Spiel auf das Isolierzylinderende
aufstecken, daß er sich entsprechend dem Nachspannen der Wicklung verschieben -kann,
ohne daß die Stoßfugen verkürzt und ihre Durchschlagsfestigkeit herabgesetzt werden.