143428. lajstromszámú szabadalom • Földelt tekercselési rendszer teljesítmény-transzformátorokhoz
I 143.428 x és y szélességi mérettel kibővített keresztmetszetrészen (összesen tehát k+x+y szélességű gyűrűsávon) áthaladó erővonalak is gyakorlatilag a tengellyel párhuzamosan haladnak és így oldalirányú kilépés híján a menetekben káros hatást nem hoznak létre. A 8. ábrabeli A és B idomok alakjából, k + b + c_(b-*)!__ 2 2 2 b az A idom lejtős oldalai mentén az arányosság feltétele szerint könnyen kiszámítható, hogy a tt terület akkor lesz egyenlő a t2 területtel, ha az x, ill. y bővülésű s—s metszet számára a hosszegységenkénti ampermenetszám a z—z metszethez tartozó hosszegységenkénti ampermenetszámból a (c-y)2 2 c k+x+y tényezővel való szorzás útján adódik, amely tényező a gyakorlati kivitel jósága szempontjából legfeljebb + 10%-kal még nagyobbra is választható. Az ampermenetszám-eloszlásnak e képlet alapján való megállapítása mellett tehát az erővonalak oldalirányú kihajlása nemcsak az erővonalcsatorna közelében, hanem ettől távolabb eső menetekben is meg van akadályozva, úgy, hogy az erővonalcsatorna határfelületein fekvő, ill. ezekkel szomszédos menetek káros hatásnak nem lehetnek kitéve. Ebben az esetben azonban a tekercselés felső részén bizonyos — bár viszonylag csekély — erővonalmennyiség, úgy, amint a 8. ábrából is látható, • már kívülről, az erővonalcsatornából fog a tekercselésbe belépni; ez erővonalmennyiségnek azonban — tekintettel a kis erővonalsűrűségre — a tekercselésre káros hatása már nincs. A legtöbb gyakorlati esetben azonban nem is szükséges az ampermenetszám-eloszlást a most felállított legszigorúbb feltételnek megfelelően, ti. úgy választani, hogy a k+x+y méretű alsó tekercsrészbe eső erővonalak az erőcsatornának k méretről (k+x+y) -ra való bővülésével mind bejussanak az erővonalcsatornába, hanem megengedhető, hogy azok egy része a tekercselés terében maradjon. Erre az esetre célszerűen azt a feltételt lehet felállítani, hogy az ampermenetszám-megoszlásnak olyannak kell lenni, hogy erővonalak a gx primer tekercs leg. nagyobb -sugarú külső és a g2 szekunder tekercs legkisebb sugarú belső palástján sehol se lépjenek keresztül. Ez a feltétel akkor van teljesítve, ha a 8. ábrán feltüntetett A és B idomoknak nem t1; ül. to része, hanem a két teljes idomterület egyenlő egymással, minthogy az idomok teljes területei minden esetben a g2 tekercselés belső és a g x tekercselés külső palástja között haladó összes tengelyirányú erővonalak számával arányosak. Az előbbihez hasonló módon analitikailag kifejezve, az ampermenetszám-eloszlásnak ebben az esetben olyannak kell lenni, hogy valamely x és y csatornabővülésű s—s metszetben a hosszegységenkénti ampermenetek száma a z—z végmetszethez tartozó hosszegységenkénti ampermenetszám és a = 1 cx2 +by 2 b , c k + - + -2 2 2 k+b+c , , . , b—x c—y k+x+yH = J -2 2 2 k+b+c+x+y tényező szorzatával egyenlő. Az eddigi megfontolások alapjául szolgáló idomok s az ezekből bevezetett képletek természetesen csak hosszú szolenoidtekercselésre érvényesek; a tekercselések végeinél ugyanis erővonal-elhajlások ismeretes okból mindig fellépnek, ez a jelenség azonban a találmány 2 be (k+x+y) szerinti elrendezéstől független, s ezért ezt a találmány szempontjából nem is kell figyelembe venni. Említést érdemel továbbá, hogy a levezetések alapjául szolgáló arányosság miatt a képletek nemcsak valamely közbenső s—s metszet és a z—z végkeresztmetszet, hanem értelem szerint bármely két metszet közti viszonyokra is érvényesek. A legutóbbi feltételnek megfelelő ampermenetszám a már előbb felállított két feltételből adódó minimum és maximum közé esik és a legtöbb gyakorlati eset számára kielégítő eredményt ad. Az ily módon nyerhető értéktől kisebb teljesítményű, tehát kevésbé kényes transzformátornál az először meghatározott értékig el lehet térni, míg nagyteljesítményű, kényes megoldást igénylő felső határesetekben a fenti sorrend szerinti második képletet ' célszerű alkalmazni. A két határeset közti felvételek természetesen megengedhetők, minthogy mérsékeltebb rövidzárlati erőket a transzformátorok általában jól elbírnak. Transzformátorok tényleges kivitelezésénél a primer és szekunder tekercselés sugárirányú mérete az oszlophossz mentén általában nem egyenletesen, hanem, mint a 9. ábrán is fel van tüntetve, lépcsőzetesen változik. A tekercsek sugárirányú méretének lépcsős változását célszerűen a szigetelő csövek elhelyezésére lehet felhasználni, tekintve, hogy ezek számát a legnagyobb igényű szigetelés miatt az erővonalcsatorna növekedésének megfelelően általában szintén növelni kell. A csöveket, amennyiben a tekercselés tengelyirányban egymásrahelyezett tekercsekből van összeállítva, célszerűen a tekercselés egyes tekercseit elválasztó szigetelő betétekre lehet helyezni azokon a helyeken, ahol — mint a 9. ábráin is látható — az átmérőváltozás bekövetkezik. Minthogy nagyon hosszú szigetelőcsövek gyártása igen gyakran nehézségekkel jár, a találmány szerinti elrendezés mellett a nagyfeszültségű tekercsnek földpotenciálhoz közeleső részénél a szigetelőcső megfelelő átlapolással meg is szakítható, úgyhogy a tekercseléssel egyenlő hoszszúságú szigetelőcsőre nincs [feltétlenül szükség. A gyakorlati kivitellel kapcsolatban megemlítendő még az is, hogy miután a hosszegységre eső ampermenetszám (a tekercselésben egyenlő áramsűrűséget feltételezve) a tekercsek sugárirányú méretével arányos, tovp'^-á fordítva arányos az egyes tekercsek és sziget»1 őbetétek 9. ábra szerinti h, ill. d méretének összesével, a hosszegységenkénti ampermenetszámot a d betétvastagság változtatásával is befolyásolni lehet. Miután azokon a helyeken, ahol a tekercselés sugárirányú mérete kisebb, az egyes tekercsekben fellépő feszültség is kisebb, ezeken a helyeken a d betéteket vékonyabbra lehet méretezni, minek következtében sugárirányban kisebb méretű tekercselési helyeken a kiszámított
