143428. lajstromszámú szabadalom • Földelt tekercselési rendszer teljesítmény-transzformátorokhoz

Megjelent 1957. március hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.428. SZÁM 21. d2

. 48~55. OSZTÁLY —

-G—10.483. ALAPSZÁM Földelt tekercselési re&sdsxer1

'telje&ítmény-ir'ansxfopmátorofchGz Klement Gottwald Villamossági Gyár és Ratkovszky Ferenc oki. gépészmérnök, Budapest. A bejelentés, napja: 1949. február 7. Ismeretes, hogy olyan nagyfeszültségű, de kisteljesítményű tekercselések (pl. reduktorteker esek), melyeknek egyik pontja közvetlenül földelve van, szigetelési szempontból kedvezőbben helyezhetők el, mint azok a tekercselések, melyek a testhez képest szigetelten vannak elhelyezve. Ennek az a magyarázata, hogy míg az utóbbiak minden pontjának ki kell bírni a testhez képest igen magas szigetelési feszültséget, az előbbieknél olyan elrendezés választható, hogy a testhez (vasmaghoz, szekunder tekercseléshez) közelálló részt a tekercselésnek az a része alkotja, amely villamosan a ter kercselés földelt pontjához van közel. Ilyen elrendezést mutat példaképpen az 1. ábra, amely feszültségreduk toroknál általában alkalmazva van, és amelynél —• mint látható —• a g, szekunder gombolyítás, ill. a vasmag szomszédságában a g, primer tekercselésnek csak a földelt 0 ponthoz közelálló részei vannak elhelyezve, míg a teljes feszültség alatt álló kapocshoz villamosan közelálló többi tekercselési részek a testtől nagy szigetelési távolságban vannak. A példaképpen leírt és más hasonló ismert elrendezések reduktorokhoz vagy kisteljesítményű transzformátorokhoz kifogástalanul alkalmazhatók; nagyobb teljesítményű (kb. 500—1000 KVA feletti) egységeknél azonban, melyeknél a primer és szekunder tekercselés között tengelyirányban haladó szórt mezőnek a tekercseken keresztül történő oldal-szórása által okozott rövidzárlati erőkre és túlveszteségekre is gondolni kell (pl. nagyobb méretű vezetékből készült gombolyítás esetében), ezek a megoldások nem használhatók. Az említett és egyéb idetartozó megoldásoknak ugyanis az 1. ábrából is látható módon az a fogyatékosságuk van, hogy primer és szekunder ampermeneteknek a hosszegységre eső tengelymenti eloszlása egyrészt nem egyforma, tehát a rendszer ellenampermenetek szempontjából nincs kiegyensúlyozva, másrészt tengelyirányban haladva a primer ampermenetek az oszlop mentén helyenként (a példaképpeni esetben középen.) annyira sűrűsödnek, hogy emiatt a primer és szekunder tekercsek közti mező még abban az esetben is oldalszórással lépne ki a tekercselésen keresztül, ha a szekunder tekercselés ampermenetei ugyanazon a he-. lyen szintén megfelelően sűrűsödnének. Ezért kisteljesítményű berendezésekhez, ahol rövidzárlat! erőkkel és túíveszteségekkel még nem kell számolni, az ismert rendszerek kifogástalanul használhatók, arra azonban, hogy nagyobb teljesítményű, transzformátorok is szerintük készülhessenek, annak ellenére sem alkalmasak, hogy a szigetelés kedvező alakulása miatt egyébként lényeges anyag- éi költségmegtakarítást tennének elérhetővé. A találmány e hátrányon azáltal segít, hogy egyrészt a földelt nagyfeszültségű gombolyítás ismert módon úgy van elhelyezve, hogy a földpotenciálhoz közelebb eső részei vannak a vasmag és szekunder tekercselés közelében, míg a nagyobb feszültség alatt álló rész ezektől fokozatosan nagyobb távolságban van, másrészt az ampermenetek a primer és szekunder gombolyításon belül az alábbiak szerint úgy vannak elrendezve,- hogy a két gombolyítás közti szórt mező oldalirányban gyakorlatilag ne menjen át a tekercselésen és így sem számottevő rövidzárlati erőket, sem pedig túlveszteségeket ne okozzon. Nagyteljesítményű transzformátoroknál a primer és szekunder sombolyítás általában koaxiálisán egymásban elhelyezett tekercsekből álló rendszert képez, amely úgy a primer, mint a szekunder oldalon az alkalmazott feszültségtől, illetve menetszámtól függően lehet egy vagy több spirális, de lehet egymásra helyezett tekercsekből is összerakva. Ilyen gombolyítást ábrázol a 2. ábra, mely egy nem földelt pontú transzformátor eeyik oszlopának fél keresztmetszetét tünteti fel. Az ábrán g, a nagyfeszültségű' primer gombolyítás, g., a szekundéigombolyítás, v a vasmag, k a két gombolyítás közti sugárirányú szigetelési távolság, amelyben többnyire (mint az ábra szerint is) r szigetelőcsövek is vannak elhelyezve, végül p a tekercsvégek és a vastest közt szükséges szigetelő távolság. A 3. ábrán a transzformátor primer gombolyítása (nem ábrázolt módon) földelve van, s látható, hogy a földelt tekercsvég felőli oldal — a p szigetelőköz szempontjából — helyszükségletben nagy megtakarítás adódik, ezenfelül a két tekercseles közti sugárirányú k távolság alul egészen kicsiny lehet, s csak a tekercselés felső végén kell elérnie a fellépő feszültségnek megfelelően szükséges ér-