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Oberspannungswicklung für Transformatoren, insbesondere für Spannungswandler Die vorliegende Erfindung betrifft eine Oberspannungswicklung für Transformatoren, insbesondere für Spannungswandler, die aus Teilspulen besteht und in verschiedenartige Harze eingebettet ist.
Es ist bereits bekannt, die Oberspannungswicklung von Wandlern aus in Reihe liegenden Teilspulen aufzubauen, um die Lagenspannung reduzieren zu können. Es ist auch üblich, die Wicklungen mit verschiedenartigen Harzen zu tränken oder zu umgiessen. So wird beispielsweise bei einer bekannten Anordnung der zu isolierende Körper mit einem bei Raumtemperatur flüssigen Isolierstoff getränkt und darauf in einen anderen Isolierstoff eingebettet. Das Tränken hat jedoch den Nachteil, dass zwischen den einzelnen Wicklungslagen und Windungen stets Lufteinschlüsse verbleiben, die bei hoher Feldstärke zu glimmen beginnen.
Diese Glimmentladungen beschädigen die aus Papier oder Pressspan bestehenden Lagenisolationen, so dass Lagenschlüsse entstehen, die zur Zerstörung des Wandlers führen. Wenn man für den Umguss der gesamten Wicklung ein füllstoff- und lösungsmittel- freies Äthoxylinharz verwendet, so bilden sich beim Härten infolge der Materialanhäufung Schwundrisse aus, welche die vorher beschriebenen Nachteile zur Folge haben.
Wird der gesamte Wicklungsumguss mit Hilfe eines mit Füllstoffen versehenen Äthoxylinhar- zes vorgenommen, so lassen sich Lufteinschlüsse ebenfalls nicht vermeiden, da ein solches Harz nur geringfügig in die Wicklung einzudringen vermag.
Eine einwandfreie Isolation lässt sich dann erreichen, wenn erfindungsgemäss jede Teilspule einen dünnwandigen Umguss aus füllstoff- und lösungs- mittelfreiem Äthoxylinharz aufweist, das auch die Räume zwischen den Windungen und Windungslagen vollständig ausfüllt und wenn ein mit Füllstoffen ver- sehenes, lösungsmittelfreies Äthoxylinharz sowohl die Räume zwischen den Teilspulen einnimmt als auch die gesamte Wicklung umgibt.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das leicht in kleinste Zwi- chenräume eindringende füllstoff- und lösungsmittel- freie Äthoxylinharz in so geringer Menge verwendet wird, dass Schwundrisse nicht mehr auftreten können und dass das ohne Rissbildung aushärtende, mit Füll- stoffen versehene, lösungsmittelfreie Äthoxylinharz nur noch grosse Zwischenräume auszufüllen braucht, wofür es ohne weiteres geeignet ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird mit Vorteil niederviskoses, lösungsmittelfreies Äthoxylinharz verwendet.
Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch wieder. Hierbei beziehen sich die Fig. 1 bis 3 auf eine Spannungs- wandlerwicklung mit trapezförmig ausgebildeten Teilspulen, während die Fig. 4 eine Ausführungsform mit übereidändergeschobenen Teilspulen zeigt.
In Fig. 1 stellt 1 einen vorzugsweise aus Giessharz hergestellten Trägerkörper dar, auf den die Unterspannungsspule 2 gewickelt ist. Der Umguss 3 dient als Tragkörper für die Oberspannungs-Teilspulen 4, welche durch die Leitung 5 miteinander verbunden sind und die Enden 6 und 7 aufweisen. Die zwischen den einzelnen Windungslagen notwendigen Isolierstreifen 8 lässt man etwas über den eigentlichen Wicklungskörper hinausragen, um den Kriechweg zu vergrössern. Weiterhin sind die vorzugsweise zweiteilig ausgeführten Ringe 9, 10 und 11 wiedergegeben, die auf nicht näher gezeigte Weise in der Gusskokille 12 geführt werden.
Die Anordnung gemäss Fig. 1 ermöglicht den dünnwandigen Umguss, der aus dem füllstoff- und lösungsmittelfreien Äthoxylinharz besteht, wobei sich unter Anwendung von Vakuum und Druck auch die Räume zwischen den Windungen und Wicklungslagen vollständig mit Harz füllen. Der Guss wird in der Giessform ausgehärtet.
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Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in Fig. 1, stellt einen Spannungswandler nach dem ersten Umguss dar. Die Harzschicht 13 ist nur einige Millimeter stark.
Die Fig. 3 zeigt schliesslich einen fertigen Span- nungswandler, dessen trapezförmige Teilspulen vom Umguss 13 und dieser wiederum von einem Umguss 14 umgeben ist, welcher aus einem mit Füllstoffen versehenen, lösungsmittelfreien Äthoxylinharz besteht.
Fig.4 stellt eine andere mögliche Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar. Mit 1 ist der Tragkörper der Unterspannungsspule 2 bezeichnet. Die in Reihe liegenden Oberspannungsteilspulen 3', 4', 5' und 6' sind mit dünnwandigen Umgüssen 3", 4", 5" und 6" versehen, die mit Hilfe entsprechender Kokillen hergestellt werden und aus einem füllstoff- und lösungsmittelfreien Äthoxylinharz bestehen. Die Oberspannungszuleitung 7' sowie die gesamte Wicklung ist in das mit Füllstoffen versehene, lösungs- mittelfreie Äthoxylinharz 8' eingebettet.
Um bei sehr dicht aufeinander geschobenen Teilspulen etwaige Lufteinschlüsse zwischen den Einzelspulen unwirksam zu machen, kann man auf die dünnwandigen Umgüsse an sich bekannte Metallbeläge aufbringen, die mit den Spulen und untereinander so verbunden sind, dass unmittelbar benachbarte Spulenflächen das gleiche Potential aufweisen.
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High-voltage winding for transformers, in particular for voltage converters The present invention relates to a high-voltage winding for transformers, in particular for voltage converters, which consists of partial coils and is embedded in various types of resin.
It is already known to build up the high-voltage winding of converters from series-connected partial coils in order to be able to reduce the layer voltage. It is also common practice to soak or encapsulate the windings with various types of resin. For example, in a known arrangement, the body to be insulated is impregnated with an insulating material that is liquid at room temperature and then embedded in another insulating material. However, soaking has the disadvantage that air pockets always remain between the individual winding layers and turns, which begin to glow at high field strength.
These glow discharges damage the layer insulation made of paper or pressboard, so that layer closures occur which lead to the destruction of the transducer. If you use a filler- and solvent-free ethoxylin resin for the encapsulation of the entire winding, shrinkage cracks form during hardening due to the accumulation of material, which result in the disadvantages described above.
If the entire winding is encapsulated with the aid of an ethoxylin resin provided with fillers, air inclusions cannot be avoided either, since such a resin is only able to penetrate the winding slightly.
Flawless insulation can be achieved if, according to the invention, each coil section has a thin-walled encapsulation of filler- and solvent-free ethoxylin resin, which also completely fills the spaces between the windings and winding layers, and if a solvent-free ethoxylin resin provided with fillers, both the spaces occupies between the partial coils and surrounds the entire winding.
The advantage of the invention is that the filler-free and solvent-free ethoxylin resin, which easily penetrates into the smallest spaces, is used in such a small amount that shrinkage cracks can no longer occur and that the solvent-free resin, which hardens without cracking, is provided with fillers Ethoxylin resin only needs to fill large spaces, for which it is easily suitable.
According to a further feature of the invention, low-viscosity, solvent-free ethoxylin resin is advantageously used.
The drawing schematically shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention. Here, FIGS. 1 to 3 relate to a voltage converter winding with trapezoidal partial coils, while FIG. 4 shows an embodiment with partial coils pushed over two sides.
In Fig. 1, 1 represents a support body, preferably made of cast resin, on which the low voltage coil 2 is wound. The encapsulation 3 serves as a support body for the high-voltage partial coils 4, which are connected to one another by the line 5 and have the ends 6 and 7. The insulating strips 8 required between the individual winding layers are allowed to protrude somewhat beyond the actual winding body in order to increase the creepage distance. Furthermore, the rings 9, 10 and 11, which are preferably made in two parts, are shown, which are guided in the casting mold 12 in a manner not shown in detail.
The arrangement according to FIG. 1 enables the thin-walled encapsulation, which consists of the filler-free and solvent-free ethoxylin resin, with the spaces between the turns and winding layers also being completely filled with resin when vacuum and pressure are applied. The casting is hardened in the casting mold.
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FIG. 2, in which the same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 1, shows a voltage converter after the first encapsulation. The resin layer 13 is only a few millimeters thick.
Finally, FIG. 3 shows a finished voltage converter, the trapezoidal partial coils of which is surrounded by the encapsulation 13 and this in turn is encased by an encapsulation 14 which consists of a solvent-free ethoxylin resin provided with fillers.
4 shows another possible embodiment of the subject matter of the invention. The support body of the low-voltage coil 2 is designated by 1. The high-voltage partial coils 3 ', 4', 5 'and 6' in series are provided with thin-walled castings 3 ", 4", 5 "and 6", which are made with the help of appropriate molds and consist of a filler-free and solvent-free ethoxylin resin. The high-voltage supply line 7 'and the entire winding are embedded in the solvent-free ethoxylin resin 8' provided with fillers.
In order to make any air inclusions between the individual coils ineffective when the partial coils are pushed very close together, known metal coatings can be applied to the thin-walled castings, which are connected to the coils and to one another in such a way that immediately adjacent coil surfaces have the same potential.