CN105027233B - 用于空心电抗器的绕组层斜度补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于空心电抗器（1）的绕组层斜度补偿装置，所述空心电抗器具有在径向上彼此间隔开的至少两个同轴的绕组层（2‑5），包括以下的组合：第一组带状星形件片（15），其每个设计成以便于径向布置在绕组层（2‑5）上方或下方并且沿着边缘（19）设有至少一个接收槽（20），所述接收槽从边缘（19）延伸；以及第二组带状补偿片（18），其每个沿着边缘（21）设有至少一个插入槽（22），所述插入槽从边缘（21）延伸。补偿片（18）能够以形式配合的方式插入星形件片（15）的每个接收槽（20）中，在此情况下星形件片（15）以形式配合的方式接合到补偿片的插入槽（22）中。一组星形件片（15）的至少两个接收槽（20）的槽深（TS）是不同的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于空心电抗器（luftdrosselspule）的绕组层斜度(steigen)补偿装置，所述空心电抗器具有至少两个同轴的绕组层，所述绕组层在径向上彼此间隔开。
背景技术
空心电抗器用于能量供应网中，并且与油式绝缘电抗器比较起来是“干式绝缘电抗器”，在其中，通过固体绝缘和充足的空气间隙以及爬电距离进行绝缘，并且所述干式绝缘电抗器通常还不包含任何铁磁芯，即其中央空气空间是空着的。
空心电抗器的同轴绕组层均通过固定星形件保持在其上轴向端部和下轴向端部处，所述固定星形件包括径向安置的多个星形臂（即所谓的星形件片）。除了整体式固定星形件，也能够分别使用多个单独的星形件片，其仅位于绕组层下面和上面的区域内，以便于节约星形件片材料。布置成彼此相对的固定星形件或星形件片在此情况下借助于在绕组层之间延伸的间隔条或张紧绷带相对于彼此张紧，以便于固定所述绕组层。在缠绕所述电抗器期间，通过首先使下部的星形件片张紧在转动装置上并且然后在转动装置上建立绕组层，同时利用所述星形件片以及间隔条协助缠绕，其中在其间分别安装有一组间隔条。
由于在各个绕组层中的不同的导体横截面，在这种情况下产生各个绕组层的不同的斜度和/或轴向的安装高度，其需要绕组层斜度补偿装置：在轴向上位于彼此相对的星形件片和位于所述片之间的绕组层之间插入补偿片，所述补偿片相对于星形件片支撑所述绕组层并且在轴向方向上对其进行定心。
目前已知的补偿片是相对复杂的部件，因为在星形件片和绕组层之间进行补偿的高度根据电抗器的周向位置、绕组层的径向位置以及绕组层的导体横截面而变化，这对于单个线圈尺寸甚至需要多个不同的分别计算的补偿片；对于不同的线圈尺寸，对补偿片所需的变化会加倍。
发明内容
本发明的目的在于克服已知方案的缺点并且提供用于空心电抗器的简化的绕组层斜度补偿装置。
根据本发明，该目的通过以下的组合来实现：
第一组带状星形件片，其分别旨在用于在绕组层上方或下方的径向布置并且沿着一个边缘设有源自所述边缘的至少一个接收槽；
第二组带状补偿片，其沿着一个边缘分别设有源自所述边缘的至少一个插入槽；
其中补偿片能够以形式配合的方式推入至星形件片的每个接收槽中，并且在这种情况下所述星形件片以形式配合的方式接合到其插入槽中，以及
其中所述这组星形件片的至少两个接收槽的槽深是不同的。
本发明由此提供了一种用于建立绕组层斜度补偿装置的模块化的插入系统，其仅仅由几个可变的部件（即一方面是补偿片且另一方面是星形件片）构成，其借助它们的槽能够插入彼此的槽中以产生形式配合，其中所述星形件片中的槽深限定了补偿片的突出程度（即有效补偿高度）。由此全部统一地设计补偿片，然而大多数时候具有不同的厚度，如稍后进一步说明的，所述厚度与导体横截面相对应，并且由此非常简单地以少量的改变制造和储存。能够简单地预计算星形件片的槽深并且然后将所述槽制成相对应的深度，这表现了相对简单的最后加工步骤，并且这能够例如在统一类型的未开槽的星形件片坯件上进行。总的来说，产生了机械上高度刚性的、在确定尺寸和补偿选项方面可变性极高的系统，所述系统非常有助于绕组层斜度补偿装置的制造和储存两者。
星形件片能够用于单层的空心电抗器，所述星形件片仅有一个单独的接收槽，其中所述接收槽的槽深可以之后在一组星形件片内在不同的星形件片之间是不同的。对于多层的空心电抗器，特别有利的是，每个星形件片具有彼此间隔开的源自边缘的至少两个接收槽，其槽深彼此是不同的，使得能够对于每个单独的星形件片为不同层提供不同的有效补偿高度。
根据本发明的优选实施方式，所述星形件片由金属制成并且在这些片中铣削接收槽。这一方面满足了对于必须承受绕组层较大重量的星形件片的高刚性的要求，并且这在另一方面实现星形件片坯件的整体非常快速并且高精度的最后加工，例如通过数控铣削至所需要的槽深。
此外，特别有益的是如果补偿片与其插入槽一起由塑料模制或切削而成。补偿片能够以此方式法同时执行绝缘功能，并且除用于不同导体横截面的不同厚度外能够基本统一地制成，例如通过塑料的预成型。当GFK（玻璃增强塑料）被用作塑料时，槽也能够通过切入所述片来形成，这能够利用统一的槽深来完成以及由此产生的较低的制造要求，例如以单个的模板手动地进行。
正如已经简单地所讨论的，所述星形件片的至少两个接收槽的槽宽优选地是不同的，并且所述补偿片优选地具有相应配合的不同厚度，以能够支撑具有不同导体横截面的绕组层。
在本发明的第一实施方式中，多个星形件片能够焊接在其端部处形成星形物，以至于其形成了固定星形件。可替代地，所述星形件片优选地实现成所谓的“星形件片剩余部分”，即所述星形件片在其安装位置中未伸入空心电抗器的中央空气空间中，以便于节约材料和重量。
无论如何，尤其有益的是，根据本发明的其它特征，星形件片具有用于间隔条或张紧绷带的固定装置(例如用于旋紧或挂牢这类元件的孔)，所述间隔条或张紧绷带在绕组层之间延伸。
附图说明
下面，将根据在附图中示出的示例性实施例对本发明进行更详细的说明，其中：
图1以透视图示出了根据本发明所述的绕组层斜度补偿装置的两种不同形式的实施例（其中一个以虚线表示）的空心电抗器；
图2以透视图详细示出了图1的绕组层斜度补偿装置的星形件片之中的一个，所述绕组层斜度补偿装置具有插入的补偿片；以及
图3和图4分别以透视图详细示出了星形件片和补偿片。
具体实施方式
根据图1，例如用于高压能量供应网的空心电抗器1包括四个同轴的绕组层2，3，4，5，所述绕组层通过多个周向分布的间隔条6彼此间隔开，以在其间形成冷却空气间隙7。绕组层2-5中的每一个在这种情况下由导体9（例如导线、绞合导线或线缆）的在空心电抗器1的轴向方向8上彼此重叠的多个绕组形成，并且根据导体横截面直径D和绕组数量达到各自的绕组层安装高度h2至h5（仅示出了外层5的高度h5）。
绕组层2-5通过多臂的固定星形件12，13一起固定在其上轴向端10和下轴向端11处，所述固定星形件通过张紧带14和/或间隔条6张紧成抵靠彼此。每个固定星形件12，13在这种情况下包括径向布置的多个星形件片15，其在图1中以两个实施例的形式示出：在图1的以虚线画出的延长线示出的实施例的形式中，星形件片15延伸到空心电抗器1的中央空气空间16的中心处以及在此处在其端部17处彼此焊接，并且（如果必要）焊接到固定星形件12，13上形成衬套。
在图1中以实线示出的实施方式中，所述星形件片15缩短至“星形件片剩余部分”，所述星形件片剩余部分只有更多地布置在绕组层2-5下面或上面的区域中，其才能够不再伸入空心电抗器1的中央空气空间16中。
由于各个绕组层2-5的不同的安装高度h2至h5，星形件片15和绕组层2-5之间（更准确地说是其中的导体9的第一个和最后一个绕组之间）需要绕组层斜度补偿装置，以在轴向彼此相对的各个星形件片15之间以力配合（压紧配合）的方式固定每个绕组层2-5。为此目的，在星形件片15和绕组层2-5之间分别布置有多个单独的补偿片18，其与所述星形件片15的相互作用参照图2-4进一步进行说明。
根据图2-4，每个星形件片15均为带状的，例如接近矩形的薄板的形状，并且沿着纵向边缘19设有源自纵向边缘19的多个接收槽20。所述接收槽20的数目与这些星形件片15所旨在用于的绕组层2-5的数量相对应。每个补偿片18对于其部分是带状的，例如接近矩形的薄板的形状，并且设有源自边缘21的（至少）一个插入槽22。
此时能够将补偿片18以形式配合的方式插入星形件片15的每个接收槽20中，使得与此同时所述星形件片15如图2中所示地接合至补偿片18的插入槽22中以产生形式配合。所述补偿片18由此以法向地或者说横向地插到星形件片15上或插入星形件片15中。所述星形件片15的接收槽20的槽宽BS在这种情况下分别与接收在其中的补偿片18的厚度DA相对应，并且反之，所述补偿片18的槽22的槽宽BA与分别插入其中的星形件片15的厚度DS相对应。
星形件片15优选地具有统一的厚度DS，并且相应地，插入槽22的槽宽BA也统一是相同的。另一方面，补偿片18具有不同的厚度DA，并且这些取决于待支撑的绕组层2-5的导体横截面直径D。相应地，星形件片15的接收槽20的槽厚度BS也不同并且适合于待接纳的补偿片18的各自的厚度DA。
补偿片18的插入槽22的槽厚度TA优选地（即使并非一定）是统一的。与此相反地，星形件片15的各个接收槽20的槽深TS均是不同的，即两个接收槽20的至少两个槽深TS彼此不同。这意味着，补偿片18进入星形件片15的深度不同并且在星形件片15和绕组层2-5之间产生不同的有效补偿高度ah2，ah3，ah4，ah5（在图2中仅仅示出了用于最外层5的ah5）。分布在空心电抗器的周边的星形件片15在这种情况下也分别具有增加的或减少的槽深TS，以便于接收在第一个或最后一个绕组期间的绕组层2-5的导体9的升高。
星形件片15优选地由金属（尤其是铝合金）制成，并且在其中的接收槽20优选地通过铣削（例如CNC铣削）制成。补偿片18为了绝缘的目的优选地由塑料（例如GFK（玻璃强化塑料））制成。补偿片18中的插入槽22能够在制造塑料补偿片18期间同时模制制成，或者随后通过在其中切削、冲压、铣削等方式模制制成。因为在此处通常仅需要一个统一的槽深TA或一个统一的槽宽BA，插入槽22的切入还能够例如借助于单个的模板来手动地完成。
星形件片15能够装配有用于间隔条6的额外的固定装置，例如多个孔23，能够利用所述孔来旋紧间隔条6。能够设置其它固定装置（例如孔24）用于额外的张紧绷带（牵引带），利用该张紧绷带能够额外地张紧位于轴向彼此相对的星形件片15。
在制造空心电抗器1时，能够将星形件片15插入（例如）固定器25中，能够将该固定器25安装在分布在周围上的绕线机的转盘上，并且然后推动补偿片18或者首先仅仅推动径向上最内部的补偿片18至其。在最内部的第一绕组层2的缠绕之后，将一组间隔条6分布在周边并且旋紧至所述星形件片15，然后将接下来的补偿片18（如果这尚未完成）放置到星形件片15上，然后缠绕接下来的绕组层3等等。
显而易见的是，在用于单层电抗器的简单形式的实施例中，星形件片15分别也能够仅具有一个唯一的接收槽20，其中，一组星形件片中的不同的星形件片15的接收槽20能够在之后具有不同的槽深TS，以便于容纳空心电抗器1周边的导体9的升高。
本发明并不限于所示出的实施例的形式，而是包括落入所附的权利要求的框架内的所有变型和改变。
Claims (8)
1.一种用于空心电抗器（1）的绕组层斜度补偿装置，所述空心电抗器具有在径向上彼此间隔开的至少两个同轴的绕组层（2-5），其特征在于以下的组合：
第一组带状星形件片（15），其每个旨在用于在绕组层（2-5）上方或下方的径向布置，并且沿着一个星形件片（15）的边缘（19）设有源自所述星形件片（15）的边缘（19）的至少一个接收槽（20）；
第二组带状补偿片（18），其每个沿着一个补偿片（18）的边缘（21）设有源自所述补偿片（18）的边缘（21）的至少一个插入槽（22）；
其中，补偿片（18）能够以形式配合的方式插入星形件片（15）的每个接收槽（20）中，并且在这种情况下所述星形件片（15）以形式配合的方式接合到其插入槽（22）中以及
其中一组星形件片（15）的至少两个接收槽（20）的槽深（TS）是不同的。
2.根据权利要求1所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，每个星形件片（15）具有源自所述星形件片（15）的边缘（19）且彼此间隔开的至少两个接收槽（20），所述接收槽的槽深（TS）是不同的。
3.根据权利要求1或2所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，所述星形件片（15）由金属制成，并且铣削所述接收槽（20）至所述星形件片中。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，所述补偿片（18）与其插入槽（22）一起由塑料模制或切削而成。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，星形件片（15）的至少两个接收槽（20）的槽宽（BS）是不同的，并且所述补偿片（18）具有相应配合的不同厚度（DA）。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，多个星形件片（15）焊接在其端部（17）之一处以形成星形件。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，所述星形件片（15）在其安装位置中未伸入所述空心电抗器（1）的中央空气空间（16）中。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的绕组层斜度补偿装置，其特征在于，所述星形件片（15）具有用于间隔条（6）或张紧绷带的固定装置（23，24），所述间隔条（6）或张紧绷带在所述绕组层之间延伸。
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