DE102008055882A1

DE102008055882A1 - Haltevorrichtung für eine Gießharztransformatoren-Wicklung

Info

Publication number: DE102008055882A1
Application number: DE102008055882A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Charwat; Rudolf Hanov
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2010-05-06
Also published as: EP2345049B1; PL2345049T3; UA98272C2; RU2483381C2; BRPI0921440B1; DK2345049T3; BRPI0921440B8; BRPI0921440A2; MX2011003222A; CN102203889A; EP2345049A1; CN102203889B; RU2011116050A; US20110210812A1; WO2010060672A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung relativ zu einem Transformatorkern mit einem Abstützelement und einem an einem Zuganker angebrachten Aufnahmeelement. Durch Befestigung des Abstützelementes an dem an dem Zuganker angebrachten Aufnahmeelement kann eine Gießharztransformatoren-Wicklung fest und genau zentriert relativ zu einem Transformatorkern fixiert werden. Durch die Anbringung des Aufnahmeelementes unmittelbar am Zuganker wird eine Zirkulation im unteren Bereich der Gießharztransformatoren-Wickler beziehungsweise eines ebenfalls auf dem Abstützelement angebrachten Isolierzylinders gewährleistet und somit die Wärmeeigenschafen eines so hergestellten Gießharztransformators verbessert. Des Weiteren ist durch die Verbindungsmöglichkeit des Aufnahmeelementes am Zuganker mit dem Abstützelement eine modulare und damit einfache Bauweise des Gießharztransformators möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung relativ zu einem Transformatorkern mit einem Abstützelement. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen speziell ausgestalteten Zuganker sowie ein hierzu korrespondierendes Abstützelement zur Halterung einer Gießharztransformatoren-Wicklung.
Bei der Herstellung eines Gießharztransformators ergibt sich regelmäßig die Schwierigkeit, dass die Wicklungen relativ zum innerhalb der Wicklungen verlaufenden Transformatorkern befestigt werden müssen. Darüber hinaus dürfen äußere Einflüsse und Kräfte, wie zum Beispiel während des Transportes, nicht dazu führen, dass die relative Lage der Wicklungen zum Transformatorkern verändert wird.
Aus diesem Grunde werden die Wicklungen relativ zu einem oberen und unteren Joch des Transformatorkerns mittels geeigneter Fixierungselemente permanent befestigt. Dies wird insbesondere mittels aus Kunststoff bestehenden Abstützbauteilen, zumeist in Form von länglichen Klötzen, bewerkstelligt. So beschreibt beispielsweise die DE 201 05 608 U1 eine Abstützvorrichtung für ein elektrisches Bauteil in Form einer Spule. Gemäß der vorgenannten Gebrauchsmusterschrift wird ein quaderförmiger länglicher Klotz mit einem korrespondierenden Bauteil der Gestalt verkeilt, so dass eine Fixierung und Zentrierung der Wicklung relativ zum Transformatorkern erfolgt.
Des Weiteren ist im Stand der Technik eine Fixiervorrichtung für eine elektrische Wicklung gemäß der DE 10 2005 058 0119 B4 bekannt, bei der Fixiervorrichtungen innerhalb einer Wicklung integriert und eine unmittelbare Verschraubung der Wicklung mit dem unteren Joch des Transformatorkerns erlaubt. Hierdurch ist eine permanente Fixierung der Wicklung relativ zum Transformatorkern gewährleistet.
Nachteilig an den Lösungen im Stand der Technik ist, dass die entsprechenden Bauteile eine Zirkulation des Umgebungsmediums im Bodenbereich des Wicklung teilweise beeinträchtigen und es aufgrund der unmittelbaren Verbindung zwischen den Wicklungen und oder dem Transformatorkern zu relativ kurzen Kriechwegen kommt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile im Stand der Technik zu vermeiden und eine Haltevorrichtung zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung bereitzustellen, die einfach zu montieren ist und gleichzeitig eine Zirkulation der Luft zwischen der Innenwand der Wicklung und dem Transformatorkern nicht beeinträchtigt.
Gelöst wird die vorgenannte Aufgabe durch einen Zuganker gemäß dem Anspruch 1 in Verbindung mit einem Abstützelement gemäß dem Anspruch 5, sowie einer daraus gebildeten Haltevorrichtung zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung entsprechend dem Patentanspruch 10.
Erfindungsgemäß ist ein Zuganker vorgesehen, der ein Aufnahmeelement zur Befestigung eines korrespondierend ausgestalteten Abstützelements enthält. Durch die Anbringung eines Aufnahmeelementes unmittelbar am Zuganker als Teil des Transformatorkerns fallen die bisher benötigten Abstützelemente zwischen der Unterkante der Wicklung und dem unteren Joch des Transformatorkerns weg, so dass eine nahezu ungehinderte Luftzirkulation zwischen der Innenwand der Wicklung und dem Transformatorkern, insbesondere im Bodenbereich der Wicklung, existiert.
Durch die Anbringung des Aufnahmeelementes unmittelbar am Zuganker wird eine Zirkulation im unteren Bereich der Gießharztransformatoren-Wicklung gewährleistet und somit die Wärmeeigenschaften eines so hergestellten Gießharztransformators verbessert. Des Weiteren ist durch die Verbindungsmöglichkeit des Aufnahmeelements am Zuganker mit dem Abstützelement eine modulare und damit einfache Bauweise des Gießharztransformators möglich.
Vorteilhafterweise ist der Zuganker so ausgestaltet, dass das Aufnahmeelement einen zentralen Steg und ein Befestigungselement aufweist, wobei das Abstützelement mit dem Befestigungselement verbindbar ist. Durch die Bereitstellung eines Befestigungselementes, das mit dem Abstützelement verbindbar ist, wird eine modulare Bauweise zur Befestigung der Wicklung gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Des Weiteren muss nur ein entsprechendes Befestigungselement so ausgestaltet sein, dass es mit dem Abstützelement korrespondierend verbindbar ist. Das Aufnahmeelement kann in sofern anders ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise ist das Aufnahmeelement an den Zuganker anschweißbar. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Zugankers ist vorgesehen, dass der Zuganker eine Aussparung aufweist, so dass der Zuganker mit dem Transformator verschraubbar ist. Die derzeit verwendete Verbindungstechnik, eines Einhängens des Zugankers in das obere und untere Joch, und axiales Verspannen mittels der herkömmlichen Abstützelemente entfällt mit der vorgenannten Methode. Gleichfalls ist eine sichere Befestigung nicht nur des Zugankers am Transformatorkern, sondern mittels des Aufnahmeelementes und des korres pondierenden Abstützelementes auch eine sichere und permanente Fixierung der Wicklung mittels des Abstützelementes gewährleistet.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch ein Abstützelement zur Halterung einer Wicklung dadurch gelöst, dass das Abstützelement mit einem an einem Zuganker anbringbaren Aufnahmeelement verbindbar und hierdurch eine Halterung der Wicklung gewährleistet ist.
Vorteilhafterweise weist das Abstützelement eine elastische Aufnahmefläche zur Halterung der Gießharztransformatoren-Wicklung auf. Durch die Bereitstellung einer Aufnahmefläche zur Halterung der Gießharztransformatoren-Wicklung an der Oberseite des Abstützelementes können entstehende Kräfte der Wicklungen abgefangen werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Abstützelementes ist vorgesehen, dass das Abstützelement eine Aussparung zur Aufnahme eines Isolierzylinders aufweist. Der herkömmlicherweise um eine Wicklung angeordnete Isolierzylinder kann mittels einer entsprechenden Aussparung des Abstützelementes bezüglich der relativen Lage zum Gießling und damit relativ zum Transformatorkern sehr genau positioniert werden.
Darüber hinaus kann im Rahmen des Herstellungsprozesses der Isolierzylinder einfach und sicher mittels des Abstützelementes fixiert werden. Hierzu weist vorteilhafterweise das Abstützelement eine Arretierung an der Aufnahmefläche zur Befestigung der Gießharztransformatoren-Wicklung und/oder in der Aussparung zur Befestigung des Isolierzylinders auf. Insbesondere mittels einer Klemmverbindung, ähnlich einem Schraubstock, kann durch das Anziehen der Schraube der Abstand innerhalb der Aussparung des Abstützelementes beziehungsweise um die Aufnahmefläche das jeweils zu arretierende Bauteil in Form der Gießharztransformatoren-Wicklung beziehungsweise des Isolierzylinders schnell und einfach arretiert werden. Das Abstützelement umfasst vorteilhafterweise ein elektrisch isolierendes Material, so dass Teilentladungen vermieden und eine ausreichende Isolierung in diesem Bereich des Gießharztransformators gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird ebenfalls durch eine Haltevorrichtung zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung dergestalt gelöst, dass das Abstützelement mit einem an einem Zuganker angebrachten Aufnahmeelement verbunden ist. Vorteilhafterweise besteht die Haltevorrichtung aus zwei Zugankern mit jeweils einem Aufnahmeelement an der Vorder- und Rückseite eines Schenkels des Transformatorkerns, wobei die Gießharztransformatoren-Wicklung durch zwei zu den Aufnahmeelementen korrespondierende Abstützelemente fixiert ist. Durch die Nutzung der an der Vorder- und Rückseite eines Schenkels des Transformators angebrachten Zuganker und den damit verbundenen Aufnahmeelementen kann die Gießharztransformatoren-Wicklung und gegebenenfalls der Isolierzylinder durch zwei Haltepunkte im unteren Bereich fixiert werden, so dass hierdurch eine hohe Stabilität der Halterung der Wicklungen gewährleistet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist vorgesehen, dass oberhalb der Gießharztransformatoren-Wicklung Abstandshalter zur Befestigung eines Isolierzylinders relativ zur Gießharztransformatoren-Wicklung angebracht sind. Um eine Verschiebung des Isolierzylinders aufgrund einer alleinigen Fixierung im unteren Bereich relativ zur Gießharztransformatoren-Wicklung zu vermeiden, werden entsprechend ausgestaltete Abstandshalter im oberen Bereich der Gießharztransformatoren-Wicklung dergestalt positioniert, dass Berührung beziehungsweise Verschiebung des Isolierzylin ders relativ zur Gießharztransformatoren-Wicklung ausgeschlossen ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist vorgesehen, dass die Abstandshalter äquidistant um die Gießharztransformatoren-Wicklung verteilt angeordnet sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen. Die Erfindung wird anhand der in den nachfolgenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
1 einen erfindungsgemäßen Zuganker mit Aufnahmeelement;
2 ein erfindungsgemäßes Abstützelement mit einer Aussparung zur Befestigung eines Isolierzylinders;
3 eine Detailansicht eines an einem Transformatorkern angebrachten Zugankers mit Aufnahmeelement und Abstützelement;
4 einen Abstandshalter;
5 eine Detailansicht des oberen Jochbereichs mit einem Zuganker am Transformatorkern und zwei Abstandshaltern.
Die 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Zuganker 1 mit einem Aufnahmeelement 2, das aus einem Steg 3 und einem Befestigungselement 4 besteht. Des Weiteren weist der Zuganker 1 eine Bohrung 5 auf, durch die eine Schraube hindurchführbar und mit dem Transformatorkern verbindbar ist. Der Steg 3 des Aufnahmeelementes 2 ist im gezeigten Beispiel am Zuganker 1 an geschweißt. Weitere Verbindungsmethoden, wie ein Verschrauben oder Verkleben, sind im Sinne der vorliegenden Erfindung ebenfalls umfasst. Das Befestigungselement 4 ist im gezeigten Beispiel der 1 auf den Steg 3 des Aufnahmeelementes 2 aufsteckbar.
Die 2 zeigt das Abstützelement 6, das eine Auflagefläche 7 sowie eine Aussparung 8 aufweist. Die Gießharztransformatoren-Wicklung 12 ist (nicht dargestellt) auf die Auflagefläche 7 auflegbar. Mittels einer Arretierung 9 kann der Innenabstand der Aussparung 8 verringert werden. Gleichzeitig kann mit einer entsprechenden Arretierung 9 das Abstützelement 6 fest mit dem Aufnahmeelement 2 verbunden werden. Des Weiteren kann eine Arretierung 9 dazu verwendet werden, die Gießharztransformatoren-Wicklung 12 fest mit der Auflagefläche 7 zu verbinden.
Die 3 zeigt eine Teilansicht des Transformatorkerns 15, in dem der Zuganker 1 integriert ist. Bei der Haltevorrichtung 16 dient das Abstützelement 6 zur Halterung der Gießharztransformatoren-Wicklung 12 sowie des Isolierzylinders 10. Der Zuganker 1 ist im Transformatorkern 15 und im unteren Joch 14 ebenfalls befestigt. Wie der 3 entnommen werden kann, kann durch Festlegung des Abstandes zwischen der Aussparung 8 und der Abstützfläche 7 der Abstand zwischen der Gießharztransformatoren-Wicklung 12 und dem Isolierzylinder 10 genau festgelegt werden.
Die 4 zeigt einen Abstandshalter 11a, mit dem im oberen Bereich der Gießharztransformatoren-Wicklung 12 der Abstand zum Isolierzylinder 10 eingestellt werden kann. Dies wird aus der 5 deutlich, in der im oberen Bereich der Gießharztransformatoren-Wicklung 12 die Abstandshalter 11a, 11b angeordnet sind und gleichen Abstand zwischen der Gießharztrans formatoren-Wicklung 12 und dem Isolierzylinder 10 gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 20105608 U1 [0003]
- DE 1020050580119 B4 [0004]

Claims

Zuganker (1) zur Verbindung eines oberen Jochs (13) mit einem unteren Joch (14) eines Transformatorkerns (15), dadurch gekennzeichnet, dass am Zuganker (1) ein Aufnahmeelement (2) zur Befestigung eines korrespondierend ausgestalteten Abstützelementes (6) angebracht ist.
Zuganker (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (2) einen zentralen Steg (3) und ein Befestigungselement (4) aufweist, wobei das Abstützelement (6) mit dem Befestigungselement (2) verbindbar ist.
Zuganker (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmeelement (2) an dem Zuganker (1) anschweißbar ist.
Zuganker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuganker (1) eine Aussparung (5) aufweist, so dass der Zuganker (1) mit dem Transformatorkern (15) verschraubbar ist.
Abstützelement (6) zur Halterung einer Gießharztransformatoren-Wicklung (12) relativ zu einem Transformatorkern (15), dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) mit einem an einem Zuganker (1) anbringbaren Aufnahmeelement (2) verbindbar und hierdurch eine Halterung der Gießharztransformatoren-Wicklung (12) gewährleistet ist.
Abstützelement (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) eine elastische Aufnahmefläche (7) zur Halterung der Gießharztransformatoren-Wicklung (12) aufweist.
Abstützelement (6) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) eine Aussparung (8) zur Aufnahme eines Isolierzylinders ((10) aufweist.
Abstützelement (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) eine Arretierung (9) an der Aufnahmefläche (7) zur Befestigung der Gießharztransformatoren-Wicklung (12) und/oder in der Aussparung (8) zur Befestigung des Isolierzylinders (10) aufweist.
Abstützelement (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) ein elektrisch isolierendes Material umfasst.
Haltevorrichtung (16) zur Befestigung einer Gießharztransformatoren-Wicklung (12) relativ zu einem Transformatorkern (15) mit einem Abstützelement (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (6) mit einem an einem Zuganker (1) angebrachten Aufnahmeelement (2) verbunden ist.
Haltevorrichtung (16) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zuganker (1) mit jeweils einem Aufnahmeelement (2) an der Vorder- und Rückseite eines Schenkels des Transformator kerns (15) angebracht und die Gießharztransformatoren-Wicklung (12) durch zwei zu den Aufnahmeelementen (2) korrespondierende Abstützelemente (6) fixiert sind.
Haltevorrichtung (16) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Gießharztransformatoren-Wicklung (12) Abstandshalter (11a, 11b) zur Befestigung eines Isolierzylinders (10) relativ zur Gießharztransformatoren-Wicklung (12) angebracht sind.
Haltevorrichtung (16) nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (11a, 11b) äquidistant um die Gießharztransformatoren-Wicklung (12) verteilt angeordnet sind.
Haltevorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 mit einem Zuganker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Verbindung mit einem Abstützelement (6) nach einem der Ansprüche 5 bis 9.