DE1241906B - Circumferential layer winding for high-voltage transformers of high performance - Google Patents

Circumferential layer winding for high-voltage transformers of high performance

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DE1241906B
DE1241906B DE1962L0042791 DEL0042791A DE1241906B DE 1241906 B DE1241906 B DE 1241906B DE 1962L0042791 DE1962L0042791 DE 1962L0042791 DE L0042791 A DEL0042791 A DE L0042791A DE 1241906 B DE1241906 B DE 1241906B
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Dr-Ing Willy Rabus
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/32Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/322Insulating of coils, windings, or parts thereof the insulation forming channels for circulation of the fluid

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Description

Umlaufend geschaltete Lagenwicklung für Hochspannungstransformatoren großer Leistung Für Hochspannungstransformatoren großer Leistung und hoher Spannung wird häufig - die sogenannte Lagenwicklung angewendet, die eine besonders günstige Ausnützung des Wickelraumes vor allem dann gestattet, wenn ein Punkt der Wicklung entweder starr geerdet oder mit verminderter Isolation ausgeführt ist.Circumferential layer winding for high voltage transformers high power For high voltage transformers of high power and high voltage is often used - the so-called layer winding, which is a particularly favorable one Utilization of the changing room is permitted especially when a point of the winding is either solidly earthed or designed with reduced insulation.

In F i g. I. ist im Prinzip der Aufbau einer solchen Lagenwicklung dargestellt. Mit 1, 2, 3, 4 und 5 sind die fünf Lagen der Hochspannungswicklung bezeichnet, die mittels der Umleitungen 6, 7, 8, 9 in Reihe geschaltet sind. Die Hochspannungsausleitung der Wicklung ist mit 10 bezeichnet, der Hochspannungsanschlußpunkt mit 11. Mit 12 ist die Unterspannungswicklung bezeichnet. Die Lage 5 ist an ihrem freien Ende im dargestellten Beispiel starr mit dem Erdpunkt 13 verbunden. Der durch 14 angedeutete Isolationsabstand zwischen der Lage 5 und der Unterspannungswicklung 12 kann aus diesem Grunde relativ klein gewählt werden. Der Isolationsabstand zwischen der bei den dielektrischen Prüfungen und im Betrieb auf hohe Spannung kommenden Lage 1 nach der mit 15 bezeichneten Kesselwand des Transformators, der, wie bei Hochspannungstransformatoren üblich, mit Öl gefüllt ist, muß mit einem Abstand 16 ausgeführt werden, der im Verhältnis zu dem Isolationsabstand 14 beachtlich größer ist.In Fig. I. is in principle the structure of such a layer winding shown. With 1, 2, 3, 4 and 5 are the five layers of the high voltage winding which are connected in series by means of the diversions 6, 7, 8, 9. the The high-voltage exit of the winding is denoted by 10, the high-voltage connection point at 11. With 12, the low-voltage winding is designated. Layer 5 is at yours In the example shown, the free end is rigidly connected to the earth point 13. The through 14 indicated insulation distance between the layer 5 and the low voltage winding 12 can therefore be chosen to be relatively small. The isolation distance between which comes to high voltage during the dielectric tests and during operation Position 1 after the designated 15 wall of the transformer, which, as in High-voltage transformers common, filled with oil, must be spaced 16 are carried out, which is considerably larger in relation to the isolation distance 14 is.

Bei sehr hohen Spannungen und hohen Leistungen stellt der zwischen der Hochspannungslage 1 und der Kesselwand 15 notwendige große Isolationsabstand 16 eine erhebliche Verminderung des durch die Hochspannungswicklung ausnützbaren Raumes dar; außerdem ist für die Randfeldisolierung der Hochspannungslage 1 ein erheblicher Aufwand erforderlich.In the case of very high voltages and high powers, the between the high voltage layer 1 and the boiler wall 15 necessary large insulation distance 16 shows a considerable reduction in that which can be used by the high-voltage winding Space; in addition, the high-voltage layer 1 is used for edge field insulation considerable effort required.

Aus den erwähnten Gründen ist schon des öfteren für Transformatoren hoher Spannung und sehr großer Leistung eine Lagenwicklung in Erwägung gezogen worden, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Die höchste Betriebs- bzw. Prüfspannung besitzt hier die Lage 17; die Lagen 18, 19, 20 und 21 bauen in ihrer Hochspannungsbeanspruchung nach dem Erdpunkt 22 zu die Spannung bis auf 0 ab. Der Isolationsabstand nach der Unterspannungswicklung 23 kann auch bei dieser Wicklung mit demselben kleinen Abstand 24 ausgeführt werden, wie er in F i g. 1 finit 14 bezeichnet ist. Da nun aber die Hochspannungslage 20 ein Potential gegen Erde besitzt, das nur wenig gegen jenes der Lage 21 nach Erde angehoben ist, genügt es, wenn der Isolationsabstand 25 nach dem Kessel nur unwesentlich größer ist als der Abstand 24. Die Hochspannungslagen selbst sind durch die Umleitungen 26, 27, 28 und 29 in Serie geschaltet. Die Hochspannungsausleitung ist mit 30 bezeichnet, die Erdausleitung mit 31. Neben dem Vorzug des sehr kleinen Isolationsaufwandes nach Erde hat die in F i g. 2 dargestellte Wicklung auch noch ein sehr günstiges Stoßspannungsverhalten. - Durch einen mit der Hochspannungsausleitung verbundenen, hier nicht besonders dargestellten Steuerschirm kann das günstige Stoßspannungsverhalten der Wicklung noch weiter verbessert werden.For the reasons mentioned, it is often used for transformers high voltage and very high power a layer winding has been considered, as shown in FIG. 2 is shown. Has the highest operating or test voltage here the position 17; the layers 18, 19, 20 and 21 build in their high voltage stress after the earth point 22 to the voltage down to 0. The isolation distance after the Low-voltage winding 23 can also have the same small spacing in this winding 24, as shown in FIG. 1 is designated finite 14. But now the High-voltage layer 20 has a potential to earth that has little to that the position 21 is raised to earth, it is sufficient if the insulation distance 25 to the boiler is only slightly larger than the distance 24. The high-voltage layers themselves are connected in series by the diversions 26, 27, 28 and 29. The high voltage lead is designated with 30, the Erdausleitung with 31. In addition to the advantage of the very small Isolation effort to earth has the in F i g. 2 also shown winding a very favorable surge voltage behavior. - By one with the high-voltage line connected control screen, not specifically shown here, can benefit from the favorable surge voltage behavior the winding can be further improved.

Konstruktiv ergibt sich bei der Lagenwicklung nach F i g. 2, die als >rumlaufend geschaltete Lagenwicklung« bekannt ist, allerdings ein erheblicher Nachteil, der in der konstruktiven Ausbildung der Isolierung der Hochspannungsausleitung 30 zu sehen ist.In terms of construction, the layer winding according to FIG. 2, which as > rotating layer winding "is known, but this is a considerable disadvantage, in the structural design of the insulation of the high-voltage outlet 30 you can see.

Für die einfache Lagenwicklung nach F i g. 1 zeigt F i g. 3 die bei diesen Wicklungen übliche Lösung des Ausleitungsproblems im Prinzip. Mit 32, 33, 34, 35 und 36 sind hier wieder die Wicklungslagen mit nach dem Erdpotential 0 zu fallenden Potential wiedergegeben. Diese Lagen sind gegeneinander durch eine Lage fester Isolation, für die Wicklungslage 32 mit 37 bezeichnet, und einen darauffolgenden Ölkanal 38 isoliert. Die Lagenisolation 32 ist an den Lagenenden jeweils zur Bildung der Randfeldisolation zu rechtwinklig abgebogenen Flanschen 39 umgeformt, wobei zwischen den Flanschen benachbarter Lagen 39 und 40 durch Abstützklötze 41 ein Kreisringraum gebildet wird, aus dem das die Ölkanäle durchfließende, der Wicklungskühlung dienende Öl austreten kann. Das zwischen den Flanschen 39 und 40 austretende Kühlmittel ist in seiner Flußrichtung durch den Strömungspfeil 42 gekennzeichnet. Die Hochspannungsausleitung 43 in F i g. 3 ist in Anlehnung an F i g. 1 so gezeichnet, daß sie von der äußersten Lage 32 weg nach oben geführt ist. Die Erdungsausleitung, die in F i g. 1 die Wicklungslage 5 mit dem Endpunkt 13 verbindet und die in F i g. 3 in dem unteren nicht dargestellten Spulenteil zu denken ist, ist in F i g. 3 durch die gestrichelt wiedergegebene Ausleitung 44 dargestellt. Sie wird zwischen den Isolationsflanschen 45 und 46 der innersten beiden Wicklungslagen 35 und 36 zwischen zwei Abstützklötze 47 aus der Wicklung nach außen geführt. Sie besitzt also innerhalb des Isolationsaufbaues der Wicklung die gleiche Richtung, wie die normale Kühlmittelströmung 48 an den entsprechenden Wicklungsstellen ohne Ausleitung. Tatsächlich wird bei dieser Konstruktion die Kühlmittelströmung in dem Ausleitungsfeld zwischen zwei Abstützklötzen 47 durch die Ausleitung im Vergleich zu jener an entsprechenden anderen Stellen ohne Ausleitung nicht beeinflußt.For the simple layer winding according to FIG. 1 shows F i g. 3 the usual solution to the leakage problem with these windings in principle. With 32, 33, 34, 35 and 36, the winding layers are shown here again with the potential falling after the earth potential 0. These layers are insulated from one another by a layer of solid insulation, denoted by 37 for the winding layer 32, and a subsequent oil channel 38. The layer insulation 32 is formed at the ends of each layer to form the edge field insulation into flanges 39 bent at right angles, with support blocks 41 forming an annular space between the flanges of adjacent layers 39 and 40, from which the oil flowing through the oil channels and used for winding cooling can escape. The coolant emerging between the flanges 39 and 40 is indicated in its flow direction by the flow arrow 42. The high voltage line 43 in FIG. 3 is based on FIG. 1 drawn so that it is guided away from the outermost layer 32 upwards. The earth lead shown in FIG. 1 connects the winding layer 5 to the end point 13 and the in F i g. 3 is to be thought of in the lower coil part, not shown, is shown in FIG. 3 represented by the diversion 44 shown in dashed lines. It is guided to the outside of the winding between the insulation flanges 45 and 46 of the two innermost winding layers 35 and 36 between two support blocks 47. It therefore has the same direction within the insulation structure of the winding as the normal coolant flow 48 at the corresponding winding points without discharge. In fact, with this construction, the coolant flow in the diversion field between two support blocks 47 is not influenced by the diversion compared to that at corresponding other locations without diversion.

Die Schwierigkeiten, die der konstruktiven Durchbildung der Isolation der Hochspannungsausleitung einer umlaufend geschalteten Lagenwicklung entgegenstehen, ergeben sich aus der prinzipiellen Darstellung des Wicklungsaufbaues nach F i g. 4. Entsprechend F i g. 2 ist hier angenommen, daß die innerste Lage, hier als Doppellage 49 und 50 dargestellt, das höchste Potential gegen Erde besitzt. Diese Doppellage ist in ihrem oberen Teil durch den in der Mitte mit einem Ringkanal versehenen Doppelschirmring 51 hochspannungsmäßig abgeschlossen. Die nach Erde in ihrem Potential stetig abnehmenden weiteren Wicklungslagen sind mit 52, 53, 54 und 55 bezeichnet. Die Lagenisolation zwischen der innersten Doppellage 49 und 50 nach den nächsten beiden Lagen 52 und 53 besteht aus einer auf die Wicklung jeweils aufgewikkelten Lage festen Isoliermaterials 56, 57. Meistens wird hierfür Weichpapier gewählt. Im Randgebiet werden auch hier wieder abgewinkelte Isolierflansche, für die Doppellage 49 und 50 mit 58, 59 und 60 bezeichnet, angewendet. Auf diese Lagen festen Isoliermaterials folgen jeweils Ölkanäle 61 und 62. Das diese durchströmende Kühlmittel wird im Wicklungsrandgebiet, hier sei nur der obere Teil betrachtet, bei Durchströmung der Flanschisolation mehrmals um 90° umgelenkt. Der Weg des Kühlmittels aus dem Ölkanal 61 ist ungefähr durch den Verlauf 63 angedeutet. Die innerste, hier als Doppellage gedachte Wicklungslage kann auch als Einfachlage oder als Einfachlage mit Steuerschirm ausgeführt werden.The difficulties which stand in the way of the structural implementation of the insulation of the high-voltage outlet of a circumferentially connected layer winding result from the basic representation of the winding structure according to FIG. 4. According to FIG. 2 it is assumed here that the innermost layer, shown here as double layer 49 and 50 , has the highest potential to earth. This double layer is closed in terms of high voltage in its upper part by the double shield ring 51 provided with an annular channel in the middle. The further winding layers, whose potential is steadily decreasing towards earth, are denoted by 52, 53, 54 and 55. The layer insulation between the innermost double layer 49 and 50 after the next two layers 52 and 53 consists of a layer of solid insulating material 56, 57 wound onto the winding. Mostly soft paper is selected for this. In the peripheral area, angled insulating flanges, designated 58, 59 and 60 for the double layer 49 and 50, are also used here. These layers of solid insulating material are followed by oil channels 61 and 62. The coolant flowing through these is deflected several times by 90 ° in the winding edge area, only the upper part is considered here, when it flows through the flange insulation. The path of the coolant out of the oil channel 61 is approximately indicated by the course 63. The innermost winding layer, here as a double layer, can also be designed as a single layer or as a single layer with a control screen.

Bei einer Wicklungsanordnung nach F i g. 1 bzw. nach F i g. 3 konnten die Ausleitungen 43 und 44 mit großen Abständen an den Stellen gegenseitig hohen Potentialunterschiedes geführt werden. Hierbei wurde durch die Flansche der Wicklungsrandisolation auch eine ausreichende Unterteilung der Ölwege zwischen den Ausleitungen und den anderen Punkten großen Potentialunterschiedes erreicht. Eine derartige Unterteilung ist, wie bekannt, eine Notwendigkeit für eine wirksame Isolierung bei ölgekühlten Transformatoren hoher Betriebsspannung.With a winding arrangement according to FIG. 1 or according to FIG. 3, the leads 43 and 44 could be led out with large distances at the points of mutually high potential differences. The flanges of the winding edge insulation also achieved a sufficient subdivision of the oil paths between the outlets and the other points with a large potential difference. Such a subdivision is known to be a requirement for effective insulation in high voltage oil-cooled transformers.

Bei einer umlaufend geschalteten Lagenwicklung nach F i g. 4, bei der die Hochspannungsausleitung vom hochspannungsseitigen Wicklungsende 64 nach außen zu führen ist, ist die Aufgabe der Ausleitungsisolation wesentlich schwieriger zu lösen. Wie aus F i g. 4 ohne weiteres zu ersehen ist, ist es nicht möglich, daß die Ausleitung in den an und für sich offenen Weg des Kühlmittels verlegt wird, wie das bei F i g. 3 für die Ausleitung 44 möglich war. Es ist aus diesem Grund schon vorgeschlagen worden, die Ausleitung des Wicklungsendpunktes 64 unmittelbar symmetrisch zu den Lagenwicklungen nach außen durchzuführen. Um bei einer solchen Ausführung eine nennenswerte Isolation zwischen der Ausleitung und den doch recht nahen benachbarten Wicklungsabschnitten 54 und 55, die annähernd auf Erdpotential liegen, zu erreichen, muß eine derart durch die Flanschisolation hindurchtretende Ausleitung sehr dick mit festem Isoliermaterial eingehüllt werden. Und auch dann ergeben sich noch große freie Ölwege zwischen derartigen etwa auf Erdpotential liegenden Lagenrändern und der Ausleitung. Für sehr hohe Spannungen konnte eine derartige Konstruktion, d. h. eine solche Wicklung, nicht mit befriedigendem Aufwand verwirklicht werden.With a circumferential layer winding according to FIG. 4, in which the high-voltage lead out from the high-voltage side winding end 64 is to be led to the outside, the task of lead-out insulation is much more difficult to solve. As shown in FIG. 4 can be seen without further ado, it is not possible for the discharge to be laid in the coolant path which is open in and of itself, as is the case with FIG. 3 for the diversion 44 was possible. For this reason, it has already been proposed that the winding end point 64 should be carried out directly symmetrically to the layer windings to the outside. In order to achieve a significant insulation between the lead-out and the rather close adjacent winding sections 54 and 55, which are approximately at ground potential, a lead-out that passes through the flange insulation must be very thickly wrapped with solid insulating material. And even then there are still large free oil paths between such layer edges, which are approximately at earth potential, and the discharge. For very high voltages, such a construction, ie such a winding, could not be realized with satisfactory effort.

Die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten werden bei einer umlaufend geschalteten Lagenwicklung für Hochspannungstransformatoren hoher Leistung mit etwa rechtwinklig zu den Lagen abgebogener Flanschisolation der Lagenenden und mit aus der innersten Lage unter Abweichung von der Richtung des den Flanschen außerhalb des Ausleitungsbereiches folgenden Kühlmittelstromes etwa senkrecht zu den Flanschebenen geführter Ausleitung erfindungsgemäß dadurch umgangen, daß die Ausleitung allseitig mit voneinander mit freien Zwischenräumen verschachtelten Barrieren aus festem Isolierstoff umgeben ist, die auf der aus der Lagenisolierung gebildeten Flanschisolierung aufsitzen und auch mit dieser verschachtelt sind, wobei die das Kühlmedium führenden Wicklungskanäle und damit auch der aus der Wicklung kommende Kühlmittelstrom sich mittels der der gegenseitigen Abstützung der Barrieren dienenden Stützleisten, gegebenenfalls mittels der entsprechend verlängerten Wicklungsstützleisten, oder mittels zusätzlich eingefügter Leisten im Bereich der Ausleitungsbarrieren in die Barrierenzwischenräume fortsetzen.The difficulties outlined above are circumferential in one switched layer winding for high-voltage transformers of high power with about Flange insulation of the layer ends bent at right angles to the layers and with off the innermost position deviating from the direction of the flanges outside the coolant flow following the discharge area approximately perpendicular to the flange planes guided diversion according to the invention bypassed that the diversion on all sides with barriers made of solid insulating material interleaved with one another with free spaces is surrounded, which sit on the flange insulation formed from the layer insulation and are also nested with this, the winding channels carrying the cooling medium and thus also the coolant flow coming out of the winding by means of the mutual support of the barriers serving support strips, if necessary by means of the correspondingly extended winding support strips, or by means of additionally inserted Continue the ledges in the area of the diversion barriers into the spaces between the barriers.

In F i g. 5 ist unter Bezugnahme auf den Wicklungsaufbau nach F i g. 4 eine Möglichkeit für die Ausleitungsisolation nach der Erfindung wiedergegeben. Mit 65 ist die Hochspannungsausleitung der innersten Wicklungsdoppellage 66 und 67 dargestellt. Mit 68 und 69 ist die Lage festen Isoliermaterials auf den Wicklungslagen 66 und 67 bezeichnet. Der Flansch dieser Isolationslage trägt die Bezeichnung 70 und 71. Das an den Normalstellen vollständig zur Flanschbildung verwendete Material der Lagenisolation 68 und 69 ist im Ausleitungsbereich aber ganz, oder wie in F i g. 5 zu einem Teil zur Bildung einer Isolationsverschachtelung 72 und 73 verwendet. In diese Teile 72 und 73 sind die Barrieren 74 und 75 eingeschachtelt; mit Hilfe der Zwischenbarrieren 76 und 77 ist im vorliegenden Fall der freie Ölraum zwischen der Aus-Leitung 65 und den Barrieren 74 und 75 nochmals unterteilt. Sinngemäß wird mit der Lagenisolation 78 und 79 der nach außen folgenden Hochspannungslagen verfahren, wobei die Barrieren 80 und 81 und sinngemäß 82 und 83 eingeschaltet sind. Auch die Lagenisolation der weiter folgenden Wicklungslagen wird in ähnlicher Weise zur Verschachtelung mit weiteren Ausleitungsbarrieren benutzt. Das Kühlmittel, das durch den Ölkanal 84 der Wicklung strömt, kann nun, da dieser sich zwischen den Barrieren der Ausleitungsisolation 75 und 80 bzw. durch Öffnungen in den Barrieren 101, 102, die einen Öldurchtritt senkrecht zu den Ausleitungsbarrieren gestatten, fortsetzt, auch zwischen den Barrieren 80 und 81 und 81 und 85 weiterfließen. Die gleiche Möglichkeit ist für das Kühlmittel sämtlicher weiterer ölkanäle der Wicklung im Bereich der Ausleitungsisolation gegeben. Diese Öffnungen in den Barrierenwänden 101, 102 wird man zur Erzielung möglichst kurzer freier überschlagswege gegenseitig hochspannungsmäßig versetzen.In Fig. 5 is illustrated with reference to the winding structure of FIG. 4 shows a possibility for the lead-out isolation according to the invention. With 65 the high-voltage discharge of the innermost winding double layer 66 and 67 is shown. 68 and 69 denote the layer of solid insulating material on the winding layers 66 and 67. The flange of this insulation layer bears the designation 70 and 71. The material of the layer insulation 68 and 69 that is completely used at the normal points to form the flange is, however, whole in the discharge area, or as in FIG. 5 is used in part to form an isolation nest 72 and 73. The barriers 74 and 75 are nested in these parts 72 and 73; with the aid of the intermediate barriers 76 and 77, the free oil space between the out line 65 and the barriers 74 and 75 is subdivided again in the present case. The same procedure is followed with the layer insulation 78 and 79 of the high-voltage layers following outwards, with the barriers 80 and 81 and correspondingly 82 and 83 being switched on. The layer insulation of the subsequent winding layers is also used in a similar way for nesting with further escape barriers. The coolant flowing through the oil channel 84 of the winding can now, since it continues between the barriers of the drainage insulation 75 and 80 or through openings in the barriers 101, 102, which allow oil to pass perpendicular to the drainage barriers, also between the barriers 80 and 81 and 81 and 85 continue to flow. The same possibility is given for the coolant of all other oil channels of the winding in the area of the leakage insulation. These openings in the barrier walls 101, 102 will be mutually offset in terms of high voltage in order to achieve the shortest possible free rollover paths.

Durch die zuletzt beschriebene erfindungsgemäße Maßnahme, d. h. Anordnung von Öffnungen in den Barrierenwänden, die einen öldurchtritt senkrecht zu diesen Wänden ermöglichen, kann das Wicklungskühlmittel aus dem Bereich der Hochspannungsausleitung in den freien Ölraum an der Ausleitung bzw. des Transformators auch dann austreten, wenn im weiteren Verlauf der Ausleitung, etwa bei einer Krümmung derselben, die Kühlmittelkanäle zwischen den Barrieren nicht mehr offengehalten werden.By the measure according to the invention described last, i. H. arrangement of openings in the barrier walls that provide an oil passage perpendicular to them Allow walls, the winding coolant can be removed from the high-voltage outlet area then exit into the free oil space at the discharge line or the transformer, if in the further course of the diversion, for example with a curvature of the same, the Coolant channels between the barriers are no longer kept open.

Weitere Einzelheiten zur konstruktiven Durchbildung der in F i g. 5 dargestellten Ausführung des Erfindungsgedankens sind in F i g. 6 wiedergegeben. Sie stellt den Grundriß zu F i g. 5 dar. Mit 86 ist das Leiterpaket der Hochspannungsausleitung bezeichnet, auf dem eine Grundisolation 87 aufgebracht ist. Die Barrieren 88 und 89, deren Hauptfläche etwa mit dem Wicklungsumfang verlaufen, und die weiteren parallel dazu verlaufenden Barrieren 90, 91 usw. sind zweckmäßig U-förmig mit den senkrecht dazu verlaufenden weiteren U-förmigen Barrieren 92, 93, 94 usw. verschachtelt. Diese U-Formstücke werden zweckmäßig aus Preßspan hergestellt. Zur Sicherung der Zwischenräume zwischen den Barrieren können die Distanzleisten der Wicklungslagen beispielsweise 95 und 96 oder zusätzlich eingefügte Distanzleisten 97 und 98 verwendet werden. Zur Sicherung des Zusammenhaltes der im Grundriß kastenförmigen Ausleitungsisolierung wird man noch an geeigneten Stellen auf diese Isolierbandagen aufbringen und sie durch Isolierbänder, die um die Endwindungen der Wicklungslagen geschlungen sind (vgl. 99 und 100 in F i g. 5) in ihrer axialen Lage festhalten.Further details on the constructive implementation of the in F i g. 5 illustrated embodiment of the inventive concept are shown in FIG. 6 reproduced. It represents the floor plan to F i g. 5. The conductor package of the high-voltage exit line is designated with 86, on which a basic insulation 87 is applied. The barriers 88 and 89, the main surface of which runs approximately with the circumference of the winding, and the further barriers 90, 91 etc. running parallel thereto, are expediently nested in a U-shape with the further U-shaped barriers 92, 93, 94 etc. running perpendicular thereto. These U-shaped pieces are expediently made from pressboard. To secure the spaces between the barriers, the spacer strips of the winding layers, for example 95 and 96, or additionally inserted spacer strips 97 and 98 can be used. To secure the cohesion of the discharge insulation, which is box-shaped in plan, these insulating bandages are applied at suitable points and they are held in their axial position by insulating tapes that are looped around the end turns of the winding layers (cf. 99 and 100 in FIG. 5) .

Bei neuzeitlichen Hochspannungstransformatoren werden häufig die Hochspannungsdurchführungen nicht senkrecht auf den Transformatordeckel aufgesetzt, wobei diese Richtung im Prinzip identisch mit der Wickelachse der Spulen und damit auch mit der in F i g. 5 dargestellten Austrittsrichtung der Hochspannungsausleitung wäre, sondern die Hochspannungsdurchführungen werden häufig etwa waagerecht vorgesehen. Das bedingt eine Richtungsänderung der Hochspannungsausleitung, nachdem diese die Wicklung verlassen hat. Auch die anschließende Ausleitungsstrecke wird man dabei mit einer etwa kastenförmigen Isolierung, allerdings ohne Kanäle für die Kühlmittelführung, versehen. Den Übergang zwischen den beiden Ausleitungsstrecken wird man dabei hochspannungsmäßig verschachteln.The high-voltage bushings are often used in modern high-voltage transformers not placed vertically on the transformer cover, this direction in Principle identical to the winding axis of the bobbins and thus also to that in FIG. 5 would be the exit direction of the high voltage exit, but the High-voltage bushings are often provided approximately horizontally. That requires a change in direction of the high voltage exit after they leave the winding Has. The subsequent diversion section is also made with an approximately box-shaped Provide insulation, but without channels for the coolant supply. The transition between the two diversion sections one will interleave in terms of high voltage.

Soweit in der Beschreibung von Kühlmitteln in der Wicklung des Transformators oder auch in der Ausleitungsisolation die Rede war, wurde dafür auch Kühlöl gesetzt, da die meisten Transformatoren, insbesondere solche für hohe Spannung, heute mit Öl gefüllt sind. Grundsätzlich ist die Erfindung aber für jedes beliebige flüssige oder gasförmige Kühlmedium anwendbar. Als flüssiges Isolier- und Kühlmedium wird heute vielfach Clophen verwendet, als gasförmiges außer Luft auch Schwefelhexafluorid und andere.So much for the description of coolants in the winding of the transformer or in the lead insulation, cooling oil was also used, as most transformers, especially those for high voltage, use today Oil are filled. In principle, however, the invention is applicable to any liquid or gaseous cooling medium can be used. As a liquid insulating and cooling medium today Clophen is widely used, as a gaseous sulfur hexafluoride as well as air and other.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Umlaufend geschaltete Lagenwicklung für Hochspannungstransformatoren großer Leistung mit etwa rechtwinklig zu den Wicklungslagen abgebogener Flanschisolation der Lagenenden und mit aus der innersten Lage unter Abweichung von der Richtung des den Flanschen außerhalb des Ausleitungsbereiches etwa folgenden Kühlmittelstromes etwa senkrecht zu den Flanschebenen geführter Ausleitung, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Ausleitung allseitig mit voneinander mit freien Zwischenräumen verschachtelten Barrieren (F i g. 5: 72, 73, 75, 76, 77, 80) aus festem Isolierstoff umgeben ist, die auf der aus der Lagenisolierung gebildeten Flanschisolierung aufsitzen und auch mit dieser verschachtelt sind (72, 73), und daß die das Kühlmedium führenden Wicklungskanäle sich mittels der der gegenseitigen Abstützung der Barrieren dienenden Stützleisten, gegebenenfalls mittels der entsprechend verlängerten Wicklungsstützleisten (95, 96) oder mittels zusätzlich eingefügter Leisten (97, 98) im Bereich der Ausleitungsbarrieren (F i g. 5 zwischen 75 und 80) in die Barrierenzwischenräumefortsetzen. Claims: 1. Circumferential layer winding for high-voltage transformers of high power with flange insulation of the layer ends bent approximately at right angles to the winding layers and with the outflow from the innermost layer deviating from the direction of the coolant flow following the flanges outside the discharge area approximately perpendicular to the flange planes, thereby gekennz eich -net that the discharge is surrounded on all sides with barriers (Fig. 5: 72, 73, 75, 76, 77, 80) nested with one another with free spaces between them, made of solid insulating material, which sit on the flange insulation formed from the layer insulation and are also nested with this (72, 73), and that the winding channels carrying the cooling medium are connected by means of the support strips serving to mutually support the barriers, possibly by means of the correspondingly lengthened winding support strips (95, 96) or by means of additionally inserted strips (97, 98 ) in the B area of escape barriers (F i g. 5 between 75 and 80) into the barrier spaces. 2. Lagenwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Barrieren (80, 81) der Ausleitungsisolierung Öffnungen (101, 102) vorgesehen sind, die eine Kühlmittelströmung senkrecht zu den Ebenen der Barrieren ermöglichen. 2. Layer winding according to claim 1, characterized in that openings (101, 102) are provided in the barriers (80, 81) of the discharge insulation, which allow a coolant flow perpendicular to the planes of the barriers. 3. Lagenwicklung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Ausleitungsstrecke mit Kühlmittelführung eine weitere ebenfalls mit Isolierbarrieren versehene kühlmittelfreie Ausleitungsstrecke folgt, deren Barrieren mit denen der ersten Strecke hochspannungsmäßig überlappt sind (F i g. 5 und 6). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1087 263, 1003346.3. Layer winding according to claim 1 and 2, characterized in that in the connection to the diversion section with coolant flow another one, also with insulating barriers provided coolant-free diversion section follows, whose barriers match those of the first stretch are overlapped in terms of high voltage (F i g. 5 and 6). Considered Publications: German Auslegeschriften No. 1087 263, 1003346.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1003346B (en) * 1955-03-04 1957-02-28 Transform Roentgen Matern Veb High-voltage transformer with single-pole, double-concentric, layer-wise winding at core potential
DE1087263B (en) * 1957-10-30 1960-08-18 Westinghouse Electric Corp transformer

Patent Citations (2)

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