DE1439450C - Mit einem Gießharzmantel umgossene elektrische Wicklung - Google Patents

Description

3 4

die als Leiterisolation bei der in der deutschen wandler, ist die Erfindung überall dort mit Vorteil Patentschrift 749 245 beschriebenen Stromwandler- anwendbar, wo eine mit einem Gießharzmantel allwicklung benutzt werden; denn diese bekannte seitig zu umgießende elektrische Wicklung hohen Leiterisolation enthält außer einer wenig wärmefesten Strombelastungen und somit hohen thermischen BeKunststoffolie eine unmittelbar auf den Leiter aufge- 5 anspruchungen ausgesetzt ist.

brachte, auch bei 300° C beständige Zwischenschicht, In der Zeichnung zeigen zur Erläuterung der

die aus Faserstoffen gesponnen und daher nicht Erfindung Fig. 1 und 2 ein erstes Ausführungs-

gießharzabweisend ist. beispiel und F i g. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die bei bekannten Leiterisolationen auftretenden In Fig. 1 ist schematisch eine Wicklung nach der

Schwierigkeiten sind beim Erfindungsgegenstand in io Erfindung als Ganzes dargestellt, in F i g. 2 stark

einfacher Weise durch die zweifache Bandagierung vergrößert ein Stück Wicklungsleiter der Wicklung

des Litzenleiters beseitigt: nach Fig. 1. Dabei ist 3 der Litzenleiter, 4 die erste

Für die erste Bandage wird eine Folie verwendet, Bandage, 5 die zweite Bandage, 6 ein klebfähiger

die die erste der beiden Bedingungen, die hohe innenseitiger Belag der Bandage 5, und 7 ein elek-

"Wärmefestigkeit erfüllt und gießharzabweisend ist, 15 irisch leitender außenseitiger Belag der Bandage 5.

und für die zweite Bandage wird eine Folie verwendet, Die in F i g. 1 gestrichelt eingezeichneten Linien 8 im

die die zweite der beiden Bedingungen, die gute Gießharzmantel 2 deuten an, daß der Gießharzmantel

Verbindbarkeit mit Gießharzen erfüllt und zusätzlich in zwei Arbeitsstufen hergestellt ist: Zuerst ist der

das Litzenseil gegen das Eindringen von Gießharz innere Teil des Gießharzmantels 2 in Form eines

mitschützt. 20 Spulentragkörpers gegossen worden, dessen Flansch-

Zusammenfassend kann also festgestellt werden: ränder mit den gestrichelten Linien 8 angedeutet

Der Aufbau des Litzenleiters gewährleistet nach dem sind, dann, nachdem der Spulentragkörper min-

Verguß eine freie Beweglichkeit der einzelnen Litzen- destens schon weitgehend ausgehärtet ist und nicht

drähte und verhindert auch beim Härtevorgang das mehr nennenswert schrumpft, ist die Wicklung 1 auf

Entstehen von inneren mechanischen Spannungen im 25 ihn aufgewickelt worden, und schließlich ist die

Gießharzmantel. Der Litzenleiter, z. B. ein Preßseil, Wicklung 1 samt dem Spulentragkörper außen so mit

ist beim Erfindungsgegenstand durch die ihn umge- Gießharz umgössen worden, daß sich die hierbei hin-

benden Folienbandagen und das eingeschlossene zugegossene Gießharzmasse an den Linien 8 fugenlos

Luftpolster noch so kompressibel, daß zusätzliche mit dem vorgegossenen Spulentragkörper ver-

Schrumpfkräfte und zusätzliche thermische Bean- 30 bunden hat.

spruchungen aufgenommen werden können. Gleich- F i g. 3 zeigt die Erfindung am Beispiel eines

zeitig wird durch die gewählte Abstufung der Leiter- Kleinstromwandlers. Ein ringförmiger Bandkern 9

isolation des Litzenleiters ein Höchstmaß an ther- ist in bekannter Weise mit einer Sekundärwicklung

mischer Festigkeit der Wicklung nach der Erfindung 10 umgeben, auf den eine einlagige Primärwicklung

erreicht, die auch Netzkurzschlüssen gewachsen ist. 35 H aufgebracht ist. Das Ganze ist mit einem Gieß-

Die für die beiden Bandagen zu verwendende Folie harzmantel 12 umgössen. Zwischen den beiden

kann vorzugsweise in Bandform verarbeitet werden. Wicklungen 10 und 11 ist eine gießharzdichte

Die für die zweite Bandage zu verwendende Folie Bandage 13 angeordnet. Diese kann vorteilhaft eine

kann auf ihrer der ersten Bandage zugekehrten Seite zweifache Bandage aus Polykarbonatfolie sein. Dabei

vorteilhaft einen klebfähigen Belag aufweisen, damit 40 wird zweckmäßig die zweite Bandage aus unterseitig

sie leicht und dicht auf die erste Bandage aufgebracht klebfähiger Folie hergestellt, damit sie auf der ersten

werden kann. Wenn die Wicklung nach der Erfin- Bandage gut haftet. Die Primärwicklung 11 aber

dung im Betriebszustand an Hochspannungspotential wird wiederum, wie die Wicklung 1 in Fig. 1, aus

zu liegen kommt und in bekannter Weise mit einer einem doppelt folienbandagierten Litzenleiter ge-

an dem Hochspannungspotential der Wicklung 45 wickelt, wobei auch hier die doppelte Folienbandage

liegenden metallischen Abschirmung versehen werden in der gleichen Weise aufgebaut wird, wie es oben

soll, so kann für die zweite Bandage eine Folie ver- bei F i g. 1 erläutert ist. Ferner kann auch in F i g. 3

wendet werden, die an ihrer dem Gießharzmantel zu- die äußere Bandage 5 (Fig. 2) einen klebfähigen

gekehrten Seite einen elektrisch leitenden Belag Innenbelag 6 aufweisen. Ein elektrisch leitender

aufweist, beispielsweise einen Graphitbelag oder 50 Außenbelag 7 (in Fi g. 2) der Bandagefolie 5 da-

einen aufgedampften Metallbelag; es erübrigt sich gegen kann in F i g. 3 fortgelassen werden, da eine

■dann, eine besondere Metallabschirmung vorzusehen. metallische Abschirmung nur bei Hochspannungs-

Außer für Meßwandler, insbesondere Strom- geräten erforderlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 ■ ■ ■■ 2 ■■·■■■■■ allseitig umgossenen, mehr als eine Windung eines Patentansprüche: ·, bandagierten Leiters aufweisenden elektrischen Ringwicklung, insbesondere bei Meßwandlern, erfindungs-

1. Mit einem Gießharzmantel allseitig um- gemäß dadurch erreicht, daß sie bei an sich bekannter gossene, mehr als eine Windung eines banda- 5 Verwendung einer mehrlagigen Kunststoffoliengierten Leiters aufweisende elektrische Ringwick- bandagierung eines Leiters aus einem doppelt lung, insbesondere für Meßwandler, dadurch folienbandagierten Litzenleiter gewickelt ist, wobei gekennzeichnet, daß sie bei an sich be- die erste Folienbandage aus einer gegen kurzzeitige kannter Verwendung einer mehrlagigen Kunst- Erhitzung auf mehr als 300° C widerstandsfähigen stoffolienbandagierung eines Leiters aus einem io organischen Folie, insbesondere einer Folie aus doppelt folienbandagierten Litzenleiter gewickelt Polytetrafluoräthylen, und die zweite Folienbandage ist, wobei die erste Folienbandage aus einer aus einer weniger wärmefesten, sich mit Gießharz gut gegen kurzzeitige Erhitzung auf mehr als 300° C verbindenden Folie, insbesondere einer Folie aus widerstandsfähigen organischen Folie, insbe- Polykarbonat, besteht.

sondere einer Folie aus Polytetrafluoräthylen, 15 Eine solche Wicklung ist wesentlich einfacher und und die zweite Folienbandage aus einer weniger leichter herstellbar als eine mit einem elastischen wärmefesten, sich mit Gießharz gut verbindenden Polster zu versehende Wicklung. Die Erfindung Folie, insbesondere einer Folie aus Polykarbonat, beruht auf folgenden Überlegungen:

besteht. . . . Als Litzenleiter wird bei der Wicklung nach der ,·

2. Wicklung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 Erfindung vorzugsweise ein Litzenseil aus Kupfer kennzeichnet, daß die zweite Folienbandage ein od. dgl. verwendet, z. B. ein Preßseil, dessen Einzelin an sich bekannter Weise mit einem klebfähigen drähte einen Durchmesser in der Größenordnung von j Belag versehenes Band ist und diesen Belag auf 0,3 mm aufweisen. Bei einem Preßseil beträgt der (I ihrer der ersten Folienbandage zugekehrte Seite wirksame Kupferquerschnitt trotz des Pressens nur . "' aufweist. 25 etwa 70... 80 % des Seilquerschnittes. Wenn der

3. Wicklung nach Anspruch 1 und 2, dadurch Gießharzmantel schrumpft, so ist im Preßseil, wenn j gekennzeichnet, daß die zweite Folienbandage an es nicht mit Gießharz gefüllt wird, immer noch ge- j ihrer dem Gießharzmantel zugekehrten Seite mit nügend Bewegungsmöglichkeit der einzelnen Litzen- i einem elektrisch leitenden Belag versehen ist. drähte vorhanden, um den Schrumpfdruck aufzu-

30 fangen. ;

Die Verwendung eines Litzenleiters statt eines ;

massiven Leiters genügt aber zum Herstellen einer

betriebssicheren Wicklung allein für sich noch keineswegs. Daß der Litzenleiter vor dem Wickeln irgend-

Es ist bekannt, elektrische Wicklungen allseitig mit 35 eine Leiterisolation aufweisen muß, um die einzelnen einem Gießharzmantel zu umgießen. Gießharze, bei- Wicklungswindungen gegeneinander zu isolieren, ist spielsweise Aethoxylinharze, sind Harze, die bei selbstverständlich. Es ist aber keineswegs gleichgültig, Härterzusatz ohne stoffliche Ausscheidungen aus- von welcher Art die Leiterisolation ist. Die Leiterhärten. Da die Gießharze beim Aushärten schrumpfen, isolation muß einerseits, insbesondere bei Wickdrückt ein auf eine Wicklung aufgebrachter Gießharz- 40 lungen mit hoher thermischer Beanspruchung, gegen mantel die Wicklung fest zusammen, und es ent- hohe Temperaturen widerstandsfähig sein, andererstehen erhebliche mechanische Spannungen in dem seits muß sie das Eindringen von Gießharz in den Gießharzmantel und in der Wicklung. Durch diese Seilverband verhindern. Die sich in der Wicklung Spannungen können Risse im Gießharzmantel auf- bildende Stromwärme geht zwar über die Leiter- J treten, wenn nicht besondere Vorsichtsmaßnahmen 45 isolation in den Gießharzmantel über und wird von ^ dagegen getroffen werden. Besonders können die diesem an die umgebende Raumluft abgegeben; bei mechanischen Spannungen dann zur Rißbildung kurzer hoher thermischer Beanspruchung der Wickführen, wenn eine mit einem Gießharzmantel ver- lung aber staut sich die Wärme kurzzeitig in dem sehene Wicklung im Betrieb hohen elektrischen Wicklungsleiter und seiner Leiterisolation, so daß die Strombelastungen und damit einer hohen thermischen 5° Leiterisolation kurzzeitig einer erheblich größeren Beanspruchung und erheblichen Volumenänderungen thermischen Beanspruchung ausgesetzt ist als beim ausgesetzt wird. Dauerbetriebszustand. Bei Kurzschlußbeanspruchung

Zur Verhütung der Rißbildung ist es bekannt, von Meßwandlerwicklungen beispielsweise können zwischen der Wicklung und dem Gießharzmantel ein kurzzeitig Temperaturen des Leiters und somit auch Polster aus einem elastischen Werkstoff einzufügen, 55 der Leiterisolation von mehr als 300° C auftreten, das den Schrumpfdruck des Gießharzes auffängt und denen die Leiterisolation gewachsen sein muß.
von der Wicklung abhält (deutsche Patentschrift Eine Textilbandage als Leiterisolation beispiels-

652 644). Es ist auch bekannt, den Wicklungsdraht weise würde schon deshalb unbrauchbar sein, da sie der Wicklung mit einer Polsterhülle zu umgeben das mit ihr beim Umgießen in Berührung kommende (Patentanmeldung L 9451 VIII c/21 g, bekanntge- ^6o Gießharz durchlassen und in den Litzenleiter einmacht am 26. 3. 1953). Alle bekannten Maßnahmen dringen lassen würde. Isolierstoffe, die die beiden sind aber mehr oder minder aufwendig und teuer, vorgenannten Bedingungen gleichzeitig erfüllen, sind sie bedingen auch größere Außenmaße der umman- bislang nicht bekannt. Es sind zwar als Leiter- _: telten Wicklung. isolation Kunststoffolien bekannt, aber nur solche,

Die Erfindung gibt eine Wicklung mit Gießharz- ⁶5 die entweder nur die eine oder nur die andere der ummantelung an, bei der der Gießharzmantel auch beiden genannten Bedingungen erfüllen; es gibt noch ohne elastische Polster rißfrei und betriebssicher keine Kunststoffolie, die beide Bedingungen gleichbleibt. Dies wird bei einer mit einem Gießharzmantel zeitig erfüllt. Dies gilt auch für die Kunststoffolien,