DE19919066A1

DE19919066A1 - Single or twin layer winding for high voltage transformer or coil, has individual turns of winding inclined at specific winding angle with respect to winding axis of core and arranged in parallel with one another with partial overlap

Info

Publication number: DE19919066A1
Application number: DE1999119066
Authority: DE
Inventors: Benjamin Weber; Karl Zillmann; Thomas J Lanoue; Harald Jounger
Original assignee: ABB T&D Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-02

Abstract

The winding consists of an electrical conductor (3) coated with band shaped insulation material (4) or two separate band shaped foils e.g. a conductor foil and an insulation foil, wrapped such that individual turns of the winding are inclined at a specific winding angle (W1) with respect to the winding axis (2) of a core (1) and are arranged in parallel with one another with partial overlap.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wicklung für einen Transformator oder eine Spule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a winding for a transformer or a coil according to the preamble of claim 1.

Es ist allgemein bekannt, mit einem elektrischen Leiter beschichtetes, bandförmiges Isolationsmaterial oder zwei separate Folien - eine Leiterfolie und eine Isolationsfolie - zu einer sogenannten Folienwicklung zu wickeln, um derart beispielsweise eine für Hochspannungsanwendungen geeignete Scheibenwicklung herzustellen. Bei einer sol chen Scheibenwicklung wird das mit dem elektrischen Leiter beschichtete, bandförmige Isolationsmaterial mit einer vorgegebenen Anzahl direkt übereinander geschichteter Windungen um einen Wicklungskern gewickelt. Das mit dem elektrischen Leiter be schichtete Isolationsmaterial ist parallel zur Wicklungsachse des Wicklungskerns ange ordnet.It is generally known to have a band-shaped one coated with an electrical conductor Isolation material or two separate foils - a conductor foil and an insulation foil - to wind a so-called film winding, such as one for To produce high-voltage applications suitable disc winding. With a sol Chen disc winding is the band-shaped coated with the electrical conductor Insulation material with a predetermined number of layers directly stacked on top of each other Turns wound around a winding core. The be with the electrical conductor layered insulation material is parallel to the winding axis of the winding core arranges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wicklung für einen Transformator oder eine Spule der eingangs genannten Art anzugeben, die universell eine oder mehrere Lagen aufweisen kann. The invention has for its object a winding for a transformer or specify a spool of the type mentioned that universally one or more Can have layers.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungs gemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is fiction, in connection with the features of the preamble solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die vorge schlagene Wicklung in gewünschter körperlicher Raumform - beispielsweise in Zylin derform mit vorgegebener Länge und vorgegebenem Durchmesser - unter Vorgabe eines geeigneten, gegenüber der Wicklungsachse geneigten Wicklungswinkels mit ei ner oder mehreren Lagen realisiert werden kann.The advantages that can be achieved with the invention are in particular that the pre- beating winding in the desired physical shape - for example in Zylin shape with given length and given diameter - by default a suitable, with respect to the winding axis inclined winding angle with egg one or more layers can be realized.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.Further advantages are evident from the description below.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich net.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims net.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is described below with reference to the embodiment shown in the drawing Examples explained. Show it:

Fig. 1 eine einlagige Wicklung, Fig. 1 is a single-layer winding,

Fig. 2 eine zweilagige Wicklung. Fig. 2 is a two-layer winding.

In Fig. 1 ist eine einlagige Wicklung dargestellt. Die Wicklung ist um einen Wicklungs kern 1 mit Wicklungsachse 2 gewickelt. Die Wicklung ist aus einem bandförmigen, mit einem elektrischen Leiter 3 beschichteten, folienförmigen Isolationsmaterial 4 ausgebil det. Alternativ hierzu können auch zwei separate, bandförmige Folien - eine Leiterfolie und eine Isolationsfolie - eingesetzt sein. Die einzelnen Windungen der Wicklung sind um einen vorgegebenen Wicklungswinkel ∝_W1 gegenüber der Wicklungsachse 2 ge neigt und parallel zur Richtung der Wicklungsachse 2 nebeneinander angeordnet.In Fig. 1, a single-layer winding is shown. The winding is wound around a winding core 1 with a winding axis 2 . The winding is ausgebil det from a tape-shaped, with an electrical conductor 3 coated, film-shaped insulation material 4 . Alternatively, two separate, ribbon-shaped foils - a conductor foil and an insulation foil - can also be used. The individual turns of the winding are at a predetermined winding angle α tends ge _W1 with respect to the winding axis 2 and parallel to the direction of the winding axis 2 adjacent.

Wie gut zu erkennen ist, ergibt sich eine Diagonal-Wicklung mit einer vorgeschriebenen Anzahl nebeneinander angeordneter, jeweils um den Wicklungswinkel ∝_W1 geneigter und sich in relativ großem Maß überdeckender Windungen, deren Unterkanten jeweils den Wicklungskern 1 berühren. Die Höhe der Wicklung wird bestimmt durch die Breite des bandförmigen Isolationsmaterials 4 und durch den beim Beispiel gemäß Fig. 1 re lativ steilen Wicklungswinkel ∝_W1 gegenüber der Wicklungsachse 2. Die Länge der Wicklung wird bestimmt durch die Anzahl der Windungen.As can be clearly seen, the result is a diagonal winding with a prescribed number of windings arranged next to one another, each inclined by the winding angle ∝ _W1 and overlapping to a relatively large extent, the lower edges of which in each case touch the winding core 1 . The height of the winding is determined by the width of the band-shaped insulation material 4 and by the relatively steep winding angle ∝ _{W1 in} relation to the winding axis 2 in the example according to FIG. 1. The length of the winding is determined by the number of turns.

In Fig. 2 ist eine zweilagige Wicklung dargestellt. Die Wicklung ist um einen Wicklungs kern 5 mit Wicklungsachse 6 gewickelt. Die Wicklung ist wiederum aus einem bandför migen, mit einem elektrischen Leiter 7 beschichteten, folienförmigen Isolationsmaterial 8 ausgebildet. Alternativ hierzu können auch zwei separate, bandförmige Folien - eine Leiterfolie und eine Isolationsfolie - eingesetzt sein. Die erste Lage der Wicklung ist um einen vorgegebenen Wicklungswinkel ∝_W2 gegenüber der Wicklungsachse 6 geneigt. Wie gut zu erkennen ist, ergibt sich eine Diagonal-Wicklung mit einer vorgeschriebenen Anzahl nebeneinander parallel zur Richtung der Wicklungsachse angeordneter, jeweils um den Wicklungswinkel ∝_W2 geneigter und sich nur geringfügig überdeckender Win dungen, wobei die Unterkanten der Windungen der ersten Lage jeweils den Wicklungs kern 5 berühren.In FIG. 2, a two-layer winding is shown. The winding is wound around a winding core 5 with a winding axis 6 . The winding is in turn made of a band-shaped, coated with an electrical conductor 7 , film-shaped insulation material 8 . Alternatively, two separate, ribbon-shaped foils - a conductor foil and an insulation foil - can also be used. The first layer of the winding is inclined by a predetermined winding angle ∝ _W2 with respect to the winding axis 6 . As can be clearly seen, there is a diagonal winding with a prescribed number of windings arranged next to one another parallel to the direction of the winding axis, each inclined by the winding angle ∝ _W2 and only slightly overlapping, with the lower edges of the windings of the first layer each of the windings Touch core 5 .

Da beim Beispiel gemäß Fig. 2 die im wesentlichen durch den relativ flachen Wick lungswinkel ∝_W1 bestimmte Höhe einer Lage der Wicklung relativ gering ist, eignet sich die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform besonders gut zur Bildung einer mehrlagigen Wicklung, beispielsweise zur Bildung einer zweilagigen Wicklung mit einer ersten Lage 9 und einer zweiten Lage 10. Die erste Lage 9 weist den bereits vorstehend erwähnten Wicklungswinkel ∝_W2 gegenüber der Wicklungsachse 6 auf, während der Wicklungswin kel der zweiten Lage 10 ∝_W3 beträgt, wobei vorzugsweise gilt:
Since the height of a layer of the winding determined by the relatively flat winding angle ∝ _W1 in the example according to FIG. 2 is relatively small, the embodiment shown in FIG. 2 is particularly suitable for forming a multi-layer winding, for example for forming a two-layer one Winding with a first layer 9 and a second layer 10 . The first layer 9 has the above-mentioned winding angle ∝ _W2 with respect to the winding axis 6 , while the winding angle of the second layer is 10 ∝ _W3 , preferably:

∝_W3 = 180° - ∝_W2.∝ _W3 = 180 ° - ∝ _W2 .

Bei erhöhter Anforderung an die Spannungsfestigkeit ist vorzugsweise eine zusätzliche Isolationsschicht zwischen den einzelnen Lagen eingebracht. If there is an increased requirement for dielectric strength, there is preferably an additional one Insulation layer introduced between the individual layers.

Selbstverständlich sind Ausführungsformen realisierbar, bei denen mehr als zwei La gen vorgesehen sind.Of course, embodiments are realizable in which more than two La conditions are provided.

Claims

1. winding for a transformer or a coil, in which with an electrical conductor ( 3 , 7 ) coated, band-shaped insulation material ( 4 , 8 ) or two separate, band-shaped foils - a conductor foil and an insulation foil - wound into a foil winding is or are characterized in that the individual windings of the winding are inclined by a predetermined winding angle (∝ _W1 , ∝ _W2 , ∝ _W3 ) relative to the winding axis ( 2 , 6 ) of the winding core ( 1 , 5 ) and parallel to the direction the winding axis are arranged side by side with partial overlap.

2. Winding according to claim 1, characterized by a single-layer training with a relatively steep winding angle (∝ _W1 ).

3. Winding according to claim 1, characterized by a two- or more-layer design, each with relatively flat winding angles (∝ _W2 , ∝ _W3 ).