DE2235334C2

DE2235334C2 - Umschaltbare Wicklung für Transformatoren oder Drosselspulen

Info

Publication number: DE2235334C2
Application number: DE19722235334
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 7312 Kirchheim Altmann; Klaus Ing.(grad.) 7315 Weilheim Seeliger
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1972-07-19
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1982-06-03
Also published as: DE2235334A1

Description

Die Erfindung betrifft eine umschaltbare Wicklung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Umschaltba- Jü re Wicklungen dieser Art bestehen aus zwei axial aneinander gereihten Hälften einer Hauptwicklung, um axiale Unsymmetrien gegenüber einer zweiten koaxialen Wicklung des Transformators zu vermeiden. Die Anzapfspulen zur stufenweisen Umschaltung der Spannungsbereiche in den beiden aneinanderstoßenden Rändern der Spulenhälften sind dabei etwa in der axialen Mitte angeordnet. Eine solche Ausführung ist beispielsweise in Küchler »Die Transformatoren«, Springer-Verlag 1956, Seite 195 bis 205, insbesondere Abb. 164b, dargestellt.

Bei dieser Anordnung treten Schaltzustände auf, bei welchen die axiale Mitte des Durchflutungsbelags der Wicklung aus der geometrischen Mitte verschoben ist, so daß im Kurzschlußfalle erhebliche axiale Schubkräfte ⁴S zwischen den korrespondierenden Wicklungen auftreten. Zur Abhilfe wird in der zitierten Literaturstelle ein Doppelmittenumsteller gemäß Abb. S64c vorgeschlagen, der eine Reduzierung der Schubkräfte bewirkt. Ein derartiger Doppelmittenumsteller hat gegenüber dem so üblichen Umsteller die doppelte Anzahl von Kontakten sowie die doppelte Mechanik zum Umschalten. Beides ist der Abnutzung und einer nie zu vermeidenden Störanfälligkeit unterworfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die axialen Schubkräfte bei in zwei Hälften axial unterteilter Wicklung für Transformatoren oder Drosselspulen mit in der Mitte angeordneten Schalt- und Anzapfspulen weitgehend zu vermindern. In Anbetracht der immer höher werdenden Kurzschlußleistungen der Netze, die &o an die Betriebsmittel der Netze, darunter auch die Transformatoren und Drosselspulen, erhöhte Festigkeitsanprüche im Kurzschlußfalle stellen, wird durch die erfolgreiche Lösung dieser Aufgabe beträchtlich an Betriebssicherheit gewonnen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eine Anzapfwicklung radial innerhalb der anderen angeordnet ist.

Durch diese Anordnung der Spulen wird die axiale Unsymmetrie der Durchflutungsteile der gesamten Wicklung auch in jedem Schaltzustand der Anzapf- bzw. Schaltspulen auf ein Minimum beschränkt, so daß die im Quadrat von der Kurzschlußstromstärke abhängigen axialen Schubkräfte um ein Viefaches gegenüber der bekannten Anordnung vermindert werden.

F i g. 1 gibt die bekannten Ausführungen wieder, wobei F i g. 1 a und 1 b Anordnungen mit Anzapfwicklungen an den in der Mitte aneinanderstoßenden Enden der zweigeteilten Hauptwicklung und Fig. Ic eine Anordnung mit dem erwähnten Doppelmittenumsteller zeigen.

In der Zeichnung werden in den Fig.2 bis 8 Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand insgesamt in Gießharz eingegossenen Wicklungen erläutert. Dieselben Prinzipien sind auch auf anders aufgebaute Spulen und auf nicht in Gießharz eingegossene Wicklungen anwendbar.

Fig.2 zeigt eine in Gießharz 1 eingegossene Hauptwicklung mit im dargestellten Beispiel aus jeweils zwei oben und zwei unten angeordneten Spulen 2, die je in Reihe geschaltet sind. Im Mittenbereich zwischen den beiden Hälften der Hauptwicklung aus den Spulen 2 sind Anzapfwicklungen 3 mit den herausgeführten Anzapfungen 4 angeordnet. Gemäß dem Erfindungsgedanken liegen die beiden jeweils einer Hälfte der Hauptwicklung zugehörenden Anzapfwicklungen 3 radial, koaxial übereinander.

Besteht die Hauptwicklung als Oberspannungswicklung aus einer so großen Zahl einzelner in Reihe geschalteter Spulen 2, daß zwei Spulen die Anzapfwindungen nicht aufnehmen können, so ist es zweckmäßig, die Anzapfwicklungen 3 in der Mitte im gleichen oder ähnlichen Rhythmus wie die Spulen 2 axial zu unterteilen (F ig. 3).

Um eine Symmetrierung der den einzelnen Anzapfwicklungen 3 zugeordneten Induktivitäten und Widerstände zu erreichen, ist es weiter zweckmäßig, die axial und radial in die Teilspulen 3a und 3b unterteilten Anzapfwicklungen 3 gemäß Fig. 4 in der Mitte auszukreuzcn.

In F! g. 5 ist weiter gezeigt, wie bei mehreren kleinen Anzapfstufen eine weitere radiale Unterteilung der radial, koaxial übereinanderliegenden Anzapfwicklungen 3 erreichbar ist.

Die anhand der F i g. 3 und 4 erläuterte Verteilung der Anzapfwicklungen 3 auf je zwei Spulen kann durch Vergrößern der Spulenbreite gegenüber der Breite der Spulen 2 vermieden werden, weil die in der Breite veränderte Spule entsprechend mehr Windungen aufnehmen kann (Fig.6). Außerdem kann mit dieser Anordnung eine bessere Ausnutzung des Wickelraumes im Bereich der Anzapfwicklungen 3 verbunden werden.

Wird insbesondere zur Herstellung der Spulen 2 als Leitermaterial ein Folienband verwendet, dessen Breite der jeweiligen Spulenbreite entspricht, so können die eben beschriebenen Vorteile bei den Anzapfwicklungen 3 durch eine von den in den Spulen 2 gewählte abweichende Foliendicke und -breite erreicht werden. Eine bessere Ausnutzung des Wickelraumes ergibt sich auch, wenn die Anzapfwicklungen 3, wie es die F i g. 7 und 8, dabei die Fig.8 mit Auskreuzung, zeigen, schmaler als die Normalspulen ausgeführt werden, weil die Anzapfwicklungen 3 dann nur der Aufnahme der Anzapfwindungen dienen.

Bei Anwendung der Erfindung, d. h. Anordnung der Anzapfwicklungen in der Mitte zwischen den Hälften

lauptwicklung radial, koaxial übereinander, wird )genannte »Durchflutungsloch« bei den verschiei Schaltzuständen Symmetrien und damit die im chlußfall auftretenden axialen Schubkräfte erheb- :rminderL

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umschaltbare Wicklung für Transformatoren oder Drosselspuren mit einer zweigeteilten Hauptwicklung und mit zwei in der axialen Mitte angebrachten Anzapfwicklungen, von denen jede mit einer anderen Hälfte der Hauptwicklung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Anzapfwicklung (3) radial innerhalb der anderen Anordnet ist

2. Umschaltbare Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anzapfwicklung (3) in zwei oder mehrere axial aneinandergereihte Teilspulen (3a, 3b) unterteilt ist, wobei die Teilspulen (3a, 3b) der beiden Anzapfwicklungen (3) koaxial, radial sich deckend angeordnet sind.

3. Umschaltbare Wicklung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teiispulen (3a, 3b) ausgakreuzt sind derart daß jede Anzapfwicklung (3) mit mindestens einer Teilspule (3a bzw. 3b) radial innerhalb und mit mindestens einer Teilspuel (3a bzw. 3b) radial außerhalb der anderen Anzapfwicklung (3) liegt.