DE2341443A1

DE2341443A1 - Transformator mit geschlossenem wicklungsgehaeuse

Info

Publication number: DE2341443A1
Application number: DE19732341443
Authority: DE
Inventors: Karl Erik Sporre
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1972-08-30
Filing date: 1973-08-16
Publication date: 1974-03-14
Also published as: SE366420B; CH557583A; GB1432212A

Description

Patentanwälte ' · '

t I

Dipl.-Ing. Helmut Miesling ! 63 Giessen 23.7.1973

Dipl.-Ing. Richard Schlee Bismarckstrasse 43

Dr.-Ing. Joachim Boecker ^{Telefon: C0641>
71(>19}

Boe/K 11.665 ·

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Transformator mit geschlossenem Wicklungsgehäuse

Die Erfindung betrifft einen Transformator mit primären und sekundären Wicklungen, sowie einem oder mehreren Eisenkernen, die zumindest einen Teil der genannten Wicklungen tragen, wobei die Eisenkerne und die von diesen getragenen Wicklungen in einem geschlossenen Gehäuse aus Isoliermaterial untergebracht sind.

Bei der Herstellung von vergossenen Stromtransformatoren (Stromwandler) werden die mit den Sekundärwicklungen versehenen Eisenkerne in eine Gießform gebracht, und in Kunstharz geeigneter Art eingegossen. Bei dieser Herstellungsart besteht die Gefahr, daß sich zwischen dem Harzkörper und den mit Wicklungen versehenen Kernen Luftblasen bilden. Solche Gaseinschlüsse können auch im Laufe der Zeit entstehen, da bei Temperaturschwankungen die Kerne und das Harz sich ungleichmäßig ausdehnen. In den Hohlräumen kann ein

-2-409811/0858

Glimmen auftreten, was zu Überschlägen in dem Transformator führt, so daß dieser zerstört wird.

Die DT-AS 1 931 358 zeigt eine Anordnung zur Verminderung der Gefahr des Aufkommens von Gasblasen in demleitenden Belag in der Nähe der Eisenkerne, die sich in der Regel auf oder nahe Erdpotential befinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transformator der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, bei dem das Auftreten von Gasblasen in dem die Kerne umgebenden Isoliermaterial verhindert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Transformator der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse aus mindestens zwei vorgefertigten schalenförmigen Körpern aus Isoliermaterial besteht, die auf der Innen- und Außenseite mit einem elektrisch leitenden Belag versehen sind und zu einer geschlossenen Einheit zusammengefügt sind. Die beiden Gehäusehälften werden dabei zusammengefügt, nachdem die Eisenkerne mit ihren Wicklungen in den Gehäuseteilen montiert sind. Die metallisch leitenden Beläge können z.B. durch ein Metallisierungsverfahren aufgebracht werden. Dadurch, daß die Gehäusehälften vorgefertigt sind und die elek-

40 9811/08 5 8 -3-

234HA3

trisch leitenden Schichten vor dem Zusammenfügen des Gehäuses aufgebracht werden, hat man die Möglichkeit zu kontrollieren, ob Gasblasen vorhanden sind.

Bei der Verwendung der Erfindung bei Stromtransformatoren mit Sekundärwicklungen, die auf den Eisenkernen angeordnet und in einem geschlossenen Raum untergebracht sind, dessen Wände mit einem geerdeten Metallbelag ausgekleidet sind, der ohne zwischenliegende Gasblasen an dem isolierenden Gehäuse anliegt, wird die größtmögliche Sicherheit gegen Glimmen und Überschlag in dem' Gehäuse erreicht. Außerdem wird die Herstellung des Gehäuses und die Montage der Wicklungen bedeutend vereinfacht.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 die Skizze eines Gehäuses für einen Transformator gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vertikalebene eines Stromtransformators nach der Erfindung*

Fig. 1 zeigt zwei exakt gleiche schalenförmige Körper 1 und 2, die aus Kunstharz gegossen sind, z.B. aus dem unter dem Handelsnamen ARAU)IT bekannten Kunststoff. Die beiden Körper dienen dazu, mit ihren Offnungen miteinander verleimt zu werden, wobei

409811/0858

234UA3

sich ein geschlossenes zylindrisches Gehäuse bildet. In
der Mitte sind die beiden Gehäuseteile mit einem Ansatz
3 versehen, der aus einer zylindrischen Wand 4 mit einem zentralen Loch 5 besteht. Wenn die beiden Körper zusammengesetzt sind, bilden die Löcher 4 einen durchgehenden zentBlen Kanal 6, der in Fig. 2 erkennbar ist. Der Kanal erweitert sich ah
beiden Enden des Gehäuses, wo das Gehäuse auch abgerundet ist, so daß sich ein gleichmäßiger Übergang 7 zwischen der äußeren zylindrischen Peripherie des Gehäuses und den Enden des Kanals bildet. Zwischen der Außenwand 10 des Gehäuses und den Wänden des Kanals 6 bildet sich ein ringförmiger Raum 8, in dem
eine Anzahl ringförmiger Eisenkerne 9 mit aufgewickelten Wicklungen untergebracht werden soll.

Nahdem die beiden Gehäuseteile 1 und 2 gegossen und die Oberflächen reingeschliffen worden sind, werden sie auf beiden Seiten mit einem elektrisch leitenden Belag versehen, z.B. durch Metallisierung mit Kupfer. Ein solches Verfahren ergibt einen gleichmäßigen Belag, der überall gut an der Unterlage haftet, so daß keine Luftblasen zwischen dem Isoliermaterial des Gehäuses und dem leitenden Belag entstehen. Da die Gehäuseteile offen und alle Flächen leicht zugänglich sind, kann man auch leicht überprüfen, ob die Flächen fehlerfrei sind, bevor das Montieren der Eisenkerne und das Zusammenfügen der Gehäuse-

-5-409811/085 8

2341U3

hälften erfolgt. Beim Montieren werden die Bisenkerne in dem ringförmigen Raum 8 abgestützt, so daß sie unabhängig von der Stellung des Transformators in einer bestimmten Lage gehalten werden, z.B. während des Transportes. Vor dem Zusammenleimen der beiden Gehäuseteile wird kontrolliert, ob die beiden Flächen, die zusammengeleimt werden sollen, frei von Metallbelägen sind.

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch einen Stromtransformator mit drei ringförmigen Eisenkernen 9 in dem ringförmigen Raum 8. Die Eisenkerne tragen auf bekannte Weise Sekundärwicklungen. (In der Figur ist nur der mittlere Kern mit einer solchen Wicklung 11 dargestellt). Die Anschlüsse 12 der Sekundärwicklungen werden durch ein an der Seite des Gehäuses befindliches Rohr 13 mit einem zentralen Kanal 14 geführt, der in den Raum 8 mündet. Die Primärwicklung 15 ist um das Gehäuse gewickelt und dabei auf an sich bekannte Welse durch den Kanal 6 geführt. Alternativ kann die Primärwicklung aus einem geraden Leiter durch den Kanal 6 bestehen. Die Primärwicklung ist an ihren Enden mit Anschlüssen 16. versehen. Der Transformator wird von einem konischen oder zylindrischen Porzellanisolator 17 getragen und kann, wenn zweckmäßig, von einer auf dem oberen Ende des Isolators angeordneten Haube 18 umgeben sein. Diese Haube ist hauptsächlich

409811/0858 "⁶"

ein mechanischer Schutz und kann aus elektrisch leitendem oder nichtleitendem Material bestehen.

Wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben, ist das Gehäuse auf seiner Innenseite und seiner Außenseite mit einem metallischen Belag versehen. Der Belag auf der Außenseite des Gehäuses liegt grundsätzlich auf dem Potential der Primärwicklung, während der Belag auf der Innenseite geerdet ist. Die gesamte Spannungsdifferenz liegt also an den Wänden des Gehäuses zwischen den beiden Metallbelägen. Im Gehäuse 8 herrscht im wesentlichen Erdpotential, und da die Spannung an der Sekundärwicklung in der Größenordnung von 100 V liegt, entstehen im Inneren des Gehäuses keine besonderen Isolationsprobleme .

Das geschilderte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Stromtransformator. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Transformatortypen angewendet werden, z.B. bei Isoliertransformatoren oder dergleichen. Ferner kann das Gehäuse auch aus mehr als zwei Teilen zusammengesetzt werden, wenn dies vorteilhaft ist. Schließlich brauchen die beiden Gehäuseteile auch nicht gleich groß zu sein.

4098 1 i/085 8 "⁷"

Claims

2341U3

Patentansprüche;

/1. ; Transformator mit primären und sekundären Wicklungen,

'. ./
sowie einem oder mehreren Eisenkernen, die zumindest einen Teil der genannten Wicklungen tragen, wobei die Eisenkerne und die von diesen getragenen Wicklungen in einem geschlossenen Gehäuse aus Isoliermaterial untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus mindestens zwei vorgefertigten schalenförmigen Körpern (1, 2) aus Isoliermaterial besteht, die auf der Innen- und Außenseite mit einem elektrisch leitenden Belag versehen sind und zu einer ge-_ schlossenen Einheit zusammengefügt sind.
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beläge mittels eines Metallisierungsverfahrens aufgebracht sind.
3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei gleichen Teilen (1, 2) zusammengesetzt ist, die zusammen einen kreisförmigen zylindrischen Körper mit einem zentralen axialen Kanal (6) bilden, und daß das Gehäuse zwischen seiner Außenperipherie und dem Kanal (6) einen ringförmigen Raum (8) für die Eisenkerne (9) mit den darauf angeordneten Wicklungen (11) bildet.

409811/0868
4. Transformator nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein radial verlaufendes Rohr (13) enthält und daß der zentrale Kanal (14) des Rohres in den ringförmigen Raum (8) mündet.
5. Transformator nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (12) für die Wicklungen auf den Eisenkernen durch das Rohr (13) geführt sind.

4098 1 1 /085 8