DE2354087B2

DE2354087B2 - Rücklauftransformator mit ölgetränkter Wicklung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2354087B2
Application number: DE2354087A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Takarazuka Hayashi; Kohei Kawanishi Sato
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2354087A1; DE2354087C3; GB1452766A; US3905001A; FR2204942A1; FR2204942B1; CA998765A

Description

Die Erfindung betrifft einen Rücklauftransformator mit ölgetränkter Wicklung und einer diese umgebenden, ölgetränkten Isolierschicht, mit einem in der Wicklung angeordneten Kern, wobei die von der Isolierschicht umgebende Wicklung mit einer undurchlässigen Schicht aus Plastikmaterial umgeben ist, und mit einer Eingießöffnung in der undurchlässigen Schicht, durch die der Wicklung und der Isolierschicht Isolationsöl zuführbar ist, und die entweder fest oder durch eine Atmungseinrichtung, wie einen Metallbalg, verschlossen ist. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Rücklauftrans

formators.

Bei einem bekannten Transformator dieser Bauart (US-PS 3233311) wird die hochspannungfUhrende Sekundärwicklung an ihrer Außenfläche mit einem glasfaserverstärkten Isolierstreifen bewickelt. Damit sollen Koronaentladungen zwischen Wicklung und umgebenden Teilen vermieden werden. Um nun Isolationsöl zwischen den Streifen und die Hochspannung führende Wicklung einzugießen, muß zwischen diesen

ίο beiden Teilen ein Hohlraum freigelassen werden. Diesem wird das Isolationsöl über eine Eingießöffnung zugeführt. Das Ausbilden des Hohlraums ist herstellungstechnisch schwierig. Überdies nimmt der Hohlraum relativ große Volumen von Isolationsöl auf,

ι ^ri die zu Problemen aufgrund der thermischen Ausdehnung des Isolationsöls führen. Die Absicherung gegen Koronaentladung ist deshalb herstellungstechnisch aufwendig und dennoch nur mit einer geringen Lebensdauer versehen.

Es ist aber auch schon bekannt (DE-PS 760820), einen Transformator mit ölgetränkten Wicklungen mit Plastikmaterial zu umhüllen, in das das Isolationsöl eindiffundieren kann. Das aus den Hohlräumen zwischen Wicklungen und Plastikmaterial weg und in dieses hineindiffundierende Isolationsöl hinterläßt jedoch Hohlräume im Wicklungsbereich, die wieder Anlaß zu Koronaentladungen sind. Derartige Hohlräume, die Anlaß zu Koronaentladungen sind, entstehen auch bei einer anderen bekannten Trans-

jn formatorkonstruktion (US-PS 3 132316), bei der das Isolationsöl einen die Wicklungen umgebenden Sand tränkt und allmählich in die Räume eindringt, in denen die Wicklungen aufgenommen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise

r> einen betriebssicheren, von Koronaentladungen freien Rücklauftransformator zu schaffen, bei dem geringe Mengen von Isolationsöl ausreichen und in diesem Hohlräume nicht auftreten können. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeich-

41) nete Erfindung gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Konstruktion sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rücklauftransformators sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei einem Rücklauftransformator muß die Isola-

Vi tion und Absicherung gegen Koronaentladungen wesentlich besser sein als beispielsweise bei einem Netztransformator. Dies ergibt sich bereits daraus, daß die Hochspannung beim Rücklauftransformator bei 30 kV und ihre Frequenz bei 50,75 kHz liegt. Die

V) pro Zeiteinheit abgegebene Energie ist wegen der hohen Frequenz und der Anzahl der wiederholten Umladungen bzw. Entladungen pro Zeiteinheit dem Raumladungseffekt proportional. Koronaentladungen können deshalb besonders leicht auftreten. Nun

■5Ί wird aber die Wicklung vollständig von einer porösen Isolierschicht eingeschlossen, die mit dem Isolationsöl getränkt ist. Die Isolierschicht wird außen von der undurchlässigen Schicht aus Plastikmaterial umgeben. Es bestehen somit keine Schwierigkeiten bei der Herstellung, da keine Hohlräume ausgebildet werden müssen. Trotzdem kann eine für die Isolation ausreichende, im Gesamtvolumen aber kleine Menge an Isolationsöl untergebracht werden. Probleme mit der thermischen Ausdehnung des Isolationsöls sind dabei vermieden. Vor allem ist aber auch die Ausbildung von Hohlräumen vermieden, so daß es nicht zu Koronaentladungen kommt. Das wird noch dadurch unterstützt, daß die Isolierschicht aus einem aushärtbaren

Material besteht,dessen Werte der zeitlichen Viskositätsänderung während des Aushärtens größer oder gleich Null sind. Damit besteht keine Gefahr, daß dieses aushärtbare Material in die Wicklungen eindringt und dadurch die Benetzung mit dem Iso'ationsöl verschlechtert, so daß stellenweise Koronaentladungen auftreten könnten.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise gekennzeichnet. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt einen Aufriß eines Rücklauftransformators gemäß einer ersten Ausführungsform, und

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht eines Rücklauftransformators gemäß einer anderen Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 1, daß einen Kern 2 mit Wicklungen 3, nämlich der primär- und der hochspannungsseitigen Sekundärwicklung des Rücklauftransformators aufnimmt. Ein Hohlteil 4 verbindet die Wicklungen 3 mit dem Äußeren des Rücklauftransformators. Durch das Höhlten" 4 ist überdies ein Anschluß 5 geführt. Die Anschlußklemme 6 bildet zugleich die Eingießöffnung 7.

Die Wicklung 3 ist von einer Isolierschicht 8 umgeben, die aus porösem Material besteht: Die Isolierschicht 8 weist in ihrem Inneren feine Durchgänge auf, die miteinander in Verbindung stehen und öldurchlässig sind. Diese Isolierschicht 8 kann auf folgende Weise hergestellt werden: Ein Plastikmaterial, wie ein lösliches Phenol oder Epoxyharz und ein pulverförmiges anorganisches Material, wie pulverisiertes Calciumcarbonat, werden in einem Lösungsmittel gemischt. Die Wicklungen 3 werden vor dem Zusammenbau mit den anderen Teil des Rücklauftransformators in die Lösung getaucht. Werden sie nun aus dem Bad wieder entnommen, so verflüchtigt sich das Lösungsmittel auf den Wicklungen 3, die dann erhitzt werden, um das Material der Isolierschicht 8 auszuhärten.

Anschließend werden die Wicklungen 3 mit dem Kern 2 zusammengebaut und in das Gehäuse 1 eingesetzt. Die Wicklungen werden mit Anschlußdrähten 5, 10 und Il bzw. den Anschlußklemmen 6, 13 und 14 versehen. Danach wird das Gehäuse 1 mit einem flüssigen Plastikmaterial ausgegossen, das eine dichte und undurchlässige Schicht 9 bildet. Durch die Eingießöffnung 7 wird sodann Isolationsöl 15 eingefüllt, das über den Hohlteil 4 in die poröse Isolierschicht 8 gelangt und die Wicklungen 3 tränkt. Werden die Wicklungen evakuiert, so wird das Eindringen des Isolationsöls 15 erleichtert.

Schließlich wird die Eingießöffnung 7 geschlossen und abgedichtet, was beispielsweise durch Verlöten des Anschlußdrahtes 5 mit der Anschlußklemme 6 erfolgen kann. Eine Lötung 12 dient weiter zum Befestigen des Anschlußdrahtes 10 an der Anschluliklemme 13.

Im so hergestellten Rücklauftransformator füllt das eingegossene Isolationsöl 15 nicht nur die Hohlräume in den Wicklungen und in der porösen Isolierschicht 8 auf, sondern überdies auch jeden Hohlraum zwischen der Isolierschicht 8 und dei Schicht 9 aus Plastikmaterial. Koronaentladungen sind damit wirkungsvoll ausgeschaltet.

Das Gehäuse 1 ist nicht unbedingt erforderlich, da auch die Schicht 9 aus Plastikmaterial die Außenoberfläche des Transformators bilden kann. Anstelle der oben angeführten Mischung für die Bildung der porösen Isolierschicht 8 kann auch ein anderes Plastikmaterial Verwendung finden, solange es nur eine zeitliche Viskositätsänderung beim Aushärten zeigt, die zunächst nicht ab-, sondern etwas zunimmt. Die zeitliche Viskositätsänderung des Plastikmaterials muß beim Aushärten deshalb Null sein oder einen positiven Wert haben. Vorzugsweise ist das Plastikmaterial für die Schicht 9 mit dem Plastikmaterial identisch, aus dem die Isolierschicht 8 hergestellt wird. Das führt nämlich dazu, daß die beiden Schichten sehr gut miteinander verbunden werden, so daß die Ausbildung von Spalten oder Hohlräumen vermieden ist.

Fig. 2 zeigt einen Rücklauftransformator, wie er in Horizontalablenkkreisen von Fernsehempfängern Verwendung findet, die mit Hilfe der Rücklaufimpulse Hochspannung erzeugen. Das Gehäuse 1 besteht aus Plastikmaterial. Die Wicklungen 3 sind mit einem Kern 2 aus Ferrit zusammengebaut. Auch der als Durchlaß für das Isolationsöl 15 dienende Hohltcil 4 besteht aus Plastikmaterial. In diesem Hohlteil finden auch Gleichrichter 16 Platz. Da hier wegen der Anordnung der Gleichrichter 16 ein größeres Volumen an Isolationsöl 15 notwendig ist, wird der Hohlteil 4 an seinem oberen Ende durch eine Atmungseinrichtung verschlossen, die aus einem Metallring 17 besteht, der die Eingießöffnung 7 aufweist. In die Eingießöffnung 7 eingegossenes Isolationsöl 15 fließt durch den Hohlteil 4 in die Wicklungen 3, wie durch Pfeile 18 angedeutet. Nach dem Eingießen des Isolationsöls wird die Eingießöffnung 7 mit dem Metallbalg 17 verschlossen. Der Metallbalg 17 dient dann gleichzeitig als Anschlußklemme und als Atmungseinrichtung. Für diese Hochspannungsanschlußklemme ist überdies eine Schutzhülle 19 vorgesehen, die auf die obere Oberfläche der Schicht 9 aus Plastikmaterial aufgesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rücklauftransformator mit ölgetränkter Wicklung und einer dieser umgebenden, ölgetränkten Isolierschicht, mit einem in der Wicklung angeordneten Kern, wobei die von der Isolierschicht umgebene Wicklung mit einer undurchlässigen Schicht aus Plastikmaterial umgeben ist, und mit einer Eingießöffnung in der undurchsichtigen Schicht, durch die der Wicklung und der Isolierschicht Isolationsöl zuführbar ist, und die entweder fest oder durch eine Atmungseinrichtung, wie einen Metallbalg, verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (2) und die von der Isolierschicht umgebene Wicklung gemeinsam von der undurchlässigen Schicht (9) aus Plastikmaterial umgeben sind, daß die Isolierschicht (8) die Wicklung (3) einschließt, porös ist und aus einem aushärtbaren Material besteht, dessen Werte der zeitlichen Viskositätsänderung während des Aushärtens größer oder gleich Null sind, und daß die verschlossene Eingießöffnung zugleich als Anschlußklemme dient.

2. Rücklauftransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässige Schicht (9) aus Plastikmaterial aus dem gleichen Material besteht, wie die die Wicklung (3) umgebende Isolierschicht (8).

3. Verfahren zum Herstellen eines Rücklauftransformators nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Verbinden der Wicklung mit einem als Eingießöffnung dienenden Hohlteil,

- Abdecken der Wicklung und des mit dieser verbundenen Hohlteils mit einer Schicht unausgehärteten Plastikmaterials, dessen Werte der zeitlichen Viskositätsänderung während des Aushärtens größer oder gleich Null sind,

- Aushärten des Plastikmaterial, und

- Einfüllen von Isolationsöl durch den Hohlteil zum Tränken der Wicklung.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende zusätzliche Verfahrensschritte:

- Einbringen des Rücklauftransformators nach dem Aushärten der Schicht in ein Gehäuse, und

- Ausgießen der Zwischenräume zwischen Gehäuse und Rücklauftransformator mit demselben Plastikmaterial.