DE2361326A1

DE2361326A1 - ARRANGEMENT FOR DISTANCING THE RADIAL COOLING CHANNELS IN PIPE COILS FROM DISC COILS

Info

Publication number: DE2361326A1
Application number: DE19732361326
Authority: DE
Inventors: Alfred Gross; Klaus Janke; Gottfried Kuehn; Kurt Neumann; Otto Page; Hans-Jochen Dr Ing Rindfleisch; Joachim Dr Ing Schmidt; Helmut Scholl; Joachim Voss
Original assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Current assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1973-12-08
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DD101053A1

Description

Anordnung zur Distanzierung der radialen Kühlkanäle bei Röhrenwicklungen aus Scheibenspulen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Distanzierung der radialen Kühlkanäle bei Röhrenwicklungen aus Scheibenspulen, welche direkt auf den Isolierzylinder oder auf eine geschlossene Unterlage aus Isoliermaterial gewickelt oder angeordnet sind.Arrangement for spacing the radial cooling channels in tube windings from disc coils The invention relates to an arrangement for spacing the radial Cooling channels for tube windings made of disc coils, which are placed directly on the insulating cylinder or wound or arranged on a closed pad made of insulating material are.

Bs ist allgemein bekannt, am inneren Wicklungsumfang einer aus Scheibenspulen bestehenden Hochspannungswicklung für Transfrmatoren und Drosselspulen zur Befestigung der Distanzstücke, Zwischenlagen, Abstandsstücke und dergleichen, Kühlkanalleisten anzuordnen. Auf Grund der hohen elektrischen Belastung und der relativ geringen elektrischen Festigkeit des lsolieröls in den an die inneren Spulenränder angrenwenden axialen Kühlkanal muß demzufolge der Hauptisolationsabstand unwirtschaftlich groß bemessen werden. tier Verzicht auf die den inneren Kühlkanalbildenden axialen Eühlkanalleisten bedingt jedoch, daß nach neuen Möglich-keiten zur Halterung und Fixierung der Distanzstücke gesucht werden muß, die allen Anforderungen, sowohl in technischer als auch in ökonomischer Hinsicht, gerecht werden. Es sind eine Vielzahl von Distanzstücken, Zwischenlagen, Abstandsstücke, Halterungen und dergleichen aus Isolierstoff bekannt, die in Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen angeordnet sind und dazu dienen, axiale und radiale Kühlkanäle So ist keine ausreichende mechanische Festigkeit der Halterung der Distanzstücke, insbesondere in radialer Richtung beim Pressen der Wicklung und bei Kurzschlußbelastung, gegeben (Ost.-PS 258 405; BRD-RS 1002 074).Bs is well known, on the inner circumference of a winding made of disc coils existing high-voltage winding for transformers and inductors for fastening the spacers, intermediate layers, spacers and the like, cooling channel strips to arrange. Due to the high electrical load and the relatively low Apply the electrical strength of the insulating oil in the inner edges of the coil axial cooling channel must consequently the main insulation distance uneconomically large be measured. tier dispensing with the axial cooling channel strips that form the inner cooling channel It does, however, require new possibilities for holding and fixing the spacers must be sought that meet all requirements, both technical and economic Respect, be fair. There are a variety of spacers, intermediate layers, Spacers, brackets and the like made of insulating material known that are used in windings of transformers and reactors are arranged and serve axial and radial cooling channels So is not sufficient mechanical strength the holder of the spacers, especially in the radial direction when pressing the winding and in the event of a short-circuit load (Ost.-PS 258 405; BRD-RS 1002 074).

such ist kein sicherer Abschluß der Distanzstücke mit der innersten Windung der Spule infolge fehlenden Toleranzausgleichs zum Spuleninnendurchmesser hin vorhanden, wodurch ein hoher Aufwand an Anpaßarbeit bei der Montage der Distanzstücke im Bereich der Spulenübergänge erforderlich wird, eil der axiale Kühlkanal in diesem Gebiet seinen Abstand zum Isolierzylinder in Umfangsrichtung der Wicklung verändert (BRD-PS 938 496).such is not a secure closure of the spacers with the innermost Winding of the coil due to a lack of tolerance compensation for the inner diameter of the coil out present, whereby a high effort in adaptation work when assembling the spacers in the area of the coil transitions is required, part of the axial cooling channel in this Area changed its distance to the insulating cylinder in the circumferential direction of the winding (BRD-PS 938 496).

werden fehlt eine zwangsläufig axiale Mittenübereinstimmung der Distanzstücke entsprechend der Teilung (Öst-PS 258 405) sowie der Lä.nenausgleich in axialer und radialer Richtung (BRD-PS 938 496, 1002 074 und Öst.-Ps 258 405).an inevitable axial center correspondence of the spacers is missing according to the division (Öst-PS 258 405) as well as the length compensation in axial and radial direction (BRD-PS 938 496, 1002 074 and Öst.-Ps 258 405).

Hinzu kommt noch ein hoher Fertigungsaufwand an der Wickelbank infolge komplizierter Einzelteilmontage.In addition, there is a high manufacturing cost on the winding bench as a result complicated assembly of individual parts.

Die Erfindung erfüllt den Zweck, die elektrische Festigeit der Hauptisolierung zur radial innen benachbarten Wicklung zu erhöhen und durch vorteilhafte Formgebung der erforderlichen Distanzieranordnung der radialen Kühlkanäle und ihrer Halterung den Mechanisierungsgrad in der Vorfertigung zu heben sowie den Montageaufwand an der Wickelbank zu verringern.The invention fulfills the purpose of increasing the electrical strength of the main insulation to be increased to the radially adjacent winding and by advantageous shaping the required spacing arrangement of the radial cooling channels and their mounting to raise the degree of mechanization in prefabrication and the assembly effort reduce the changing bench.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Distanzierung der radialen Kühlkanäle zu finden, die es gestattet, die Scheibenspule direkt auf den Isolierzylinder zu wickeln bzw. auf eine geschlossene Unterlage aus Isoliermaterial anzuordnen, die eine ausreichende mechanische festigkeit in Lezug auf Halterung. in radialer Richtung besitzt und die einen sicheren Abschluß mit der innersten und äußersten zur Abführung der Stromwärme zu bilden, wobei axiale Kühlkanäle parallel zur Wicklungsachse verlaufen und radiale Kühlkanäle senkrecht zur Wicklungsachse verlaufen und durch die Einhaltung bestimmter Abstände zwischen den einzelnen Wicklungsscheiben gebildet werden.The object of the invention is to provide an arrangement for distancing the to find radial cooling channels that allow the disc coil to be placed directly on the To wind insulating cylinder or on a closed pad made of insulating material to arrange the sufficient mechanical strength in relation to bracket. in the radial direction and which has a secure connection with the innermost and extreme to dissipate the current heat, with axial cooling channels run parallel to the winding axis and radial cooling channels perpendicular to the winding axis run and by maintaining certain distances between the individual winding disks are formed.

So ist es z. 3-. bekannt, Distanzstücke der radialen Eühlkanäle mit Ausschnitten beliebigen Querschnitts zu versehen, in die die Distanzstücke der axialen Kühlkanäle mit entsprechend ausgebildeten Ansätzen fest eingesteckt sind, und gleichzeitig die Distanzstücke der axialen Kühlkanäle mit vorstehenden Teilen ihrer Ansätze in Löcher oder Ausnehmungen der nächsten Distanzstücke der axialen Kühlkanäle eingrvif-en (BRD-PS 938 496).So it is z. 3-. known, spacers of the radial Eühlkanäle with To provide cutouts of any cross-section, in which the spacers of the axial Cooling channels with appropriately designed approaches are firmly inserted, and at the same time the spacers of the axial cooling channels with protruding parts of their lugs in Cut holes or recesses in the next spacers of the axial cooling channels (BRD-PS 938 496).

Auch ist es bekannt, längs des Umfangs des Isolierzylinders Isolierstoffstreifen aufzubringen, die zur Aufnahme von streifenförmigen Isolierstoffla#schen dienen und die unmittelbar auf die Isolierstoffstreifen aufgesetzten einzelnen tic-klungsspulen festhaltend umfassen (BRD-PS 1002074).It is also known to have strips of insulating material along the circumference of the insulating cylinder to be applied, which are used to accommodate strip-shaped insulating material flaps and the individual tic-sound coils placed directly on the insulation strips include (BRD-PS 1002074).

Es sind weiterhin Distanzstücke# der radialen .rühlkanäle bekannt, die mit hochspannungsfestQm, zur Kantenabschirmung beidseitig überstehendem Papier vollstandig unschlungen sind, dessen Enden um einen oder nehrere Leiter oder um ein Distanzstück des axialen Kühlkanals -der benachbarten Scheibenspule geschlungen sind (Österreich - PS 258 405).There are also spacers # of the radial .rühlkanäle known, those with high-voltage-proof Qm paper that protrudes on both sides for edge shielding are completely untwisted, the ends of which are around one or more conductors or around looped a spacer of the axial cooling channel of the adjacent disc coil are (Austria - PS 258 405).

Allen bekannten, für eipe Verwendung in Scheibenspulenwicklungen ohne Kühlkanal am inneren Wicklungsdurchmesser geeigneten Zwischenlagen, Distanzstücke und dergleichen haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an.All known, for eipe use in disc coil windings without Cooling channel on the inner winding diameter suitable intermediate layers, spacers and the like, however, have a number of disadvantages.

windung und eine axiale Mittenübereinstimmung zwischen den radialen Distanzstücken benachbarter Scheibenspulen garantiert, wobei ein radialer und axialer Längenausgleich gewährleistet sein muß, Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß das Distanzstück eine an ihren Rändern gezahnte Aussparung besitzt und daß ein Haltestück vorgesehen ist, welches z. B. in den ersten axialen Kühlkanal eingespannt ist und an seinen Längsseiten eine Zahnung besitzt, mit der es in die gezahnte Aussparung des Distanzstückes eingreift, so daß eine mechanisch feste, formschlüssige Verbindung zustande kommt. Die Zahnung in der Aussparung des Distanzstückes bzw. an den Längsseiten des Haltestücks ist so geformt, da in der Einbaulage der Anordnung die eine Zahnflanke tangential zur Wicklung und die andere Zahnflanke so'verläuft, daß die Verlängerung der Zahnflanken zweier sich im Ausschnitt gegenüberliegender Zähne ein Dreieck bilden, dessen Spitze auf der Längsachse des Distanzstückes liegt und radial nach außen zeigte Dadurch wird erreicht, daß das Distanzstück radial von außen nach innen über das Haltestück geschoben werden kann, wodurch ein feinstufiger Toleranzausgleich an der Strecke zwischen Befestigungssi11ü des Haltestücks und Innendurchmesser der Wicklung zustande kommt. Dagegen entsteht eine mechanisch feste Halterung gegen Verschiebekräfte, die von radial innen nach radial außen auf das Distanzstück wirken. Das Haltestück-besitzt eine zu seiner Längsachse symmetrische, keilförmige Aussparung, so daß es in seiner Breite leicht zusammengedrückt und so in die gezahnte Aussparung des Distanzstückes eingeschoben werden kann. Dabei kann durch entsprechende Vermaßung von Breite des Haltestückes und Breite der Aussparung des Distanzstückes erreicht werden, daß die Zahnflanke des Haltestücks und des Pistansstückes federnd aneinandergedrückt werden und eine sichere Verzahnung gewährleistet ist.winding and an axial center correspondence between the radial Spacers of adjacent disc coils are guaranteed, one radial and one axial Length compensation must be guaranteed, according to the invention this is achieved by that the spacer has a toothed recess on its edges and that a Holding piece is provided which z. B. clamped in the first axial cooling channel is and has a toothing on its long sides with which it is in the toothed recess of the spacer engages, so that a mechanically strong, form-fitting connection comes about. The teeth in the recess of the spacer or on the long sides of the holding piece is shaped in such a way that one tooth flank is in the installation position of the arrangement tangential to the winding and the other tooth flank in such a way that the extension the tooth flanks of two opposing teeth in the cutout form a triangle, the tip of which lies on the longitudinal axis of the spacer and radially outwards This shows that the spacer is radially from the outside to the inside the holding piece can be pushed, creating a fine-grained tolerance compensation on the section between the fastening device of the retaining piece and the inside diameter of the Winding comes about. On the other hand, there is a mechanically strong holder against Displacement forces that act on the spacer from the radial inside to the radial outside. The retaining piece has a wedge-shaped recess that is symmetrical to its longitudinal axis, so that it is slightly compressed in its width and so into the toothed recess of the spacer can be inserted. This can be done by appropriate dimensioning reached by the width of the holding piece and the width of the recess of the spacer be that the tooth flank of the holding piece and the Pistansstückes resiliently pressed against each other and secure interlocking is guaranteed.

Das Haltestück ist in seinem oberen Teil keilförmig ausgebildet, so daß es in die keilförmige Aussparung des im axialen Kanal der benachbarten Spule eingespannten Haltestückes hineinpaßt. Dadurch wird erreicht, daß die-periphere Lagebestimmung des Distanzstückes nur einmal an der ersten Scheibenspule erfolgen muß und dann entlang der Wicklung durch die ineinandergreifenden Haltestücke zwangsläufig gegeben ist. Im Bereich der Spulenübergänge, also an Stellen, wo die axialen Kanäle benachbarter Spulen nicht auf gleicher Höhe liegen, sind geteilte Haltestücke eingesetzt. Diese greifen von beiden Seiten in unterschiedlicher radialer-Höhe in die gezahnte Aussparung der Distanz-istücke ein, wodurch eine zwangsläugige periphere Lagebestimmung der Anordnung, auch im Bereich -der Spulenübergänge, gewährleistet ist. Für den axialen Längenausgleich sind Ausgleichstücke vorgesehen, die in Form einer Klammer auf die Breitseite des Distanzstückes aufgesetzt sind und im montierten Zustand der Wicklung an ihren abgewickelten Schenkeln mit Hilfe eines Klemmwerkzeuge eingesetzte oder herausgezogen werden können. Um einen radialen Längenausgleich herzustellen, sind in das Distanzstück abwechselnd von beiden Längsseiten her schräge-Schlitze eingebracht die über die Längsachse des Distanzstückes hinausgehen und eine elastische Zusammendrückbarkeit in- radialer Richtung gewährleisten.The holding piece is wedge-shaped in its upper part, see above that it is in the wedge-shaped recess of the axial channel of the adjacent coil clamped holding piece fits into it. This ensures that the peripheral Determine the position of the spacer only once on the first disc coil must and then inevitably along the winding by the interlocking retaining pieces given is. In the area of the coil transitions, i.e. at points where the axial channels If adjacent coils are not at the same height, split holding pieces are used. These engage the toothed one from both sides at different radial heights Recess of the distance gap, creating an inevitable peripheral position determination the arrangement, also in the area of the coil transitions, is guaranteed. For the axial length compensation, compensation pieces are provided in the form of a bracket are placed on the broad side of the spacer and in the assembled state the winding is used on its unwound legs with the help of a clamping tool or can be pulled out. To create a radial length compensation, are alternating oblique slots in the spacer from both long sides introduced which go beyond the longitudinal axis of the spacer and an elastic Ensure compressibility in the radial direction.

Eine andere Lösung für die Befestigung des Distanzstückes besteht darin, daß ein zwischen zwei Windungen, z. B.There is another solution for attaching the spacer in that one between two turns, e.g. B.

zwischen erster und zweiten Windung eingespannter, in Richtung der Wicklungsachse verlaufender-Isolierstoffstreifen vorgesehen ist, der in die Zahnung des Distanzstückes einrastet. Die periphere Lagebestimmung der Anordnung erfolgt einmalig an der ersten Scheibenspule und ist dann über die gesamte axiale Länge der Wicklung durch den Isolierstoffstreifen gesichert.clamped between the first and second winding, in the direction of the The winding axis is provided with a strip of insulating material that goes into the teeth of the spacer engages. The peripheral position determination of the arrangement takes place once on the first disc coil and is then over the entire axial length the winding secured by the insulating strip.

Eine weitere löglichkeit der Erreichung eines radialen Längenausgleichs besteht darin, daß das Distanzstück in seiner Länge in z-'nei. Teile aufgeteilt ist, wobei das in montierten Zustand der Anordnung radial innen liegende Teil mit einem gezahnten Zapfen versehen ist und das andere Teil eine gezahnte Aussparung besitzt, in die der Zapfen einrastet. Dadurch v1ird erreicht, daß das radial außenliegende Teil mit seiner gezahnten Aussparung über den Zapfen des radial innen liegenden Teils nach radial innen geschoben werden kann. Der besseren Nachgiebigkeit wegen ist der Zanfen in der radialen Mitte mit einem Schlitz versehen. Um eine sichere Auflage der @indungen auf dem Distanzstück in jeder Lage zu erreichen, ist es vorteilhaft, daß die Längsseiten sowohl des Zapfens als auch der Aussparung unterschiedliche Länge besitzen.Another way of achieving radial length compensation consists in the fact that the length of the spacer is in z-'nei. Parts divided is, with the part lying radially inward in the assembled state of the arrangement a toothed pin is provided and the other part has a toothed recess possesses, in which the pin engages. This means that the radially outer Part with its toothed recess over the pin of the radially inner one Can be partially pushed radially inward. Because of the better compliance the pin is provided with a slot in the radial center. To be safe To achieve the support of the ties on the spacer in every position, it is advantageous to that the long sides of both the pin and the recess are different Own length.

Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß eine feinstufige Ausgleichmöglichkeit der Toleranzen zwischen Befestigungsstelle der Anordnung und Innendurchmesser der Wicklung vorhanden ist. ;ieitere Vorteile sind die leichte Montierbarkeit und die hohe Abreißfestigkeit der Anordnung.The particular advantage of this arrangement is to be seen in the fact that a Finely stepped compensation option for the tolerances between the fastening point of the Arrangement and inner diameter of the winding is available. ; there are other advantages the ease of assembly and the high tear resistance of the arrangement.

An-Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment will.

In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1: ein geschlitztes Distanzstück, Fig. 2: ein zweigeteiltes Distanzstück, Fig. 3a:die Vorderansicht eines Haltestücks, Fig. 3b:die Draufsicht eines Haltestücks, Fig. 4 :die Anordnung in der wicklung in radialer Ansicht.The drawings show: FIG. 1: a slotted spacer, FIG. 2: a two-part spacer, Fig. 3a: the front view of a holding piece, Fig. 3b: the top view of a holding piece, Fig. 4: the arrangement in the winding in radial view.

In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Distanz- und Maltestücke in der wicklung angeordnet sind.In Fig. 4 it is shown how the spacer and painting pieces in the winding are arranged.

Die Haltestücke 2 greifen in den unteren axialen Kühlkanal ein und halten mittels Verzahnung die zwischen den einzelnen Scheibenspulen 3 angeordneten und die radialen Kühlkanäle 4 bildenden Distanzstücke 1.The holding pieces 2 engage in the lower axial cooling channel and hold the arranged between the individual disc coils 3 by means of toothing and spacers 1 forming the radial cooling channels 4.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for spacing the radial cooling channels in tube windings from disc coils, which are placed directly on the insulating cylinder or on a closed one Underlay made of insulating material are wound or arranged, characterized in that that the spacer has a toothed recess on its edges that a Holding piece provided -i-st, which z. B. in the first axial; ühlkanal clamped is and has a toothing on its long sides, with which it is inß ezahnnte recess of the spacer intervenes that in the installation position of the arrangement the one tooth flank tangential to the winding and the other tooth flank runs in such a way that the extension the tooth flanks of two opposing teeth in the cutout form a triangle, the tip of which lies on the longitudinal axis of the spacer and radially outwards shows that the holding piece has a wedge-shaped recess symmetrically to its longitudinal axis has so that it is slightly compressed and into the toothed recess of the spacer can be inserted that the holding piece is wedge-shaped in an upper part is such that it is in the wedge-shaped recess of the in the axial irühlkanal adjacent coil clamped holding piece fits into it, that the axial length compensation, by means of compensating pieces, which are in the form of a Ydammer on the broad side of the spacer are placed, is produced and that the radial length compensation is achieved is that in the spacer alternately from both longitudinal sides oblique slots are introduced that go beyond the longitudinal axis of the spacer.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the holding piece in the area of the coil transitions, at the points where the axial cooling channels adjacent coils are not at the same level, is divided.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the spacer at one between two connections, e.g. B. between the first and second winding, clamped Isolation strip is attached.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the Spacer is separated in its length into two parts and the radially inner one Part is provided with a toothed pin and the other part has a toothed recess owns.

50 arrangement according to claim 4, characterized in that the longitudinal sides both the pin and the recess of the two-part spacer are different Have length.