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Distanzband für Transformatorspulenkörper
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Die Erfindung betrifft ein Distanzband für Transformatorspulenkörper,
das zur Begrenzung der Wicklungsbreite auf einen Wert, der kleiner ist als die Breite
der Spulenkammer, angrenzend an die Seitenwand der Spulenkammer anbringbar ist.
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Damit Transformatoren eine Schutzklasse nach VDE 0551 zuerkannt wird,
muß der Kriechweg zwischen Primär- und Sekundärwicklung je nach Ländervorschrift
einen bestimmten Wert aufweisen. Um diesen Kriechweg von bis zu 12 mm einhalten
zu können, hat man Spezialspulenkörper entwickelt. Es ist aber auch schon bekannt,
die Forderung hinsichtlich der Kriechweglänge mit einem Einkammer-Spulenkörper zu
erfüllen, bei dem Primär- und Sekundärwicklung in einer Kammer gewickelt sind. Man
hat hierfür die Wicklungen nicht bis an die beiden Seitenwände der Spulenkammer
herangeführt und zwischen der Primärwicklung und der Sekundärwicklung eine Isolationsfolie
vorgesehen, die ihrerseits jedoch bis an diese Seitenwände heranreicht. Es ist einleuchtend,
daß der auf diese Weise erzielbare Kriechweg zwischen der Primärwicklung und der
Sekundärwicklung der Summe der Länge der auf Ober- und Unterseite der Isolationsfolie
nicht mehr bewickelten Randabschnitte dieser Isolationsfolie ist. Zur Erzielung
des Abstands zwischen den Seitenwänden der Spulenkammer und den Wicklungen hat man
Pappstreifen verwendet, die mit Klebefolie befestigt wurden. Diese Art der Abstandshaltung
ist jedoch umständlich und wirft Probleme bezüglich des Herausführens der Wicklung
senden auf Aufgabe der Erfindung ist es, ein für die genannten Zwecke geeignetes,
einfach herzustellendes, leicht anzubringendes und auch hinsichtlich der Herausführung
der Wicklungsenden unproblematisches Distanzband zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Distanzband
aus einem gewellten lsoliermaterialstreifen besteht.
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Die Wellenform des Distanzbandes erlaubt es ohne Schwierigkeiten,
die Wicklungsenden durch das Distanzband hindurch zu führen. Das Distanzband kann
leicht angrenzend an eine Seitenwand des Spulenkörpers um diesen gelegt werden und
beispielsweise durch Verkleben seiner beiden Enden miteinander zu einem geschlossenen
Ring verbunden werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß der gewellte bzw. mäanderförmige Isoliermaterialstreifen in Längsrichtung, also
in Richtung der Wellen, elastisch dehnbar ist. Dies wird sich bei geeigneter Stärke
des Isoliermaterialstreifens und entsprechendem Isoliermaterial, vorzugsweise Kunststoff,
ohne zusätzliche Maßnahmen ergeben. Die Dehnbarkeit führt zu dem großen Vorteil,
daß eine Distanzbandlänge durch mehr oder weniger starkes Dehnen für verschiedene
Spulenkörper- oder Wicklungsmaße verwendet werden kann. So können auch zwei Distanzbänder
gleicher Länge übereinander gewickelt werden, wenn dies im Einzelfall erforderlich
ist.
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Die Wellen im Isoliermaterialstreifen sind vorzugsweise rechteckförmig,
so daß die im wesentlichen parallel zur Distanzbandlängsrichtung liegenden Wellenabschnitte
relativ gute Auflageflächen bilden und andererseits die erwünschte Abstandshalterung
über die gesamte Höhe der Wellen gleichmäßig ist.
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Statt die Enden des Distanzbandes miteinander zu verkleben, können
diese auch mit Verschlußelementen versehen sein, welche zur Bildung eines geschlossenen
Ringes formschlüssig miteinander in Eingriff bringbar sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die beiliegenden rein
schematischen Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.
1 einen Teilquerschnitt durch einen Einkammer-Spulenkörper zur Erläuterung der erforderlichen
Kriechstrecke, Fig. 2 einen Teil eines erfindungsgemäß wellenförmigen Distanzbandes,
Fig. 3 verschiedene Ausführungsformen von Verschlußelementen an den Enden des Distanzbandes,
Fig. 4 eine Darstellung des Distanzbandes zur Erläuterung einer anderen Befestigungsart,
und Fig. 5 einen Schnitt durch einen bewickelten Spulenkörper, bei dem jeweils mehrere
Distanzbänder übereinandergewickelt sind.
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In Fig. 1 ist schematisch ein Teilschnitt durch einen Einkammer-Spulenkörper
1 dargestellt. Auf den Spulenkörper 1 sind eine untere Wicklung 3 und eine obere
Wicklung 5 gewickelt. Die seitlichen Wicklungsenden weisen einen Abstand a von der
Seitenwand 1' des Spulenkörpers 1 auf. Es braucht nicht betont zu werden, daß ein
entsprechender Abstand zwischen den Wicklungsenden und der Seitenwand auf der nicht
dargestellten anderen Seite vorhanden ist. Die beiden Wicklungen 3 und 5, bei denen
es sich um eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung hAndeln kann, sind durch
eine Isolationsfolie 7 voneinander getrennt. Die Isolationsfolie 7 reicht im wesentlichen
bis an die Seitenwand 1 heran. Die Kriechstrecke zwischen den beiden Wicklungen
3 und 5 entspricht daher im wesentlichen dem eingetragenen Doppelpfeil A und ist
größer als die Länge 2a.
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Zur Erzielung des Abstands a zwischen des Wicklungen 3, 5 und der
Seitenwand 1' werden die erfindungsgemäßen Distanzbänder 2 verwendet, die angrenzend
an die Seitenwände auf den Spulenkörper gewickelt sind. Die Breite a der Distanzbänder
2 wird entsprechend
dem erforderlichen Maß zur Erzielung der gewünschten
Kriechstrecke ausgewählt.
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Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die rechteckwellenförmige
Gestalt des aus einem Isoliermaterial bestehenden Distanzbandes 2. Bei dem Isoliermaterial
wird es sich vorzugsweise um ein Kunststoffmaterial handeln, das dem Distanzband
2 in Verbindung mit dessen Wellenform eine elastische Dehnbarkeit in Längsrichtung
verleiht. Diese elastische Dehnbarkeit macht es möglich, daß zwei Distanzbänder
gleicher Länge gemäß Fig. 1 übereinander gewickelt werden. Die Höhe b der Wellen
richtet sich im wesentlichen nach der Höhe der Wicklungen. Es können allerdings,
wie dargestellt, auch mehrere Distanzbänder mit relativ geringer Höhe übereinander
gewickelt werden, wobei auch mehr als zwei Distanzbänder zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Isolationsfolienlagen angeordnet sein können.
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Das Distanzband 2 wird vor Bewicklung des Spulenkörpers mit der zugehörigen
Wicklung um den Spulenkörper gelegt und seine beiden Enden dann miteinander verbunden.
Dies kann gemäß Fig. 4 dadurch erfolgen, daß eine oder mehrere Wellen an den beiden
Enden ineinandergesteckt und die beiden Enden dann mittels einer Klebefolie 9 miteinander
verklebt werden. Stattdessen können an den beiden Enden des Distanzbandes 2 auchg
vorzugsweise einstückig angeformte, Verschlußelemente vorgesehen werden, wie sie
in Fig. 3 bei (A) bis (C) dargestellt sind.
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Gemäß Fig. 3 (A) ist an einem Ende des Distanzbandes 2 ein Verschlußelement
4 vorgesehen, das im wesentlichen aus einem Flanschteil als Verlängerung eines Tals
einer Welle besteht, von dem sich ein Vorsprung 4a erhebt. Das zugehörige Verschlußelement
6 am anderen Ende desselben Distanzbandes weist ein ähnliches Flanschteil als Verlängerung
eines Berges einer Welle auf, in welchem eine an den Durchmesser des Vorsprungs
4a angepaßte öffnung 6a vorgesehen ist. Wenn der Vorsprung 4a in die
öffnung
6a eingesteckt wird, sind die beiden Enden des Distanzbandes miteinander verbunden.
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Fig. 3 (B) zeigt eine andere Ausführungsform von Verschlußelementen
8 und 10. Das Verschlußelement 8 ist ein in Längsrichttung des Distanzbandes von
dessen Ende vorstehender Vorsprung 8a, dessen Höhe etwa der doppelten Wellenamplitude
entspricht.
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Das gleich hohe oder gleich dicke Verschlußelement 10 besitzt eine
dem Vorsprung 8a entsprechende öffnung 10a, in die der Vorsprung 8a von oben oder
unten hereingesteckt werden kann, in Längs- und Querrichtung in der öffnung aber
formschlüssig gehalten wird.
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Eine weitere von vielen anderen möglichen Ausführungsformen der Verschlußelemente
ist in Fig. 3 (C) gezeigt. Die Verschlußelemente 12 bzw. 14 stellen im wesentlichen
zwei komplementäre Halbwellen des wellenförmigen Distanzbandes 2 dar. Das Verschlußelement
12 besitzt einen nach hinten gerichteten Vorsprung 12a, der in eine öffnung 14a
eingreift, wenn die beiden komplementären Halbwellen ineinander gedrückt werden.
Diese beiden Verschlußelemente 12, 14 machen von der Elastizität des Materials Gebrauch,
die es erlaubt, daß der Vorsprung 12a beim Ineinanderdrücken der beiden Halbwellen
zunächst zur Seite gedrückt wird und dann in die öffnung 14a einschnappt. Diese
Elastizität ermöglicht es auch, mit entsprechendem Kraftaufwand den Eingriff der
beiden Verschlußelemente 12, 14 wieder zu lösen.
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Fig. 5 zeigt noch einmal ganz schematisch einen Schnitt durch eine
Anordnung von drei Wicklungen 11, 13 und 15 in einem Einkammer-Spulenkörper. Die
Wicklungen oder auch Teilwicklungen 11, 13 und 15 sind jeweils durch eine Lage einer
Isolationsfolie 17, 19 voneinander getrennt. Jeder Wicklung- oder Teilwicklung ist
ein Distanzband 2 zugeordnet, das für den erforderlichen Abstand der seitlichen
Wicklungsenden von den Seitenwänden der Spulenkammer sorgt. In diesem Fall ist jede
der Wicklungen oder Teilwicklungen gerade so hoch wie ein Distanzband.
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Es braucht nicht näher erläutert zu werden, daß die Wicklungsenden
durch die wellenförmigen Distanzbänder 2 problemlos zu den Seitenwänden der Spulenkammer
bzw. zu irgendwelchen Anschlüssen hindurchgeführt werden können.
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Das erfindungsgemäßeDistanzband kann in verschiedenen Breiten entsprechend
den jeweils gewünschten Kriechstrecken sowie in verschiedenen Höhen und Längen hergestellt
werden. Die Wellenform kann es durch Spritzguß oder durch Prägen erhalten. Die Ausführung
mit Verschlußelementen eignet sich insbesondere für das im Spritzgußverfahren hergestellte
Distanzband, während die geprägten Distanzbänder am einfachsten gemäß Fig. 4 verklebt
werden.