DE2845195C2 - Hochspannungswicklung mit mindestens einem in der Wicklung liegenden Isolierzylinder - Google Patents

Description

— daß die Segmente (1) sich in Umfangsrichtung des Isolierzylinders gegenseitig überlappen, wobei auch im Bereich der Überlappungsstellen ein einfache Segmentwandstärke gegeben ist,

— daß auf jedem Segment (1) ein der Wicklung (2) zugekehrter, im Querschnitt in Richtung auf die Wicklung (2) hin verdickter Steg (3) vorgesehen ist und

— daß die Segmente (I) und die Wicklung (2) durch auf die Stege (3) aufgeschobene, die Wicklung (2) in radialer Richtung durchsetzende Haltereiter (4) gegeneinander verankert sind.

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2. Hochspannungswicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (1) in Richtung der Wickelachse ungeteilt sind.

3. Hochspannungswicklung nach Anspruch I und

2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich überlappenden Randstreifen der Segmente (1) in Richtung auf das jeweils benachbarte Segment (1) keilförmig verjüngt sind, wobei die Länge der Überlappung so gewählt ist, daß die Spannungsfestigkeit längs dieses Spaltes der der Zylinderwand entspricht

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungswicklung, insbesondere aus Scheibenspulen, für Transformatoren und Drosseln mit mindestens einem an der Innenseite der Wicklung anliegenden aus mindestens vier achsparallelen Segmenten zusammengesetzten Isolierzylinder aus hygroskopischem, beim Trocknen schrumpfendem Werkstoff.

Bei derartigen Hochspannungswicklungen kommt es darauf an, entlang der äußeren und inneren Begrenzungsflächen einen hinsichtlich seiner Stärke definierten Spalt vorzusehen. Dieser Spalt darf im Hinblick auf so seine Funktion als Kühlkanal eine bestimmte radiale Mindestabmessung nicht unterschreiten Andererseits darf der Abstand zwischen der Wicklungsoberfläche und dem benachbarten Isolierzylinder aus spannungstechnischen Gründen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten.

Da in üblichen Wicklungsanordnungen, die Wicklung aus Metall besteht, verändert sie ihre Abmessungen im Laufe der Fertigung durch mechanische Einflüsse nur unwesentlich und beispielsweise durch Trocknungsvorgänge überhaupt nicht. Dagegen werden die Abmessungen der meistens aus Hartpapier oder aus Preßspan bestehenden Isolierzylinder verhältnismäßig stark durch den jeweils vorhandenen Feuchtegehalt beeinflußt. Demzufolge verkleinert sich der Durchmesser eines in normalem Feuchtezustand, z. B. in eine Wicklung eingebrachten Isolierzylinders bei der Aufbereitung in einem Trockenofen, so daß der Spalt zwischen der Wicklungsoberfläche und dem Isolierzylinder vergrößert wird und außerdem die mechanische Bindung zwischen Wicklung und Isolierzylinder aufgehoben wird.

Bei den bekannten Anordnungen mit einteiligen, geschlossenen Isolierzylindern und radial darüber befindlichen Wicklungen konnte die Spaltvergrößerung infolge Schwindung des Isofierzylinderwerkstoffs in Kauf genommen werden, weil die absoluten Abmessungen nicht sehr groß waren. Mit zunehmender Größe der absoluten Abmessungen ist dieser Nachteil der bekannten Anordnung jedoch immer weniger tragbar.

Durch die US-PS 14 36 901 ist für Scheibenspulenwicklungen eine Anordnung bekannt, in der ebenfalls eine teilweise am Innendurchmesser der Wicklung anliegende Isolierwand aus hygroskopischem Werkstoff vorgesehen ist Bei dieser bekannten Anordnung ist diese Isolierwand in vier achsparallele Segmente aufgeteilt, die sidi an einem von ihnen umfaßten Eisenkern abstützen und in Umfangsrichtung gegenüber der Wicklung frei verschiebbar sind. Diese Isolierwand aus Segmenten ist zwar gut geeignet zur Schirmung und Isolierung des Eisenkernes gegenüber der Wicklung, trägt jedoch nichts zur radialen Festigkeit der Wicklung bei und gewährleistet auch keinen definierten Abstand gegenüber der Wicklung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung aus Wicklung und zugehörigen Isolierzylindern für große Wicklungsdurchmesser zu schaffen und dabei kleine Toleranzen für den zwischen der Wicklung und dem Isolierzylinder liegenden Spalt zu gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für Hochspannungswicklungen mit mindestens einem, fallweise auch als Wicklungsunterlage dienenden Isolierzylinder dadurch gelöst,

— daß die Segmente sich in Umfangsrichtung des Isolierzylinders gegenseitig überlappen, wobei auch im Bereich der Überlappungsstellen die einfache Segmentwandstärke gegeben ist,

— daß auf jedem Segment ein der Wicklung zugekehrter, im Querschnitt in Richtung auf die Wicklung hin verdickter Steg vorgesehen ist und

— daß die Segmente und die Wicklung durch auf die Stege aufgeschobene, die Wicklung in radialer Richtung durchsetzende Haltereiter gegeneinander verankert sind. Dabei sind die Segmente in Richtung der Wickelachse ungeteilt.

Nach zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die sich überlappenden Randstreifen der Segmente in Richtung auf das jeweils benachbarte Segment keilförmig verjüngt sind, und daß von den beiden Randstreifen desselben Segmentes jeweils einer über und einer unter dem Randstreifen des entsprechenden benachbarten Segmentes liegt, wobei die keilförmig verjüngten Randstreifen jeweils den vierten bis dritten Teil der Gesamtbreite der Segmente beanspruchen.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steg im Querschnitt T-förmig ist und daß die Haltereiter formschlüssig auf ihm verankert sind. In der Wicklung sind die Haltereiter durch Reibkräfte und/oder Verleimungen verankert.

Die erfindungsgemäße Wickelanordnung und Ausgestaltung des Isolierzylinders ist sehr vorteilhaft, weil Schrumpf- und Quellvorgänge im Werkstoff des Isolierzylinders praktisch keinen Einfluß auf den

Durchmesser des Isoüerzylinders und damit praktisch keinen Einfluß auf den Abstand zwischen dem Isolierzylinder und der zugehörigen Wicklung haben. Dabei werden die Quell- und Schrumpfvorgänge im Werkstoff des Isoüerzylinders nicht unterdrückt, sondem führen lediglich zu geringfügigen Relativbewegungen in Umfangsrichtung innerhalb des. Isoüerzylinders.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen achsparallelen Schnitt durch eine Kochspannungswicldung mit innen liegendem Isolierzylinder und

F i g. 2 einen Querschnitt durch diese Wicklungsanordnung in größerem Maßstab.

Eine V/icklung aus Scheibenspulen 2 ist nach innen '5 durch einen Isolierzylinder aus Segmenten 1 isoliert. Die Scheibenspulen 2 können dabei in beliebiger Weise, beispielsweise als Doppelspulenwicklung geschaltet sein. Der Abstand zwischen benachbarten Scheibenspulen 2 ist durch Haltereiter 4 gewährleistet, die auf Stege

3 am Außenmantel des Isolierzylinders aufgeschoben sind. Dabei ergibt sich in den meisten Fällen allein durch die auftretenden Reibkräfte zwischen den Haltereitern

4 und den Scheibenspulen 2 eine ausreichend feste Verbindung zwischen den Haltereitern einerseits und den Scheibenspulen 2 andererseits.

Die die Stege 3 tragenden Segmente 1 des Isoüerzylinders sind im wesentlichen als achsparallele Streifen ausgebildet, deren Kanten in Umfangsrichtung des Isoüerzylinders verjüngt sind. Dadurch ergeben sich im Querschnitt spitz auslaufende, keilartige Ränder für die Stege 1, die sich in Umfangsrichtung schuppenförmig überdeckend angeordnet sind. Von jedem Segment 1 liegt jeweils ein Randstreifen über und ein Randstreifen unter dem Randstreifen der entsprechenden benachbarten Segmente 1. Durch die im Querschnitt keilförmig ausgebildeten Ränder der Segmente 1 führen die Überlappungen nicht zu einer Verdickung des Isoüerzylinders, sondern ermöglichen die Beibehaltung der erforderüchen Stärke der Isolierzylinderwand auch im Bereich der Überlappung.

Die Höhe der Stege 3 bestimmt die Stärke eines Spaltes S zwischen dem Isolierzylinder und der Innenseite der Scheibenspulen 2. Die Einhaltung der Stärke des Spaltes Swährend des Wjckelvorgangs ist in einfacher Weise dadurch gewährleistet, daß die Segmente 1 provisorisch auf einem nicht dargestellten Wickelkern befestigt sind und die Wicklungen mit dem üblichen Wickelzug im Leiter auf die Stege 3 aufgebraucht werden. Nach dem Wickeln sind die Segmente 1 und die Scheibenspulen 2 über die Stege 3 so gegeneinander verankert, daß der Isolierzylinder auch nach dem Abnehmen vom Wickelkern seine Form behält

Nach dem Wickeln auftretende Schrumpf- oder Quellvorgänge in den Segmenten 1 führen lediglich zu Relativbewegungen in Umfangsrichtung zwischen den verjüngten Randstreifen der Segmente 1. Dabei können in Sonderfällen die zwischen den Scheibenspulen 2 und den Haltereitern 4 auftretenden Reibkräfte nicht ausreichend sein, so daß in diesen Fällen die Haltereiter 4 durch eine Verleimung mit den Scheibenspulen 2 in der Wicklung verankert sind.

Je nach den spannungstechnischen Anforderungen an die Wicklung sind v/eitere Isolierzylinder in und auf der Wicklung vorzusehen. Auch außenliegende Isolierzylinder können bei großen Wicklungsdurchmessern zweckmäßig aus sich schuppenartig überdeckenden Segmenten gemäß der Erfindung zusammengesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüehe:

1. Hochspannungswicklung, insbesondere aus Scheibenspule!!, für Transformatoren und Drosseln mit mindestens einem an der Innenseite der Wicklung anliegenden aus mindestens vier achsparallelen Segmenten zusammengesetzten Isolierzylinder aus hygroskopischem, beim Trocknen schrumpfenden Werkstoff, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale,