DE2938792A1 - Einphasen-transformator mit in giessharz vergossenen wicklungen - Google Patents
Einphasen-transformator mit in giessharz vergossenen wicklungenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Einphasen-Transformator mit Wickelkern aus Bandwerkstoff und in Giessharz vergossenen Wicklungen, beispielsweise zur Installation auf Masten oder unmittelbar im Erdreich im Zuge von Erdkabeln. Aus einer Deutschen Patentanmeldung (= A 4342) ist ein Mehrphasen-Transformtor bekannt. Die Anwendung seines Aufbaues auf Einphasen-Transformatoren erfordert aber eine aufwendige Menge Giessharz. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, fuer einen Einphasen-Transformator mit hermetisch abgekapseltem Aktivteil eine Anordnung von Wicklungen und Kernen zu schaffen, die ohne Beeintraechtigung der Betriebssicherheit mit normalem Fertigungsaufwand herstellbar ist und in der die eingesetzten Werkstoffmengen entsprechend ihren Eigenschaften voll ausgenutzt werden. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass beim Umgiessen der Wicklungen parallel zur Wickelachse und parallel zu einem vom Wickelkern durchsetzten Fenster mit rechteckigem Querschnitt zwei sich gegenueberliegende Flansche angegossen sind und dass die Innenseiten dieser auch zueinander parallelen Flansche etwa in der Ebene der Schmalseiten des Fensters liegen. In den Innenseiten dieser Flansche liegen in der Naehe des aeusseren Randes und parallel hierzu Nuten zur Verankerung einer Kapselung fuer den Wickelkern. Die Oberflaeche des Giessharzkoerpers traegt an den dem Wickelkern unmittelbar gegenueberliegenden Flaechen eine geerdete Metallisierung. ...U.S.W
Description
TRANSFORMATOREN UNION AG Unser Zeichen Stuttgart VPA 79 P 9 t 1 2 BRD
Einphasentransformator mit in Gießharz vergossenen
Wicklungen
Die Erfindung betrifft einen Einphasen-Transformator
mit Wickelkern aus Bandwerkstoff und in Gießharz vergossenen Wicklungen, beispielsweise zur Installation
auf Masten oder unmittelbar im Erdreich im Zuge von Erdkabeln.
Derartige mit in Gießharz vergossenen Wicklungen ausgerüstete Transformatoren werden in neuerer Zeit, insbe
sondere wegen ihrer sehr guten Betriebssicherheit in wachsendem Maße als Verteilungstransformatoren eingesetzt. In der deutschen Patentanmeldung P 28 26 299.9
wird ein Mehrphasen-Transformator vorgeschlagen, dessen Wicklungen und dreischenkeliger Schichtkern durch Umgießen mit Kunstharz hermetisch abgeschlossen sind und
der durch entsprechende Ausrüstung mit Anschlußbuchsen vergrabbar und an Erdkabel anschließbar ist.
Dieser Aufbau mit Mehrschenkelkern ist zwar für einen in Kunstharz einzugießenden Mehrphasentransformator
sehr vorteilhaft, erfordert Jedoch bei «einer Anwendung
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- / - VPA 79 P 9 1 1 2 BRD
auf Einphasen-Transfοnnatoren infolge des dort erforderlichen,
meist unbewickelten Rückschlußschenkels einen erheblichen Aufwand bezüglich der Werkstoffmenge
des erforderlichen Gießharzes, sobald der Kern hermetisch abgeschlossen werden soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Einphasen-Transformator mit hermetisch abgekapseltem
Aktivteil eine Anordnung von Wicklungen und Kernen zu schaffen, die ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit
mit normalem Fertigungsaufwand herstellbar ist und in der die eingesetzten Werkstoffmengen
entsprechend ihren Eigenschaften voll ausgenutzt werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe für einen Einphasen-Transformator
mit Wickelkern aus Bandwerkstoff dadurch gelöst, daß beim Umgießen der Wicklungen parallel zur
Wickelachse und parallel zu einem vom Wickelkern durchsetzten Fenster mit rechteckigem Querschnitt zwei sich
gegenüberliegende Flansche angegossen sind, daß die Innenseiten dieser auch zueinander parallelen Flansche
etwa in der Ebene der Schmalseiten des Fensters liegen, daß in den Innenseiten dieser Flansche in der Nähe des
äußeren Randes und parallel hierzu Nuten zur Verankerung einer Kapselung für den Wickelkern liegen und daß
die Oberfläche des Gießharzkörpers mindestens an den dem Wickelkern unmittelbar gegenüberliegenden Flächen
eine geerdete Metallisierung trägt.
Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist vorgesehen, daß der nach dem Einbringen des Wickelkernes
zwischen den Flanschen verbleibende Raum mit Gießharz vergossen ist oder daß die Flansche parallel
zur Kontur des Wickelkernes abgerundet sind und der
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- VPA 79 P 9 1 1 2 BRD
Raum zwischen den Flanschen durch Umwickeln des Wickelkernes mit, vorzugsweise schrumpffähigen, Bändern ausgefüllt
ist, wobei wenigstens eine Lage dieser Bänder auch die Stirnseiten der Flansche überdeckt.
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Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen ist vorgesehen, daß auf den Außenseiten der Flansche Anschlußbuchsen für
berührungssichere wasserdichte Oberspannungskabelstecker und Bolzen für die in Schrumpfschlauchtechnik
ebenfalls wasserdicht isolierten Unterspannungsanschlüsse angegossen sind oder daß zur Verwendung als
Masttransformator auf den Außenseiten der Flansche stutzerähnliche Durchführungen für die ober- und unterspannungsseitigen
Netzanschlüsse angegossen sind. Dabei ist es weiterhin zweckmäßig, daß die Spalte zwischen
der metallisierten Oberfläche des Kunstharzkörpers und dem Wickelkern mit getrocknetem Quarzsand gefüllt
sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist für den Aufbau von
hermetisch zu kapselnden Einphasen-Transformatoren sehr vorteilhaft, denn sie ermöglicht die Verwendung
von sehr verlustarmen Wickelbandkernen und fordert nur verhältnismäßig wenig Kunstharz für den Umguß des
Kernes und ist daher wirtschaftlich einsetzbar.
Der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Transformators und zwei Ausführungsbeispiele werden anhand
einer Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung
teilweise aufgeschnitten eine Anordnung mit vollkommen umgossenem Bandwickelkern,
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-I/- VPA 79 P 3 P 2 BRD
Fig. 2 zeigt eine Anordnung mit zum Abschluß des Aktivreiles verwendeten Bändern
aus schrumpffähigem Werkstoff,
Fig. 3 zeigt eine zum Vergraben vorgesehene
Ausführungsform und
Fig. 4 eine zur Montage auf Freileitungsmasten vorgesehene AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen
Einphasen-Transformatoren.
Um eine senkrechte Achse angeordnete Wicklungen 2 sind mit Kunstharz umgössen und dadurch nach außen hin vollständig
gekapselt. Dieser Kunstharzguß der Wicklungen ist auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten zu achsparallel
und auch untereinander parallelen Flanschen erweitert. Die Wicklungen 2 bestehen mindestens aus
einer, vorzugsweise innenliegenden, Unterspannungswicklung und einer radial weiter außenliegenden Oberspannungswicklung.
Innerhalb der Wicklungen 2 ist in dem Gießharzumguß ein zur Wickelachse paralleles, zentr.isches, schachtähnliches
Fenster in dem Kunstharzumguß ausgespart.
In dieses Fenster sind zwei symmetrisch zueinander angeordnete Wickelkerne 1 aus Bandwerkstoff eingeschichtet.
Jeder dieser Wickelkerne 1 umschließt für sich allein die Wicklungen 2 und liegt dabei zwischen den
Flanschen 3. Zur Verbesserung der Spannungsfestigkeit sind mindestens die unmittelbar zwischen den Wicklungen
2 einerseits und den Wickelkernen 1 andererseits liegenden Oberflächen des Kunstharzumgusses mit einer
metallisierten überfläche 4 versehen und elektrisch leitend mit einem Erdungsleiter verbunden.
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Die Wicklungen 2 bilden zusammen mit ihrem Kunstharzumguß
und den hierin eingeschachtelten Wickelkernen 1 annähernd einen Quader mit einer zwischen den Flanschrändern
umlaufenden Vertiefung. Um auch die Wickelkerne 1 nach außen hin abzuschließen und dadurch vor Korrosion
und vor mechanischer Beschädigung zu schützen, wird in einem erneuten Gießvorgang diese Vertiefung
rundum ebenfalls mit Gießharz ausgegossen. Zur Verankerung dieser Gießharzschicht sind auf der Inennseite
der Flansche 3 in der Nähe von deren Rändern Nuten 5 vorgesehen. Der nach außen hin nunmehr vollständig
glattwandige Transformator wird Je nach Verwendungszweck
mit Korrosionsschutz und elektrisch wirksamen Abschirmschichten versehen.
Anstelle eines Gießharzumgusses um die Wickelkerne 1
kann die umlaufende Vertiefung zwischen den Flanschen auch durch Umwickeln der Wickelkerne 1 mit einem Band
6 aus schrumpffähigem Werkstoff ausgefüllt werden, wodurch bei entsprechender Gestaltung der Innenseiten
der Flansche 3 ebenfalls eine hermetische Kapselung der Wickelkerne 1 bewirkt ist. Bei dieser Ausführungsform werden insbesondere die Ecken der Flansche 3 so
abgerundet, daß sich nach dem Einwickeln des schrumpffähigen Bandes 6 ein absatzfreier Abschlußmantel für
den wiederum quaderförmigen Transformator ergibt. Zusätzlich
zu dem schrumpffähigen Band 6 1st es in vielen Fällen zweckmäßig, diese Anordnung durch eine
Bandage 7 zu umschließen, wobei die Bandage 7 vor allem zur Verbesserung des Korrosionsschutzes beiträgt.
In Fig. 1 und 2 wurden der Übersichtlichkeit halber zum Anschluß der Transformatoren an ein Netz erforderliche
Hilfsmittel nicht dargestellt.
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ο -
- JS - VPA 79 P 9 1 1 2 BRD
Fig. 3 zeigt nun einen entsprechend ergänzten Gießharz-Transformator
in einer berührungssicheren, in den Erdboden eingrabbaren Ausführung. Zum oberspannungsseitigen
Anschluß dieses Transformators sind Anschlußbüchsen 8 in wasserdichter Ausführung vorgesehen. Der
unterspannungsseitige Anschluß erfolgt über Bolzen 9, wobei zur Isolierung insbesondere die Schrumpfschlauchtechnik
geeignet ist.
Fig. 4 zeigt eine Variation des erfindungsgemäßen Transformators zur Aufstellung auf Freileitungsmasten, wobei
der elektrische Anschluß über stutzerähnliche Durchführungen 11 erfolgt.
6 Patentansprüche
A Figuren
A Figuren
1 30013/086A
Claims (6)
- Patentansprüche/ 1./Einphasen-Transformator mit Wickelkern aus Bandwerk- ^"Sxoff und in Gießharz vergossenen Wicklungen, d a durch gekennzeichnet,- daß beim Umgießen der Wicklungen (2) parallel zur Wickelachse und parallel zu einem von Wickelkernen (1) durchsetzten Fenster mit rechteckigem Querschnitt zwei sich gegenüberliegende Flansche (3) angegossen sind,- daß die Innenseiten dieser auch zueinander parallelen Flansche (3) etwa in der Ebene der Schmalseiten des Fensters liegen,- daß in den Innenseiten dieser Flansche (3) in der Nähe des äußeren Randes und parallel hierzu Nuten (5) zur Verankerung einer Kapselung für die Wickelkerne (1) liegen und- daß die Oberfläche des Gießharzkörpers mindestens an den den Wickelkernen (1) unmittelbar gegenüberliegenden Flächen eine geerdete Metallisierung (4) trägt.
- 2. Einphasentransformator nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Einbringen der Wickelkerne (1) zwischen den Flanschen (3) verbleibende Raum mit Gießharz vergossen ist, so daß die Wickelkerne (1) hermetisch abgeschlossen sind (Fig. 1).
- 3. Einphasen-Transformator nach Anspruch 1, d a -durch gekennzeichnet, daß die Flan- sehe (3) parallel zur Kontur der Wickelkerne (1)Krt 2 Kgm / 20.09.1979130013/0864- 2 - VPA 79 P 9 1 1 2 BRDabgerundet sind und der Raum zwischen den Flanschen (3) durch Umwickeln der Wickelkerne (1), mit vorzugsweise schrumpffähigen Bändern (6), ausgefüllt ist und daß wenigstens eine Lage (7) dieser Bänder (6) auch die Stirnseiten der Flansche (3) bedeckt und die Wickelkerne (1) vor Korrosion schützt (Fig. 2).
- 4. Einphasentransformator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenseiten der Flansche (3) Anschlußbuchsen (8) für berührungssichere, wasserdichte Oberspannungskabelstecker und Bolzen (9) für in Schrumpfschlauchtechnik ebenfalls wasserdicht isolierte Unterspannungsanschlüsse angegossen sind (Fig. 3).
- 5. Einphasentransformator nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung als Masttransformator auf den Außenseiten der Flansche (3) stützerähnliche Durchführungen (11) für die ober- und unterspannungsseitigen Netzanschlüsse angegossen sind (Fig. 4).
- 6. Einphasentransformator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spalte zwischen der metallisierten Oberfläche (4) des die Wicklungen (2) umschließenden Kunstharzkörpers und den Wickelkernen (1) mit getrocknetem Quarzsand gefüllt sind.130013/0864
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