DE2939507A1 - WINDING ARRANGEMENT FOR TRANSFORMERS AND THROTTLE COILS WITH ONE OR MORE WINDINGS POOLED IN CAST RESIN - Google Patents
WINDING ARRANGEMENT FOR TRANSFORMERS AND THROTTLE COILS WITH ONE OR MORE WINDINGS POOLED IN CAST RESINInfo
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Description
-Ί--Ί-
TRANSFORMATOREN UNION AG Unser ZeichenTRANSFORMATOREN UNION AG Our mark
Stuttgart VPA 79 P 9 1 H BRDStuttgart VPA 79 P 9 1 H BRD
Wicklungsanordnung für Transformatoren und Drosselspulen mit einer oder mehreren in Gießharz vergossenen Wicklungen Winding arrangement for transformers and reactors with one or more windings encapsulated in cast resin
Die Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung für Transformatoren und Drosselspulen mit einer oder mehrerenThe invention relates to a winding arrangement for transformers and choke coils with one or more
in Gießharz vergossenen Wicklungen, wobei aus dem Gießharz vorgefertigte, zur Distanzierung und Fixierung der Wicklungen in der Gießform dienende Stützmittel als Teil der Isolierung in dem Wicklungsblock verbleiben. 15in cast resin cast windings, with prefabricated from the cast resin, for distancing and fixing the Support means serving windings in the casting mold remain as part of the insulation in the winding block. 15th
Zum Herstellen derartiger Wicklungsanordnungen werden bisher üblicherweise als Distanzmittel Leisten eingesetzt, die aus Platten oder Zylindern ausgesägt werden. Bei dem Eingießen dieser Leisten besteht jedoch auch bei sehr sorgfältigem Arbeiten einerseits die Gefahr der Ausbildung von radialen Haarrissen und andererseits bilden sich häufig Hohlräume an den Berührungsflächen der Leisten mit den Wicklungen (DE-OS 20 32 530).For the production of such winding arrangements, strips have usually been used as spacers so far, which are sawn out of plates or cylinders. However, when these strips are poured in, there is also with very careful work on the one hand the risk of the formation of radial hairline cracks and on the other hand Cavities often form on the contact surfaces of the strips with the windings (DE-OS 20 32 530).
Die mögliche Ausbildung von radialen Haarrissen zwingt dazu, die radialen Schichtdicken des Gießharzumgusses stärker auszuführen als dies bei einer homogenenThe possible formation of radial hairline cracks necessitates the radial layer thicknesses of the cast resin encapsulation perform more strongly than this in the case of a homogeneous one
Krt 2 Kgm / 27.09.1979Krt 2 Kgm / 09/27/1979
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rißfreien Schicht im Hinblick auf die Durchschlagsfestigkeit des Gießharzes erforderlich wäre. Die Hohlräume zwischen den Leisten und Wicklungen haben andererseits eine verhältnismäßig niedrige Einsetzspannung für Teilentladungen zur Folge und begrenzen dadurch die Einsetzbarkeit derartiger Gießharztransformatoren auf verhältnismäßig niedrige Nennspannungen.crack-free layer with regard to the dielectric strength of the casting resin would be required. The cavities between the strips and windings, on the other hand, have a relatively low inception voltage result in partial discharges and thereby limit the usability of such cast resin transformers to relatively low nominal voltages.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine An-Ordnung mit in Gießharz vergossenen Wicklungen für Transformatoren und Drosseln so zu.verbessern, daß der Isolierwerkstoff einerseits hinsichtlich seiner Spannungsfestigkeit voll ausgenutzt ist und andererseits die Teilentladungsfestigkeit mindestens für den gesamten Mittelspannungsbereich ausreichend ist.The invention is now based on the object of an arrangement with cast resin cast windings for Improve transformers and chokes so that the Insulating material on the one hand is fully utilized in terms of its dielectric strength and on the other hand the partial discharge resistance is at least sufficient for the entire medium voltage range.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei unter Verwendung von aus Gießharz hergestellten Stützmitteln in Formen mit gießharzvergossenen Wicklungsanordnungen dadurch gelöst, daß jeweils die einer Wicklung zugekehrten Oberflächenausschnitte der Stützmittel eine elektrisch leitende Schicht tragen und daß alle übrigen innerhalb des Wicklungsblockes liegenden Oberflächenabschnitte der Stützmittel eine mindestens annähernd homogene Verbindung mit dem Gießharzumguß bilden, wobei als Stützmittel für die Wicklung mit dem kleinsten Durchmesser ein einteiliger, ungeschlitzter Kunstharzzylinder dient.According to the invention, this object is achieved when using of support means made of cast resin in forms with cast resin cast winding arrangements thereby solved that in each case the surface sections facing a winding the support means carry an electrically conductive layer and that all the rest within of the winding block lying surface sections of the support means an at least approximately homogeneous Form connection with the cast resin encapsulation, as a support means for the winding with the smallest diameter a one-piece, unslotted synthetic resin cylinder is used.
Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, daß die leitende Schicht von einer Leitlackschicht dargestellt ist und daß bei Verwendung eines Gießharzzylinders als Stützmittel die Leitlackschicht auf dem gleichzeitig als Wickelkörper für eine aus Folien gewickelte Spulenwicklung dienendenAccording to advantageous embodiments of the invention it is provided that the conductive layer is made of a conductive lacquer layer is shown and that when using a cast resin cylinder as a support means, the conductive lacquer layer on which also serves as a bobbin for a coil winding made of foils
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Gießharzzylinder in Achsrichtung zwischen den Spulen unterbrochen ist. Dabei sind die in Achsrichtung nebeneinanderliegenden ringförmigen Leitlackschichten auf dem dünnwandigen in Vakuum gegossenen Gießharzzylinder in Umfangsrichtung an wenigstens einer Stelle ebenfalls unterbrochen.Cast resin cylinder is interrupted in the axial direction between the coils. Thereby are those lying next to each other in the axial direction ring-shaped conductive lacquer layers on the thin-walled cast resin cylinder cast in vacuum also interrupted in the circumferential direction at at least one point.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung tragen zwischen zwei Wicklungen eingegossene Distanzleisten auf den beiden den Wicklungen zugekehrten Seiten eine durchgehende Leitlackschicht und sind lediglich an ihren die Wicklungen überragenden Enden frei von Leitlack.According to a further design feature of the invention, spacer strips cast between two windings carry a continuous layer of conductive lacquer on the two sides facing the windings and are only at their ends protruding from the windings free of conductive varnish.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung dient zweckmäßig ein Verfahren, wonachTo produce the winding arrangement according to the invention, a method is expediently used, according to which
a) der Gießharzzylinder und gegebenenfalls die Distanzleisten im Vakuum gegossen sind,a) the cast resin cylinder and, if applicable, the spacer strips are cast in a vacuum,
b) beim Ausformen der innere Formmantel in dem Gießharzzylinder verbleibt,b) the inner mold jacket remains in the cast resin cylinder during molding,
c) die Leitlackschichten aufgebracht werden,c) the conductive lacquer layers are applied,
d) die Wicklungen unmittelbar auf den Gießharzzylinder und gegebenenfalls auf Distanzleisten gewickelt werden,d) the windings are wound directly onto the cast resin cylinder and, if necessary, onto spacer strips will,
e) die die Wicklungen überragenden Enden gesäubert und aufgerauht werden unde) the ends protruding from the windings cleaned and be roughened and
f) der Verguß erfolgt, wobei der im Gießharzzylinder verbliebene Formmantel wiederum als Teil der Form
dient.
30f) the casting takes place, the mold jacket remaining in the cast resin cylinder in turn serving as part of the mold.
30th
Die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung ist sehr vorteilhaft, denn sie ermöglicht schon allein infolge der Verwendung eines durchgehenden inneren Gießharzzylinders eine sehr gute Werkstoffausnutzung und gewährleistet dadurch einen kompakten Wicklungsaufbau. DarüberhinausThe winding arrangement according to the invention is very advantageous, because it allows just because of the Use of a continuous inner cast resin cylinder ensures very good material utilization and guarantees thus a compact winding structure. Furthermore
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ist durch das Einbringen der elektrisch leitenden Schichten eine elektrische Neutralisierung von unvermeidbar auftretenden Spalten erzwungen.an electrical neutralization of is unavoidable due to the introduction of the electrically conductive layers occurring columns forced.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. The invention is explained in more detail with the aid of a drawing.
In den Figuren 1 und 2 ist je eine noch in der Gießform befindliche Wicklungsanordnung mit ein bzw. zwei Ό Wicklungen im Längsschnitt dargestellt. Fig. 3 zeigt den Ausschnitt aus einem Querschnitt durch eine Wicklung mit Distanzleisten zwischen konzentrisch zueinander angeordneten Wicklungen.In Figures 1 and 2, one is still in the mold Located winding arrangement with one or two Ό windings shown in longitudinal section. Fig. 3 shows the section from a cross section through a winding with spacer strips between concentric to each other arranged windings.
Konzentrisch zu einer Wickelachse 6 sind Wicklungen 1 angeordnet. Die Wicklungen können, wie angedeutet, entweder aus axial hintereinander liegenden, elektrisch in Reihe geschalteten Spulen oder auch aus einer schenkellangen Lagenwicklung bestehen. Als sehr vorteilhaft für das Umgießen mit Kunststoff haben sich aus Folien gewickelte Spulenwicklungen für eine Oberspannungswicklung und für die zugehörige Unterspannungswicklung aus Bandwerkstoff hergestellte Wicklungen ergeben, wobei die Breite des Bandwerkstoffes gleich der Länge des zur Verfügung stehenden Wickelraumes ist.Windings 1 are arranged concentrically with respect to a winding axis 6. The windings can, as indicated, either from axially one behind the other, electrically connected in series coils or from one Leg-length layer winding exist. Have proven to be very beneficial for encapsulating plastic Coil windings wound from foils for a high-voltage winding and windings made from strip material for the associated low-voltage winding, the width of the strip material being equal to the length of the available winding space.
Die innenliegende Wicklung 1 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen unmittelbar auf einen Gießharzzylinder 2 aufgewickelt. Der Gießharzzylinder 2 ist in einem besonderen Gießvorgang als dünnwandiger Zylinder im Vakuum gegossen. Vor dem Bewickeln sind an den die Spulen der Wicklung 1 aufnehmenden Umfangsstreifen elektrisch leitende Schichten in Form einer Leitlackschicht 5 auf den Gießharzzylinder 2 aufgetragen. Zur Vermeidung von Kurzschlußwindungen sind die von der Leitlackschicht 5 gebildeten Ringe auf dem Gießharz-The inner winding 1 is in the illustrated embodiments directly on a cast resin cylinder 2 wound up. The cast resin cylinder 2 is in a special casting process as a thin-walled cylinder poured in vacuum. Before winding are on the coils of the winding 1 receiving circumferential strips Electrically conductive layers in the form of a conductive lacquer layer 5 are applied to the cast resin cylinder 2. To the Avoid short-circuit windings, the rings formed by the conductive lacquer layer 5 on the cast resin
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zylinder 2 in Umfangsrichtung an wenigstens einer Stelle unterbrochen.cylinder 2 in the circumferential direction on at least one Position interrupted.
Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Gießharzzylinders während seiner Bearbeitung wird ein innerer Formmantel 9 aus dem Gießharzzylinder 2 erst entfernt, nachdem dieser zusammen mit den Wicklungen 1 in einen Gießharzumguß 4 eingegossen ist.To improve the mechanical strength of the cast resin cylinder During its processing, an inner mold jacket 9 is only made from the cast resin cylinder 2 removed after this has been cast in a cast resin encapsulation 4 together with the windings 1.
Zur Distanzierung einer die innere Wicklung 1 konzentrisch umschließenden äußeren Wicklung 1 dienen in Fig. 2 gezeigte Leisten 3, die gleichmäßig über den Umfang der Wicklungsanordnung verteilt einen beim Herstellen des Gießharzumgusses 4 mit Gießharz aufgefüllten Ringkanal bilden. Die Leisten 4 sind aus Platten oder Zylindern ausgesägt und haben annähernd rechteckigen Querschnitt. Die den Wicklungen 1 zugekehrten Seiten der Leisten 3 sind über die gesamte Wicklungslänge ebenfalls mit einer elektrisch leitenden Schicht in Form einer Leitlackschicht 5 versehen.In order to distance an outer winding 1 concentrically surrounding the inner winding 1, FIG Fig. 2 shown strips 3, which are evenly distributed over the circumference of the winding arrangement during manufacture of the cast resin encapsulation 4 form an annular channel filled with cast resin. The strips 4 are made of plates or cylinders and have an approximately rectangular cross-section. The one facing the windings 1 Sides of the strips 3 are also provided with an electrically conductive layer over the entire length of the winding provided in the form of a conductive lacquer layer 5.
Bei dem Aufbringen der Wicklungen 1 auf den Gießharzzylinder 2 bzw. auf die Leisten 3 bleiben unvermeidbar sehr enge Spalte an den Berührungsflächen der Wicklungen 1 mit den sie stützenden Gießharzteilen offen. Diese Spalte sind so eng, daß das Gießharz beim Herstellen des Umgusses 4 sie nicht vollständig ausfüllen kann. Die hierdurch bewirkten Inhomogenitäten in der von dem Umguß 4 und den in diesen einbezogenen Leisten 3 und Gießharzzylinder 2 dargestellten Isolierung sind durch das Aufbringen der Leitlackschichten 5 elektrisch neutralisiert. Unter besonderen Bedingungen kann es dabei auch zweckmäßig sein, die Leitlackschichten 5 wenigstens punktweise mit der jeweils gegenüberliegenden Wicklung 1 galvanisch zu verbinden.When the windings 1 are applied to the cast resin cylinder 2 or to the strips 3, this remains unavoidable very narrow gaps open at the contact surfaces of the windings 1 with the cast resin parts that support them. These gaps are so narrow that the casting resin does not completely fill them when producing the encapsulation 4 can. The inhomogeneities caused by this in the molding 4 and the strips included in it The insulation shown in FIG. 3 and cast resin cylinder 2 are electrical due to the application of the conductive lacquer layers 5 neutralized. Under special conditions it can also be expedient to apply the conductive lacquer layers 5 to be galvanically connected at least pointwise with the respective opposite winding 1.
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Die die Wicklungen 1 in axialer Richtung überragenden Enden 11 des Gießharzzylinders 2 und der Leisten 3 sind frei von Leitlack und darüberhinaus durch Aufrauhen und Reinigen ihrer Oberfläche für eine möglichst homogene Verbindung mit der späteren Umgußmasse vor dem Einformen vorbereitet.The ends 11 of the cast resin cylinder 2 and of the strips 3 protruding beyond the windings 1 in the axial direction free of conductive varnish and, moreover, by roughening and cleaning its surface for the most homogeneous possible Connection with the later casting compound prepared before molding.
Die Gießform besteht im wesentlichen aus dem noch in dem Gießharzzylinder 2 befindlichen und diesen an den Enden überragenden inneren Formmantel 9 sowie einem konzentrisch hierzu angeordneten äußeren Formmantel Formringe 7 stützen sich auf dem Ende 11 des Gießharzzylinders 2 und gegebenenfalls auf den Enden 11 der Leisten 3 in Achsrichtung ab, schließen den zwischen den Formmänteln 9 und 10 liegenden Raum in Achsrichtung und halten außerdem die Fonnmäntel 9 und 10 in der für diese vorgesehenen Lage fest. Zum Zusammenhalt der gesamten Anordnung dienen während des Vergusses Druckplatten 8, die in nicht dargestellter Art und Weise in Achsrichtung gegen die Ränder der Formmäntel 9 und 10 gepreßt sind.The casting mold consists essentially of the one that is still in the cast resin cylinder 2 and that is attached to the Ends protruding inner mold jacket 9 and an outer mold jacket arranged concentrically therewith Form rings 7 are based on the end 11 of the cast resin cylinder 2 and optionally on the ends 11 of the Strips 3 in the axial direction, close the space between the mold jackets 9 and 10 in the axial direction and also hold the form jackets 9 and 10 in the position intended for them. To hold the whole together Arrangement are used during the potting pressure plates 8, which in a manner not shown in Axial direction against the edges of the form jackets 9 and 10 are pressed.
8 Patentansprüche
3 Figuren8 claims
3 figures
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Claims (8)
101.) Winding arrangement for transformers and choke coils with one or more windings encapsulated in cast resin, wherein support means, which are prefabricated from the cast resin and serve to distance and fix the windings in the casting mold, remain as part of the insulation in the winding block, characterized in that
10
a) der Gießharzzylinder (2) und gegebenenfalls die Distanzleisten (3) im Vakuum gegossen sind, b) beim Ausformen der innere Formmantel (9) in dem Gießharzzylinder (2) verbleibt,8. A method for producing a winding arrangement according to claim 1 to 7, characterized in that
a) the cast resin cylinder (2) and, if applicable, the spacer strips (3) are cast in a vacuum, b) the inner mold shell (9) remains in the cast resin cylinder (2) during the molding process,
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