DE3428241A1

DE3428241A1 - Spulenkoerper fuer hochspannungswicklungen

Info

Publication number: DE3428241A1
Application number: DE19843428241
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 5433 Siershahn Belting
Original assignee: WOLFF REO BORIS VON GmbH
Current assignee: WOLFF REO BORIS VON GmbH
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1986-02-06

Description

Dipl.-Ing. Nikolaus von Puttkamer

Patentanwalt m

P 3419

REO Boris von Wolff GmbH & Cie. Brühler Straße 11, 5650 Solingen

Zugelassen beim Europäischen Patentamt

Postadresse:

Pienzenauerstraße 2

8000 München 80

Telefon: (089) 980324 und 987258

Telex: 522767

Spulenkörper für Hochspannungswicklungen

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Spulenkörper für Hochspannungswicklungen

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Spulenkörper für eine Hochspannungswicklung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 .

Im Zusammenhang mit derartigen Spulenkörpern besteht ein Problem darin, daß die Spannungsdifferenz zwischen den einzelnen Windungen so klein wie möglich sein soll, damit die Isolierung der einzelnen Drähte ausreicht, um einen Durchschlag zu vermeiden. Zur Lösung des Problemes hat man bekannterweise bei Spulenkörpern für Hochspannungswicklungen den Gesamtwickelraum durch Trennwände in Teilwickelräume unterteilt und den Wickeldraht von einem Teilwickelraum durch eine in der Trennwand befindliche Öffnung bzw. durch einen in der Trennwand befindlichen Schlitz in den benachbarten Teilwickelraum in axialer Richtung geführt. Bei einer derartigen Anordnung besteht ein Nachteil darin, daß die durch den Übergang zwischen den benachbarten Teilwickelräumen im Bereich der Öffnung bzw. des Schlitzes gebildete■ Kriechstrecke zu klein ist, so daß es dort zu Überschlägen oder dergleichen kommt.

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Beim Überführen eines Wickeldrahtes von einer Kammer zur nächsten Kammer über eine Trennwand ist es daher erforderlich, den in der nächsten Kammer von oben nach unten geführten Draht zusätzlich zu isolieren (beispielsweise durch eine Folie), um zu hohe Potentialdifferenzen und dadurch bedingte Überschläge zu vermeiden. Eine derartige Isolierung ist sehr kostenintensiv, da zur Vornahme der einzelnen Isolierschritte eine Unterbrechung des Wickelvorganges durch Anhalten der Wickelmaschine erforderlich ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Spulenkörper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Gesamtwickelraum in Teilwickelräume unterteilt ist, und daß der Übergang zwischen benachbarten Teilwickelräumen so erfolgt, daß eine optimale Spannungsfestigkeit erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Spulenkörper der eingangs genannten Art gelöst, der durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet ist.

Ein wesentlicher Vorteil besteht dabei darin, daß ein nach dem Wickelvorgang erzeugter Hochspannungstransformator eine optimale Spannungsfestigkeit und daher auch eine relativ große Lebensdauer besitzt.

Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Spulenkörper der Draht beim Wickelvorgang am übergang zwischen zwei benachbarten Teilwickelräumen automatisch in eine definierte Lage gebracht, die so verläuft, daß der Draht nie unter einer mechanischen Spannung steht.

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Vorteilhafterweise kann der erfindungsgemäße Spulenkörper kostengünstig in der Form eines einzigen Spritzgußteiles hergestellt werden.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß keine zusätzlichen Isolierschritte erforderlich sind, wie dies bei bekannten Spulenkörpern der Fall ist. Dadurch können die Herstellungskosten weiter gesenkt werden.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 bis 3 verschiedene Seitenansichten

des erfindungsgemäßen Spulenkörpers;
und

Fig. 4 und 5 vergrößerte Darstellungen von

Teilbereichen des Spulenkörpers.

Die Figur 1 zeigt eine erste Seitenansicht des Spulenkörpers

1. Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch den gegenüber der Figur 1 um 90° nach rechts gedrehten Spulenkörper 1, wobei dieser Schnitt in der Figur 1 mit A-A bezeichnet ist. Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des in der Figur 2 dargestellten Spulenkörpers von hinten.

Der vorliegende Spulenkörper besteht aus einem in axialer Richtung verlaufenden, vorzugsweise hohlzylindrischen Teil

2, an dessen Enden jeweils eine Seitenwand 3 bzw. 4 angeform ist, die sich vorzugsweise in der senkrecht zur Längsachse des Teiles 2 verlaufenden Ebene erstreckt. Dabei ragen die Seitenwände 3 und 4 in radialer Richtung eine¹vorgege-

bene Strecke über das Teil 2 nach außen hinaus. Der Gesaratwickelraum besteht zwischen dem Umfang des Teiles 2 und den einander zugewandten Flächen der Seitenwände 3 und 4. Vorzugsweise ist in der einen Seitenwand 3 eine kleine Öffnung 6 so angeordnet, daß durch diese der Wickeldraht derart aus dem Wickelraum herausgeführt werden kann, daß er im Gesamtwickelraum am Außenumfang des Teiles 2 anliegt. Der aus dieser Öffnung 6 herausgeführte Draht wird vorzugsweise mit Masse verbunden. An der gegenüberliegenden Seitenwand 4 ist ein Hochspannungsanschluß 8,19 vorgesehen, der aus einem vorzugsweise einstückig aus der Seitenwand 4 heraustretenden Ring 8 und einem mittig in diesem Ring 8 angeordneten Anschluß 1 9 besteht, auf den in bekannter Weise eine Hochspannungsbuchse oder dergleichen derart aufgesteckt werden kann, daß sie nach dem Aufstecken vom Ring 8 isolierend umgeben wird. Der Anschluß 19 steht an dem der Seitenwand 4 zugewandten Ende des Ringes 8 mit einer Anschlußfahne 7 elektrisch in Verbindung, an der das der Öffnung 6 gegenüberliegende Ende der Wicklung, an das über den Anschluß 19die Hochspannung entnommen werden kann, verlötet wird.

Der Gesamtwickelraum, der zwischen den Seitenwänden 3,. 4 und dem Außenumfang des Teiles 2 besteht, ist durch Trennwände 5¹, 5" in Teilwickelräume 9 unterteilt. Dabei werden benachbarte Teilwickelräume 9 jeweils durch zwei voneinander beabstandete Trennwände 5¹, 5" unterteilt, wobei der Abstand zwischen den Trennwänden 5¹, 5" etwa so bemessen ist, daß er geringfügig größer als der Durchmesser eines Wickeldrahtes ist, so daß dieser ohne Kraftaufwand in dem zwischen den einander zugewandten Flächen der Trennwände 5¹, 5" gebildeten Raum eingebracht werden kann. Vorzugsweise wird der Gesamtwickelraum durch die Trennwandpaare 5¹, 5" derart unterteilt, daß gleich große TeiIwicke!räume 9 entstehen.

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der Fiqur 1 und den vergrößerten Dar-Aus der -^it^nan^— ^er *

Figuren 4 und 5 ist ersichtlich, daß jeweils

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,„j c» eines Trennwandpaares ein Schlitz 10 in einer Trennwand 3

- +- und daß in der anderen Trennwand 5¹ desselangeordr.et xat# ^u , . ^ ,., r, · *. _n-

ben _Trer.nwar.dpaares ein Einschnitt 11 - vorgesehen ist. Die

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*·*»« Der Einschnitt 11 erstreckt sich von der Trennwandpaares, ue , ,.,.,.

x. />«r Trennwand 5¹ eine vorgegebene Strecke in diese Außenkante c*er ^

vorzuqsweise etwa dem Durchmesser des Wickeldrahhinein, die ^{/Wi y}

• >,+· c;o daß dieser von der obersten Wickellage tes entspricht:, £><-» ^uciiJ

,,„_rl._pn Teilwickelraumes 9 durch den Einschnitt 11 des benachbarten

eführt werden kann, ohne daß der Draht im Bereich des Em-

^ge ' . _nach außen über die Außenkante der Trennwand schnittes ι ' i*⁰-^

u^ fj-irch die längliche Form des Einschnittes 11 wird überstcnt. u j·*- _

, *. A-9, der Draht im Bereich des Überganges zwischen erreicht, α*υ ^

rpvonnwand 5¹ benachbarten Teilwickelraum 9 und dem dem der χι*-»»*""*

< ^h<.n dem Trennwandpaar 5¹, 5" möglichst wenig verRaum ZWlsCü'»¹ , . , . u-Ti

geknickt wird, und daß eine leichte maschinelle bogen bzw. }
überführung möglich ist.

t Der

!iv/tschen den Trennwänden 5', 5" eines Trennwandtst vorzugsweise so beschaffen, daß sein Boden 12' aus· ehlnd von dem Einschnitt 11 der einen Trennwand 5' in der ^gickelrichtung gesehen, spiralförmig zum Außenumfang des

ο *_tn Rereich des Schlitzes 10 der anderen Trennwand 5" Teiles * i" "^-^

_r. nadurch wird erreicht, daß der den Einschnitt 11 verläuft. uciu.u.^

rlaüßendo Wj^ckeldraht 12 während des gegebenenfalls verten aber nicht unterbrochenen Wickelvorganges define «schnitt 11 zum Schlitz 12 geführt werden kann, niert vom l.-»·"=>

nirfiir 1 ist der spiralförmige Verlauf dieses Bodens In der l·' i^fj^u

ι , -luf ihm aufliegenden Wickeldrahtes 12 dargestellt, bzw. des «

e·-hlitz 1° ⁱⁿ der. Trennwand 5" des Trennwandpaares 5', 5" ckt sich von der Außenkante der Trennwand 5"-_tbis zum

BA" """"■-^ft-^L

Außenumfang des Teiles 2, so daß der durch den Schlitz 10 aus dem Raum zwischen dem Trennwandpaar 5¹, 5" herausgeführte Wickeldraht 12 am Umfang des Teiles 2 geführt werden kann.

Vorzugsweise sind der Schlitz 10 und der Einschnitt 11 eines Trennwandpaares 5¹, 5" so angeordnet, daß sie sich etwa gegenüberliegen und daß ein vom Einschnitt 11 in dem Raum zwischen dem Trennwandpaar 5', 5" am Boden12' des Raumes zum Schlitz 10 geführter Draht etwa über einen Winkelbereich von 180° verläuft. Je nach Anforderung können die Schlitze 10 und die Einschnitte 11 jedoch auch so angeordnet sein, daß der Wickeldraht größere oder kleinere Winkelbereiche überdeckt.

Im folgenden wird nun insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren 1, 4 und 5 erläutert, in welcher Weise der Wickelvorgang ausgeführt wird. Zunächst wird ein erstes Ende des Wickeldrahtes 12 durch die Öffnung 6 der Seitenwand 3 herausgeführt. Anschließend erfolgt das Wickeln des ersten Teilwickelraumes 9. Wenn, wie dies aus der Figur 5 ersichtlich ist, sich der Wickeldraht in der Obersten Lage des Teilwickelraumes 9 neben dem Einschnitt 11 befindet, wird er durch diesen hindurch und anschließend in der aus der Figur 1 ersichtlichen Weise in den Raum zwischen dem Trennwandpaar 5¹, 5" am Boden 12* zum Schlitz 10 der Trennwand 5" geführt. Vom Schlitz 10 aus wird der Draht in der aus der Figur 4 ersichtlichen Weise aus dem Raum zwischen dem Trennwandpaar 5¹, 5" herausgeführt und in den nächsten Teilwickelraum 9 zur Bildung der ersten Lage am Umfang des Teiles 2 geführt. Um ein besonders schnelles und gutes Herausführen des Drahtes 12 aus dem Schlitz 10 zu ermöglichen, weist der Schlitz 10 eine schräge Begrenzungskante 10' auf, die,ausgehend vom Teil 2

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des Spulenkörpers, schräg verläuft, so daß zwischen ihr und der Normalen zum Umfang des Teiles 2 ein Winkel >. in Wickelrichtung gesehen besteht. Durch diesen Winkel · wird erreicht, daß der Draht 12 beim Wickelvorgang an der Begrenzungskante 10' automatisch nach unten zum Umfang des Teiles 2 geführt wird.

Im folgenden wird nun der Wickeldraht in der bereits beschriebenen Weise durch die nächstfolgenden Teilwickelräume 9 und die dazwischen angeordneten Trennwandpaare 5', 5" geführt. Von der obersten Wickellage des an die Seitenwand 4 angrenzenden Teilraumes 9 wird der Draht zur Anschlußfahne 7 geführt und dort verlötet, so daß eine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Ende der Wicklung und dem Hochspannungsanschluß19 hergestellt wird.

Je nach Anforderung können das hohlzylindrische Teil 2, die Seitenwände 3, 4 und die Trennwandpaare 5', 5" verschiedene Formen aufweisen. Beispielsweise können das hohlzylindrische Teil 2 und die genannten Wände in der aus den Figuren ersichtlichen Weise rechteckförmig ausgebildet sein. Das hohlzylindrische Teil 2 und die genannten Wände können jedoch beispielsweise auch kreisförmig oder anders ausgebildet sein.

Vorzugsweise schließt sich der Boden 12' an den Einschnitt und an den Schlitz 10 jeweils so an, daß er. zunächst in der Verlängerung des Bodenteiles des Einschnittes 11 bzw. in der Verlängerung der Oberfläche des zylindrischen Teiles 2 verläuft.

Claims

Patentansprüche

1.) Spulenkörper für Hochspannungswicklungen, bei dem ein Gesamtwickelraum durch Trennwände in Teilwickelräume unterteilt ist, wobei der Wickeldraht von einem Teilwickelraum zu dem jeweils nächsten Teilwickelraum verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einzelnen Teilwickelräumen (9) jeweils Trennwandpaare (5',5") vorgesehen sind, daß der Abstand zwischen den Trennwänden (5', 5") eines Trennwandpaares wenigstens so' groß ist, .wie·' der Durchmesser des Wickeldrahtes (12), und'daß die eine Trennwand (5¹) eines Trennwandpaares einen Einschnitt (11) aufweist, der sich von der Außenkante der einen Trennwand (5") eine vorgegebene Strecke in diese hineinerstreckt, und daß in der anderen Trennwand (5") ein Schlitz (10) vorgesehen ist, der sich von der Außenkante der anderen Trennwand (5") bis zum Außenumfang des Spulenkernes (2) erstreckt.

2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (12') des Zwischenraumes zwischen den Trennwänden (5¹, 5") spiralförmig von der Innenkante des Einschnittes (11) zum Außenumfang des Spulenkernes (2) am Schlitz (10) verläuft.

3. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (10) eine schräge Begrenzungskante (10") aufweist, die so verläuft, daß in Wickelrichtung gesehen zwischen der Normalen zum Spulenkern (2) und der Be-

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- 2 grenzungskante (10¹) ein Winkel (cxC) besteht.

4. Spulenkörper nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da-ß er aus einem einzigen Spritzgußteil besteht.

5. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (10) und der Einschnitt (11), gegeneinander durch einen Winkel von etwa 180° versetzt sind.

6. Spulenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (11) der einen Trennwand (5¹) sich eine vorgegebene Strecke entlang der Außenkante der einen Trennwand erstreckt.

7. Verfahren zum Bewickeln des Spulenkörpers nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickeldraht (12) von einem Teilwickelraum (9) über den Einschnitt (11) der einen Trennwand (5¹) durch den Raum zwischen dem Trennwandpaar am Boden (12¹) zum Schlitz (10) deranderen Trennwand (5") geführt wird.

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