DE4131260A1 - Anordnung zur verbesserung der kuehlung in scheibenfoermigen wicklungen von transformatoren und drosselspulen - Google Patents
Anordnung zur verbesserung der kuehlung in scheibenfoermigen wicklungen von transformatoren und drosselspulenInfo
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- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/322—Insulating of coils, windings, or parts thereof the insulation forming channels for circulation of the fluid
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Description
Die Anordnung ist einsetzbar für Hochspannungstransformatoren
hoher Leistung mit scheibenförmig aufgebauten Wicklungen,
die zwischen zwei axialen Barrieren liegen und
beispielsweise durch nach einer bestimmten Windungszahl
eingefügte Wicklungsbänder mit in Abständen aufgebrachten
Abstandshaltern in mindestens zwei Wicklungsuntereinheiten
unterteilt sind.
Aus der DE-PS 28 36 283 (H01F, 27/08) ist eine scheibenförmige
Wicklung für einen Transformator bekannt, bei der
diese Wicklung in mindestens zwei Wicklungsuntereinheiten
aufgeteilt ist. - In dieser Literaturstelle ist erstens
ein völlig gleicher Wicklungsaufbau mit drei gleichen
axialen Kühlkanälen beschrieben, dessen Nachteil es ist,
daß das Kühlmittel vorzugsweise nur axial durch die
Wicklung strömt und damit nicht genügend Wärme aus den
einzelnen Wicklungsscheiben abführt. - Eine zweite Ausführung
vermeidet diesen Nachteil teilweise dadurch, daß
in den einzelnen Wicklungsscheiben der mittlere Kühlkanal
dadurch mäanderförmig gestaltet ist, daß die Abstandshaltung
jeweils nach unterschiedlicher Windungszahl eingefügt
ist. Nachteilig ist hier aber ein sehr aufwendiger
Wicklungsaufbau bei einer nur bescheidenen Kühlungsverbesserung.
Ähnlich aufwendig ist eine Kühlkanalanordnung einer Scheibenspulenwicklung
bei Transformatoren oder Drosselspulen
nach der AT-PS 3 12 092 (21d, 107 bzw. H01F, 27/08). Auch hier
wird im wesentlichen durch Versatz der Wicklungsscheiben
oder Teilen davon gegeneinander versucht, eine radiale
Strömung des Kühlmittels entlang der Wicklungsscheiben zu
erreichen, wobei zusätzlich noch zwischen den Wicklungsuntereinheiten
bzw. zwischen diesen und den sie umgebenden
Isolierzylindern in unterschiedlicher axialer Höhe abdichtende
Scheidewände vorgesehen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung
zur Verbesserung der Kühlung von scheibenförmigen, in
mindestens zwei radiale Wicklungsuntereinheiten aufgeteilten
Wicklungen von Transformatoren zu finden, mit der ohne
Einsatz von ringförmigen Scheidewänden und ohne komplizierte
Wicklungsaufteilung eine intensive radiale Umspülung
der Spulenscheiben möglich ist.
Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den
zwischen den Wicklungsuntereinheiten befindlichen axialen
Kühlkanälen in vorbestimmten axialen Abständen umfänglich
mindestens jeweils ein Steuerelement aus Isolierstoff mit
seinem Halteteil, dessen Höhe der axialen Abmessung des
isolierten Wickeldrahtes entspricht, im Bereich zwischen
den konzentrisch in einer gemeinsamen axialen Ebene angeordnete
radialen Wicklungsabstützungen zwischen diesen
und einer Wicklungsuntereinheit gehalten ist,
daß das Steuerelement ein- oder beidseitig vom Halteteil
ein schräg abgewickeltes, schräg in die radialen Kühlkanäle
hineinragendes Steuerteil besitzt, wobei die
schräge Länge des Steuerteils in Abhängigkeit vom Anordnungsort
des Steuerelementes so groß ist, daß sich das
Steuerteil mit seinem freien Ende an der axial nächsten
Spulenscheibe abstützt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge
des Steuerteils größer als die Diagonale eines Rechteckes,
dessen eine Seite die radiale Breite des zugehörigen
axialen Kühlkanales bildet, während die andere Seite
dieses Rechteckes der Dicke der radilane Zwischenlagen
zwischen den Spulenscheiben entspricht. Durch diese
Steuerelemente, deren Steuerteile sich jeweils mit ihren
freien Enden an den Drähten der nächsten Spulenscheibe
abstützen, wird eine hinreichende Umlenkung des axialen
Kühlmittelstromes in radiale Richtung erreicht, so daß
eine gute Wärmeabführung aus dem radialen Zwischenbereich
der einzelnen Spulenscheiben erzielt wird.
Vorteilhafterweise sind die in den jeweiligen axialen
Kühlkanälen in gleicher axialer Höhe angeordneten Steuerelemente,
wicklungsumfänglich gesehen, immer so breit, daß
sie sich gegenseitig überlappen und so im Extremfall einen
Steuerring bilden.
Bei Steuerelementen mit zwei Steuerteilen können diese vom
Halteteil aus entweder beide schräg nach einer Richtung
oder in entgegengesetzte Richtungen weisen.
Es kann auch von Vorteil sein, wenn die Steuerteile der
Steuerelemente Ausschnitte von vorbestimmten Abmessungen
besitzen, derart, daß das Kühlmittel nicht nur radial
umgelenkt wird, sondern auch axial durch diese Ausschnitte
strömen kann.
Werden die axialen Kühlkanäle zwischen den Wicklungsuntereinheiten
durch Wicklungsbänder mit in Abständen aufgebrachten
Abstandshaltern gebildet, so ist es von Vorteil,
wenn die Steuerelemente mit ihren Halteteilen zwischen
Wicklungsband und den von ihr abgedeckten Wicklungsuntereinheit
angeordnet sind, weil damit eine kühlungstechnisch
ungünstige zusätzliche Abdeckung der anderen, an den
axialen Kühlkanal angrenzenden Wicklungsuntereinheit vermieden
wird.
Die Erfindung soll nachstehend an vier Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung
zeigen:
Fig. 1a ein Steuerelement mit zwei in die gleiche Richtung
schräg ausgebogenen Steuerteil mit ausgearbeiteten
rechteckigen Ausschnitten in Seitenansicht;
Fig. 1b das gleiche Steuerelement in Draufsicht;
Fig. 1c ein Einbaubeispiel des Steuerelementes zwischen
zwei Wicklungsuntereinheiten;
Fig. 2a-c eine zu Fig. 1 analoge Darstellung für ein
Steuerelement mit zwei geschlossenen Steuerteilen;
Fig. 3a-c eine zu Fig. 1 analoge Darstellung für ein
Steuerelement mit zwei Steuerteilen, die zueinander
entgegengesetzt ausgebogen sind;
Fig. 4a-c eine zu Fig. 1 analoge Darstellung für ein
Steuerelement mit nur einem Steuerteil;
Fig. 5 eine mögliche Kühlmittelaufteilung durch die
verschiedenen Steuerelemente in einer scheibenförmigen
Wicklung mit drei Wicklungsuntereinheiten.
Gemäß Fig. 1c sind von einer scheibenförmig auf einem
inneren Isolierzylinder 1.1 aufgebauten Wicklung unter
Zwischenschaltung eines inneren Kühlkanals 2.1 nur die
innere und die nächste mittlere Wicklungsuntereinheiten
3.1, 3.2 dargestellt. Zwischen beiden befindet sich ein
mittlerer axialer Kühlkanal 2.2. In diesem Kühlkanal 2.1
ist in vorbestimmter axialer Höhe mindestens ein Steuerelement
6 aus Isolierstoff angeordnet. Dieses Steuerelement
6 ist mit seinem Halteteil 6.1 zwischen den radial
äußersten Draht der inneren Wicklungsintereinheit 3.1 und
einem Wicklungsband B festgehalten. Das Wicklungsband 8
trägt zur Abstandshalterung der Wicklungsuntereinheiten
3.1, 3.2 nicht dargestellte Abstandshalter. Die Steuerteile
6.2 des Steuerelementes 6 weisen schräg in die
gleiche Richtung und stützen sich mit ihren freien Enden
am ersten (innersten) Draht der radial und axial nächsten
Wicklungsuntereinheit 3.2 ab. Das bedeutet, die schräge
Länge der Steuerteile 6.2 ist größer als die Diagonale
eines Rechteckes, dessen eine Seite aus der radialen
Breite des Kühlkanals 2.2 gebildet ist, und dessen
andere Seite der Dicke der radialen Zwischenlagen 5
zwischen den axial übereinander liegenden Spulenscheiben
entspricht. Diese Dicke der radialen Zwischenlagen ist
gleichzeitig das axiale Maß der radialen Kühlkanäle 4. Die
Steuerteile 6.2 des Steuerelementes 6 weisen rechteckige
Ausschnitte 6.3 auf. Dadurch ist es möglich, daß der
axiale Kühlmittelstrom nicht gänzlich in radiale Richtung
umgelenkt wird, sondern praktisch in einen axialen und
einen radialen Teilstrom aufgeteilt wird, was in
bestimmten Fällen von Vorteil ist.
Für die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Steuerelemente 6
gilt zu Fig. 1 erfolgte Beschreibung unter Berücksichtigung
der jeweiligen speziellen Ausführungen der Steuerteile
6.2 in analoger Weise.
Die in Fig. 5 beispielhaft dargestellte Kühlmittelaufteilung
7 (Pfeildarstellung) der Kühlmittelströme aus den
axialen Kühlkanälen in einer zwischen dem inneren Isolierzylinder
1.1 und einem äußeren Isolierzylinder 1.2 in drei
Wicklungsuntereinheiten 3.1, 3.2, 3.3 aufgeteilten scheibenförmigen
Wicklung zeigt deutlich, wie durch Variation
der Steuerelemente an sich und ihrer Anordnung in einfacher
Art und Weise eine sehr gute Wärmeabführung aus der
Wicklung erzielt werden kann.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1.1. - innerer Isolierzylinder
1.2. - äußerer Isolierzylinder
2.1. - (innerer) axialer Kühlkanal
2.2. - (mittlerer) axialer Kühlkanal
2.3. - (äußerer) axialer Kühlkanal
3.1. - (innere) Wicklungsuntereinheit (inneres Spulenscheibenteil)
3.2. - (mittlere) Wicklungsuntereinheit (mittleres Spulenscheibenteil)
3.3. - (äußere) Wicklungsuntereinheit (äußeres Spulenscheibenteil)
4. - radiale Kühlkanäle
5. - radiale Zwischenlagen
6. - Steuerelement
6.1. - Halteteil des Steuerelementes
6.2. - Steuerteil(e) des Steuerelementes
6.3. - Ausschnitte in den Steuerteilen
7. - Kühlmittelfluß (Pfeildarstellung)
8. - Wicklungsband
1.1. - innerer Isolierzylinder
1.2. - äußerer Isolierzylinder
2.1. - (innerer) axialer Kühlkanal
2.2. - (mittlerer) axialer Kühlkanal
2.3. - (äußerer) axialer Kühlkanal
3.1. - (innere) Wicklungsuntereinheit (inneres Spulenscheibenteil)
3.2. - (mittlere) Wicklungsuntereinheit (mittleres Spulenscheibenteil)
3.3. - (äußere) Wicklungsuntereinheit (äußeres Spulenscheibenteil)
4. - radiale Kühlkanäle
5. - radiale Zwischenlagen
6. - Steuerelement
6.1. - Halteteil des Steuerelementes
6.2. - Steuerteil(e) des Steuerelementes
6.3. - Ausschnitte in den Steuerteilen
7. - Kühlmittelfluß (Pfeildarstellung)
8. - Wicklungsband
Claims (7)
1. Anordnung zur Verbesserung der Kühlung in scheibenförmigen
Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen,
mit Wicklungsuntereinheiten und Mitteln zur Umlenkung des
Kühlmittelstroms aus der axialen in die radiale Richtung,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß in den zwischen den Wicklungsuntereinheiten (3.1 bis 3.3) befindlichen axialen Kühlkanälen (2.2) in vorbestimmten axialen Abständen umfänglich mindestens ein Steuerelement (6) aus Isolierstoff mit seinem Halteteil (6.1), dessen Höhe der axialen Abmessung des isolierten Wickeldrahtes entspricht, im Bereich zwischen den konzentrisch in einer gemeinsamen axialen Ebene angeordneten radialen Wicklungsabstützungen zwischen diesen und einer Wicklungsuntereinheit (3.1 bis 3.3) gehalten ist,
- - daß das Steuerelement (6) ein- oder beidseitig vom Halteteil (6.1) ein schräg abgewinkeltes, schräg in die radialen Kühlkanäle (4) hineinragendes Steuerteil (6.2) besitzt, wobei die schräge Länge des Steuerteiles (6.2) in Abhängigkeit vom Anordnungsort des Steuerelementes (6) so groß ist, daß sich das Steuerteil (6.2) mit seinem freien Ende an der axial nächsten Spulenscheibe abstützt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die schräge Länge des Steuerteiles (6.2) größer als
die Diagonale eines Rechteckes ist, dessen eine Seite die
radiale Breite des zugehörigen axialen Kühlkanales (2.2)
bildet, während die andere Seite dieses Rechteckes der
Dicke der radialen Zwischenlagen (5) zwischen den Spulenscheiben
entspricht.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in den jeweiligen axialen Kühlkanälen (2.2) in
gleicher axialer Höhe angeordneten Steuerelemente (6),
wicklungsumfänglich gesehen, so breit sind, daß sie sich
gegenseitig überlappen.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Steuerteile (6.2) vom Halteteil (6.1) eines
Steuerelementes (6) schräg in ein und dieselbe Richtung
weisen.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Steuerteile (6.2) vom Halteteil (6.1) eines
Steuerelementes (6) schräg in entgegengesetzte Richtungen
weisen.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerteile (6.2) Ausschnitte (6.3) von vorbestimmten
Abmessungen besitzen.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Bildung der axialen Kühlkanäle (2.2) zwischen
den Wicklungsuntereinheiten (3.1 bis 3.3) durch Wicklungsbänder
(8) mit in Abständen aufgebrachten Abstandshaltern
die Steuerelemente (6) mit ihren Halteteilen (6.1)
zwischen Wicklungsband (8) und der von ihr abgedeckten
Wicklungsuntereinheit (3.1) angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914131260 DE4131260A1 (de) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Anordnung zur verbesserung der kuehlung in scheibenfoermigen wicklungen von transformatoren und drosselspulen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914131260 DE4131260A1 (de) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Anordnung zur verbesserung der kuehlung in scheibenfoermigen wicklungen von transformatoren und drosselspulen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4131260A1 true DE4131260A1 (de) | 1993-03-18 |
Family
ID=6441025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914131260 Withdrawn DE4131260A1 (de) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | Anordnung zur verbesserung der kuehlung in scheibenfoermigen wicklungen von transformatoren und drosselspulen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4131260A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1991
- 1991-09-17 DE DE19914131260 patent/DE4131260A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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