DE973343C

DE973343C - Wicklung fuer Transformatoren, insbesondere Grosstransformatoren, und Drosselspulen

Info

Publication number: DE973343C
Application number: DES4430A
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Kadur
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-05-26
Filing date: 1950-05-26
Publication date: 1960-01-28

Description

Wicklung für Transformatoren, insbesondere Großtransformatoren, und Drosselspulen Beim Bau von elektrischen Geräten ist es besonders vorteilhaft, wenn die zu verwendenden Wicklungen bereits für sich so weit fertiggestellt werden können, daß sie im endgültigen Einbauzustand beim Zusammenbau der Geräte lediglich noch auf den zugehörigen Kern aufgesetzt werden müssen. Besonders beim Bau von Großtransformatoren, Drosseln u. dgl. wurde es bisher immer als äußerst nachteilig empfunden, daß der Wicklungsaufbau erst während der Montage des Gesamttransformators auf dem Kernschenkel vorgenommen werden konnte. Zu einem solchen Wicklungsaufbau, bei dem die einzelnen Wicklungsteile unter Einbringung von entsprechenden Isolierschichten und -mänteln zusammengefügt wurden, benötigte man viel Zeit. Diese Zeit bedeutete aber eine Verlängerung der Montagezeit, da während der Herstellung der Wicklung der sonstige Transformatoraufbau nicht weitergeführt werden konnte. Weiter nachteilig war, daß die Wicklung erst nach dem Aufbringen auf den Kern zusammen mit diesem aufbereitet und in ihren Endzustand gepreßt werden konnte.
Es ist zwar schon bekannt, die ein und derselben Wicklung angehörigen, konzentrisch zueinander liegenden Spulen, z. B. der Hochspannungswicklung, von einem Isolationszylinder unter Verwendung von Tragringen und gitterartig gestellten Stäben aus Isolierstoffen, die die axialen Druckkräfte auf die End- und Zwischenringe übertragen, tragen zu lassen,, um dadurch die Montage und Demontage zu erleichtern, da nunmehr die Wicklung ein festes Ganzes für sich bildet. Dieses Ziel wird bei der bekannten Ausführung insofern nur unvollkommen erreicht, als die zu einem Wicklungsblock gehörigen Wicklungen praktisch wie bisher jede einzeln für sich hergestellt, einzeln aufbereitet und geschaltet und auch einzeln auf den Kern aufgesetzt werden müssen. Der erstrebte Zeitgewinn bei der Montage -sowie eine ins Gewicht fallende Verbilligung wurde .bei derartigen Wicklungen nicht erreicht, weil die einzelnen Wicklungsteile erst bei der Montage in ihre richtige Lage zueinander gebracht werden mußten. Außerdem ist bei der bekannten Ausführung noch nachteilig, daß eine nachträgliche Preßdruckänderung der einzelnen Spulenröhren nicht möglich ist, da die stirnseitigen, starr am Isolierzvlinder angebrachten Preßringe eine nachträgliche Verstellung nicht zulassen. Auch im Reparaturfall, wo beispielsweise ein ganzer Wicklungsverband ersetzt werden muß, ist die bekannte Wicklungsart umständlich, da jede für sich hergestellte Wicklung auch für sich allein versandt werden muß.
Es ist zwar bekannt, mehrere auf den gleichen Kernschenkel aufgebrachte, verschiedenen Stromkreisen angehörende Wicklungen durch Abstütz-und Preßvorrichtungen zu verspannen, die eine getrennte Einstellung des Preßdruckes jeder Wicklung- ermöglichen. Bei der einen Art solcher Vorrichtungen sind die mit nachstellbaren Druckschrauben versehenen Einstellglieder starr mit dem Eisenkern des Transformators verbunden. Bei der anderen Art besteht die Preßvorrichtung aus .einem auf einer Wicklungsstirnseite aufgelegten Preßring, _dez-d.uzch-Zugschrauben_rnit auf der-anderen Wicklungsstirnseite am Eisenkern befestigten Tragorganen verbunden -ist" . wobei besondere Druckschrauben am erstgenannten Preßring über zusätzliche Preßringe die Einstellung verschieden hoher Preßdrücke für die einzelnen Wicklungen ermöglichen. Da bei beiden Arten von Preßvorrichtungen mindestens ein Teil starr mit dem Eisenkörper verbunden ist, werden die Wicklungen erst nach dem Aufsetzen auf den Kern betriebsmäßig verspannt, also nicht mit dem endgültigen Preßdruck als vorgefertigter und verspannter Wicklungsblock auf den Kern aufgebracht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wicklung, die im betriebsbereiten Zustand verspannt und auf den Kern aufsetzbar ist, zu schaffen, bei der vorstehende Nachteile vermieden sind. Zu diesem Zweck werden gemäß der Erfindung die sämtlichen auf einen Kernschenkel aufzusetzenden, verschiedenen Stromkreisen zugeordneten Wicklungen von Transformatoren und Drosselspulen, z. B. Ober-. Unter-, Mittelspannungs- und Ausgleichswicklung von Transformatoren bzw. Arbeits- und Steuerwicklungen von Drosselspulen, zu einem selbständigen Wicklungsblock zusammengefaßt, der für sich hergestellt, aufbereitet, geschaltet ist und mit Hilfe von stirnseitig aufgelegten Spannplatten und diese verbindenden Verspannelementen, wie Spannbolzen u. dgl., betriebsmäßig verspannt ist. Dabei sind für die Axialpressung der konzentrisch übereinanderliegenden Wicklungsteile in an sich bekannter Weise wenigstens in der oberen Spannplatte Druckschrauben vorgesehen, die über Druckringe auf den einzelnen Wicklungen eine gesonderte Pressung der einzelnen Wicklungsteile ermöglichen. Wenn es darauf ankommt, die Kernfensterhöhe nicht zu vergrößern, empfiehlt es sich, die Druckplatten nicht durch das Kernfenster gehen zu lassen. Vielfach wird es, um eine besonders gute und gleichmäßige Pressung der einzelnen Wicklungsteile zu erreichen, nötig sein, nicht nur auf der Wicklungsaußenseite, sondern auch auf der Wicklungsinnenseite, also auf der Kernseite, Wicklungsspannbolzen anzuordnen.
An Hand der Zeichnung, die in den Fig. i bis 7 verschiedene Ausführungsbeispiele zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.
In Fig. i ist ein aus wicklungsstirnseitigen Spannplatten io und ioo, Spannbolzen i i sowie aus den mit gestrichelten Linien angedeuteten Einzelwicklungen 1a und 13 bestehender Wicklungsblock dargestellt, bei dem wenigstens auf einer Stirnseite, z. B. in der oberen Spannplatte io, Druckschrauben vorgesehen sind, mit denen über die auf der Wicklungsstirnseite aufgelegten Druckringe 12' bzw. 13' eine getrennte Pressung der einzelnen Wicklungsröhren durchführbar ist. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, dienen die Druckschrauben 14 zum Einzelpressen der Wicklung i2 und die Schrauben 15 zum Einzelpressen der Wicklung 13, die unabhängig von der Gesamtpressung durch die Bolzen i i ist. Wenn als Spannplatten nicht Segmente, sondern die ganze Wicklungsstirn überdeckende Spannplatten (Fig. 3) benutzt- werden, -können die Spannschrauben 16o in den Ecken des beispielsweise viereckigen Spannrahmens 16 sitzen. Die Druckschrauben 17 sind hier zum Pressen der Wicklung 18 vorgesehen und die Schrauben i9 für die Wicklung 2o.
Die Fig. 4. und 5 zeigen eine doppeltkonzentrische Wicklung, bei der die Spannbolzen 21 entlang der Wicklungsaußenmantelfläche und die Spannbolzen a2 entlang der Wicklungsinnenmantelfläche angebracht sind. 23 und a4 sind wiederum Druckschrauben zum gesonderten Druckausgleich für die Wicklungen 25 und 26. Die Spannplattensegmente 27 können einen dem Schenkelquerschnitt angepaßten Ausschnitt auf der dem Kern zugekehrten Seite besitzen. Die untere Spannplatte 29 (Fig. 4) kann gleich wie die obere Spannplatte 27 ausgeführt sein. Sie kann aber statt dessen auch als ganze Platte ausgeführt sein, oder sie kann aus einzelnen Segmenten bestehen, die, wie die Fig. 6 erkennen läßt, über ein Verbindungsteil 30 miteinander beispielsweise durch Schrauben, Schweißen usw. verbunden sind. Mit diesem Verbindungsteil ruht dann die Wicklung auf dem Eisenkern 31.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt in der gesonderten Fertigung der Wicklung. Die bisher üblichen Wartezeiten, die durch den in den Montageprozeß eingeschalteten zeitraubenden Wicklungszusammenbau notwendig wurden, entfallen nunmehr gänzlich, weil die für sich fertiggestellten Wicklungen vom Lager bereits betriebsfertig hergestellt, also aufgebaut und aufbereitet, isoliert und gepreßt zum Einbau gelangen. Auch Reparaturarbeiten werden durch den erfindungsgemäßen Wicklungsaufbau verkürzt, da die übrigen Reparaturarbeiten nunmehr durch den Wicklungsaufbau nicht mehr beeinträchtigt werden. Besonders vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Wicklungsaufbau auch hinsichtlich des Aufbringens von gewickelten Isolierzylindern, z. B. aus Papier. Da die Wicklungen nicht mehr auf den endgültigen Eisenkern festgespannt werden, ist es nunmehr möglich, die Wicklungen auf einen Drehtisch zu setzen und beim Aufbringen von Papierwickeln diesen zu drehen, so daß beispielsweise der Papierwickel von einer neben dem Drehtisch aufgestellten Papierrolle 35 (Fig. 7) abgewickelt und im gleichen Prozeß auf die Wicklung 36 aufgewickelt werden kann. Auch diese Maßnahme bedeutet gegenüber der bisherigen Wicklungsherstellung, bei der die Wicklung fest auf dem endgültigen Eisenkern stand, insofern einen Vorteil, als Papierzylinder nunmehr nicht mehr durch mühsames und zeitraubendes Herumschlagen von Einzelpapierbahnen um die Wicklung herstellbar sind, sondern in einem Zug schnell aufwickelbar sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wicklung für Transformatoren, insbesondere Großtransformatoren, und Drosselspulen, die im betriebsbereiten Zustand verspannt und auf den Kern aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die sämtlichen auf einem Kernschenkel aufzusetzenden, verschiedenen Stromkreisen zugeordneten Wicklungen, z. B. Ober-, Unter-, Mittelspannungs- und Ausgleichswicklung von Transformatoren bzw. Arbeits- und Steuerwicklungen von Drosselspulen, zu einem selbständigen Wicklungsblock zusammengefaßt sind, der für sich hergestellt, aufbereitet, geschaltet ist und mit Hilfe von stirnseitig aufgelegten Spannplatten und diese verbindenden Verspannelementen, wie Spannbolzen u. dgl., betriebsmäßig verspannt ist, und daß für die axiale Pressung der konzentrisch übereinanderliegenden Wicklungsteile wenigstens in der oberen Spannplatte Druckschrauben vorgesehen sind, die über Druckringe auf den einzelnen Wicklungen eine gesonderte Pressung der einzelnen Wicklungsteile ermöglichen.
2. Wicklung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (io; Fig. :2) so ausgebildet sind, daß sie das Kernfenster nicht durchsetzen und daß sie vorzugsweise als Ringabschnitte ausgebildet sind.
3. Wicklung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden stirnseitig angebrachten Druckplatten verbindenden Spannbolzen sowohl entlang dem Wicklungsaußenmantel (2i; Fig. 5) als auch Innenmantel (22; Fig. 5) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 360 384 421953, 423 442; schweizerische Patentschrift Nr. 59 505. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsche Patente Nr. 869 242, 892 i64.