EP0169922A1 - Isolierelement für Hochspannungsgeräte - Google Patents
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
Definitions
- the invention relates to an insulating element according to the preamble of claim 1.
- Insulating elements of the type required in the preamble of claim 1 are used, for example, to isolate transformer or choke coil ends of high voltage.
- 1 shows a partial section through an oil-filled transformer, the undervoltage winding is designated by 1 and the high-voltage winding is designated by 2.
- insulating elements 3 to 9 are arranged in the oil-filled space between the windings 1 and 2.
- the similarly designed insulating elements 4 to 7 each consist of an insulating cylinder 10 and an angle ring 11 attached thereto.
- Such an angle ring 11 is illustrated in detail in FIG. It consists of a cylindrical part 11a and an outwardly facing flange 11b.
- Figure 1 shows a section through the right part of the angle ring 11 (in reverse ter position, ie with the cylindrical part 11a) pointing downwards.
- the insulating elements 5, 6 and 7 are constructed in the same way as the insulating element 4; the only difference is the dimensioning of the angle rings 11, in particular the radius of curvature between the cylindrical part 11a and the flange 11b.
- the insulating element 3 consists of an insulating cylinder 10 and an insulating ring designed as a cap ring 12, which is illustrated schematically in FIG.
- the cap ring 12 includes a cylindrical portion 12a and an inward flange 12b.
- the insulating cylinders 10 of the insulating elements 3 to 7 are sharpened at their end facing the angle rings 11 or the cap ring 12 by reducing their wall thickness.
- the cylindrical parts 11a of the angle rings 11 and 12a of the cap ring 12 are sharpened in the overlap region by reducing the wall thickness.
- a disadvantage of this known embodiment is that the sharp edge of the two sharpening points (on the insulating cylinder 10 and on the angle ring 11 or cap ring 12) is at high risk of tearing is. This results in difficulties especially during transport and assembly. The manufacture of the sharpened parts is also relatively expensive.
- the invention is therefore based on the object, while avoiding the disadvantages described, to form an insulating element of the type required in the preamble of claim 1 in such a way that, with the same electrical strength, there is a higher mechanical strength and the manufacture, transport and assembly are simplified.
- FIG. 1 An embodiment of the invention is illustrated in Fig.4.
- the same reference numerals as in FIG. 1 are used for the same parts.
- the insulating cylinders 10 of the insulating elements 3 to 7 are designed in the same way as in the known embodiment according to FIG. sharpened in the overlap area by reducing their wall thickness.
- the angle rings 11 'and the cap ring 12' are designed differently from the known embodiment according to FIG. They are conical in the overlap area 11'a or 12'a, but with a constant wall thickness, the cone angle corresponding to the sharpening angle of the insulating cylinder 10. This results in a thickening of material 13 at the end of the angle ring 11 'or the cap ring 12' facing the insulating cylinder 10, which, however, lies in an approximately homogeneous part of the field (to illustrate the field formation, two equipotential surfaces 14, 15 are shown in FIG. 4 Field shown schematically).
- the overlap area 11'a or 12'a is dimensioned accordingly.
- the angle rings 11 'and cap rings 12' do not need to be provided with the sharpenings previously required. This results in a much better mechanical strength with the same electrical strength. At the same time, this simplifies transportation and assembly.
- the angle rings 11 'and cap rings 12' can be attached in the most favorable position in terms of field, the oil channel between the windings 1 and 2 which is necessary for cooling being maintained. Material thickenings 13 are only present in the relatively uncritical area of the homogeneous field.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Isolierelement entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Isolierelemente der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art finden beispielsweise zur Isolation von Transformator- oder Drosselspulenenden hoher Spannung Verwendung.
- Die bisher bekannte Ausführung eines solchen Isolierelementes sei zunächst anhand von Fig.1 erläutert.
- Fig.1 zeigt einen Teilschnitt durch einen ölgefüllten Transformator, dessen Unterspannungswicklung mit 1 und dessen Oberspannungswicklung mit 2 bezeichnet ist.
- In dem ölgefüllten Raum zwischen den Wicklungen 1 und 2 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Isolierelemente 3 bis 9 angeordnet.
- Die gleichartig ausgebildeten Isolierelemente 4 bis 7 bestehen jeweils aus einem Isolierzylinder 10 und einem hieran angesetzten Winkelring 11. Ein solcher Winkelring 11 ist in Fig.2 im einzelnen veranschaulicht. Er besteht aus einem zylindrischen Teil 11a und einem nach außen weisenden Flansch 11b. Zum Verständnis des Zusammenhanges zwischen den Fig.1 und 2 sei angemerkt, daß Fig.1 einen Schnitt durch den rechten Teil des Winkelringes 11 (in umgekehrter Lage, d.h. mit nach unten weisendem zylindrischen Teil 11a) zeigt. Die Isolierelemente 5, 6 und 7 sind gleichartig wie das Isolierelement 4 ausgebildet; unterschiedlich ist dabei lediglich die Dimensionierung der Winkelringe 11, insbesondere des Krümmungsradius zwischen dem zylindrischen Teil 11a und dem Flansch 11b.
- Das Isolierelement 3 besteht aus einem Isolierzylinder 10 und einem als Kappenring 12 ausgebildeten Isolierring, der in Fig.3 schematisch veranschaulicht ist. Der Kappenring 12 enthält einen zylindrischen Teil 12a und einen nach innen weisenden Flansch 12b.
- Die Isölierzylinder 10 der Isolierelemente 3 bis 7 sind an ihrem den Winkelringen 11 bzw. dem Kappenring 12 zugewandten Ende durch Verringerung ihrer Wandstärke angeschärft. In gleicher Weise sind bei der in Fig.1 dargestellten bekannten Ausführung die zylindrischen Teile 11a der Winkelringe 11 bzw. 12a des Kappenringes 12-im Überlappungsbereich durch Verringerung der Wandstärke angeschärft.
- Dadurch ergibt sich im Überlappungsbereich keine Materialverdickung.
- Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung allerdings, daß die spitze Kante der beiden Schärfstellen (am Isolierzylinder 10 und am Winkelring 11 bzw. Kappenring 12) in hohem Maße einreißgefährdet ist. Dadurch ergeben sich vor allem beim Transport und bei der Montage Schwierigkeiten. Die Herstellung der angeschärften Teile ist außerdem verhältnismäßig aufwendig.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile ein Isolierelement der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sich bei gleicher elektrischer Festigkeit eine höhere mechanische Festigkeit ergibt und die Herstellung, der Transport sowie die Montage vereinfacht werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.4 veranschaulicht. Für gleiche Teile sind dabei dieselben Bezugszeichen wie in Fig.1 verwendet.
- Die Isolierzylinder 10 der Isolierelemente 3 bis 7 sind in gleicher Weise wie bei der bekannten Ausführung gemäß Fig.1 ausgebildet, d.h. im Oberlappungsbereich durch Verringerung ihrer Wandstärke angeschärft.
- Die Winkelringe 11' und der Kappenring 12' sind dagegen abweichend von der bekannten Ausführung gemäß Fig.1 gestaltet. Sie sind im überlappungsbereich 11'a bzw. 12'a konisch, jedoch mit gleichbleibender Wandstärke, ausgebildet, wobei der Konuswinkel dem Anschärfungswinkel des Isolierzylinders 10 entspricht. Dadurch ergibt sich an dem dem Isolierzylinder 10 zugewandten Ende des Winkelringes 11' bzw. des Kappenringes 12' eine Materialverdickung 13, die jedoch in einem annähernd homogenen Teil des Feldes liegt (zur Verdeutlichung der Feldausbildung sind in Fig.4 zwei Äquipotentialflächen 14, 15 des Feldes schematisch dargestellt). Zu diesem Zweck wird der überlappungsbereich 11'a bzw. 12'a entsprechend dimensioniert.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung brauchen die Winkelringe 11' und Kappenringe 12' nicht mit den bisher notwendigen Anschärfungen versehen zu werden. Dadurch ergibt sich bei gleicher elektrischer Festigkeit eine wesentlich bessere mechanische Festigkeit. Zugleich wird hierdurch der Transport und die Montage vereinfacht.
- Bei der in Fig.4 schematisch veranschaulichten erfindungsgemäßen Lösung können die Winkelringe 11' und Kappenringe 12' in feldmäßig günstigster Position angebracht werden, wobei der zur Kühlung notwendige ölkanal zwischen den Wicklungen 1 und 2 eingehalten wird. Materialverdickungen 13 liegen dabei nur in dem relativ unkritischen Bereich des homogenen Feldes vor.
Claims (3)
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Priority Applications (4)
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