EP0217103B1

EP0217103B1 - Transformator mit gegossener Isolierummantelung

Info

Publication number: EP0217103B1
Application number: EP86111589A
Authority: EP
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Bradt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1986-08-21
Publication date: 1989-05-24
Also published as: JPS6255914A; FI862409A; DK415186D0; ATE43454T1; FI862409A0; EP0217103A1; DE3663601D1; US4763095A; DK415186A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transformator mit gegossener Isolierummantelung, insbesondere für eine Unterflur-Flugplatzbefeuerung. Derartige Transformatoren werden mit den angeschlossenen Scheinwerfern in Rollbahnen von Flugplätzen versenkt eingelassen und müssen neben einem kleinen Einbauraum insbesondere zur gewährleisteten Betriebssicherheit eine vollständige Dichtigkeit und Resistenz gegen Laugen, Säuren und Meerwasser aufweisen.
Bei einem durch die US-A 4 019 167 bekannten Transformator mit einer Gießharz-Ummantelung zur Anwendung für eine Flugplatzbefeuerung wird der mit Primär- und Sekundärspule umwickelte Transformator-Eisenkern vor dem eigentlichen Gießharz-Umgießen in eine Gummimanschette eingekapselt; durch diese zusätzliche Pufferung sollen u.a. Wärmespannungen und Wärmedehnungen der Eisenkern-Spulen-Einheit von der eigentlichen Gießharz-Außenummantelung ferngehalten werden. Zum Anschluß der äußeren Anschlußleitungen sind mit den Wicklungsenden von Primär- und Sekundärwicklung verbundene Anschlußstifte direkt in die Ummantelung eingegossen; die freien Außenenden dieser Anschlußstifte ragen in die Außenummantelung eingeformte trichterförmige Vertiefungen, in die Gummisteckbuchsen beim Anschluß der Außenleitung eingesteckt werden, die innen mit der Außenleitung verbundene Gegensteckhülsen aufnehmen.
Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll ein hochspannungsfester, isolierstoffummantelter Transformator, insbesondere zur Anwendung für Unterflur-Flughafenbefeuerungsanlagen, geschaffen werden, der trotz einfacher Fertigung und nur geringer Baugröße die Dichtigkeit und geforderte Beständigkeit gegen Meerwasser sowie Laugen und Säuren gewährleisten kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.
Es hat sich gezeigt, daß der erfindungsgemäße Transformator ohne zusätzliche gesonderte Pufferung des aktiven Teils mit seiner lediglich direkt spritzumgossenen elastischen Ummantelung der auf einen allseitig den Eisenkern beabstandenden Spulenkörper aufgebrachten Wicklung und der Ausspritzung des durch die Distanzstege auf einfache Weise gewährleisteten Zwischenraumes zwischen Eisenkern und Spulenkörper sämtliche gestellten Forderungen nach Dichtigkeit und Beständigkeit gegenüber Erdreich, Meerwasser sowie Laugen und Säuren auch bei größerer Erwärmung des inneren Aktivteils erfüllen kann; das Eindringen von Feuchtigkeit entlang der nach außen geführten Anschlußmittel für die äußere Anschlußleitung wird nunmehr auch dadurch eindeutig verhindert, daß die am Spulenkörper vorfixiert gehaltenen und bei der Herstellung der Ummantelung bereits miteingespritzten Anschluß-Gummibuchsen beim Erkalten der Isolierummantelung im Sinne einer Preßverbindung mit hohem Dichtungsdruck von der Spritzgußmasse umschlossen werden. In vorteilhafter Weise werden die Anschluß-Gummibuchsen zur Halterung des zu umspritzenden, zumindest aus Kern, Spulenkörper mit Primär- bzw. Sekundärwicklung und vorfixiert gehaltenen Anschlußmitteln bestehenden Aktivteils zur Halterung in der Spritzform bis zum Erkalten der umspritzten Isoliermasse mitbenutzt.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine axiale Draufsicht auf die eine Seite eines noch unbewickelten rechteckigen Spulenkörpers;
Fig. 2 den Spulenkörper gemäß Fig. 1 in einer Ansicht auf die eine Stirnseite bzw. im Schnittbild gemäß Schnittverlauf 11-11 in Fig. 1;
Fig. 3 eine axiale Ansicht der Oberseite des Spulenkörpers gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine erste Ausführung einer Anschluß-Gummibuchse;
Fig. 5 den Spulenkörper gemäß Fig. 2 zusätzlich mit Primär- und Sekundärwicklung sowie mit Eisenkern und vorfixierten Anschluß-Gummibuchsen;
Fig. 6 den Spulenkörper gemäß Fig. 1 zusätzlich mit Primär- und Sekundärwicklung sowie mit Eisenkern und vorfixerten Anschluß-Gummibuchsen;
Fig. 7 den Transformator gemäß Fig. 5 mit zusätzlich formgegossener Isolierummantelung;
Fig. 8 den Transformator gemäß Fig. 6 zusätzlich mit Isolierummantelung;
Fig. 9 den Spulenkörper gemäß Fig. 3 zusätzlich mit Primär- und Sekundärwicklung sowie mit Eisenkern und vorfixierten Anschluß-Gummibuchsen;
Fig. 10 den Transformator gemäß Fig. 9 zusätzlich mit formgegossener Isolierummantelung.
Fig. 11 eine zweite Ausführung einer Anschluß-Gummibuchse.

Der bei dem erfindungsgemäßen Transformator verwendete Spulenkörper 2 ist in den Figuren 1 bis 3 dargestellt. Zwischen dem rechten Stirnflansch 21 und dem gegenüberliegenden Mittelflansch 23 befindet sich der Wickelraum für die Primärwicklung 7, zwischen dem linken Stirnflansch 22 und dem gegenüberliegenden Mittelflansch 24 befindet sich der Wickelraum für die Sekundärwicklung 8. An der Oberseite des Spulenkörpers 2 sind an dem rechten Stirnflansch 21 zwei Klammern 25, 26 zur vorfixierten Halterung von Anschluß-Gummibuchsen 3, 4 für die Primärwicklung 7 und an der oberen Seite des linken Stirnflansches 22 ist eine Halterungsklammer 27 zur vorfixierten Halterung einer Anschluß-Gummibuchse 5 für die Sekundärwicklung 8 mitangespritzt.
Fig. 4 zeigt eine einzelne Anschluß-Gummibuchse 4, die in ihrem Zentrum ein Anschlußmittel für das jeweilige Wicklungsende und eine äußere Anschlußleitung aufnimmt und seitlich zu diesem Anschlußmittel einen in die Gummihülse eingegossenen Stift 41 aufweist, mit der die Anschluß-Gummibuchse 4 an den in Fig. 3 gezeigten Halterungen einsteckbar und dadurch vorfixierbar ist.
Als Anschlußmittel ist bei einer ersten Ausführung gemäß Fig. 4 eine Steckhülse 10 in die Anschluß-Gummibuchse eingelassen. In den unteren, aus der Anschluß-Gummibuchse herausragenden Hülsenteil wird jeweils ein Wicklungsende der Primär- bzw. Sekundärwicklung 7 bzw. 8 eingesteckt und angelötet oder verquetscht; in dem oberen Hülsenteil wird ein mit dem abisolierten Teil einer äußeren Anschlußleitung verbundener Stecker eingesteckt, wobei in die Vertiefung 42 der Anschluß-Gummibuchse der abisolierte Teil der äußeren Anschlußleitung mittelbar oder unmittelbar eingedrückt ist. Gemäß Fig. 11 ist als zweite Ausführung eines vorteilhaft abgedichteten Anschlusses in die Anschluß-Gummibuchse 4 als vorgefertigtes Anschluß-Bauteil eine äußere Anschluß-Zwischenleitung einvulkanisiert, deren inneres abisoliertes, aus der Anschluß-Gummibuchse herausragendes Ende 92 mit je einem Wicklungsende der Primär- bzw. Sekundärwicklung 7; 8 verbunden wird.
Die Bestückung des gesamten Spulenkörpers 2 mit sämtlichen vorfixiert gehalterten Anschluß-Gummibuchsen ist aus den Figuren 5, 6 und 9 entnehmbar. Die Hochspannungs-Primärwicklung weist zwei getrennte Anschluß-Gummibuchsen 3, 4 mit je einem Anschlußmittel 71 bzw. 72 zum Anschluß einer äußeren Leitung an die Primärwicklung 7 auf; in der einzigen Gummi-Anschlußbuchse 5 für die Sekundärwicklung 8 sind beide Anschlußmittel 81, 82 für die äußere Leitung bzw. die Wicklungsenden der Sekundärwicklung 8 zusammengefaßt.
Die Figuren 7, 8 zeigen den bewickelten und bestückten Aktivteils des Transformators gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 6 nach der formgegossenen lsolierummantelung; Fig. 10 zeigt die Ansicht des Aktivteils des Transformators gemäß Fig. 9 nach dessen spritzgegossener Ummantelung.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind erfindungsgemäß an den Innenflächen des rechteckigen Spulenkerns des Spulenkörpers 2, der den eingesteckten Eisenkern umfaßt, Distanzstege 28 derart angebracht, daß der Transformator-Eisenkern 1 entsprechend der Höhe der Distanzstege 28 in Abstand vom Spulenkörper 2 gehalten ist und der dadurch entstehende Zwischenraum zwischen dem Transformator-Eisenkern 1 und dem Spulenkörper 2 und damit der Primärwicklung 7 und Sekundärwicklung 8 ebenfalls voll mit dem spritzgegossenen Isolierstoff aus elastischem Thermoplast ausfüllbar ist. Insbesondere ist vorgesehen, daß die Distanzstege 28 außerhalb der Ecken der voreinanderstoßenden den Innenflächen des rechtwinkligen Spulenkerns des Spulenkörpers 2 angeordnet sind, so daß die Kernecken, an denen besonders hohe Feldstärken auftreten, eine sichere Isolation zu der umgebenden Primär- bzw. Sekundärwicklung aufweisen. Wie aus den Figuren 7 bis 10 ersichtlich, kann zusätzlich außen am Blechpaket noch eine Erdungslasche 6 z.B. angeschweißt werden, die aus der spritzgegossenen Isolierummantelung herausragt.
Bei der Herstellung der spritzgegossenen lsolierummantelung wird in vorteilhafter Weise der zu umspritzende bewickelte und bestückte Aktivteil mittels seiner Anschluß-Gummibuchsen 3-5 in der Spritzform aufgestellt, so daß keine weiteren zusätzlichen Fremddistanzhaltemittel notwendig sind, die Anlaß für gefährliche inhomogene Zonen in der Isolierummangeltung sein könnten. Vorzugsweise wird die unter hohem Druck eingefüllte Spritzgußmasse in Richtung der Spulenachse angespritzt, derart daß der Transformator in der Spritzform in zentrierter Stellung und somit allseitig gewährleisteter genügender Isolierummantelung gehalten ist.

Claims

1. Transformator mit gegossener Isolierummantelung, insbesondere für eine Unterflur-Flugplatzbefeuerung, mit den Merkmalen:

a) Primärwicklung und Sekundärwicklung sind auf einen Kunststoff-Spulenkörper (2) gewickelt;

b) an den Kunststoff-Spulenkörper (2) sind Anschluß-Gummibuchsen (3-5) vorfixiert gehalten, die mit den Wicklungsenden der Primärwicklung (7) und der Sekundärwicklung (8) verbundene Anschlußmittel (71, 72; 81, 82 bzw. 91, 92) für äußere Anschlußleitungen aufnehmen;

c) der zumindest aus bewickeltem Spulenkörper (2), Transformator-Eisenkern (1) und den vorfixiert gehaltenen Anschluß-Gummibuchsen (3-5) bestehende Aktivteil ist direkt mit einem elastischen Thermoplast als einziger lsolierummantelung spritzumgossen;

d) der Transformator-Eisenkern (1) ist durch an die Innenflächen des rechteckigen Spulenkerns des Spulenkörpers (2) angeformte Distanzstege (28) derart in Abstand gehalten, daß der Zwischenraum voll mit dem elastischem Thermoplast ausspritzbar ist.

2. Transformator nach Anspruch 1 mit dem Merkmal:

e) An die Stirnflansche (21 bzw. 22) des Spulenkörpers sind Halterungen (25, 26 bzw. 27) angeformt, auf die die Anschluß-Gummibuchsen (3-5) aufgesteckt sind.

3. Transformator nach Anspruch 1 und/oder 2 mit dem Merkmal:

f) Die Distanzstege (28) sind an den Innenflächen des rechteckigen Spulenkerns des Spulenkörpers (2) außerhalb dessen Ecken angeformt.

4. Transformator nach Anspruch 1 mit dem Merkmal:

g) Als Anschlußmittel ist eine in die Anschluß-Gummibuchse (4) eingelassene Steckhülse (72) vorgesehen (Fig. 4).

5. Transformator nach Anspruch 1 mit dem Merkmal:

h) Als Anschlußmittel ist eine in die Anschluß-Gummibuchse (5) eingelassene Anschlußleitung 9 mit einem innen herausragenden abisolierten Leitungsteil (92) und einem isolierummantelten, in die Anschluß-Gummibuchse einvulkanisierten Leitungsteil vorgesehen (Fig. 11).

6. Transformator nach Anspruch 1 mit dem Merkmal:

i) Die Anschluß-Gummibuchsen (3-5) sind als Halterungsmittel des zumindest aus Transformator-Eisenkern (1) und Spulenkörper (2) mit Wicklung (7, 8) bestehenden Aktivteils in einer Spritzform für die Isolierummantelung vorgesehen.