EP1577910B1 - Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte hochspannungswicklung - Google Patents

Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte hochspannungswicklung Download PDF

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EP1577910B1 EP05290370A EP05290370A EP1577910B1 EP 1577910 B1 EP1577910 B1 EP 1577910B1 EP 05290370 A EP05290370 A EP 05290370A EP 05290370 A EP05290370 A EP 05290370A EP 1577910 B1 EP1577910 B1 EP 1577910B1
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conductors
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/343—Preventing or reducing surge voltages; oscillations
    • H01F27/345—Preventing or reducing surge voltages; oscillations using auxiliary conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2871—Pancake coils
    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H01F2027/2838—Wires using transposed wires

Definitions

  • the invention relates to a main conductor for a capacitively controlled high-voltage winding according to the preamble of claims 1 and 2 and to a method for producing a main conductor for a capacitively controlled high-voltage winding according to the preamble of patent claim 5.
  • control conductor is arranged spatially within the main conductor and galvanically isolated from the main conductor.
  • the control conductor is arranged between two stacks of flat superposed individual conductors forming the main conductor.
  • the control conductor either insulation or the room between control conductor and main conductor is filled by a padding or by an intermediate layer of insulating material.
  • the present invention has for its object to provide the main conductor according to the preamble of claims 1 and 2 with an alternative construction of the control conductor and at the same time to improve its stability and to provide a corresponding method for its production.
  • the sole figure of the drawing shows a main conductor for a capacitive controlled high-voltage winding which is composed of two twisted conductors 1 and 2.
  • Each twisting conductor has a multiplicity of rectangular partial conductors 5 located in two juxtaposed stacks 3, 4.
  • the top and bottom ladder 5 change from the adjacent stacks 3 and 4 into the other stacks 3 and 4, the ladder 5 preferably being offset by a half step length in each case. In this case, a constant total height is achieved at odd-numbered Drilleitern.
  • Each twisting conductor 1 and 2 has an insulating sheath 1 a and 2 a, which is preferably a wrapping made of paper. Between the Drilleitern 1 and 2 a plurality of flat copper-made control conductor 7 are arranged, which each have an insulating sleeve 7a made of paper.
  • control conductors 7 are connected in a first embodiment of the main conductor with one of the twisting conductor 1 or 2, wherein the connection is made either by selective or full-surface bonding with a curable adhesive.
  • the two together with the control conductor 7 the main conductor forming conductor 1 and 2 are surrounded in a second embodiment of a sheath 6 made of creped paper.
  • a sheath 6 made of creped paper.
  • a creped paper micro-creped and calendered insulating paper is used for strength reasons.
  • the two twisted conductors 1 and 2 are provided.
  • the twisted conductors 1 and 2 are brought together and the control conductors 7 are arranged between the twisted conductors 1 and 2 and both twisted conductors 1 and 2 are wrapped with one or more layers 6 of paper.
  • 6 micro-creped and calendered paper is used for the wrapping.
  • the control conductors 7 can be attached by gluing before or during the merging of the twisting conductors 1 and 2 on one of the twisting conductors 1, 2.

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  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung nach dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Hauptleiters für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.
  • Aus der DE 199 26 540 C1 ist eine Hochspannungswicklung bekannt, bei welcher die Spulenwicklungen aus sogenannten Drilleitern hergestellt sind. Durch die Verwendung von Drilleitern werden die durch das Streufeld verursachten Zusatzverluste verringert. Darüberhinaus kann der zur Verfügung stehende Wickelraum durch einen höheren Füllfaktor besser ausgenutzt werden.
  • Die Herstellung ineinander gewickelter Spulen erfordert in jedem Fall Lötverbindungen, die bei der Verwendung von Drilleitern nur unter größeren Schwierigkeiten oder überhaupt nicht realisierbar sind. Bei der Verwendung von Drilleitern ist daher zur Vermeidung von Lötverbindungen eine fortlaufend wickelbare Doppelspulenschaltung anzustreben, in der die kapazitive Steuerung durch einen besonderen Steuerleiter erreichbar ist, dessen Lötverbindungen einfach und wirtschaftlich herstellbar sind.
  • Bei der DE 199 26 540 C1 ist der Steuerleiter räumlich innerhalb des Hauptleiters angeordnet und von dem Hauptleiter galvanisch getrennt. Der Steuerleiter ist zwischen zwei Stapeln von flach aufeinander liegenden, gemeinsam den Hauptleiter bildenden Einzelleitern angeordnet. Zur galvanischen Trennung des Steuerleiters von dem Hauptleiter weist der Steuerleiter entweder eine Isolierung auf oder der Raum zwischen Steuerleiter und Hauptleiter ist durch eine Auffüllung oder durch eine Zwischenlage aus Isolierwerkstoff ausgefüllt.
  • Durch die Anordnung des Steuerleiters zwischen den beiden Teilleiterstapeln besteht die Gefahr, daß der Steuerleiter während der Weiterverarbeitung des Drilleiters z. B. bei der Herstellung einer Transformatorenwicklung verschoben wird und dadurch die Isolierung des Steuerleiters oder der Teilleiter des Drilleiters zerstört werden kann. Bei der Herstellung der Wicklung besteht darüberhinaus die Gefahr, daß die erforderliche geometrisch korrekte Anordnung der einzelnen Lagen einer Wicklung nicht mehr gewährleistet ist.
  • Aus der US 6 271 743 B1 , welche als nächstliegender Stand der Technik angesehen wird, geht ein Verfahren zur Herstellung eines Hauptleiters für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren hervor, bei dem zunächst ein erster und ein zweiter Drilleiter bereitgestellt werden. Danach werden die beiden Drilleiter zusammengeführt und zwischen denselben wird ein Steuerleiter angeordnet. Um die beiden Drilleiter wird zusammen mit dem zwischen ihnen befindlichen Steuerleiter eine isolierende Hülle herumgeformt, die dem Zusammenhalt der einzelnen Teile des Hauptleiters dient.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hauptleiter gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2 mit einem alternativen Aufbau des Steuerleiters bereitzustellen und gleichzeitig seine Stabilität zu verbessern sowie ein entsprechendes Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1, 2 und 5 gelöst.
  • Durch die Verwendung von zwei Drilleitern und die Anordnung des Steuerleiters zwischen den Drilleitern ist gewährleistet, daß beim üblichen Röbelprozeß keinerlei Veränderungen vorgenommen werden müssen. Die Fixierung des Steuerleiters innerhalb des Hauptleiters zwischen den beiden Drilleitern stellt sicher, daß der Steuerleiter sich nicht mehr verschieben kann.
  • Die Erfindung ist anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung der aus zwei Drilleitern 1 und 2 aufgebaut ist. Jeder Drilleiter weist eine Vielzahl von in zwei nebeneinander angeordneten Stapeln 3, 4 befindlichen rechteckförmigen Teilleitern 5 auf. Bei der Herstellung der Drilleiter 1 und 2 wechselt aus den nebeneinander liegenden Stapeln 3 und 4 jeweils der oberste und unterste Leiter 5 in den anderen Stapel 3 und 4 über, wobei die Leiter 5 vorzugsweise um jeweils eine halbe Schrittlänge versetzt werden. Dabei wird bei ungeradzahligen Drilleitern eine gleichbleibende Gesamthöhe erreicht.
  • Jeder Drilleiter 1 und 2 weist eine Isolierhülle 1 a und 2a auf, die vorzugsweise eine Umhüllung aus Papier ist. Zwischen den Drilleitern 1 und 2 sind mehrere aus Flachkupfer hergestellte Steuerleiter 7 angeordnet, die jeder für sich eine Isolierhülle 7a aus Papier aufweisen.
  • Die Steuerleiter 7 sind in einer ersten Ausführungsform des Hauptleiters mit einem der Drilleiter 1 oder 2 verbunden, wobei die Verbindung entweder durch punktuelles oder vollflächiges Verkleben mit einem aushärtbaren Kleber erfolgt.
  • Die beiden zusammen mit dem Steuerleiter 7 den Hauptleiter bildenden Drilleiter 1 und 2 sind in einer zweiten Ausführungsform von einer Hülle 6 aus gekrepptem Papier umgeben. Als gekrepptes Papier wird aus Gründen der Festigkeit mikrogekrepptes und kalandriertes Isolierpapier eingesetzt.
  • Zur Herstellung des in der Zeichnung dargestellten Hauptleiters werden zunächst die beiden Drilleiter 1 und 2 bereitgestellt. In einem nächsten Arbeitsschritt werden die Drilleiter 1 und 2 zusammengeführt und die Steuerleiter 7 zwischen den Drilleitern 1 und 2 angeordnet und beide Drilleiter 1 und 2 mit einer oder mehreren Lagen 6 aus Papier umwickelt. Aus Gründen der Festigkeit wird für die Umwicklung 6 mikrogekrepptes und kalandriertes Papier verwendet. Die Steuerleiter 7 können vor oder beim Zusammenführen der Drilleiter 1 und 2 an einem der Drilleiter 1, 2 durch Kleben befestigt werden.

Claims (5)

  1. Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren, wobei der Hauptleiter für den Laststrom aus zwei galvanisch getrennt voneinander angeordneten Drilleitern (1,2) besteht, und ein räumlich dazu angeordneter Steuerleiter innerhalb des Hauptleiters und galvanisch getrennt vom Hauptleiter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerleiter (7) aus mehreren flachen, mit einer Isolierhülle (7a) versehenen Kupferleitern besteht und daß der Steuerleiter (7) an einem der Drilleiter (1,2) befestigt ist.
  2. Hauptleiter für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren, wobei der Hauptleiter aus zwei galvanisch getrennt voneinander angeordneten Drilleitern (1,2) besteht, und ein räumlich dazu angeordneter Steuerleiter innerhalb des Hauptleiters und galvanisch getrennt vom Hauptleiter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerleiter (7) aus mehreren flachen, mit einer Isolierhülle (7a) versehenen Kupferleitern besteht und daß der aus den beiden Drilleitern (1,2) und dem Steuerleiter (7) bestehende Hauptleiter von einer Hülle (6) aus mikrogekrepptem und kalandriertem Isolierpapierumgeben ist.
  3. Hauptleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerleiter (7) mit der Seitenfläche eines der Drilleiter (1,2) verklebt ist.
  4. Hauptleiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülle (7a) der Kupferleiter aus Papier besteht.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Hauptleiters für eine kapazitiv gesteuerte Hochspannungswicklung aus Scheibenspulen für Transformatoren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Hauptleiter für den Laststrom aus zwei galvanisch getrennt voneinander angeordneten Drilleitern (1,2) aufgebaut wird, und ein räumlich dazu angeordneter Steuerleiter innerhalb des Hauptleiters und galvanisch getrennt von demselben angebracht wird, und wobei zunächst ein erster und ein zweiter Drilleiter (1,2) bereitgestellt werden, danach die beiden Drilleiter (1,2) zusammengeführt werden und zwischen denselben ein Steuerleiter (7) angeordnet wird und beide Drilleiter (1,2) zusammen mit dem zwischen ihnen befindlichen Steuerleiter (7) von einer isolierenden Hülle umgeben werden, welche dem Zusammenhalt der einzelnen Teile dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus mehreren flachen, mit einer Isolierhülle (7a) versehenen Kupferleitern bestehender Steuerleiter (7) verwendet wird, der entweder an einem der Drilleiter (1,2) befestigt wird oder zusammen mit den beiden Drilleitern(1,2) mit einer Hülle (6) aus mikrogekrepptem und kalandriertem Isolierpapier umgeben wird.
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