EP1864304B1 - Transformator mit elektrischer abschirmung - Google Patents

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EP1864304B1
EP1864304B1 EP06725253.6A EP06725253A EP1864304B1 EP 1864304 B1 EP1864304 B1 EP 1864304B1 EP 06725253 A EP06725253 A EP 06725253A EP 1864304 B1 EP1864304 B1 EP 1864304B1
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EP
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transformer
voltage winding
electrical
electrical shield
shield
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Rudolf Hanov
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
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    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
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    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material
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    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H01F2027/328—Dry-type transformer with encapsulated foil winding, e.g. windings coaxially arranged on core legs with spacers for cooling and with three phases
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    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2866—Combination of wires and sheets

Definitions

  • the invention relates to a transformer, in particular cast-resin transformer, with at least one low-voltage winding and at least one high-voltage winding.
  • the DE 89 14 262.4 U1 writes a transformer with shield windings between the primary and undervoltage windings.
  • a shield as isolated, electric not closed winding of a magnetizable material selected. To prevent a short circuit in the electrical shield, there must be no closed winding.
  • US 4 176 334 A discloses a transformer with a low voltage coil around which an electrical shield is disposed. This shield is electrically connected to the undervoltage coil. Around the shield around the high-voltage coil is arranged.
  • the high voltage coil has a shield consisting of an inner shield and an outer shield. Both the inner and the outer shield of the high voltage coil are electrically connected to the high voltage coil. This shield serves to shield the windings of the high voltage coil from external fields.
  • a disadvantage of all previous transformers, especially cast resin transformers, of the prior art is the need for a complex protective housing or an external protection around the transformer in an outdoor installation.
  • a protective housing is also necessary when installing the transformer in climatically unfavorable or heavily polluted environments.
  • this protective housing is also necessary to prevent the person from touching the transformer.
  • the distance between the outer protective housing and the outside of the transformer according to the prior art is sufficient great to choose. Due to this disadvantage, larger footprints than necessary for the operation of a transformer must be provided.
  • Object of the present invention is therefore to provide an easy to manufacture, compact transformer that is finger-safe.
  • an electrical shield is arranged around the high-voltage winding.
  • the high voltage winding is in particular a medium or high voltage winding.
  • the voltage potential between the coil surface and the - possibly high voltage leading - high-voltage winding is set to zero in an advantageous manner and thus prevents a flashover, even in the event of contact by a person.
  • the electrical shield encloses the High-voltage winding up to the electrical supply and discharge almost completely.
  • the electrical shield is connected to the electrical ground and thus grounded. Grounding the electrical shield minimizes or prevents a person touching, electrically shielding the electrical shield.
  • the electrical shield encloses the cylindrical high-voltage winding coaxially, wherein the electrical shield is interrupted in the radial direction. The resulting gap isolates the ends of the electrical shield in the radial direction against each other.
  • the ends of the shield must overlap, this advantageous embodiment of the electrical shield short-circuit currents are prevented within the electrical shield.
  • insulation in the space may prevent electrical connection of the electrical shield ends thus created.
  • the ends of the electrical shield overlap to ensure complete shielding. In the overlapping area, an insulation, ideally a thin insulating film, can be introduced to avoid short-circuit currents.
  • the electrical shield is an electrically conductive material, such as a wire mesh, and thus represents a Faraday cage.
  • the transformer is configured so that the distance between the gap between the electrical shield and the high-voltage winding is selected in that, depending on the dielectric located in the space between the electrical shield and the primary winding, the voltage breakdown is assured given is.
  • the distance of the shield to the high-voltage winding should be selected so that a voltage breakdown on the casting resin located in the gap is excluded. In an analogous manner, this distance is to be selected for other insulation materials.
  • the electrical shield against external contact influences is to be protected. This can be ensured in the simplest case by an outer plate. Also, by casting a transformer with cast resin - a so-called "casting" - given the possibility that the casting encloses the electrical shield and a distance between the outer wall of the casting and the electrical shield remains. Due to the common potting of the high voltage winding and the electrical shield partial discharges are significantly reduced, since the gap high-voltage winding / shield is not filled with air. At the same time, the common potting increases the dimensional stability of the electrical shield and ensures a constant distance between the high-voltage winding and the electrical shield.
  • the high-voltage winding with the electrical shield, and the lower voltage winding is cast together with casting resin.
  • the transformer has at least one guide for the electrical connections of the high-voltage winding and / or the low-voltage winding located inside the transformer, wherein the guide is connected to a bushing arranged on the outer wall of the transformer. Due to this all-round electrical shielding and grounding of the outer transformer shell, a complete electrical shielding and thus a contact safety for people is given. Furthermore, this given for cast resin transformers possibility of installation of the transformer in dirt prone or climatically unfavorable environments is also given for the transformer according to the invention.
  • the bushing and / or the mounting flange are connected to the electrical shield and thus to the ground.
  • the transformer consists of at least two castings, wherein in each casting a high-voltage winding with shield, a low-voltage winding are shed together.
  • the castings thus produced are arranged around a common core, wherein the high-voltage windings and / or the respective electrical shields and / or the low-voltage windings are interconnected by means of plug / connector and high-voltage cables in each case.
  • plug / connector and high-voltage cables in each case.
  • the so-designed transformer is cooled by an air and / or water cooling in the space between the high-voltage winding and the low-voltage winding.
  • fans are arranged in a suitable manner.
  • the fan prevents heat accumulation within the cooling channels and thus damage to the transformer.
  • the use of an external heat exchange device is possible. This embodiment of the invention is particularly suitable for installation on ships.
  • FIG. 1 shows a partial perspective sectional view of the transformer 1 according to the invention with two electrically connected high voltage windings 3a, 3b and two lower voltage windings 2a, 2b, wherein the high voltage windings 3a, 3b coaxially surround the lower voltage windings 2a, 2b.
  • the low-voltage windings 2 a, 2 b each have electrical connections 9, wherein a guide 8, the Konekttechnik the electrical connections 9 outside the transformer 1 by means of a passage 10 allowed.
  • an electrical shield 4a, 4b is arranged, which is connected to the electrical ground 11.
  • the electrical shield 4a, 4b encloses in the axial direction, the high-voltage windings 3a, 3b each almost completely.
  • no implementation 10 is shown for reasons of clarity.
  • the figure Fig. 2 is a sectional view through the perspective view of the figure Fig. 1 along the line II.
  • the low-voltage windings 2a, 2b are connected via electrical connections 9 within the guide 8 with the located on the outer wall of the transformer 1 implementation 10, such as made by the company Elastimold ® connected.
  • the bushing 10 is arranged on the outer wall of the transformer 1, this being the electrical shield 4a, 4b in the present example.
  • the mounting flange 10 is electrically connected to the electrical shield 4a, 4b and electrically grounded by the electrical connection to the ground 11.
  • the distance 5 between the lower voltage windings 2a, 2b and the high-voltage windings 3a, 3b is usable as a cooling passage.
  • a transformer 1 designed according to the invention allows, in spite of the line designs on the outside of the transformer 1 according to the invention, the set-up, which is prone to dirt, in dirt or climatically unfavorable environments for cast-resin transformers.
  • the use of a two-sided protective bushings 10 on the outer wall of the transformer 1 prevents the ingress of dirt.
  • FIG. 3 shows a partial perspective sectional view of the transformer 1 according to the invention with an electrically shielded high-voltage winding 3a and a lower voltage winding 2a, wherein the high-voltage winding 3a, the lower voltage winding 2a coaxially encloses.
  • the electrical shield 4a in the form of a wire mesh is indicated only as a dashed line.
  • the high-voltage winding 3a is almost completely enclosed by the electrical shield 4a and cast together with casting resin.
  • the undervoltage winding 2b - only indicated schematically - also shed with the electrically shielded high-voltage winding 2a. This allows a very compact design of the transformer according to the invention.
  • these spaces are formed by suitable rod-shaped elements during the casting process.
  • the arrangement, shape and size of the spaces 5 is to be adapted to the respective requirements, such as the expected heat load or the heat capacity of the cooling medium.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Transformator, insbesondere Gießharztransformator, mit mindestens einer Unterspannungswicklung und mindestens einer Oberspannungswicklung.
  • Bei der Herstellung eines Transformators, insbesondere Gießharztransformators, und der anschließenden Aufstellung in höchst unterschiedlichen Umgebungen sind verschiedenste sicherheitstechnische Aspekte zu beachten. Aufgrund der im Mittel- und Hochspannungsbereich verwendeten Spannungen ist eine Sicherung der äußeren Hülle des Transformators gegen Berühren unumgänglich. Aus diesem Grunde werden die Transformatoren durch äußere Abdeckungen oder Schutzwände geschützt.
  • Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus ausschließlich elektrische Abschirmungen zwischen der Primär- und Unterspannungswicklung des Transformators bekannt. Diese Abschirmung reduziert die kapazitive und/oder induktive Kopplung der Wicklungen untereinander und reduziert die Kopplungsimpedanz bei höheren Frequenzen. So beschreibt beispielsweise die DE 41 23 812 A1 einen Transformator mit wenigstens einer Primär- und wenigstens einer Unterspannungswicklung, wobei zwischen der Primär- und der Unterspannungswicklung eine Abschirmung angeordnet ist, die über einen ohmschen Widerstand mit der Masse des Transformators verbunden ist. Dies führt damit ebenfalls zur Reduktion von unerwünschten Streuinduktivitäten und/oder Streuimpedanzen in den Transformatorwicklungen.
  • Die DE 89 14 262.4 U1 schreibt einen Transformator mit Abschirmwicklungen zwischen den Primär- und Unterspannungswicklungen. Dabei ist hier eine Abschirmung als isolierte, elektrisch nicht geschlossene Wicklung aus einem magnetisierbaren Material gewählt. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses in der elektrischen Abschirmung darf keine geschlossene Wicklung vorliegen.
  • US 4 176 334 A offenbart einen Transformator mit einer Unterspannungsspule, um die herum eine elektrische Abschirmung angeordnet ist. Diese Abschirmung ist elektrisch mit der Unterspannungsspule verbunden. Um die Abschirmung herum ist die Oberspannungsspule angeordnet. Die Oberspannungsspule besitzt eine Abschirmung, die aus einer inneren Abschirmung und einer äußeren Abschirmung besteht. Sowohl die innere als auch die äußere Abschirmung der Oberspannungsspule sind elektrisch mit der Oberspannungsspule verbunden. Diese Abschirmung dient dazu, die Windungen der Oberspannungsspule gegenüber äußeren Feldern abzuschirmen.
  • DE 198 09 572 A1 beschreibt einen Gießharz-Transformator mit Unterspannungswicklung und um diese herum koaxial angeordnete Oberspannungswicklung. Die Oberspannungswicklung besteht parallel geschalteten inneren und äußeren Wicklungsteilen, die jeweils axial in Teilwicklungen unterteilt sind, die in Reihe geschaltet sind. Zwischen innerem und äußerem Wicklungsteil der Oberspannungsspule ist ein Kühlkanal angeordnet.
  • Nachteilig bei allen bisherigen Transformatoren, insbesondere Gießharztransformatoren, des Standes der Technik ist die Notwendigkeit eines aufwendigen Schutzgehäuses beziehungsweise eines Außenschutzes um den Transformator bei einer Freiluftaufstellung. Ein Schutzgehäuse ist ebenfalls notwendig bei der Aufstellung des Transformators in klimatisch ungünstigen beziehungsweise stark verschmutzten Umgebungen. Bei Gießharztransformatoren ist dieses Schutzgehäuse auch notwendig, um die Berührung des Transformators durch eine Person zu verhindern. Zur Vermeidung eines Spannungsüberschlages ist der Abstand zwischen dem äußeren Schutzgehäuse und der Außenseite des Transformators entsprechend dem Stand der Technik ausreichend groß zu wählen. Aufgrund dieses Nachteils sind größere Stellflächen als notwendig für den Betrieb eines Transformators bereitzustellen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen leicht herzustellenden, kompakten Transformator bereitzustellen, der berührungssicher ist.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass um die Oberspannungswicklung eine elektrische Abschirmung angeordnet ist. Die Oberspannungswicklung ist insbesondere eine Mittel- oder Hochspannungswicklung. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise das Spannungspotential zwischen der Spulenoberfläche und der - eventuell Hochspannung führenden - Oberspannungswicklung auf null gesetzt und damit ein Spannungsüberschlag, auch im Falle einer Berührung durch eine Person, verhindert. Vorteilhafterweise umschließt die elektrische Abschirmung die Oberspannungswicklung bis auf die elektrischen Zu- und Ableitungen nahezu vollständig.
  • In der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Transformators ist die elektrische Abschirmung mit der elektrischen Masse verbunden und damit geerdet. Durch die Erdung der elektrischen Abschirmung ist eine Gefahr für eine Person, die die elektrische Abschirmung berührt, minimiert beziehungsweise verhindert. Die elektrische Abschirmung umschließt die zylindrische Oberspannungswicklung koaxial, wobei die elektrische Abschirmung in radialer Richtung unterbrochen ist. Der so entstandene Zwischenraum isoliert die Enden der elektrischen Abschirmung in radialer Richtung gegeneinander.
  • Die Enden der Abschirmung müssen sich dabei überlappen, Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der elektrischen Abschirmung werden Kurzschlussströme innerhalb der elektrischen Abschirmung verhindert. In den Zwischenraum kann zusätzlich eine Isolierung eine elektrische Verbindung der so geschaffenen Enden der elektrischen Abschirmung verhindern. Vorteilhafterweise überlappen sich die Enden der elektrischen Abschirmung, um eine vollständige Abschirmung zu gewährleisten. In dem Überlappungsbereich kann zur Vermeidung von Kurzschlussströmen eine Isolation, idealerweise eine dünne Isolierfolie, eingebracht werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Transformators ist die elektrische Abschirmung ein elektrisch leitendes Material, wie z.B. ein Drahtgeflecht, und stellt damit einen Faradayschen Käfig dar. Bevorzugt ist der Transformator so ausgestaltet, dass der Abstand des Zwischenraumes zwischen der elektrischen Abschirmung und der Oberspannungswicklung so gewählt ist, dass in Abhängigkeit des im Zwischenraum zwischen der elektrischen Abschirmung und der primären Wicklung befindlichen Dielektrikums eine Sicherheit gegen einen Spannungsdurchschlag gegeben ist. Im Falle eines Vergießens des Transformators mit Gießharz ist der Abstand der Abschirmung zur Oberspannungswicklung so zu wählen, dass ein Spannungsdurchschlag über das im Zwischenraum befindliche Gießharz ausgeschlossen ist. In analoger Weise ist dieser Abstand für andere Isolationsmaterialien zu wählen.
  • Um die bisher mögliche Aufstellung eines Gießharztrans-formators in schmutzanfälligen beziehungsweise klimatisch ungünstigen Umgebungen auch für den erfindungsgemäßen Transformator zu gewährleisten, ist die elektrische Abschirmung gegen äuβere Kontakteinflüsse zu schützen. Dies kann im einfachsten Fall durch eine äußere Platte gewährleistet werden. Ebenfalls ist durch Vergießen eines Transformators mit Gießharz - ein so genannter "Gießling" - die Möglichkeit gegeben, dass der Gießling die elektrische Abschirmung umschließt und einen Abstand zwischen der Außenwand des Gießlings und der elektrischen Abschirmung verbleibt. Durch das gemeinsame Vergießen der Oberspannungswicklung und der elektrischen Abschirmung sind Teilentladungen wesentlich reduziert, da der Zwischenraum Oberspannungswicklung/Abschirmung nicht mit Luft gefüllt ist. Gleichzeitig erhöht das gemeinsame Vergießen die Formstabilität der elektrischen Abschirmung und gewährleistet einen gleich bleibenden Abstand zwischen dem Oberspannungswicklung und der elektrischen Abschirmung.
  • In einer alternativen Ausgestaltung wird die Oberspannungswicklung mit der elektrischen Abschirmung, sowie der Unterspannungswicklung gemeinsam mit Gießharz vergossen. Dadurch ist eine sehr kompakte Bauweise des Transformators möglich und gleichzeitig eine form- und lagenstabile elektrische Abschirmung um die Oberspannungswicklung gewährleistet.
  • Der Transformator weist in einer vorteilhaften Ausgestaltung mindestens eine Führung für die im Inneren des Transformators befindlichen elektrischen Anschlüsse der Oberspannungswicklung und/oder der Unterspannungswicklung auf, wobei die Führung mit einer an der Außenwand des Transformators angeordneten Durchführung verbunden ist. Aufgrund dieser allseitigen elektrischen Abschirmung und Erdung der äußeren Transformatorhülle ist eine vollständige elektrische Abschirmung und damit eine Berührungssicherheit für Personen gegeben. Weiterhin ist hierdurch die für Gießharztransformatoren gegebene Möglichkeit einer Aufstellung des Transformators in Schmutz anfälligen beziehungsweise klimatisch ungünstigen Umgebungen auch für den erfindungsgemäßen Transformator gegeben. Vorteilhafterweise sind die Durchführung und/oder der Befestigungsflansch mit der elektrischen Abschirmung und damit mit der Masse verbunden.
  • Vorteilhafterweise besteht der Transformator aus mindestens zwei Gießlingen, wobei in jedem Gießling eine Oberspannungswicklung mit Abschirmung, eine Unterspannungswicklung miteinander vergossen sind. Die so erzeugten Gießlinge werden um einen gemeinsamen Kern angeordnet, wobei die Oberspannungswicklungen und/oder die jeweiligen elektrischen Abschirmungen und/oder die Unterspannungswicklungen mittels Stecker/Verbinder und Hochspannungskabel jeweils miteinander verschaltet sind. Durch die Verwendung von Steckern ist ein schneller Anschluss der Wicklungen gegeben.
  • Vorteilhafterweise wird der so konzipierte Transformator durch eine Luft- und/oder Wasserkühlung im Zwischenraum zwischen der Oberspannungswicklung und der Unterspannungswicklung gekühlt. Zur Unterstützung der Wärmezirkulation und damit des Wärmetransportes innerhalb der Kühlkanäle sind Lüfter in geeigneter Weise angeordnet. Insbesondere im Falle einer liegenden Anordnung des erfindungsgemäßen Transformators mit einer Luftkühlung verhindert der Lüfter einen Wärmestau innerhalb der Kühlkanäle und damit eine Beschädigung des Transformators. Alternativ ist im Falle einer Luft- und/oder Flüssigkeitskühlung die Verwendung einer außenliegenden Wärmetauscheinrichtung möglich. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung bietet sich vor allem bei der Aufstellung auf Schiffen an.
  • Weitere erfindungsgemäße Ausführungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Teilschnittzeichnung des erfindungsgemäßen Transformators mit zwei erfindungsgemäß abgeschirmter Oberspannungs- und Unterspannungswicklungen;
    Fig. 2
    eine Schnittzeichnung entlang der Linie I-I in der Fig. 1;
    Fig. 3
    eine perspektivische Teilschnittzeichnung des erfindungsgemäßen Transformators mit einer erfindungsgemäß abgeschirmten Oberspannungs- und einer Unterspannungswicklung.
  • Die Figur Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilschnittzeichnung des erfindungsgemäßen Transformators 1 mit zwei elektrisch verbundenen Oberspannungswicklungen 3a, 3b und zwei Unterspannungswicklungen 2a, 2b, wobei die Oberspannungswicklungen 3a, 3b die Unterspannungswicklungen 2a, 2b koaxial umschließen. Die Unterspannungswicklungen 2a, 2b weisen jeweils elektrische Anschlüsse 9 auf, wobei eine Führung 8 die Konektierung der elektrischen Anschlüsse 9 außerhalb des Transformators 1 mittels einer Durchführung 10 erlaubt. Um die Oberspannungswicklung 3a, 3b ist eine elektrische Abschirmung 4a, 4b angeordnet, die mit der elektrischen Masse 11 verbunden ist. Die elektrische Abschirmung 4a, 4b umschließt dabei in axialer Richtung die Oberspannungswicklungen 3a, 3b jeweils nahezu vollständig. In der Teilzeichnung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Durchführung 10 eingezeichnet.
  • Die Figur Fig. 2 ist eine Schnittzeichnung durch die perspektivische Darstellung der Figur Fig. 1 entlang der Linie I-I. Die Unterspannungswicklungen 2a, 2b sind über elektrische Anschlüsse 9 innerhalb der Führung 8 mit der an der Außenwand des Transformators 1 befindlichen Durchführung 10, wie z.B. von der Firma Elastimold® hergestellt, verbunden. Im dargestellten Beispiel ist der Durchführung 10 an der Außenwand des Transformators 1 angeordnet, wobei dies im vorliegenden Beispiel die elektrische Abschirmung 4a, 4b ist. Dadurch ist der Befestigungsflansch 10 mit der elektrischen Abschirmung 4a, 4b elektrisch verbunden und durch die elektrische Verbindung mit der Masse 11 elektrisch geerdet. Der Abstand 5 zwischen den Unterspannungswicklungen 2a, 2b und den Oberspannungswicklungen 3a, 3b ist als Kühlkanal verwendbar. Es ergibt sich auch die Möglichkeit, die Teilsegmente des Transformators 1 einzeln zu vergießen und diese so genannten Gießlinge, bestehend aus jeweils einer Oberspannungswicklung 3a, Unterspannungswicklung 2a und der elektrischen Abschirmung 4a so zu dimensionieren, dass in axialer Richtung die Außenwand dieses Gießlings über die elektrische Abschirmung 4a hinausgeht. Dieser Abstand sollte so gewählt sein, dass ein Spannungsüberschlag von der elektrischen Abschirmung 4a bis zur Außenwand des Gießlings (hier nicht dargestellt) gewährleistet ist.
  • Weiterhin ermöglicht ein erfindungsgemäß konzipierter Transformator 1 - trotz der Leitungsausführungen auf die Außenseite des erfindungsgemäßen Transformators 1- die für Gießharztransformatoren gegebenen Aufstellung in Schmutz anfälligen beziehungsweise klimatisch ungünstigen Umgebungen. Durch die Verwendung einer zweiseitig schützenden Durchführungen 10 an der Außenwand des Transformators 1 ist ein Eindringen von Schmutz unterbunden.
  • Die Figur Fig. 3 zeigt eine perspektivische Teilschnittzeichnung des erfindungsgemäßen Transformators 1 mit einer elektrisch abgeschirmten Oberspannungswicklung 3a und einer Unterspannungswicklung 2a, wobei die Oberspannungswicklung 3a die Unterspannungswicklung 2a koaxial umschließt. Die elektrische Abschirmung 4a in Form eines Drahtgeflechtes ist nur als gestrichelte Linie angedeutet. Die Oberspannungswicklung 3a ist von der elektrischen Abschirmung 4a nahezu vollständig umschlossen und mit Gießharz gemeinsam vergossen. Gleichzeitig ist die Unterspannungswicklung 2b - nur schematisch angedeutet - ebenfalls mit der elektrisch abgeschirmten Oberspannungswicklung 2a vergossen. Die vermöglicht eine sehr kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Transformators. Zwischen der abgeschirmten Oberspannungswicklung 2a und der Unterspannungswicklung 2b sind Kühlkanäle im Gießling ausgeformt, wobei diese Zwischenräume durch geeignete stabförmige Elemente während des Gießvorganges gebildet werden. Die Anordnung, Form und Größe der Zwischenräume 5 ist an die jeweiligen Erfordernisse, wie z.B. der erwarteten Wärmebelastung oder der Wärmekapazität des Kühlmediums anzupassen.

Claims (11)

  1. Transformator (1), insbesondere Gießharztransformator, mit mindestens einer Unterspannungswicklung (2a) und mindestens einer Oberspannungswicklung (3a), dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Abschirmung(4a) die Oberspannungswicklung (3a) koaxial umschließt und, wobei die elektrische Abschirmung in radialer Richtung unterbrochen ist und, wobei die elektrische Abschirmung (4a) mit der elektrischen Masse (11) verbunden ist.
  2. Transformator (1) nach Patentanspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische Abschirmung (4a) die Oberspannungswicklung (3a) nahezu vollständig umschließt.
  3. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische Abschirmung (4a) die Oberspannungswicklung (3a) koaxial umschließt und der so entstandene Zwischenraum (6) zwischen der elektrischen Abschirmung (4) und der Oberspannungswicklung (3a) als Isolator wirkt.
  4. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die elektrische Abschirmung (4a) aus einem elektrisch-leitenden Material besteht.
  5. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand des Zwischenraumes (6) zwischen der elektrischen Abschirmung (4a) und der Oberspannungswicklung (3a) so gewählt ist, dass in Abhängigkeit des im Zwischenraum (6) zwischen der elektrischen Abschirmung (4) und der Oberspannungswicklung (3a) befindlichen Dielektrikums eine Sicherheit gegen einen Spannungsdurchschlag gegeben ist.
  6. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Oberspannungswicklung (3a) und die elektrische Abschirmung (4a) zusammen mit Gießharz vergossen sind.
  7. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Oberspannungswicklung (3a) mit der elektrischen Abschirmung (4a) und die Unterspannungswicklung (2a) zusammen mit Gießharz vergossen sind.
  8. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens eine Führung (8) für die im Inneren des Transformators (1) befindlichen elektrischen Anschlüsse (9), der Oberspannungswicklung (3a) und/oder der Unterspannungswicklung (2a) vorhanden sind, wobei die Führung (8) mit einer an der Außenwand des Transformators (1) angeordneten Durchführung (10) verbunden und an der Masse (11) angeschlossen ist.
  9. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Führung (8) und/oder die Durchführung (10) mit der elektrischen Abschirmung (4a) verbunden sind.
  10. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 8 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Transformator (1) aus mindestens zwei jeweils miteinander vergossenen Oberspannungswicklungen (3a,3b) und zugeordneten elektrischen Abschirmungen (4a, 4b), sowie mindestens zwei Unterspannungswicklungen (2a,2b) besteht, wobei die Wicklungen (2a,2b,3a,3b)einen gemeinsamen Kern besitzen, und die Oberspannungswicklungen (3a,3b) und/oder die Unterspannungswicklungen (2a,2b) und/oder die jeweiligen elektrischen Abschirmungen (4a, 4b) mittels Stecker/Verbinder und Hochspannungskabel miteinander verschaltet sind.
  11. Transformator (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Luft- und/oder Wasserkühlung im Zwischenraum (5) zwischen der Oberspannungswicklung (3a) und der Unterspannungswicklung (2a) angeordnet ist.
EP06725253.6A 2005-04-01 2006-03-23 Transformator mit elektrischer abschirmung Active EP1864304B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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