EP2255366B1

EP2255366B1 - Zwei- oder mehrphasiger transformator

Info

Publication number: EP2255366B1
Application number: EP09712840A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Zillmann; Wolfgang Mönig; Benjamin Weber
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: DE102008010548A1; ATE555487T1; US20110001600A1; BRPI0907943A8; EP2255366A1; BRPI0907943B1; CN101952912B; CA2716147A1; ES2384825T3; CN101952912A; WO2009103481A1; US8274354B2; BRPI0907943A2; CA2716147C; KR20100116629A; KR101493406B1

Description

Die Erfindung betrifft einen zwei- oder mehrphasigen Transformator gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Erfindung betrifft insbesondere Trockentransformatoren oder Gießharz / Resibloc-Transformatoren mit entsprechenden Spulenabstützungen. Diese Spulenabstützungen bestehen üblicherweise aus Kunststoff, die unterhalb und/oder auch oberhalb der Spule angeordnet sind. Sie haben in der Hauptsache die Aufgabe, das Gewicht der Spule zu tragen; darüber hinaus sind auch Maßnahmen zu treffen, um eine Kriechwegverlängerung zu erzeugen, was durch zwischen Einzelteile der Spulenabstützungen eingeklebte Platten erreicht wird. Aus dem Dokument DE 2934719 ist auch ein Gießharztransformator mit einem isolierenden Trageblock bekannt. Letzterer weist einen zylindrischen Mantel mit äußeren Rippen auf, in welchem eine Vielzahl von elektrisch miteinander verbundenen Kondensatorelementen und eine entsprechende Anzahl von elektrisch leitenden Abschimplatten abwechselnd übereinander angeordnet sind.
Insbesondere dann, wenn ein langer Kriechweg erforderlich ist, kann es notwendig sein, dass eine einzelne Spulenabstützung oder ein Spulenabstützblock zur Erzielung der Kriechwegverlängerung aus vielen Einzelteilen zusammengeklebt werden muss.
Dies ist für die Herstellung von Transformatoren aus Kostengründen nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transformator zu schaffen, bei dem die Spule durch möglichst wenige Abstützblöcke abgestützt wird, wobei die Erzeugung eines ausreichend langen Kriechweges vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Bekanntlich also können auf jeder Lagerfläche wenigstens zwei Abstützblöcke für jede Spule aufgesetzt werden, die auf der spulenseitigen Tragfläche mit elastischen Ausgleichselementen belegt sind und an ihren senkrecht zur Tragfläche verlaufenden Längsseitenflächen wenigstens eine den Kriechweg verlängernde Leiste aufweisen, die in Längsrichtung und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes verlaufen.
Damit wird ein Abstützblock vorgeschlagen, der zum Beispiel in einem sogenannten Pultrusionsverfahren hergestellt werden kann und bei dem aufgrund der Formwahl eine Kriechwegverlängerung an den Längsseitenflächen der Abstützblöcke von vorne herein vorgesehen ist.
Es kann wenigstens ein Abstützblock an seinen Stirnflächen wenigstens einen in Richtung der Tragfläche und parallel dazu eingebrachten Schlitz aufweisen, der beziehungsweise die ebenfalls zur Verlängerung der Kriechweg oder -strecke dient beziehungsweise dienen.
In besonders vorteilhafter Weise kann der wenigstens eine Schlitz außerhalb des Bereiches der Leisten angebracht sein.
Es kann wenigstens einer der Abstützblöcke hohl ausgebildet sein. Hierdurch wird eine Reduzierung der Menge des erforderlichen Isoliermaterials erreicht; der Abstützblock wird dadurch leichter und aufgrund des inneren Hohlraumes sind auch Spannungsrisse beim Aushärten vermieden.
Der wenigstens eine hohle Abstützblock kann wenigstens zwei, vorzugsweise drei Leisten aufweisen, entsprechend der erforderlichen Länge des Kriechweges.
Zur Herstellung eines Abstützblockes wird der im Pultrusionsverfahren hergestellte Strang gekürzt, wobei der Abstützblock an der gewünschten Länge einfach von einem langen Profil abgelängt wird.
Bei Übereinanderstapeln mehrerer Abstützblöcke, insbesondere zweier Abstützblöcke, weist erfindungsgemäß der eine Abstützblock an der Berührungsebene einen leistenartigen Vorsprung und der andere eine daran angepasste Vertiefung aufweisen, welche in Längsrichtung verlaufen, wobei in die Vertiefung der Vorsprung hineinpasst, so dass beide Abstützblöcke durch den Vorsprung und die Vertiefung ähnlich wie Nut und Feder gegeneinander geführt sind.
Die Höhe der Abstützblöcke kann unterschiedlich sein; beispielsweise kann ein Profil mit geringerer Höhe verwendet werden, wodurch die Höhe der zusammengesetzten Abstützblöcke an die Bedürfnisse angepasst werden kann. Zum Ausgleich von Unebenheiten der Spulen kann zwischen Spule und Abstützblock darüber hinaus auch ein Streifen integriert werden, der aus elastischem Material bestehen kann, insbesondere aus einem Silikongummi.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie I-I der Fig. 2,
Fig. 2: eine Schnittansicht entsprechend Schnittlinie II-II der Fig. 1,
Fig. 3: eine Schnittansicht ähnlich der der Fig. 1 mit zwei Abstützblöcken,
Fig. 4: eine weitere Ausführungsform eines Abstützblockes, in perspektivischer Darstellung, und
Fig. 5: eine Ansicht eines Abstützblockes zur Höhenanpassung, ähnlich der Fig. 4.

Es sei Bezug genommen auf die Fig. 1.
Auf einem Boden NN sind zwei Doppel-T-Träger 10 und 11 vorgesehen und aufgelagert, wobei auf den dem Boden entgegengesetzten Flächen 14 der oberen Querstege 12, 13 der Doppel-T-Träger 10, 11 unter Zwischenfügung von Abstützblöcken 15 und 16 eine Spule 17 aufgelagert ist.
Der Abstützblock 15 ist in der Fig. 4 näher dargestellt.
Der Abstützblock 15 besitzt im Querschnitt senkrecht zu seiner Längserstreckung etwa eine Rechteckform mit einer bestimmten Höhe H und einer Breite B, von denen die Breite B kleiner ist als die Höhe H. Der Abstützblock 15 besitzt einen inneren Hohlraum 18, wodurch eine Gewichtsreduzierung und eine Materialreduzierung erzeugt ist. Am Abstützblock 15 sind eine obere Auflagefläche 19 und eine untere Auflagefläche 20, deren Breite B beträgt, vorgesehen; die Länge des Abstützblockes 15 ist abhängig von der Größe der Spule 17. In den Auflageflächen 19 und 20 befinden sich Nuten 21 und 22, wobei in der in Fig. 4 gezeigten Darstellung in die Nut 21 ein Zentrierprofil 23 eingelegt ist, welches dazu dient, einen Verdrehschutz zwischen zwei übereinander angeordneten Abstützblöcken 24₁ beziehungsweise 24₂ zu erzeugen, siehe Fig. 3. Die Abstützblöcke 24₁ und 24₂ der Fig. 3 unterscheiden sich von dem Abstützblock 15 gemäß Fig. 4 darin, dass ein Hohlraum 18 nicht vorhanden ist.
Auf den senkrecht zu den Auflage- oder Tragflächen 19 und 20 befindlichen Seitenflächen 25 und 26 sind nach außen vorspringende und in Längsrichtung des Abstützblockes 15 verlaufende Leisten 27 und 28 vorgesehen, welche nach außen von den Seitenflächen 25 und 26 in entgegengesetzte Richtung vorspringen, wodurch eine Kriechstreckenverlängerung zwischen der Spule 17 und den Doppel-T-Trägern 10, 11 auf beiden Seitenflächen erzeugt ist. Die entsprechenden Leisten der Abstützblöcke 24₁ und 24₂ sind dort nicht mit Bezugsziffern versehen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass an den Stirnflächen 30 zumindest des Abstützblockes 15 Schlitze 31 und 32 vorgesehen sind, welche sich außerhalb des Bereiches der Leisten befinden und mit denen eine Kriechstreckenverlängerung im Bereich der Stirnfläche 30 erzeugt wird.
Die Fig. 1 zeigt außer dem Abstützblock 15 zwei Abstützblöcke 16₁ und 16₂, die in Fig. 5 dargestellt sind. Sie besitzen eine Breite B, die der Breite der Abstützblöcke 15 entspricht, und eine Höhe h, die geringer, in bestimmten Fällen deutlich geringer ist als die Höhe H der Abstützblöcke. Mit diesen Abstützblöcken 16₁ und 16₂ wird eine Anpassung der Abstützblöcke an den Abstand beziehungsweise die Distanz der Spule von der Auflagefläche 14 der Träger 10, 11 eingestellt. Die Auflageblöcke 16₁, 16₂, die als Ausgleichsstücke bezeichnet werden können, besitzen auf der oberen Seite (in der Zeichnung) einen Vorsprung 33 und auf der unteren Seite eine in Längsrichtung verlaufende, parallel zum Vorsprung 33 verlaufende Vertiefung 34, die der Vertiefung 22 entspricht; der Vorsprung 33 ist so bemessen, dass er in die entsprechende Vertiefung 22 eines über das Ausgleichsstück 16 aufgesetzten weiteren Abstützblock eingreifen kann, wie in Fig. 1 dargestellt.
Zwischen dem Abstützblock 15 und der Spule 17 ist ein Streifen 35 aus elastischem Material in die dort vorhandene Nut oder Vertiefung 21 (siehe Fig. 4) eingelegt, vorzugsweise ein Streifen aus einem Silikongummimaterial, mit dem eventuelle Unebenheiten der unteren Seite der Spule 17 ausgeglichen werden können. Der Streifen 35 kann die gleichen Abmessungen haben wie das Zentrierprofil 23.
Selbstverständlich können entsprechende flache Ausgleichsmaterialien auch zwischen die einzelnen Abstützblöcke 15 beziehungsweise Ausgleichsstücke 16₁, 16₂ eingelegt werden. Die Zentrierprofile 23 können dabei in die Vertiefung 21 eingeklebt sein. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, können zwischen dem unteren Abstützblock 24₂ und der Auflagefläche 14 des Trägers 10 beziehungsweise 11 zwei Platten 37 eingelegt sein, die als Ausgleichsplatten dienen. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Ausgleichsplatten oder lediglich nur eine vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste

10: Doppel-T-Träger
11: Doppel-T-Träger
12: Quersteg
13: Quersteg
14: Fläche
15: Abstützblock
16: Abstützblock
16₁: Abstützblock
16₂: Abstützblock
17: Spule
18: Hohlraum
19: obere Auflagefläche
20: untere Auflagefläche
21: Nut
22: Nut
23: Zentrierprofil
24₁: Abstützblock
24₂: Abstützblock
25: Seitenfläche
26: Seitenfläche
27: Leiste
28: Leiste
30: Stirnfläche
31: Schlitz
32: Schlitz
33: Vorsprung
34: Vertiefung
35: Streifen

Claims

Zwei- oder mehrphasiger Transformator mit einem einen Steg und wenigstens zwei Schenkel aufweisenden Joch, über welche Schenkel je eine Spule (17) gesetzt ist, und mit wenigstens einem Träger (10, 11), an dem der Steg fixiert ist und der Lagerflächen (14) für die Spulen aufweist, wobei auf jeder Lagerfläche (14) wenigstens zwei Abstützblöcke (15, 16) für jede Spule aufgesetzt sind, die auf der spulenseitigen Tragfläche (19) mit elastischen Ausgleichselementen (35) belegt sind und die an ihren senkrecht zur Tragfläche (19) verlaufenden Längsseitenflächen (25, 26) wenigstens eine den Kriechweg verlängernde Leiste (27, 28), die in Längsrichtung und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes verläuft, aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweils wenigstent zwei ubereinander gesterpelten Abstützblöcke (15, 16) an der Berührungsebene der beiden der eine einen Vorsprung (33) und der andere eine daran angepasste Vertiefung (34) aufweist, die in Längsrichtung verlaufen, wobei der Vorsprung (33) in die Vertiefung (34) hineinpasst, so dass beide Abstützblöcke durch den Vorsprung und die Vertiefung ähnlich wie Nut und Feder gegeneinander geführt sind.
Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützblock (15, 16) an seinen Stirnflächen wenigstens einen in Richtung der Tragfläche und parallel dazu eingebrachten Schlitz (31, 32) aufweist, die ebenfalls zur Erhöhung der Kriechstrecke dienen.
Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schlitz (31, 32) außerhalb des Bereiches der Leisten (27, 28) eingebracht ist.
Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützblock (15) hohl ist.
Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hohle Abstützblock (15) wenigstens zwei, vorzugsweise drei Leisten (27, 28) auf jeder Längsseitenfläche (25, 26) aufweist.
Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Nut und Feder an den Berührungsebenen zweier übereinander gesetzter Abstützblöcke jeweils eine Vertiefung (21, 22) vorgesehen ist, in die ein Zwischenelement (23) eingesetzt, vorzugsweise eingeklebt ist.
Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spule und dem Abstützblock beziehungsweise den Abstützblöcken, auf der die Spulen unmittelbar aufstehen, zum Ausgleich von Unebenheiten der Spulen eine Zwischenschicht (35) aus einem gummielastischen Material vorgesehen ist, insbesondere eine Zwischenschicht aus einem Silikongummi.
Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenschicht (35) und deren Abmessungen etwa denen der Zwischenelemente (23) entspricht, so dass die Zwischenschicht (35) in eine Vertiefung (21) einlegbar ist.