EP2863402A1 - Bandwicklung für Hochspannungstransformatoren - Google Patents

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EP2863402A1
EP2863402A1 EP20130004988 EP13004988A EP2863402A1 EP 2863402 A1 EP2863402 A1 EP 2863402A1 EP 20130004988 EP20130004988 EP 20130004988 EP 13004988 A EP13004988 A EP 13004988A EP 2863402 A1 EP2863402 A1 EP 2863402A1
Authority
EP
European Patent Office
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conductor
individual conductors
tape winding
axial
strip conductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20130004988
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Irma Buschmann
Jens Tepper
Benjamin Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Technology AG
Original Assignee
ABB Technology AG
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Filing date
Publication date
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Priority to CN201420600765.4U priority patent/CN204407149U/zh
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01F27/2804—Printed windings
    • 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
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers

Definitions

  • the invention relates to a tape winding for high-voltage transformers, comprising a strip conductor with a rectangular cross-section, which is arranged in a plurality of winding layers spirally about a winding axis.
  • the invention also relates to a corresponding high-voltage transformer.
  • high-voltage transformers in the voltage range of, for example, 1 kV to 60 kV on the low side often include so-called hoop windings.
  • Tape windings have a strip conductor with a rectangular cross-section, which is arranged spirally similar to a winding axis, wherein a winding layer is formed only by a single turn of the strip conductor.
  • both a low voltage to be induced in such a case, for example on the low voltage side 3 kV, as well as a high cross section of the strip conductor corresponds to a correspondingly high undervoltage side current, for example 500A.
  • Band conductors are made of a metal such as copper or aluminum, for example, and are surrounded by a layer of insulating material to avoid a short circuit between adjacent turns.
  • a disadvantage here proves that in particular by the proximity effect - that is, a current displacement - causes a current density over the relatively large cross section of the strip conductor results, which is higher in its edge regions than in the central region.
  • the causing magnetic field is the stray field of the transformer. This is associated with increased additional losses and hot spots in the edge regions of a respective tape winding.
  • a tape winding of the type mentioned is characterized in that the band conductor in turn is formed from at least two band-like individual conductors arranged side by side in a layer also rectangular in cross-section and that the individual conductors along the extension of the strip conductor in at least one exchange area are cyclically interchanged with each other whereby thereby a respective axial offset of the respective individual conductors is effected.
  • the basic idea of the invention consists of constructing the strip conductor from a plurality of mutually insulated individual conductors, which are cyclically reversed in their position within the cross section of the strip conductor formed by them.
  • the additional losses are advantageously reduced by the fact that the position of the conductor is changed in causing magnetic field.
  • a pure axial segmentation of mutually insulated individual conductors - that is, without cyclic exchange - brings no outstanding effect, since here the induced eddy currents can still form, for example via the Austechnischsschienen circular currents between the individual conductors.
  • By axial transposition - ie a cyclic exchange of individual conductors - the eddy current losses are effectively reduced.
  • each individual conductor ideally assumes any axial position over its entire length, so that in an advantageous manner asymmetries, which are based on different axial positions, are at least substantially compensated.
  • a holding together of neighboring individual leaders the strip conductor can be effected, for example, by an enveloping insulation, for example a resin-based insulation and / or a wound insulation.
  • the tape winding is in this case axially in two or preferably three or more parallel individual conductors, which are preferably coated on both sides insulating performed.
  • the individual conductors are exchanged cyclically at regular or irregular intervals, so that the individual conductors occupy the next position in the axial direction after an exchange.
  • the outermost (last) single conductor in exchange direction is led to the outermost (first) position.
  • the number of longitudinal sections of the strip conductor formed by the exchange regions corresponds approximately to the same length of the longitudinal sections to the number of individual conductors or to an integral multiple thereof. This advantageously ensures that each individual conductor is arranged on the middle with an equally long longitudinal section at each of the respective possible axial positions, so that any position-related asymmetries of an respectively induced voltage are at least almost equalized.
  • the individual conductors are folded in a respective exchange region.
  • a folding for example by 45 °, is a suitable method for band-like conductors to direct the actually straight course of the band-shaped individual conductor in a different direction and thus to effect an axial offset.
  • a respective thickening of the strip conductor by the factor in the exchange or folding region is negligible in so far as, for example, only three individual conductors ultimately only two exchange areas are necessary to achieve symmetry of each induced in the individual conductors voltage. For a total number of turns of 20, for example, this is of little consequence.
  • a further advantageous embodiment variant of the tape winding according to the invention is following exactly a single conductor in a respective exchange region by a quadruple folding from an axial outer position to the opposite offset axial outer position, the remaining individual conductors are each offset by a double folding by one axial position.
  • the individual conductors are first folded at a 45 ° angle to the left or right. Then the single conductors are folded back at a further 45 ° angle at the next axial position in the winding direction.
  • the outermost (last) single conductor in the exchange direction however, folded at 180 ° angle under the individual conductors. Then another folding takes place by 180 ° in the opposite direction. Finally, a folding takes place in the winding direction at a 45 ° angle to the first axial position in the exchange direction.
  • the axial offset of a respective individual conductor corresponds exactly to the width of a single conductor or an integral multiple thereof. This ensures that the axial positions, which a single conductor can assume within the cross section of the strip conductor formed by a plurality of individual conductors, are always the same. Thus, an over the entire length of the strip conductor constant shape is ensured in an advantageous manner, with the exception of the respective exchange areas, which are characterized by a slight thickening by about a factor of three.
  • the individual conductors are at least predominantly surrounded by a layer of insulating material. It is on the one hand to provide an electrical insulation of the individual conductors of a strip conductor with each other, as well as for an isolation of adjacent layers of the strip conductor. This is achieved in an advantageous manner that no short circuit of different voltage potentials of adjacent winding layers takes place.
  • the object according to the invention is also achieved by a high-voltage transformer comprising at least one transformer core and a strip winding according to the invention.
  • the associated advantages correspond to the advantages of the tape winding according to the invention already explained above.
  • the high voltage transformer is designed three-phase and thus suitable for a typical power distribution network.
  • Fig. 1 shows a first exemplary band conductor 10 in a plan view.
  • the strip conductor 10 is formed by three mutually insulated individual conductors 12, 14, 16, which are cyclically exchanged in an exchange region 18.
  • a respective individual conductor 12, 14, 16 changes from one of the possible axial positions 20, 22, 24 to one of the other possible positions 20, 22, 24.
  • the band-like shape of the strip conductor is not adversely affected thereby, only in the exchange region 18 occurs slight thickening on.
  • Fig. 2 shows a comparable second exemplary band conductor 30 in a plan view.
  • the strip conductor 30 is formed by two insulated individual conductors 32, 34, which are exchanged cyclically in a exchange region 36.
  • the single conductor 32 changes from an axial position 38 into an axial position 40 or the individual conductor 34 from the axial position 40 into the axial position 38.
  • Fig. 3 shows a cross section through an exemplary coil with coil winding in a sectional view 40.
  • a bobbin 42 around a winding axis 44 around a winding winding 44 with a belt winding with seven winding layers 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 of a strip conductor is arranged.
  • the strip conductor itself has in each case three individual conductors, which are each arranged either in a first 46, second 48 or third 50 axial position or axial position range within the cross section of the strip conductor.
  • a respective cyclic exchange of the position of the individual conductors is indicated by the arrows indicated by the reference numeral 66.
  • each individual conductor occupies each axial position with a respective equal section length, so that any asymmetries of the voltages induced in the individual individual conductors that are caused by the different axial positions advantageously at least approximately compensate each other.
  • FIG. 4 3 shows a third exemplary ribbon conductor 70 having three single conductors and two exemplary exchange regions 72, 74. On both sides of the exchange regions 72, 74, longitudinal sections 76, 78, 80 of the individual conductors are formed, in which the individual conductors run in a respectively exchanged axial position.
  • the Figures 5 and 6 are exemplary steps in the folding of a strip conductor with three individual conductors.
  • steps A and B is shown how the three conductors of a strip conductor are folded at a 45 ° angle by 90 ° upwards.
  • steps C and D the originally axially lower two individual conductors are folded back in a further 45 ° folding back into an axial position offset by a width of a single conductor upwards.
  • step E is shown how the originally axially upper single conductor is folded by 180 ° and is guided vertically below the other individual conductors down, where it is then guided by a further 180 ° folding back up, as shown in step F.
  • step G By a further 45 ° folding takes place in a step G, the assumption of the individual conductor initially located in the uppermost axial position of the strip conductor in the now axially lowest position of the strip conductor, as shown in step H.
  • step H a cyclic phase change of the individual conductors is realized by folding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bandwicklung für Hochspannungstransformatoren, umfassend einen Bandleiter (10, 30, 70) mit rechteckförmigem Querschnitt, welcher in mehreren Wickellagen (52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) spiralähnlich um eine Wickelachse (44) angeordnet ist. Der Bandleiter (10, 30, 70) ist seinerseits aus wenigstens zwei nebeneinander in einer Lage angeordneten Einzelleitern (12, 14, 16, 32, 34) mit ebenfalls rechteckförmigem Querschnitt gebildet wobei die Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) längs der Erstreckung des Bandleiters (10, 30, 70) in wenigstens einem Tauschbereich (18, 38, 72, 74) jeweils zyklisch miteinander vertauscht (66) sind und wobei damit ein jeweiliger axialer (44) Versatz der jeweiligen Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) bewirkt ist. Die Erfindung betrifft auch einen Hochspannungstransformator mit erfindungsgemäßer Bandwicklung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bandwicklung für Hochspannungstransformatoren, umfassend einen Bandleiter mit rechteckförmigem Querschnitt, welcher in mehreren Wickellagen spiralähnlich um eine Wickelachse angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch einen entsprechenden Hochspannungstransformator.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Hochspannungstransformatoren im Spannungsbereich von beispielsweise 1 kV bis 60kV unterspannungsseitig häufig sogenannte Bandwicklungen umfassen. Bandwicklungen weisen einen Bandleiter mit rechteckförmigem Querschnitt auf, welcher spiralähnlich um eine Wickelachse angeordnet ist, wobei eine Wickellage lediglich durch eine einzige Windung des Bandleiters gebildet ist. Somit ist durch eine geringe Windungszahl, beispielsweise 20, sowohl einer in einem solchen Fall im Verhältnis geringen zu induzierenden Spannung entsprochen, beispielsweise unterspannungsseitig 3kV, als auch durch einen hohen Querschnitt des Bandleiters einem entsprechend hohen unterspannungsseitigen Strom, beispielsweise 500A. Darüber hinaus ist durch den rechteckförmigen Querschnitt des Bandleiters ein hoher Füllfaktor erreicht. Bandleiter sind beispielsweise aus einem Metall wie Kupfer oder Aluminium gefertigt und sind von einer Schicht Isolationsmaterial umgeben, um einen Kurzschluss zwischen benachbarten Windungen zu vermeiden.
  • Als nachteilig erweist sich hierbei, dass sich insbesondere durch den Proximity-Effekt - also eine Stromverdrängung - verursacht eine Stromdichte über den relativ großen Querschnitt des Bandleiters ergibt, welche in dessen Randbereichen höher ist als in dessen Mittelbereich. Das verursachende Magnetfeld ist dabei das Streufeld des Transformators. Dies ist verbunden mit erhöhten Zusatzverlusten und Heißpunkten in den Randbereichen einer jeweiligen Bandwicklung.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Bandwicklung bereitzustellen, welche sich durch geringere Verluste und eine homogenere Temperaturverteilung auszeichnet. Aufgabe der Erfindung ist es auch, einen entsprechenden Transformator bereftzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst von einer Bandwicklung der eingangs genannten Art. Diese ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bandleiter seinerseits aus wenigstens zwei nebeneinander in einer Lage angeordneten bandähnlichen Einzelleitern mit ebenfalls rechteckförmigem Querschnitt gebildet ist und dass die Einzelleiter längs der Erstreckung des Bandleiters in wenigstens einem Tauschbereich jeweils zyklisch miteinander vertauscht sind wobei damit ein jeweiliger axialer Versatz der jeweiligen Einzelleiter bewirkt ist.
  • Die Grundidee der Erfindung besteht darin, den Bandleiter aus mehreren gegeneinander isolierten Einzelleitern aufzubauen, welche in ihrer Position innerhalb des Querschnitts des durch sie gebildeten Bandleiters zyklisch vertauscht sind. Die Zusatzverluste werden in vorteilhafter Weise dadurch reduziert, dass die Lage des Leiters im verursachenden Magnetfeld verändert wird. Eine reine axiale Segmentierung aus gegeneinander isolierten Einzelleitern - also ohne zyklischen Tausch - bringt keinen herausragenden Effekt, da hier die induzierten Wirbelströme immer noch beispielsweise über die Ausleitungsschienen Kreisströme zwischen den Einzelleitern ausbilden können. Durch die axiale Transposition - also einen zyklischen Tausch der Einzelleiter - werden dagegen die Wirbelstromverluste effektiv reduziert. Durch das zyklisches Tauschen der Einzelleiter nimmt idealer Weise jeder Einzelleiter über seine gesamte Länge jede axiale Position ein, so dass in vorteilhafter Weise Unsymmetrien, welche durch verschiedene axiale Positionen begründet sind, zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden. Ein Zusammenhalten benachbarter Einzelleiter des Bandleiters kann beispielsweise durch eine umhüllende Isolation erfolgen, beispielsweise eine harzbasierte Isolation und/oder eine gewickelte Isolation.
  • Die Bandwicklung wird hierbei axial in zwei oder bevorzugter Weise drei oder mehr parallelen Einzelleitern, die vorzugsweise beidseitig isolierend beschichtet sind, ausgeführt. Die Einzelleiter werden in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen zyklisch getauscht, so dass die Einzelleiter in axialer Richtung nach einem Tausch die jeweils nächste Position einnehmen. Der äußerste (letzte) Einzelleiter in Tauschrichtung wird an die äußerste (erste) Position geführt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Bandwicklung entspricht die Zahl der durch die Tauschbereiche gebildeten Längsabschnitte des Bandleiters bei etwa gleicher Länge der Längsabschnitte der Anzahl der Einzelleiter oder einem ganzzahligen Vielfachen davon. Hiermit ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass jeder Einzelleiter im Mittel mit einem gleich langem Längenabschnitt an jeder der jeweils möglichen axialen Positionen angeordnet ist, so dass eventuelle positionsbedingte Unsymmetrien einer jeweils induzierten Spannung zumindest nahezu ausgeglichen sind.
  • Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Bandwicklung sind die Einzelleiter in einem jeweiligen Tauschbereich gefaltet. Eine Faltung, beispielsweise um 45°, ist für bandähnliche Leiter eine geeignete Methode, den eigentlich geraden Verlauf des bandförmigen Einzelleiters in eine andere Richtung zu lenken und damit einen axialen Versatz zu bewirken. Eine jeweilige Verdickung des Bandleiters um den Faktor im Tausch- beziehungsweise Faltungsbereich ist insoweit zu vernachlässigen, als bei beispielsweise drei Einzelleitern letztendlich nur zwei Tauschbereiche notwendig sind, um eine Symmetrie der jeweils in die Einzelleiter induzierten Spannung zu erreichen. Dies fällt bei einer Gesamtanzahl an Windungen von beispielsweise 20 wenig ins Gewicht.
  • Einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Bandwicklung folgend ist genau ein Einzelleiter in einem jeweiligen Tauschbereich durch eine vierfache Faltung von einer axialen Außenposition zu der entgegen gesetzten axialen Außenposition versetzt, wobei die übrigen Einzelleiter jeweils durch eine zweifache Faltung um jeweils eine axiale Position versetzt sind.
  • Dabei werden die Einzelleiter zunächst im 45°-Winkel nach links oder rechts gefaltet. Dann werden die Einzelleiter in einem weiteren 45°-Winkel an der nächsten axialen Position in die Wickelrichtung zurück gefaltet. Der äußerste (letzte) Einzelleiter in Tauschrichtung wird dagegen im 180° Winkel unter den Einzelleitern hindurch gefaltet. Dann erfolgt eine weitere Faltung um 180° in die entgegengesetzte Richtung. Abschließend erfolgt eine Faltung in die Wickelrichtung im 45°-Winkel an die erste axiale Position in Tauschrichtung. Eine derartige Faltung ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass die gefalteten Einzelleiter im Faltungsbereich formschlüssig aneinander grenzen und somit eine besonders platzsparende Anordnung realisiert ist, welche im Faltungsbereich zu keiner vermeidbaren Verdickung des Bandleiters führt.
  • Einer weiteren vorteilhaften Erfindungsvariante folgend entspricht der axiale Versatz eines jeweiligen Einzelleiters genau der Breite eines Einzelleiters oder einem ganzzahligen Vielfachen davon. Hierdurch ist gewährleistet, dass die axialen Positionen, welche ein Einzelleiter innerhalb des Querschnitts des von mehreren Einzelleitern gebildeten Bandleiters einnehmen kann, immer gleich sind. Damit ist in vorteilhafter Weise eine über die gesamte Länge des Bandleiters konstante Form gewährleistet, mit Ausnahme der jeweiligen Tauschbereiche, welche durch eine leichte Verdickung um etwa den Faktor drei gekennzeichnet sind.
  • Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante sind die Einzelleiter zumindest überwiegend von einer Schicht Isolationsmaterial umgeben. Es ist einerseits für eine elektrische Isolation der Einzelleiter eines Bandleiters untereinander zu sorgen, als auch für eine Isolation aneinander grenzender Lagen des Bandleiters. Hiermit ist in vorteilhafter Weise erreicht, dass kein Kurzschluss unterschiedlicher Spannungspotentiale aneinander grenzender Wicklungslagen erfolgt.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch einen Hochspannungstransformator, umfassend wenigstens einen Transformatorkern und eine erfindungsgemäße Bandwicklung. Die damit verbundenen Vorteile entsprechen den bereits zuvor erläuterten Vorteilen der erfindungsgemäßen Bandwicklung. In besonders bevorzugter Weise ist der Hochspannungstransformator dreiphasig ausgeführt und somit auch für ein typisches Stromverteilungsnetz geeignet.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen ersten exemplarischen Bandleiter,
    Fig. 2
    einen zweiten exemplarischen Bandleiter,
    Fig. 3
    einen Querschnitt eine durch exemplarische Spule mit Bandwicklung,
    Fig. 4
    einen dritten exemplarischen Bandleiter,
    Fig. 5
    exemplarische erste Arbeitsschritte beim Falten von Einzelleitern sowie
    Fig. 6
    exemplarische zweite Arbeitsschritte beim Falten von Einzelleitern.
  • Fig. 1 zeigt einen ersten exemplarischen Bandleiter 10 in einer Draufsicht. Der Bandleiter 10 ist durch drei gegeneinander isolierte Einzelleiter 12, 14,16 gebildet, welche in einem Tauschbereich 18 zyklisch getauscht sind. Hiermit wechselt ein jeweiliger Einzelleiter 12, 14, 16 von einer der möglichen axialen Positionen 20, 22, 24 zu einer der anderen möglichen Positionen 20, 22, 24. Die bandähnliche Form des Bandleiters wird hierdurch nicht negativ beeinflusst, lediglich im Tauschbereich 18 tritt eine geringfügige Verdickung auf.
  • Fig. 2 zeigt einen vergleichbaren zweiten exemplarischen Bandleiter 30 in einer Draufsicht. Der Bandleiter 30 ist durch zwei gegeneinander isolierte Einzelleiter 32, 34 gebildet, welche in einem Tauschbereich 36 zyklisch getauscht sind. Hiermit wechselt der Einzelleiter 32 von einer axialen Position 38 in eine axiale Position 40 beziehungsweise der Einzelleiter 34 von der axialen Position 40 in die axiale Position 38.
  • Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine exemplarische Spule mit Bandwicklung in einer Schnittansicht 40. Um einen Spulenkörper 42 herum ist in etwa rotationssymmetrisch um eine Wickelachse 44 eine Bandwicklung mit sieben Wickellagen 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 eines Bandleiters angeordnet. Der Bandleiter selbst weist jeweils drei Einzelleiter auf, welche jeweils entweder in einer ersten 46, zweiten 48 oder dritten 50 axialen Position beziehungsweise axialem Positionsbereich innerhalb des Querschnitts des Bandleiters angeordnet sind. Ein jeweiliger zyklischer Tausch der Position der Einzelleiter ist mit den mit der Bezugsziffer 66 gekennzeichneten Pfeilen angedeutet. Somit ist im Idealfall gewährleistet, dass jeder Einzelleiter mit einer jeweils gleichen Abschnittslänge jede axiale Position einnimmt, so dass sich etwaige durch die verschiedenen axialen Positionen bedingte Unsymmetrien der in die jeweiligen Einzelleiter induzierten Spannungen in vorteilhafter Weise zumindest annährend kompensieren.
  • Figur 4 zeigt einen dritten exemplarischen Bandleiter 70, welcher drei Einzelleiter und zwei exemplarische Tauschbereiche 72, 74 aufweist. Beiderseits der Tauschbereiche 72, 74 sind Längsabschnitte 76, 78, 80 der Einzelleiter gebildet, in welchen die Einzelleiter in einer jeweils getauschten axialen Position verlaufen.
  • Die Figuren 5 und 6 stellen exemplarische Arbeitsschritte beim Falten von einem Bandleiter mit drei Einzelleitern dar. In den Schritten A und B ist dargestellt, wie die drei Leiter eines Bandleiters jeweils in einem 45° Winkel um 90° nach oben gefaltet werden. In den Schritten C und D werden die ursprünglich axial unteren beiden Einzelleiter in einer weiteren 45° Faltung wieder in eine um eine Breite eines Einzelleiters nach oben versetzte axiale Position zurückgefaltet. Im Schritt E ist dargestellt, wie der ursprünglich axial oberste Einzelleiter um 180° gefaltet wird und senkrecht unterhalb der anderen Einzelleiter nach unten geführt wird, wo er dann durch eine weitere 180° Faltung wieder nach oben geführt wird, wie im Schritt F dargestellt. Durch eine weitere 45° Faltung erfolgt in einem Schritt G die Einnahme des ursprünglich in der obersten axialen Position des Bandleiters befindlichen Einzelleiters in die nunmehr axial unterste Position des Bandleiters, wie im Schritt H dargestellt. Somit ist durch Faltung ein zyklischer Phasentausch der Einzelleiter realisiert.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    erster exemplarischer Bandleiter
    12
    erster Einzelleiter von erstem Bandleiter
    14
    zweiter Einzelleiter von erstem Bandleiter
    16
    dritter Einzelleiter von erstem Bandleiter
    18
    Tauschbereich von erstem Bandleiter
    20
    erste axiale Position in erstem Bandleiter
    22
    zweite axiale Position in erstem Bandleiter
    24
    dritte axiale Position in erstem Bandleiter
    30
    zweiter exemplarischer Bandleiter
    32
    erster Einzelleiter von zweitem Bandleiter
    34
    zweiter Einzelleiter von zweitem Bandleiter
    36
    Tauschbereich von zweitem Bandleiter
    38
    erste axiale Position in zweitem Bandleiter
    39
    zweite axiale Position in zweitem Bandleiter
    40
    Querschnitt durch exemplarische Spule mit Bandwicklung
    42
    Spulenkörper
    44
    Wickelachse
    46
    erste axiale Position in Bandleiter von Bandwicklung
    48
    zweite axiale Position in Bandleiter von Bandwicklung
    50
    dritte axiale Position in Bandleiter von Bandwicklung
    52
    siebte Wickellage von Bandwicklung
    54
    sechste Wickellage von Bandwicklung
    56
    fünfte Wickellage von Bandwicklung
    58
    vierte Wickellage von Bandwicklung
    60
    dritte Wickellage von Bandwicklung
    62
    zweite Wickellage von Bandwicklung
    64
    erste Wickellage von Bandwicklung
    66
    zyklische Vertauschung
    70
    dritter exemplarischer Bandleiter
    72
    erster Tauschbereich von drittem Bandleiter
    74
    zweiter Tauschbereich von drittem Bandleiter
    76
    erster Längsabschnitt von drittem Bandleiter
    78
    zweiter Längsabschnitt von drittem Bandleiter
    80
    dritter Längsabschnitt von drittem Bandleiter
    90a
    Arbeitsschritte A, B, C, D zum Falten eines Bandleiters
    90b
    Arbeitsschritte E, F, G, H zum Falten eines Bandleiters

Claims (9)

  1. Bandwicklung für Hochspannungstransformatoren, umfassend einen Bandleiter (10, 30, 70) mit rechteckförmigem Querschnitt, welcher in mehreren Wickellagen (52, 54, 56, 58, 60, 62, 64) spiralähnlich um eine Wickelachse (44) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet.
    dass der Bandleiter (10, 30, 70) seinerseits aus wenigstens zwei nebeneinander in einer Lage angeordneten Einzelleitern (12, 14, 16, 32, 34) mit ebenfalls rechteckförmigem Querschnitt gebildet ist und dass die Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) längs der Erstreckung des Bandleiters (10, 30, 70) in wenigstens einem Tauschbereich (18, 38, 72, 74) jeweils zyklisch miteinander vertauscht (66) sind wobei damit ein jeweiliger axialer (44) Versatz der jeweiligen Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) bewirkt ist.
  2. Bandwicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl an durch die Tauschbereiche (18, 38, 72, 74) gebildeten Längsabschnitte (76, 78, 80) des Bandleiters (10, 30, 70) bei etwa gleicher Länge der Längsabschnitte (78, 78, 80) der Anzahl der Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht.
  3. Bandwicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) in einem jeweiligen Tauschbereich (18, 38, 72, 74) gefaltet (90a, 90b) sind.
  4. Bandwicklung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) in einem jeweiligen Tauschbereich (18, 38, 72, 74) durch eine vierfache Faltung von einer axialen Außenposition zu der entgegen gesetzten axialen (44) Außenposition versetzt ist, wobei die übrigen Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) jeweils durch eine zweifache Faltung um jeweils eine axiale (44) Position (20, 22, 24, 38, 40, 46, 48, 50) versetzt sind.
  5. Bandwicklung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vierfache Faltung betragsmäßig um jeweils 45°, 180°, 180° und 45° erfolgt und die zweifache Faltung um jeweils 45°.
  6. Bandwicklung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale (44) Versatz eines jeweiligen Einzelleiters (12, 14, 16, 32, 34) genau der Breite eines Einzelleiters (12, 14, 16, 32, 34) oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht.
  7. Bandwicklung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelleiter (12, 14, 16, 32, 34) zumindest überwiegend von einer Schicht Isolationsmaterial umgeben sind.
  8. Hochspannungstransformator, umfassend wenigstens einen Transformatorkern und eine Bandwicklung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Hochspannungstransformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser dreiphasig ausgeführt ist.
EP20130004988 2013-10-18 2013-10-18 Bandwicklung für Hochspannungstransformatoren Withdrawn EP2863402A1 (de)

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