EP3378075A1 - Vertikale wicklungsanordnung - Google Patents

Vertikale wicklungsanordnung

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EP3378075A1
EP3378075A1 EP16819495.9A EP16819495A EP3378075A1 EP 3378075 A1 EP3378075 A1 EP 3378075A1 EP 16819495 A EP16819495 A EP 16819495A EP 3378075 A1 EP3378075 A1 EP 3378075A1
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EP
European Patent Office
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winding
arrangement
sections
layers
extends
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16819495.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Richard Sille
Tim-Felix Mai
Steffen Weinert
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.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP3378075A1 publication Critical patent/EP3378075A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/127—Encapsulating or impregnating

Definitions

  • the invention relates to a winding arrangement having a number of winding sections arranged one behind the other in the axial direction, which are electrically connected to one another to form a series connection, and holding means for holding the winding sections at a distance from one another.
  • the Wick ⁇ lung assembly 1 is composed of vertically stacked winding sections 2a, 2b, ..., 2n, said Wicklungsab ⁇ sections 2a, 2b, ..., 2n are electrically connected to each other, so that forming a series circuit is.
  • the winding sections 2a ... 2n are wound on top of each other
  • each winding section 2a ... 2n is increased by winding the winding layers in the radial direction.
  • Such winding sections are commonly referred to in practice as disk windings 2a, 2n.
  • the disc windings 2a to stack 2n above the other at a certain distance from each other which must be maintained due to the required withstand voltage of the winding arrangement are holding blocks 3 are provided, the disc windings 2a are introduced, 2n as holding means Zvi ⁇ rule.
  • Such a block-shaped holding means has the disadvantage that it is the insulation between the disc windings
  • FIG. 2 schematically shows the winding arrangement 1 according to FIG. 1, wherein it is embedded in a fixed winding insulation 4 made of a winding insulating material.
  • the Wicklungsan ⁇ proper 1 forms a high-voltage winding, the right side is shown in section le- diglich from. It is he ⁇ recognizable that surrounds the high-voltage winding a low-voltage winding 5, which in turn encloses a leg 6 of an iron core.
  • the undervoltage winding 5 and the winding arrangement 1 forming a high-voltage winding are part of a transformer, which is illustrated schematically in FIG. 2 as state of the art.
  • the object of the invention is to provide a winding arrangement of the type mentioned, which has a high voltage strength and in which the winding sections are arranged at a small distance from each other.
  • the invention achieves this object in that the Haltemit ⁇ tel comprise at least one retaining element which extends into at least two adjacently arranged winding sections, wherein said retaining member is fixedly connected to the winding sections into which it extends.
  • a holding element is provided which extends into the winding sections and is connected to this sur fa ⁇ chig.
  • block-shaped holding elements are avoided, which could bridge a later applied by potting insulation between the winding sections.
  • a flat pressing a foil insulation is excluded.
  • the holding elements can mutually insulated electrical conductors of the winding layers are placed in winding the winding sections Zvi ⁇ rule.
  • each winding section having Wenig ⁇ least one holding element is connected.
  • the entire winding arrangement is connected to one another exclusively via the holding elements according to the invention.
  • each retaining element is formed as a flat insert strip.
  • a flat insert strip can be easily inserted between the winding layers during winding of the winding sections.
  • the insertion strip extends, for example, only in two juxtaposed winding sections. Deviate ⁇ accordingly thereof of the insert strip is as long designed such that it integrally extends through all the coil portions of the series circuit therethrough.
  • a flat insertion strip has the advantage that it rests against the winding sections over a large area, into which the insertion strip extends.
  • each winding section has winding layers wound over one another, the winding layers being insulated from one another and having an electrical conductor.
  • the electrical conductor is, for example, a band-shaped ⁇ flat metal conductor, said insulating films are wrapped between the metal conductors that provide not ⁇ manoeuvrable electrical insulation between the electrical LEI tern. Deviating from this, the electrical conductor has an insulating lacquer.
  • each retaining element extends between mutually gewekelte winding layers and is firmly connected to at least one of these winding layer.
  • each retaining element is firmly connected to two winding layers between which it extends.
  • the holding elements are arranged in pairs and extend with a radial spacing between the winding sections. In other words, the two holding elements of a pair extend in the radial direction next to one another as a double holder.
  • winding layers are at least partially firmly connected to each other for further stabilization of a winding section.
  • the compound of the winding layers together is advantageously carried out by a cured resin.
  • This resin can, for example, be introduced between the winding layers .
  • the resin may also be incorporated as a component of a prepreg, with the resin in the B-
  • the prepreg then has adhesive properties at room temperature, so that the winding layers are already linked together during winding. By preheating the entire winding assembly hardens the prepreg, so that then a stable connection between the
  • prepreg is used herein for a fibrous structure which is impregnated with an incompletely cured resin.
  • each support member is formed from a resin-impregnated glass fiber fabric and epoxy resin in particular ge ⁇ .
  • the coefficient of thermal expansion of the holding element is adapted to the expansion coefficient of the later resin insulation for the entire winding arrangement.
  • each support member is bonded to the Wicklungsab ⁇ cut into which it extends. The Ver ⁇ sticking of the holding elements with the winding sections takes place again by a preferably not fully Once cured prepreg. By introducing heat, the prepreg hardens, so that the connection between the holding member and respective winding sections is reinforced.
  • each winding section is a disk-shaped disk winding.
  • Disc windings are annular.
  • the winding layers of a disk winding extend exclusively in a common horizontal layer or layer. When winding each winding layer increases the disk winding exclusively in the axial direction.
  • the winding portions are formed for example by a a ⁇ Zigen conductor that is wound throughout.
  • a winding insulation which consists of a solid Wicklungsisolierstoff.
  • Such a solid winding ⁇ insulation material is, for example, a well-known in the art epoxy resin.
  • Such a solid state insulated winding assembly is also referred to as cast resin winding.
  • a foot member is foundeds- least provided which is connected with one of the winding ⁇ portions and adapted to support the entire coil assembly.
  • each foot element expediently has a predominantlyisolierabites, which consists of an electrically insulating solid insulating material.
  • the end region of the foot element is placed on a component, wherein the researchingisolierabites provides the necessary electrical Iso ⁇ lation.
  • the winding sections are at Be ⁇ drive at a high voltage potential.
  • the foot element allows a standing potting the series-connected winding sections and thus forming a strong thick inner wall of the fixed winding insulation. In this way, the winding arrangement according to the invention can be subjected to equal dimensioning for higher voltages.
  • the invention also relates to a method for producing a winding arrangement, in which winding sections are wound, the winding layers of mutually insulated electrical conductors, at least one holding element is introduced during winding between the winding layers, so that it extends between at least two winding sections, the winding arrangement standing with poured an insulating material and is heated to cure the insulating material.
  • the winding assembly is preheated after the introduction of the holding elements, so that they each Hal ⁇ teelement connects with the winding sections, in which it extends.
  • preheating the winding arrangement not only each holding element can be connected to the respective winding sections.
  • FIG. 2 is a schematic section through a cast-resin transformer with a winding arrangement according to FIG. 1 after casting;
  • Figure 3 shows an embodiment of the winding arrangement according to the invention after the casting and
  • Figure 4 illustrate an embodiment of the method according to the invention schematically.
  • Figures 1 and 2 show a winding arrangement 1 according to the prior art before or after the casting and have already been described above.
  • FIG. 3 shows schematically an embodiment with a section through a transformer 7 according to the invention with a leg 6 of an iron core and an undervoltage winding 5 and an embodiment of the inventive ⁇ Shen winding assembly 8, which serves as a high-voltage winding.
  • holding means 9a and 9b extend between the disc windings 2a, 2b, 2n.
  • the holding means 9a and 9b are each formed as a flat insertion strip and each extend in one piece through all the disk windings 2a, 2b, 2n of the winding arrangement 8.
  • the winding layers 10 of each winding section 2a, 2b, 2n can be seen in FIG.
  • the coil layers 10 are in the example shown in Figure 3 exemplary embodiment of an inner side, which faces to 6 ⁇ the leg is wrapped in the radial direction 11 to the outside.
  • each winding section 2a,..., 2n increases from the inside to the outside.
  • the holding means 9a and 9b extend between the winding layers and are fixedly connected thereto, so that the winding sections 2a, ..., 2n are held by the holding means 9a and 9b at a distance from each other. For this reason, it is possible to cast the winding insulation without a Wick ⁇ ment carrier free-standing in liquid form with the winding sections 2a, 2b, 2n and then fully harden by heating the winding insulation.
  • a winding assembly 8 is provided, which is inexpensive, wherein the winding insulator 4 a can have freely selectable inner wall thickness of 1 mm to 50 mm.
  • the winding layers 10 extend in a ring-shaped manner in a horizontal layer, so that the winding sections 2a,..., 2n form so-called disk windings.
  • the disk windings 2a,..., 2n are circumferentially closed, with the leg 6 extending together with the undervoltage winding 5 inside each disk winding.
  • FIG. 4 shows the wrapping of a holding element 9a in the winding sections 2a,..., 2n.
  • a ⁇ me-on-metal strip conductor 12 is wound, for example, of aluminum, together with an insulating film 13 on an already wound winding layer 10th
  • the insert strip 9a is first inserted as a holding means.
  • the Einlestrerei ⁇ fen 9a consists of a glass fiber prepreg.
  • the prepreg of the insertion strip 9a is not fully cured.
  • the holding element 9a wrapped in this way is, after the holding element 9b has been wrapped in a later winding position, preheated, so that a firm connection is established between the respective winding sections or disk windings 2a,... 2n and the prepregs 9a, 9b.
  • the winding carrier can be removed, wherein the holding elements 9a and 9b the disk windings 2a, ..., 2n - without winding insulation 4 - keep at a distance to each other.
  • the holding elements 9a and 9b the disk windings 2a, ..., 2n - without winding insulation 4 - keep at a distance to each other.

Landscapes

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

Abstract

Um eine Wicklungsanordnung (8) mit einer Anzahl von in axialer Richtung übereinander angeordneten Wicklungsabschnitten (2a... 2n), die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander bereitzustellen, die die hohe Spannungsfestigkeit aufweist und bei der die Scheibenwicklung mit geringem Abstand miteinander verbunden sind, wird vorgeschlagen, dass die Haltemittel wenigstens ein Halteelement (9a, 9b) aufweisen, das sich in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte (2a... 2n) hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement (9a, 9b) fest mit den Wicklungsabschnitten (2a... 2n) verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt.

Description

Beschreibung
Vertikale Wicklungsanordnung Die Erfindung betrifft eine Wicklungsanordnung mit einer Anzahl von in axialer Richtung hintereinander angeordneten Wicklungsabschnitten, die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander.
Eine solche Wicklungsanordnung ist aus der ständigen Praxis bekannt. So ist in der hier beigefügten Figur 1 eine Wicklungsanordnung gemäß dem Stand der Technik gezeigt, bevor diese mit einem Gießharz vergossen oder mit anderem Worten in diesen eingebettet wird. Es ist erkennbar, dass die Wick¬ lungsanordnung 1 aus vertikal übereinander gestapelten Wicklungsabschnitten 2a, 2b,..., 2n besteht, wobei die Wicklungsab¬ schnitte 2a, 2b,..., 2n elektrisch miteinander verbunden sind, so dass eine Reihenschaltung ausgebildet ist. Die Wicklungs- abschnitte 2a ... 2n bestehen aus übereinander gewickelten
Wicklungslagen, wobei jeder Wicklungsabschnitt 2a ... 2n durch das Aufwickeln der Wicklungslagen in radialer Richtung vergrößert wird. Solche Wicklungsabschnitte werden in der Praxis üblicherweise als Scheibenwicklungen 2a, 2n bezeichnet. Um die Scheibenwicklungen 2a, 2n übereinander mit einem gewissen Abstand zueinander zu stapeln, der aufgrund der geforderten Spannungsfestigkeit der Wicklungsanordnung einzuhalten ist, sind Halteklötze 3 vorgesehen, die als Haltemittel zwi¬ schen die Scheibenwicklungen 2a, 2n eingebracht sind. Ei- nem solchen klotzförmigen Haltemittel haftet der Nachteil an, dass es die Isolierung zwischen den Scheibenwicklungen
2a,..., 2n großflächig überbrückt. Darüber hinaus wird der Überstand der isolierenden Folien platt gedrückt, die ggf. als Leiterisolation in die Wicklungsabschnitte eingewickelt sind. Dies verschlechtert ebenfalls die spätere FeststoffIsolie¬ rung . Figur 2 zeigt schematisch die Wicklungsanordnung 1 gemäß Figur 1, wobei diese in eine feste Wicklungsisolierung 4 aus einem Wicklungsisolierstoff eingebettet ist. Die Wicklungsan¬ ordnung 1 bildet eine Oberspannungswicklung aus, von der le- diglich die rechte Seite im Schnitt gezeigt ist. Es ist er¬ kennbar, das die Oberspannungswicklung eine Unterspannungswicklung 5 umgibt, die wiederum um einen Schenkel 6 eines Eisenkerns umschließt. Die Unterspannungswicklung 5 sowie die eine Oberspannungswicklung ausbildende Wicklungsanordnung 1 sind Teil eines Transformators, der in Figur 2 schematisch als Stand der Technik verdeutlicht ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wicklungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine hohe Spannungs- festigkeit aufweist und bei der die Wicklungsabschnitte mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Haltemit¬ tel wenigstens ein Halteelement aufweisen, das sich in we- nigstens zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement fest mit den Wicklungsabschnitten verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt . Erfindungsgemäß ist ein Halteelement vorgesehen, das sich in die Wicklungsabschnitte hinein erstreckt und mit diesen flä¬ chig verbunden ist. Im Rahmen der Erfindung sind klotzförmige Halteelemente vermieden, die eine spätere durch Vergießen aufgebrachte Isolierung zwischen den Wicklungsabschnitten überbrücken könnten. Darüber hinaus ist ein Plattdrücken einer Folienisolation ausgeschlossen. Erfindungsgemäß können die Halteelemente beim Wickeln der Wicklungsabschnitte zwi¬ schen die gegeneinander isolierten elektrischen Leiter der Wicklungslagen eingelegt werden. Auf diese Weise erstrecken sie sich zwischen zwei aufeinander liegenden Wicklungslagen und können so mit diesen flächig verbunden werden. Vorteilhafterweise ist jeder Wicklungsabschnitt mit wenigs¬ tens einem Halteelement verbunden. Gemäß dieser vorteilhaften Weiterentwicklung sind alle Wicklungsabschnitte der Wick¬ lungsanordnung über Halteelemente miteinander verbunden. Die gesamte Wicklungsanordnung ist mit anderen Worten ausschließlich über die erfindungsgemäßen Halteelemente miteinander verbunden .
Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement als flacher Einlege- streifen ausgebildet. Ein flacher Einlegestreifen kann bequem zwischen die Wicklungslagen beim Wickeln der Wicklungsabschnitte eingelegt werden.
Der Einlegestreifen erstreckt sich beispielsweise lediglich in zwei nebeneinander angeordnete Wicklungsabschnitte. Abwei¬ chend hiervon ist der Einlegestreifen so lang ausgebildet, dass er sich einstückig durch alle Wicklungsabschnitte der Reihenschaltung hindurch erstreckt. Ein flacher Einlegestreifen weist den Vorteil auf, dass dieser sich über eine große Fläche an die Wicklungsabschnitte anlegt, in diese hinein sich der Einlegestreifen erstreckt.
Zweckmäßigerweise weist jeder Wicklungsabschnitt übereinander gewickelte Wicklungslagen auf, wobei die Wicklungslagen ge- geneinander isoliert sind und einen elektrischen Leiter aufweisen. Der elektrische Leiter ist beispielsweise ein band¬ förmiger flächiger Metallleiter, wobei zwischen den Metallleitern isolierende Folien eingewickelt werden, die die not¬ wendige elektrische Isolierung zwischen den elektrischen Lei- tern bereitstellen. Abweichend hiervon weist der elektrische Leiter einen isolierenden Lack auf.
Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung erstreckt sich jedes Halteelement zwischen aufeinander gewi- ekelte Wicklungslagen und ist mit zumindest einer von diesen Wicklungslage fest verbunden. Vorteilhafterweise ist jedes Halteelement mit beiden Wicklungslagen fest verbunden zwischen die es sich erstreckt. Gemäß einer diesbezüglich zweckmäßigen Weiterentwicklung sind die Halteelemente paarweise angeordnet und erstrecken sich mit radialem Abstand zwischen den Wicklungsabschnitten. Mit anderen Worten erstrecken sich die beiden Halteelemente eines Paares in radialer Richtung nebeneinander als Doppelhalte- rung .
Zweckmäßigerweise sind zur weiteren Stabilisierung eines Wicklungsabschnittes Wicklungslagen zumindest teilweise fest miteinander verbunden. Die Verbindung der Wicklungslagen miteinander erfolgt zweckmäßigerweise durch ein ausgehärtetes Harz. Dieses Harz kann beispielsweise zwischen die Wicklungs¬ lagen eingebracht werden. Das Harz kann auch als Komponente eines Prepregs eingebracht werden, wobei das Harz im B-
Zustand vorliegt. Das Prepreg weist dann bei Raumtemperatur Klebeeigenschaften auf, so dass die Wicklungslagen bereits beim Wickeln miteinander verknüpft sind. Durch eine Vorerwärmung der gesamten Wicklungsanordnung härtet das Prepreg aus, so dass anschließend eine stabile Verbindung zwischen den
Wicklungslagen bereitgestellt ist. Diese zusätzliche Stabili¬ sierung erhöht die mechanische Festigkeit der Wicklungsanord¬ nung und vereinfacht das sich anschließende Vergießen der Reihenschaltung mit Harz. Der Begriff „Prepreg" kommt aus dem Englischen und ist eine Kurzform für „pre-impregnated
fibres", ein Ausdruck der ins Deutsche mit „vorimprägnierte Fasern" übersetzt werden könnte. Der Begriff Prepreg wird hier für ein Fasergebilde verwendet, das mit einem nicht vollständig ausgehärteten Harz imprägniert ist.
Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement aus einem mit Harz und insbesondere Epoxidharz imprägnierten Glasfasergewebe ge¬ bildet. Bei einer diesbezüglich vorteilhaften Weiterentwicklung ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des Halteele- mentes an den Ausdehnungskoeffizienten der späteren Harzisolierung für die gesamte Wicklungsanordnung angepasst. Zweckmäßigerweise ist jedes Halteelement mit den Wicklungsab¬ schnitten verklebt, in die hinein es sich erstreckt. Das Ver¬ kleben der Halteelemente mit den Wicklungsabschnitten erfolgt wieder durch ein zweckmäßigerweise nicht vollständig ausge- härtetes Prepreg. Durch das Einbringen von Wärme härtet das Prepreg aus, so dass die Verbindung zwischen Halteelement und jeweiligen Wicklungsabschnitten verstärkt wird.
Zweckmäßigerweise ist jeder Wicklungsabschnitt eine scheiben- förmig ausgestaltete Scheibenwicklung. Scheibenwicklungen sind kranzförmig ausgebildet. Die Wicklungslagen einer Scheibenwicklung erstrecken sich ausschließlich in einer gemeinsamen horizontalen Lagen oder Schicht. Beim Wickeln vergrößert jede Wicklungslage die Scheibenwicklung ausschließlich in axialer Richtung.
Die Wicklungsabschnitte sind beispielsweise durch einen ein¬ zigen Leiter gebildet, der durchgängig gewickelt ist. Wie bereits weiter oben ausgeführt wurde, ist es zweckmäßig, dass die Wicklungsabschnitte zumindest teilweise in eine Wicklungsisolierung eingebettet werden, die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht. Ein solcher fester Wicklungs¬ isolierstoff ist beispielsweise ein dem Fachmann bestens be- kanntes Epoxidharz. Eine solche durch einen Festkörper isolierte Wicklungsanordnung wird auch als Gießharzwicklung bezeichnet .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist wenigs- tens ein Fußelement vorgesehen, das mit einem der Wicklungs¬ abschnitte verbunden und zum Tragen der gesamten Wicklungsanordnung eingerichtet ist. Dabei weist zweckmäßigerweise jedes Fußelement einen Fußisolierabschnitt auf, der aus einem elektrisch isolierenden festen Isolierstoff besteht. Der End- bereich des Fußelementes wird auf einem Bauteil abgestellt, wobei der Fußisolierabschnitt die notwendige elektrische Iso¬ lierung bereitstellt. Die Wicklungsabschnitte liegen bei Be¬ trieb auf einem Hochspannungspotential. Das Fußelement ermög- licht einen stehenden Verguss der in Reihe geschalteten Wicklungsabschnitte und somit das Ausbilden einer starken dicken inneren Wandung der festen Wicklungsisolierung. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung bei glei- eher Dimensionierung für höhere Spannungen ausgesetzt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsanordnung, bei dem Wicklungsabschnitte gewickelt werden, die Wicklungslagen aus voneinander isolierten elektrischen Leitern aufweisen, wenigstens ein Halteelement beim Wickeln zwischen die Wicklungslagen eingebracht wird, so dass es zwischen wenigstens zwei Wicklungsabschnitten erstreckt, die Wicklungsanordnung stehend mit einem Isolierstoff vergossen und zum Aushärten des Isolierstoffes erwärmt wird.
Zweckmäßigerweise wird die Wicklungsanordnung nach dem Einbringen der Halteelemente vorgewärmt, so dass sie jedes Hal¬ teelement mit den Wicklungsabschnitten verbindet, in die hin- ein es sich erstreckt. Durch das Vorwärmen der Wicklungsanordnung kann nicht nur jedes Halteelement mit den jeweiligen Wicklungsabschnitten verbunden werden. Darüber hinaus ist bei den vorteilhaften Varianten der Erfindung auch eine Verbindung eines Prepregs zwischen Wicklungslagen der Scheibenwick- lungen ermöglicht.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfin¬ dung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleich wirkende Bauteile verweisen und wobei
Figur 1 eine Wicklungsanordnung gemäß dem Stand der Technik vor dem Vergießen,
Figur 2 schematisch Schnitt durch einen Gießharztransformator mit einer Wicklungsanordnung gemäß Figur 1 nach dem Vergießen, Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung nach dem Vergießen und Figur 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch verdeutlichen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Wicklungsanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik vor beziehungsweise nach dem Vergießen und wurden bereits weiter oben beschrieben.
Figur 3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einem Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Transformators 7 mit einem Schenkel 6 eines Eisenkerns sowie einer Unterspannungs- wicklung 5 und einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä¬ ßen Wicklungsanordnung 8, die hier als Oberspannungswicklung dient. Es ist erkennbar, dass sich zwischen den Scheibenwicklungen 2a, 2b, 2n Haltemittel 9a und 9b erstrecken. Die Haltemittel 9a und 9b sind jeweils als flacher Einlegestrei- fen ausgebildet und erstrecken sich jeweils einstückig durch alle Scheibenwicklungen 2a, 2b, 2n der Wicklungsanordnung 8 hindurch. Ferner sind in Figur 3 die Wicklungslagen 10 eines jeden Wicklungsabschnittes 2a, 2b, 2n erkennbar. Die Wicklungslagen 10 sind in dem in Figur 3 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel von einer inneren Seite, die dem Schenkel 6 zu¬ gewandt ist in radialer Richtung 11 nach außen gewickelt. Mit zunehmender Anzahl der Wicklungslagen 10 vergrößert sich daher ein jeder Wicklungsabschnitt 2a,..., 2n von innen nach außen. Die Haltemittel 9a und 9b erstrecken sich zwischen den Wicklungslagen und sind mit diesen fest verbunden, so dass die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n von den Haltemitteln 9a und 9b mit Abstand zueinander gehalten sind. Aus diesem Grunde ist es möglich, den Wicklungsisolierstoff ohne einen Wick¬ lungsträger frei stehend in flüssiger Form mit den Wicklungs- abschnitten 2a, 2b, 2n zu vergießen und anschließend durch Erwärmen den Wicklungsisolierstoff vollständig auszuhärten. Auf diese Weise ist eine Wicklungsanordnung 8 bereitgestellt, die kostengünstig ist, wobei der Wicklungsisolator 4 eine frei wählbare innere Wandstärke von 1 mm bis 50 mm aufweisen kann. Aus Figur 3 ist ferner erkennbar, dass sich die Wicklungslagen 10 kranzförmig in einer horizontalen Schicht erstrecken, so dass die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n sogenannte Scheibenwicklungen ausbilden. Die Scheibenwicklungen 2a,..., 2n sind umfänglich geschlossen, wobei sich im Inneren einer jeden Scheibenwicklung der Schenkel 6 zusammen mit der Unterspannungswicklung 5 erstreckt. Figur 4 zeigt das Einwickeln eines Halteelements 9a in die Wicklungsabschnitte 2a,...,2n. Es ist erkennbar, dass ein me¬ tallischer Bandleiter 12 beispielsweise aus Aluminium zusammen mit einer Isolierfolie 13 auf eine bereits ausgewickelte Wicklungslage 10 gewickelt wird. Dabei wird zunächst der Ein- legestreifen 9a als Haltemittel eingelegt. Der Einlegestrei¬ fen 9a besteht aus einem Glasfaser-Prepreg . Das Prepreg des Einlegestreifens 9a ist nicht vollständig ausgehärtet. Das so eingewickelte Halteelement 9a wird, nachdem das Halteelement 9b in einer späteren Wicklungslage eingewickelt wurde, vorge- wärmt, so dass sich zwischen den jeweiligen Wicklungsab¬ schnitten oder Scheibenwicklungen 2a,...2n und den Prepregs 9a, 9b eine feste Verbindung einstellt. Anschließend kann der Wicklungsträger entfernt werden, wobei die Halteelemente 9a und 9b die Scheibenwicklungen 2a,..., 2n - ohne Wicklungsisola- tion 4 - mit Abstand zueinander halten. Auf klotzförmige Ab¬ standshalter gemäß dem Stand der Technik kann verzichtet werden .
In Figur 4 ist ferner erkennbar, dass auf der Isolierfolie 13 rautenförmige Bereiche ausgebildet sind. In diesen rautenför¬ migen Bereichen ist die Isolierfolie 13 mit einem punkförmig aufgebrachten Harz 14 im so genannten B-Zustand als Lagenverbindungsmittel beidseitig imprägniert. Ein solches Harz im B- Zustand, das auch in Gestalt eines Prepregs eingebracht wer- den kann, weist Klebeeigenschaften auf. Wie das Prepreg der Halteelemente 20a und 20b härtet auch das Harz des Lagenver¬ bindungsmittels 14 beidseitig aus, so dass die aufeinander gewickelten Lagen mechanisch fest miteinander verbunden sind. Auf diese Weise ist ein fester Verbund der Wicklungsabschnit¬ te 2a,...,2n bereitgestellt, so dass der Wicklungsträger 15 insbesondere nach dem Vorwärmen der Prepregs entfernt und die Wicklungsanordnung stehend mit dem flüssigen Wicklungsisolierstoff vergossen werden kann. Weitere Vorteile werden erzielt, wenn der Wicklungsabschnitt 2a mit figürlich nicht dargestellten Fußelementen ausgerüstet wird, auf denen die Wicklungsabschnitte 2a,..., 2n als Stapel abgestellt werden kön- nen.

Claims

Patentansprüche
1. Wicklungsanordnung (8) mit
- einer Anzahl von in axialer Richtung übereinander angeord- neten Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) , die unter Ausbildung einer Reihenschaltung elektrisch miteinander verbunden sind, und
- Haltemitteln zum Halten der Wicklungsabschnitte mit Abstand zueinander,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Haltemittel wenigstens ein Halteelement (9a) aufweisen, das sich in wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Wick¬ lungsabschnitte (2a ... 2n) hinein erstreckt, wobei das besagte Halteelement (9a) fest mit den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) verbunden ist, in die hinein es sich erstreckt.
2. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jeder Wicklungsabschnitt mit wenigstens einem Halteelement verbunden ist.
3. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement als flacher Einlegestreifen (9a, 9b) aus¬ gebildet ist.
4. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jeder Wicklungsabschnitt (2a ... 2n) übereinander gewickelte Wicklungslagen (10) aufweist, wobei die Wicklungslagen (10) gegeneinander isoliert sind und einen elektrischen Leiter aufweisen .
5. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 4,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedes Halteelement (9a, 9b) sich zwischen aufeinander gewickelte Wicklungslagen (10) erstreckt und mit wenigstens einer dieser Wicklungslagen (10) fest verbunden ist.
6. Wicklungsanordnung (8) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Halteelemente (9a, 9b) sich paarweise mit radialem Abstand zueinander zwischen den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) erstrecken .
7. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 4, 5 oder 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungslagen (10) zumindest teilweise fest miteinander verbunden sind.
8. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 7,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungslagen (10) mittels eines ausgehärteten Harzes fest miteinander verbunden sind.
9. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement (9a, 9b) aus Prepreg gebildet ist.
10. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Prepreg mit Glasgewebe gebildet ist.
11. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Halteelement (9a, 9b) mit den Wicklungsabschnitten (2a
... 2n) verklebt ist, in die hinein es sich erstreckt.
12. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder Wicklungsabschnitt eine scheibenförmig ausgestaltete Scheibenwicklung (2a ... 2n) ist.
13. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h,
eine die Wicklungsabschnitte (2a ... 2n) zumindest teilweise umschließende Wicklungsisolierung (n) , die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht.
14. Wicklungsanordnung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
wenigstens ein Fußelement, das mit einem Wicklungsabschnitt (2a ... 2n) verbunden und zum Tragen der gesamten Wicklungsanordnung (8) eingerichtet ist.
15. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 14
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
jedes Fußelement einen Fußisolierabschnitt aufweist, der aus einem elektrisch isolierenden festen Fußisolierstoff besteht.
16. Wicklungsanordnung (8) nach Anspruch 15,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Fußisolierstoff in eine Wicklungsisolierung eingebettet ist, die aus einem festen Wicklungsisolierstoff besteht.
17. Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsanordnung, bei dem
- Wicklungsabschnitte (2a ... 2n) gewickelt werden, die Wick¬ lungslagen (2a ... 2n) aus voneinander isolierten elektrischen Leitern aufweisen,
- wenigstens ein Halteelement (9a, 9b) beim Wickeln zwischen die Wicklungslagen (10) eingebracht wird, so dass es zwischen wenigstens zwei Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) erstreckt,
- die Wicklungsanordnung (8) stehend mit einem Isolierstoff vergossen und
- zum Aushärten des Isolierstoffes erwärmt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Wicklungsanordnung (8) nach dem Einbringen der Halteele- mente (9a, 9b) vorgewärmt wird, so dass sich jedes Halteele¬ ment (9a, 9b) mit den Wicklungsabschnitten (2a ... 2n) verbindet, in die hinein es sich erstreckt.
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