WO2009103481A1 - Zwei- oder mehrphasiger transformator - Google Patents

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WO2009103481A1 PCT/EP2009/001095 EP2009001095W WO2009103481A1 WO 2009103481 A1 WO2009103481 A1 WO 2009103481A1 EP 2009001095 W EP2009001095 W EP 2009001095W WO 2009103481 A1 WO2009103481 A1 WO 2009103481A1
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support block
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Karl-Heinz Zillmann
Wolfgang Mönig
Benjamin Weber
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    • 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
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/38—Instruments transformers for polyphase ac

Definitions

  • the invention relates to a two- or multi-phase transformer according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to dry type transformers or cast resin / Resibloc transformers with corresponding coil supports.
  • These coil supports are usually made of plastic, which are arranged below and / or above the coil. They have the main task of carrying the weight of the spool; In addition, measures must be taken to produce a Kriechwegverinrung, which is achieved by glued between items of Spulenabstützungen plates. In particular, when a long creepage distance is required, it may be necessary for a single coil support or coil support block to be glued together to obtain the creepage path extension from many individual parts.
  • the object of the invention is to provide a transformer in which the coil is supported by as few support blocks, the generation of a sufficiently long creepage path is simplified.
  • At least two support blocks for each coil can be placed on each bearing surface, which are fitted on the coil-side support surface with elastic compensation elements and at their perpendicular to the support surface extending longitudinal side surfaces have at least one creepage extending bar in the longitudinal direction and parallel to the support surface of the support block run.
  • a support block which can be produced, for example, in a so-called pultrusion process and in which due to the choice of shape a Kriechwegverinrung is provided from the outset on the longitudinal side surfaces of the support blocks.
  • At least one support block at its end faces have at least one in the direction of the support surface and parallel introduced slot, which also serves to extend the creepage distance or path or serve.
  • the at least one slot can be mounted outside the region of the strips.
  • At least one of the support blocks may be hollow. As a result, a reduction in the amount of required insulating material is achieved; the support block is thereby lighter and due to the inner cavity and stress cracks during curing are avoided.
  • the at least one hollow support block may have at least two, preferably three strips, corresponding to the required length of the creepage distance.
  • the strand produced in the pultrusion process is shortened, wherein the support block is simply cut to length at the desired length of a long profile.
  • the one support block on the contact plane a strip-like projection and the other have a recess adapted thereto, which extend in the longitudinal direction, which fits into the recess of the projection, so that both support blocks through the projection and the Deepening similar to the tongue and groove are guided against each other.
  • the height of the support blocks may be different; For example, a profile with a lower height can be used, whereby the height of the composite Abstützblöcke can be adapted to the needs.
  • a strip which may consist of elastic material, in particular of a silicone rubber.
  • FIG. 1 is a sectional view along section line l-l of Fig. 2,
  • FIG. 2 is a sectional view corresponding to section line INI of Fig. 1,
  • FIG. 3 is a sectional view similar to that of FIG. 1 with two support blocks
  • Fig. 4 shows another embodiment of a support block, in perspective view
  • FIG. 5 is a view of a support block for height adjustment, similar to FIG. 4. Reference is made to FIG. 1.
  • the support block 15 is shown in detail in FIG. 4.
  • the support block 15 has in cross section perpendicular to its longitudinal extent approximately a rectangular shape with a certain height H and a width B, of which the width B is smaller than the height H.
  • the support block 15 has an inner cavity 18, whereby a weight reduction and a material reduction is generated.
  • the bearing surfaces 19 and 20 are grooves 21 and 22, wherein in the representation shown in Fig. 4 in the groove 21, a centering profile 23 is inserted, which serves to produce an anti-rotation between two superposed support blocks 24 ⁇ and 24 2, see Fig. 3.
  • the supporting blocks 24 i and 24 2 of Fig. 3 differ from the supporting block 15 of FIG. 4 in that a cavity 18 is not present ,
  • side surfaces 25 and 26 are provided outwardly projecting and extending in the longitudinal direction of the support block 15 strips 27 and 28 which project outwardly from the side surfaces 25 and 26 in the opposite direction, creating a Creepage distance between the coil 17 and the double-T-beams 10, 11 is generated on both side surfaces.
  • the corresponding strips of Abstützblöcke 24i and 24 2 are not provided there with reference numerals.
  • Fig. 1 shows, in addition to the support block 15, two support blocks 16i and 16 2> which are shown in Fig. 5. They have a width B which corresponds to the width of the support blocks 15, and a height h, which is lower, in certain cases significantly less than the height H of the support blocks. With these support blocks 16i and I6 2 an adjustment of the support blocks to the distance or the distance of the coil from the support surface 14 of the carrier 10, 11 is adjusted.
  • the support blocks 16i, 16 2 which may be referred to as shims, have on the upper side (in the drawing) a projection 33 and on the lower side a longitudinally extending, parallel to the projection 33 extending recess 34 which corresponds to the recess 22 ; the projection 33 is dimensioned such that it can engage in the corresponding recess 22 of a further support block placed over the compensating piece 16, as shown in FIG.
  • a strip 35 of elastic material in the existing there groove or recess 21 is inserted, preferably a strip of a silicone rubber material, with the possible unevenness of the lower side of the coil 17 are compensated can.
  • the strip 35 can have the same dimensions as the centering profile 23.
  • Support block i Support block 2
  • Support block i Support block 2

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen zwei- oder mehrphasigen 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, an dem der Steg fixiert ist und der Lagerflächen (14) für die Spulen aufweist. Auf jeder Lagerfläche (14) sind wenigstens zwei Abstützblöcke (15, 16) für jede Spule aufgesetzt, 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 sich in Längsrichtung und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes verlaufen, aufweist.

Description

Zwei- oder mehrphasiger Transformator
Beschreibung
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. 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. Erfindungsgemäß 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.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 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.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 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, kann 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 l-l der Fig. 2,
Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend Schnittlinie INI 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 24-\ beziehungsweise 242 zu erzeugen, siehe Fig. 3. Die Abstützblöcke 24i 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 24i 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 16i 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 16i und I62 wird eine Anpassung der Abstützblöcke an den Abstand beziehungsweise die Distanz der Spule von der Auflagefläche 14 der Träger 10, 11 eingestellt. Die Auflageblöcke 16i, 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 I61, I62 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
Doppel-T-Träger
Doppel-T-Träger
Quersteg
Quersteg
Fläche
Abstützblock
Abstützblock i Abstützblock 2 Abstützblock
Spule
Hohlraum obere Auflagefläche untere Auflagefläche
Nut
Nut
Zentrierprofil i Abstützblock 2 Abstützblock
Seitenfläche
Seitenfläche
Leiste
Leiste
Stirnfläche
Schlitz
Schlitz
Vorsprung
Vertiefung
Streifen

Claims

Patentansprüche
1. 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, an dem der Steg fixiert ist und der Lagerflächen (14) für die Spulen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass 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 sich in Längsrichtung und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes verlaufen, aufweist.
2. 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.
3. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schlitz (31 , 32) außerhalb des Bereiches der Leisten (27, 28) eingebracht ist.
4. Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützblock (15, Fig. 4) hohl ist.
5. Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hohle Abstützblock (15, Fig. 4) wenigstens zwei, vorzugsweise drei Leisten (27, 28) auf jeder Längsseitenfläche (25, 26) aufweist.
6. Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Übereinanderstapeln zweier 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.
7. Transformator nach Anspruch 6, 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.
8. 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.
9. Transformator nach Anspruch 8, 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.
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