DE1948848A1 - Spulenwicklung - Google Patents

Description

• Spulenwicklung Die Erfindung betrifft eine insbesondere für kleine Hochspannungstransf ormat oren oder Drosseln vorgesehene, in eine Vergußmasse eingebettete Spulenwicklung, bei der als Wickeldraht ein mit einer Isolierschicht umhüllter Draht vorgesehen ist.
• Fertig gewickelte Hochspannungstransformatoren oder Drosseln in kleiner Bauweise werden häufig mit einem Gießharz impräw gniert oder vergossen. Damit wird erreicht, daß bei solchen Wicklungen sogenannte Sprüherscheinungen, also unerwünschter Ladungsaustausch über Isolierstrecken erst bei höheren Spannungen auftreten als bei nicht vergossenen oder nicht imprägnierten Wicklungen. Der Spannungswert, bei dem Sprüherscheinungen auftreten, liegt dabei um so höher, je dielektrisch homogener der Raum zwischen denjenigen Teilen (z.B. Wicklungen, Wicklungateilen, Kern, Gehäuse u.ä.) ist, zwischen denen besonder große Spannungsunterschiede auftreten. Wicklungsteile, zwischen denen große Spannungsunterschiede herrschen, sind z.3. die einzelnen Lagen einer oder mehrerer Wicklungen.
• Auf die Höhe des Wertes der SprUhapannung wirken sich insbesondere Lufteinschlüsse, Spalte, Risse, Mikrobläßchen, Bunker, Vakuolen, Lösungsmittelreste und Verschmutzungen des Gießharzes ungünstig aus.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenwicklung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der insbesondere zwischen Orten verschiedenen Potentials solche die dielektrische HoaogenitEt störende Erscheinungen weitgehend vermieden werden.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Spulenwicklung gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß Abstandsmittel in der Weise angeordnet sind, daß nach deren Überwicklung mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende und eine vollständige Burchdringung der Wicklung m'it Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume gebi-ldet werden und daß das Material von Isolierschicht, Abstandsmitteln und Vergußmasse derart gewählt sind, daß Isolierschicht und Abstandsmittel sich innig mit der Vergußmasse verbinden und annähernd gleiche Dielektrizitätskonstanten aufweisen.
• Durch diesen Wicklungsaufbau ergibt sich ein von dielektrischen Unstetigkeiten nahezu freier und deshalb gegen SprEherscheinungen wenig anfälliger Wicklungs- bzw. Lagenzwischenraum.
• In vorteilhafter Weise können als Abstandsmittel Stäbchen mit rundem, quadratischem, dreieckigem, trapezförmigem, U-förmigem od. dgl. Querschnitt vorgesehen sein.
• Die Stäbchen können dabei quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes aber auch in einem bestimmten Winkel zu diesem angeordnet sein. Die Stärke der Stäbchen ist nach dem erforderlichen Abstand zu wählen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stäbchen zur Fixierung des Wicklungsdrahtes kammartig ausgebildet oder mit Nuten, Kerben oder Rillen versehen sind', daß eventuell zur seitlichen Begrenzung der SpulenwickXung vorgesehene Flansche mit Führungsschlitzen zur AufnåWe end seitiger Stäbchenabschnitte versehen sind und/oder. daß diese Flansche perforiert ausgebildet sind.: Eventuell vorgesehene Flansche können daboi sowohl Bestand@@ teile dor Spulenwicklung selbst als aüoii abtrennbäre Hilfs-Inittöl' einerJWickelvorrichtung sein. - An Stelle der Stäbchen können auch mit einem Profil versehene Folien vorgesehen sein.
• Die Profiliexung der Folie muß dabei so stabil sein, daß trotz des Wicklungsdruckes nachfolgender Wicklungslagen jedenfalls mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende, die vollständige Durchdringung der Wicklung mit Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume erhalten bleiben. Insbesondere ist darauf zu achten, daß gegebenenfalls die Wicklung seitlich begrenzende Flansche nicht die Öffnungen der einzelnen kanalartigen Hohlraume abdecken.
• Bei der Verwendung profilierter Folien als Abstandsmittel ist vorgesehen, daß die Folien ein Wellenprofil aufweisen, daß das Wellenprofil relativ steile Flanken und relativ kleine Ubergangsradien aufweist oder daß Folien mit beidseitig unterschiedlicher Profilgebung vorgesehen sind.
• Insbesondere ist vorgesehen, daß die Abstandsmittel derart zwischen den einzelnen Wicklungslagen angeordnet sind, daß die kanalartigen Hohlräume hauptsächlich quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes gerichtet sind.
• Es können auch perforierte Folien als Abstandsmittel vorgesehen sein und zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils mehrere Folienschichten angeordnet sein.
• Bei der Spulenwicklung nac-h der Erfindung können auch zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils eine Kombination von Stäbchen und Folien angeordnet sein.
• In den Figuren 1 bis 6 sind, jeweils im Querschnitt, geeignete Folienprofile dargestellt. Im einzelnen zeigen Pi.';i eine Folie mjt WeiWenprofil; Fig. 2 eine Folie mit Zick-Zack-Profil; Fig. 3 eine Folie mit einseitigem, rundem Leistenprofil; Fig. 4 eine Folie mit beidseitigem,rundem Leistenprofil; Fig. 5 eine Folie mit einseitig vorgesehenem Trapez-Leistenprofil und schließlich Fig. 6 eine Folie mit beidseitigem Trapez-Leistenprofil.
• Die Folien sind vor Aufbringung einer neuen Wicklungslage bevorzugt so einzulegen, daß die Folienprofile mit der Richtung des Wicklungsdrahtes einen Winkel von ca. 900 bilden.
• Abweichungen von diesem Winkel können jedoch Vorteile bringen.
• Bei Folien mit Leistenprofil kann die Form der einzelnen Leisten z.3. außer der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Formgebung auch eine rechteckige, quadratische oder dreieckige Formgebung aufweisen. Bei beidseitig mit einem Profil versehenen Folien (vgl. insbesondere die Fig. 4 und 6) ist es zweckmäßig-, die Profilleisten der oberen Reihe so anzuordnen, daß sie ohne Versatz über die Leisten der unteren Profilreihe zu liegen kommen, wodurch in vorteilhafter Weise eine Verformung der Isölierfolie durch den Wickeldruck verhindert wird, Werden bei perforierten Folien nichtkreisförmige Durchbrüche verwendet, so sind die Folien derart zwi-schen die Wicklungslagen einzubringen, daß die größte Achse der Durchbrüche quer zur Richtung des Wickeldrahtes zu liegen kommt. Zur Herstellung beliebig starker Isolationsschichten kann auch eine Kombination von profilierten, perforierten und glatter Folien verwendet werden.
• 15 Patentansprüche 6 Figuren

Claims (15)

1. Patentansprüche 1. Insbesondere für kleine Hochspannungstransformatoren oder Drosseln vorgesehene, in eine Vergußmasse eingebettete Spulenwicklung, bei der als Wickeldraht ein mit einer Isolierschicht umhüllter Draht vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Abstandsmittel in der Weise angeordnet sind, daß nach deren Überwicklung mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende und eine vollständige Durchdringung der Wicklung mit Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume gebildet werden und daß das Material von Isolierschicht, Abstandsmitteln und Vergußmasse derart gewählt sind, daß Isolierschicht und Abstandsmittel sich innig mit der Vergußmasse verbinden und annähernd gleiche tielektrizitätskonstanten aueisen.
2. 2. Spulenwicklung 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 als Abstandsmittel Stäbchen mit rundem, quadratischem, dreieckigem, trapezförmigem, Förmigem od. dgl. Querschnitt vorgesehen sind.
3. 3. Spulenwicklung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbchen zur Fixierung des Wicklungs.drahtes kammartig ausgebildet oder mit Nuten, Kerben oder Rillen versehen sind.
4. 4. Spulenwicklung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur seitlichen Begrenzung der Spulenwicklung vorgesehene Flansche mit Fllbrungsschlitzen zur Aufnahme endseitiger Stäbohenabsohnitte versehen sind.
5. 5. Spulenwicklung nach Anspruch 4, d a d u r ¢ h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flansche perforiert ausgebildet sind.
6. 6. Spulenwicklung nach Anspruch 1, 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t e daß als Abstandsmittel mit einem Profil versehene Folien vorgesehen sind.
7. 7. Spulenwicklung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folien ein Wellenprofil aufweisen.
8. 8. Spulenwicklung nach Anspruch 7, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Wellenprofil relativ steile Blanken und relativ kleine Übergangsradien aufweist.
9. 9. Spulenwicklung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Polien mit beidseitig unterschiedlicher Profilgebung vorgesehen sind.
10. 10. Spulenwicklung nach einem der Anspruche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abstandsmittel derart zwischen den einzelnen Wicklung lagen angeordnet sind, daß die kanalartigen Hohlräume hauptsächlich quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes gerichtet sind.
11. 11. Spulenwicklung nach Anspruch oder einem der Ansprtiche 6 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d ii r c h die Verwendung einer perforierten Folie als Abstandsmitte1t'.
12. 12. Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 oder nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i o h -.

    n e t , daß zwischen auieinanderfolgenden Wicklungslagen w jeweils mehrere Folienschichten gleicher oder unterschiedlicher Ausbildung angeordnet sind.
13. 13. Spulenwicklung nach den Ansprüchen 2 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß swinchen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils eine Kombination von Stäbchen und Folien angeordnet sind.
14. 14. Spulenwicklung 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 bei Verwendung einer aus Epoxi- und/oder Polyesterharzen bestehenden Vergußmasse die Isolierschicht und die Abstandsmittel aus einem auf Phenoxy-, Polykarbonat-, Polyamid-, Polyester-, Polyäthylenbasis beruhenden Kunststoff hergestellt sind.
15. 15. Spulenwicklung nach den Ansprüchen 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung eines Silikonharzes als Vergußmasse die Isolierschicht und die Abstandsmittel aus einem auf Silikonbasis beruhenden Kunststoff hergestellt sind.

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