DE19638955C2 - Einrichtung zum Bilden von Kühlluft-Kanälen bei Transformatoren und Drosseln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Einrichtung ist aus der DE 36 32 439 A1 bekannt. Dort wird über einen Transforma­ tor berichtet, der aus wärmetechnischen Gründen mit vertika­ len Kühlluft-Kanälen versehen ist. Zu diesem Zweck sind zwi­ schen benachbarte Wicklungslagen des Transformators Bleche eingelegt, die über endseitige vertikal verlaufende Distanz­ halter an den Stirn- und/oder den Breitseiten der Wicklungs­ lagen anliegen. Die Distanzhalter bestehen aus den endseitig eingerollten Seitenteilen der die Wicklungslagen separieren­ den Bleche. Die Bleche bestehen aus einem nicht magnetischen Werkstoff.

Aus der US 3,713,061 ist ein Wicklungsaufbau für Transfor­ matoren bekannt, bei dem zwischen einzelnen Wicklungslagen ebenfalls vertikale Kühlluft-Kanäle vorgesehen sind. Diese werden gebildet aus flächigen Isolierkörpern mit wellenförmi­ ger Struktur, die eine relativ hohe Temperatur aushalten kön­ nen; die Wellenberge und Wellentäler der Isolierkörper bilden die Kühlluft-Kanäle. Um zu verhindern, daß die Isolierkörper insbesondere beim Wickelvorgang zusammengequetscht werden, sind in einzelne Wellenberge/Wellentäler, insbesondere in die äußeren, Leisten eingelegt, welche die Isolierkörper mecha­ nisch abstützen. Das Aufbringen der Wicklungen auf die ge­ wellten Isolierkörper insbesondere bei zusätzlich eingefügten Distanzleisten ist wegen des labilen Aufbaues der Isolierkör­ per problematisch. Die stabile Ausführung der Kühlluft-Kanäle aus Blechen, wie sie in der DE 36 31 439 A1 offenbart ist, ist montagemäßig günstiger.

Allerdings müssen dort zum Bilden von Kühlluft-Kanälen für Transformatoren unterschiedlicher Größe Bleche in unter­ schiedlichen Abmessungen bereitgestellt werden, wobei insbe­ sondere das seitliche Einrollen der Distanzhalter erhebliche Kosten verursacht. Sollen auch Drosseln mit Kühlluft-Kanälen versehen werden, so können für diese nicht ohne weiteres die Bleche entsprechend großer Transformatoren verwendet werden. Bei den Drosseln sind vielmehr im Bereich der Luftspalte min­ destens bei den Luftkanal-Blechen, die direkt auf den Kern gelegt werden, Aussparungen in den Distanzhaltern notwendig, welche eine Breite von 20 mm und eine Tiefe von 5 mm haben müssen. Das bedeutet, daß für Transformatoren und Drosseln gleicher Baugröße unterschiedlich ausgestaltete Luftkanal- Bleche vorzuhalten sind, wobei die Ausgestaltung dieser Bleche für Drosseln mit unterschied­ licher Luftspaltanzahl auch noch variieren kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1 anzugeben, die es gestattet, für Transformatoren und Drosseln gleicher Größe gleichartig aus­ gebildete Luftkanal-Bleche zu verwenden, die bei geringen Ge­ stehungskosten eine hohe Isolierfestigkeit gewährleisten.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung, die die bekannten Luftkanal-Bleche ersetzen soll und in

Fig. 2 eine Drossel mit nach dem Stand der Technik ausgebil­ deten Luftkanal-Blechen.

Fig. 2 zeigt in einer teilweisen Schnittdarstellung eine Drossel in der Frontansicht und in der Draufsicht. Die Dros­ sel besteht aus einem Drosselkern K und den Wicklungslagen W1, W2. Diese Wicklungslagen sind gegeneinander und gegenüber dem Kern durch Luftkanal-Bleche LK1 bis LK6 separiert. Die Luftkanal-Bleche sind mehrfach leicht abgewinkelt, so daß sich für sie ein etwa bügelförmiger Querschnitt ergibt. Die seitlichen Enden der Luftkanal-Bleche sind zur Innenseite hin eingerollt und stützen sich auf dem Kern K oder der innenlie­ genden Wicklungslage W1 ab. Die eingerollten Enden bilden Di­ stanzhalter für die zugehörigen Luftkanal-Bleche und schaffen damit vertikal verlaufende Kühlluft-Kanäle, in denen die er­ wärmte Luft nach oben aus der Drossel ausströmen kann. Die Luftkanal-Bleche bestehen aus einem nicht magnetischen Werk­ stoff, vorzugsweise V2A-Stahl. Dort, wo die Luftkanal-Bleche auf dem Kern oder der innenliegenden Wicklungslage aufliegen, sind sie von diesen durch isolierende Zwischenlagen Z ge­ trennt. Wie aus der im oberen Teil der Fig. 2 dargestellten Frontansicht erkennbar ist, sind die aus den eingerollten En­ den der Luftkanal-Bleche gebildeten Distanzhalter im Bereich der Drosselluftspalte LS jeweils mit Ausnehmungen A versehen, die verhindern, daß sich die magnetischen Feldlinien zwischen den einzelnen Kernstücken über die aufliegenden Luftkanal- Bleche schließen statt über die in die Luftspalte eingefügten Luftspaltbeilagen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Luftkanal-Blech LK, das ähnlich ausgebildet ist wie das bekannte Luftkanal-Blech, aber seitlich nicht eingerollt ist. Es läßt sich daher sehr viel leichter und preiswerter her­ stellen als das bekannte Luftkanal-Blech. Es besteht wie die­ ses aus einem nicht magnetischen Werkstoff und ist ebenfalls wie dieses ein- oder mehrfach symmetrisch zur Mittelvertika­ len abgewinkelt. Auf die abgewinkelten Enden des Luftkanal- Bleches LK sind von der Seite her längsgeschlitzte Leisten L1, L2 aufgesteckt. Diese bestehen aus einem elektrisch isolierenden, wärmefesten Werkstoff, vorzugsweise einem glasfaserverstärk­ tem Iso-Polyester. Die Leisten L1 und L2 sind als Rundleisten ausgeführt, und die Längsschlitze sind durch Radialschlitze dargestellt. Die Tiefe der Radialschlitze liegt in der Grö­ ßenordnung des Rundleistenradius. Das Luftkanal-Blech LK legt sich je nach Einbauort mit den aufgesteckten Leisten entweder an den Kern oder von außen her an eine innenliegende Wick­ lungslage an. Die Größe der aufgesteckten Leisten und die Ab­ kröpfungen des Luftkanal-Bleches bestimmen die Größe des Luftkanals, der durch die erfindungsgemäße Einrichtung gebil­ det wird. Vorzugsweise sind die Enden der Bleche in einem Winkel von etwa 45° zum Kern hin abgebogen oder abgewinkelt, wobei die Mindestbreite der abgebogenen bzw. abgewinkelten Streifen gleich der Schlitztiefe der Leisten ist.

Die Leisten L1 und L2, die wie in Fig. 1 angenommen, zu bei­ den Seiten über die Bleche vorstehen können (sie dienen dazu, den späteren Wickelvorgang zu unterstützen), werden durch Ab­ schneiden oder Brechen von in größeren Längen vorliegendem Stangenmaterial gewonnen. Hierzu kann das Stangenmaterial mit Soll-Bruchstellen zum Bilden der Leisten versehen sein. Das Stangenmaterial ist vorteilhaft im Strangpreßverfahren her­ stellbar.

Durch die Verwendung von Leisten aus einem isolierenden wär­ mefesten Werkstoff ist eine dauerhafte Isolierung der Luftka­ nal-Bleche gegenüber dem Kern oder einer anliegenden Wick­ lungslage gegeben, ohne daß die Gefahr besteht, daß sich das Luftkanal-Blech mit der Zeit in Isolationen einschneidet. Durch die Ausgestaltung der Distanzhalter als Kunststofflei­ sten können jetzt die gleichen Leisten sowohl für Transforma­ toren als auch für Drosseln verwendet werden.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Bilden von Kühlluft-Kanälen zwischen ein­ zelnen Wicklungslagen und/oder zwischen dem Kern und einer inneren Wicklungslage eines Transformators oder einer Drossel unter Verwendung von bügelförmig gebogenen oder abgewinkelten Blechen aus nichtmagnetischem Werkstoff, die über endseitige, vertikal verlaufende Distanzhalter an den Stirn- und/oder Breitseiten des Kernes oder an diesen umschlingenden Wick­ lungslagen anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhalter als längsgeschlitzte Leisten (L1, L2) ausgebildet sind, die seitlich auf die Bleche (LK) aufge­ steckt sind und aus einem elektrisch isolierenden, wärmefesten Werkstoff bestehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der isolierende Werkstoff glasfaserverstärktes Iso- Polyester ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten als Rundleisten ausgeführt sind.

4. Einrichtung nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsschlitze durch Radialschlitze dargestellt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Radialschlitze in der Größenordnung des Rundleisten-Radius liegt.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten länger sind als die Bleche und zu beiden Sei­ ten über die Bleche vorstehen.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die Leisten ein Stangenmaterial verwendet ist, wel­ ches mit Soll-Bruchstellen versehen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Bleche in einem Win­ kel von 45° ± 15° zum Kern hin abgebogen oder abgewinkelt sind und daß die Mindestbreite der abgebogenen oder abgewinkelten Streifen gleich der Schlitztiefe der Leisten ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche in vertikaler Richtung symmetrisch zur Blech­ mitte mindestens einmal abgewinkelt sind.