DE2019103C3 - Aus Doppellagen bestehende Wicklung für Transformatoren und Drosselspulen - Google Patents
Aus Doppellagen bestehende Wicklung für Transformatoren und DrosselspulenInfo
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Doppellagen bestehende Wicklung für Transformatoren und Drosselspulen,
bei der zwischen zwei radial aufeinanderfolgenden Lagen ein Kühlkanal und eine feste Isolation
vorgesehen sind, wobei die letztere zumindest über einen erheblichen Teil ihrer axialen Länge keilförmig
ausgebildet ist.
Im Zusammenhang mit fortlaufend gewickelten Lagenwicklungen ist schon eine gestufte Isolation
bekannt mit dem Ziel, kleinere mittlere Lagenabstände zu erreichen (DT-AS 12 75 199). Eine solche keilförmige
Isolation ist beispielsweise in F i g. 1 dargestellt. Der Anwendungsbereich einer solchen Isolation ist jedoch
auf Spannungen bis etwa 110 kV beschränkt. Bei höheren Reihenspannungen genügt eine solche Isolierung
bei einer in Doppellagenschaltung ausgeführten Lagenwicklung nicht mehr, da bei einer wirtschaftlich
niedrigen Lagenzahl die Lagenspannung bei Stoßvorgängen so weit ansteigt, daß die maximale Dicke der
festen Isolierung 5 in Fig. 1 unwirtschaftlich groß wird, da die Durchschlagungsspannung weit weniger als
linear mit der Dicke der festen Isolierung ansteigt. Ein weiterer Nachteil einer zu dicken festen Isolierung
besteht darin, daß die Wärmeabfuhr erschwert .vird, so
daß derartige für höhere Spannungen ausgeführte Lagen praktisch nur einseitig gekühlt werden. Durch"
höhere Lagenzahlen und größere Lagenabstände können zwar diese Nachteile vermieden werden, eine
wirtschaftliche Anwendung von in Doppellagenschaltung ausgeführten Lagenwicklungen für höhere Spannungen
ist jedoch nicht möglich.
Auch ein Vertauschen des Kühlkanales 3 mit der festen Isolierung 5. wie es Fig.2 zeigt, schafft keine
Verbesserung. Hier wird zwar die zylindrische Lage 1 auf beiden Seiten gekühlt, die konische Lage 1 jedoch ist
auf beiden Seiten mit Isolierstoff abgedeckt, was eine wirksame Wärmeabfuhr erheblich erschwert Um in der
konischen Lage die gleiche Erwärmung zu erreichen, wk in der zylindrischen Lage, müßte die konische Lage
aus Drahtprofil größeren Querschnitts gewickelt werden. Auch die Dicke der festen Isolierung 5 wäre für
Spannungen oberhalb etwa 110 kV unwirtschaftlich groß zu wählen. Ein Übergang auf zylindrische
Isolierung wäre denkbar, jedoch lassen sich auch hier
geringe Isolierdicken nur dadurch erreichen, daß die feste Isolation radial durch ölkanäle aufgeteilt ist. Eine
solche Anordnung ist schon im Streukanal zwischen zwei in Lagen gewickelten Ober- und Unterspannungswicklungen
bekannt nicht jedoch zwischen 2 radial aufeinanderfolgendeii Lagen, die in Doppellagenschalüing
miteinander verbunden sind. Bei einer solchen Schaltung müßte bei einer zylindrischen Isolierung der
hohe fsolationsaufwand auch an den Lagenverbindungsstellen
getrieben werden, so daß unter diesem Gesichtspunkt eine in Doppellagenschaltung ausgeführte
Lagenwicklung für höhere Spannungen weniger günstig ist, als eine in Einzellagenschaltung, obwohl die
bei der Einzellagenschaltung notwendigen Umleitungen sehr viel Aufwand erfordern.
Es ir.t schon eine Wicklung bekannt bei der zwischen den einzelnen Spulen Isolierbarrieren angeordnet sind,
von denen jeweils zwei schräg zueinander aufgestellt sind (GB-PS 10 19 210). Zwischen diesen Barrieren, die
über die ganze Länge eine gleiche Dicke besitzen, liegt mindestens an einem Wicklungsende ein ölspalt, der
jedoch nicht durchströmt ist.
Es ist weiter schon eine Wicklung bekannt, bei welcher zum Zwecke einer Kühlmittelströmungslenkung
die an sich zylinderförmige Isolierung im Inneren der Spule durch schräg die Isolierung durchsetzende
Kühlkanäle in keilförmige, aufeinanderpassende Abschnitte aufgeteilt ist (CH-PS 2 35 837). Im axialen
Endbereich, in dem spannungs- und stoßspannungsmäßig die höchsten Beanspruchungen auftreten, sind die
Isolierungen jeder Lage kompakt und ungeteilt, so daß hier die gleiche ungünstige Situation vorliegt wie bei
der vorerwähnten DT-AS 12 75 199.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lagen-lsolations-Anordnung anzugeben, die
bei höheren Spantiungsreihen insbesondere im kritischen Randbereich eine wesentlich höhere Durchschlagsspannung
aufweist dabei durch die Anwendung des bekannten Keilisolierungsprinzips kleinste Lagenabstände
und damit kleinste Gesamtabmessungen einzuhalten gestattet und zudem eine so verbesserte
Wicklungskühlung gewährleistet, daß die thermisch erforderliche Mindestlagenzahl vergleichsweise beträchtlich
vermindert werden kann.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die feste Isolation zwischen je zwei Lagen
radial durch Kühlkanäle in mindestens zwei koaxial verlaufende Isolationsschichten aufgeteilt ist und außer
den die feste Isolation aufteilenden Kühlkanälen mindestens noch ein weiterer, einer Lage unmittelbar
benachbarter Kühlkanal vorgesehen ist.
Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Isolierschichten und Kühlkanäle ist in den Fig.3
und 4 dargestellt.
Hier bestehen die auf eine zylindrische Lage 1 gewickelten festen Isolierungen 4, 6 aus einzelnen
zylindrisch verlaufenden Schichten, deren axiale Breiten nach außen hin ständig abnehmen, und die sich mit den
auf die radial folgende konische Lage aufgewickelten Schichten der Isolierung 5,7, deren axiale Breiten nach
außen zunehmen, zu einem Zylinder ergänzen.
Der zusätzliche Kühlkanal 3 längs der Oberfläche jeder Lage ergibt zwar nur eine geringe Erhöhung der
elektrischen Festigkeit er trägt jedoch erheblich zur Kühlung der Wicklung bei. Die infolge der Erfindung
mögliche Verringerung der Lagenzahl bedingt eine zunehmende Stoßspannung zwischen den Nachbarlagen,
die z^war größere Abstände verlangt, jedoch ist die
Summe der mittleren Lagenabstände im ganzen gesehen bei weitem kleiner.
Die günstigste Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lagenwicklung zeigt F i g. 4. da hier fast alle Lagen auf beiden Seiten gekühlt werden.
Bei einer Wicklung, bei der die außenliegenden Lagen verkürzt sind und um deren Enden die feste Isolierung
zu Flanschen umgerissen ist wird man -orteilhafterweise die Ausführung gemäß Fig.3 anwenden, obwohl
diese thermisch etwas ungünstiger ist als die gemäß F i g 4 Da hier jedoch die feste Isolierung direkt an der
kürzeren Lage anliegt ergeben sich besonders bei Wechselspannungsbeanspruchungen elektrisch günstieere
Verhältnisse. Während demnach diese Ausführung besonders für außenliegende Oberspannungswicklungen
mit Umrissen geeignet ist wird man für alle umrißlosen Wicklungen vorteilhafterweise die Ausführung
gemäß F i g. 4 anwenden.
In allen Figuren besitzen die konischen Anteile der Wicklung jeweils am oberen und am unteren Ende einen
zylindrischen Abschnitt der sich beim Aufbringen der Isolierung vorteilhaft auswirkt Hierdurch wird beispielsweise
das Aufwickein der Papierbahnen erleichtert weil die schmälsten Bahnen eine bestimmte
Mindestbreite haben und daher auch bei erhöhtem Zug weniger zum Abreißen neigen, als wenn der betreffende
Wicklungsteil durchweg konisch gewickelt wäre. Jedoch
ist ohne weiteres auch eine solche Wicklungsausführung denkbar. Auch eine weitere Aufteilung der Isolation mit
drei und mehr radial übereinanderliegenden Kühlkanälen und entsprechend aufgeteilter fester Isolierung ist
denkbar.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausführung der Isolierung einer Lagenwicklung in Doppellagenschaltung
ergeben sich sowohl in elektrischer als auch in thermischer Hinsicht erhebliche Vorteile, die
besonders bei der Anwendung bei Transformatoren von etwa 110 bis 400 kV eine Verringerung der Lagenzahl
bzw. eine Verringerung der Lagenabstände und damit eine wirtschaftlichere Herstellung der Wicklungen
ermöglichen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Aus DoppeDagen bestehende Wicklung für
Transformatoren und Drosselspulen, bei der zwischen zwei radial aufeinanderfolgenden Lagen ein
Kühlkanal und eine feste Isolation vorgesehen sind, wobei die letztere zumindest über einen erheblichen
Teil ihrer axialen Länge keilförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die feste
Isolation zwischen je zwei Lagen (1) radial durch Kühlkjinäle (2) in mindestens zwei koaxial verlaufende
Isolaijonsschichten (4, 6; 5. 7) aufgeteilt ist und außer den die feste Isolation aufteilenden Kflhlkanälen
(2) mindestens noch ein weiterer, einer Lage unmittelbar benachbarter Kühlkanal (3) vorgesehen
ist
Z Wicklung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine zylindrische Lage
gewickelten Anteile der festen Isolation aus einzelnen, zylindrisch verlaufenden Schichten (4, 6)
bestehen, deren axiale Breiten nach außen beständig abnehmen und sich mit den auf die radial folgende
konische Lage gewickeilen Schichten (5, 7), deren Breiten nach außen zunehmen, zu einem Zylinder
ergänzen.
3. Wicklung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Kühlkanäle
achsparallel verlaufende, mit Abstand nebeneinanderliegende Leisten vorgesehen sind und daß
zwischen Kühlkanal (2) und keilförmiger Isolierung (5, 7) eine aus Preßspan bestehende zylindrische
Isolation (8) vorgesehen ist
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702019103 DE2019103C3 (de) | 1970-04-21 | Aus Doppellagen bestehende Wicklung für Transformatoren und Drosselspulen | |
AT335771A AT306846B (de) | 1970-04-21 | 1971-04-20 | Lagenwicklung für Transformatoren und Drosselspulen |
CH571871A CH522278A (de) | 1970-04-21 | 1971-04-20 | Lagenwicklung für Transformatoren oder Drosselspulen |
FR7114016A FR2086222B3 (de) | 1970-04-21 | 1971-04-20 | |
GB1055271A GB1298913A (en) | 1970-04-21 | 1971-04-21 | Multi-layer winding for transformers and choke coils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702019103 DE2019103C3 (de) | 1970-04-21 | Aus Doppellagen bestehende Wicklung für Transformatoren und Drosselspulen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2019103A1 DE2019103A1 (de) | 1971-11-11 |
DE2019103B2 DE2019103B2 (de) | 1976-07-22 |
DE2019103C3 true DE2019103C3 (de) | 1977-03-10 |
Family
ID=
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