DE974694C - Aus mehreren vorgefertigten aufeinanderliegenden Winkelringen bestehende Winkelringanordnung zur Stirnisolation von Wicklungen fuer Transformatoren und Drosselspulen - Google Patents

Description

• Aus mehreren vorgefertigten aufeinanderliegenden Winkelringen bestehende Winkelringanordnung zur Stirnisolation von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen Gegenstand der Erfindung ist eine Winkelringanordnung für die Stirnisolation von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen, die aus mehreren vorgefertigten aufeinanderliegenden Winkelringen besteht.
• Aufgabe der Erfindung ist es, freie Zwischenräume an den Ecken der aufeinanderliegenden Winkelringflansche zu vermeiden sowie den äußeren Zwickelraum zwischen den nach entgegengesetzten Richtungen auseinandergehenden Winkelringflanschen der Hochspannungs- sowie der Niederspannungswicklungen und den in den Streukanal zwischen diesen Wicklungen eingebrachten Winkelringhalsteilen weitgehend auszuschalten. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der der Wicklungsstirn zugekehrte Krümmungshalbmesser des bzw. der Winkelringe gleich groß gemacht wird dem außenliegenden, von der Wicklung abgekehrten Krümmungshalbmesser, und zwar gleichgültig, ob die Dicke der Hals- und Flanschteile des Winkelrings gleich oder verschieden groß ist, und weiter dadurch, daß jeweils nur der zu äußerst liegende Winkelring vorzugsweise einen äußeren Krümmungshalbmesser hat, der kleiner ist als sein innerer Krümmungshalbmesser. Mit der Winkelringanordnung gemäß der Erfindung wird es also möglich, die viefach an den Wicklungsstirnseiten auftretende Gefahr von Glimmentladungen zu unterbinden, ohne daß man, wie bereits vorgeschlagen wurde, an den Enden der zwischen der Hochvolt- und Niedervoltwicklung verlaufenden Isolierzylinder, die teils um die N iedervoltwicklung und teils um die Hochvoltw icklung umgeschlagen wurden, den sich an der Umschlagstelle bildenden Zwickelraum zusätzlich mit Isolierstoff, zweckmäßig mit einem Stoff gleicher Dielektrizitätskonstante ausfüllt, was bekanntlich umständlich ist und außerdem sorgfältig durchgeführt werden muß, weil die Schichtung des Isolierstoffes senkrecht zu den austretenden Kraftlinien stehen muß.
• Des weiteren sind nach der Erfindung auch unerwünschte, gleichfalls zu Glimmentladungen und Störungen Anlaß gebende Ringspalte vermeidbar, die sich beim Aufeinanderschichten von mehreren deichen, insbesondere gleichartig gebogenen Winkelringen dadurch ergeben, daß auf der Innenseite des Winkelringes der Krümmungshalbmesser kleiner gewählt ist als auf der Außenseite und so jeweils die kleine Innenbiegung auf der größeren Rundung der Außenbiegung zu liegen kommt.
• Auch bei einer anderen Wicklungsisolation, bei der ein spulenkastenartiges Isoliergebilde dadurch erhalten wird, daß mehrere winkelringförmige massive Isolierkörper, bei denen an der der Wicklung zugekehrten Flanschseite ein kleinerer Krümmungshalbmesser am Flansch der der Wicklung abgekehrten Seite vorgesehen war und die Halsteile sich auf ihrer ganzen Länge dadurch überdeckten, daß sie jeweils gegenseitig übereinandergeschobenwurden, ließen sich an den Stellen, wo der übergesteckte Halsteil in Flanschnähe des anderen Winkelringes endete, unerwünschte, zu Glimmentladungen führende Zwickelräume bzw. Ringspalte keinesfalls gänzlich vermeiden, weil die Enden der eingeschobenen Halsteile sich nicht an die Form des benachbarten Teils satt anschmiegten.
• An Hand der Zeichnung, die verschiedene Ausführungsbeispiele von Wicklungsisolationen zeigt, soll die Erfindung näher erläutert werden: Fig. i zeigt eine übliche Einschachtelung der Hochspannungs- und Niederspannungswicklung eines Transformators. i ist die Hochspannungswicklung, 2 die N1 iederspannungswicklung. Mit 3 und .4 sind die beiden Isolierverschalungen bezeichnet, die die ganzen Wicklungen einschließen. Diese lassen auf den Stirnseiten einen Zwickel 5 frei, der, wenn er zu nahe an der Wicklungsstirn liegt, zu Glimmentladungen und Überschlägen Anlaß gibt. Will man diese Entladungserscheinungen im Zwickelgebiet verhindern, so muß dieser mit Isolierstoff, zweckmäßig mit einem Stoff gleicher Dielektrizitätskonstante wie der übrige Isolierstoff ausgefüllt werden.
• Fig. 2 zeigt eine Isolierverschalung der Hoch-und Niederspannungswicklung, die aus mehreren aufeinander gestapelten Winkelringen 6 bis 9 bzw. 6' bis 9' und zugehörigen Isolierzylindern io zusammengesetzt ist. Da die Winkelringe durchwegs gleiche Schichtstärke aufweisen und sie lediglich im Winkel um die Wicklungsstirn gebogen sind, ist bei ihnen der innere Biegungshalbmesser ri demzufolge um die Schichtdicke d kleiner als der äußere Biegungshalbmesser r.. Aus diesem Grunde lassen derartig ausgeführte Winkelringe beim Aufeinanderschichten an der Biegestelle stets Ringspalte i i frei, die nicht vom Isolierstoff ausgefüllt sind. Auch diese Spalte sind schwache Stellen der Isolation und können im Betrieb zu Spannungsdurchschlägen oder Glimmentladungen führen, die nur dadurch vermieden werden können, daß man die Ringspalte mit Isolierstoff gleicher oder höherer Dielektrizitätskonstante, wie den übrigen Winkelringstoff, ausfüllt. Auch bei dieser Ausführung bildet sich zwischen den äußersten Winkelringen der Hochspannungswicklung und Niederspannungswicklung ein von Isolierstoff freier Zwickelraum 12. Auch dieser muß ausgefüllt werden, wenn man Glimmentladungen an dieser Stelle unterdrücken will.
• Winkelringe gemäß der Erfindung zeigen die Fig. 3 und q im Querschnitt. Während der Winkelring nach der -Fig. 3 an beiden Schenkeln gleiche Wandstärken d hat, hat der Winkelring nach Fig. .4 eine Flanschstärke d', die größer als die Wandstärke d des Halsstückes ist und unter Umständen sogar ein Vielfaches der Halswandstärke betragen kann. Der innere und der äußere Krümmungshalbmesser r1 und r, sind gleich groß gemacht. Auf diese Weise ist es möglich, daß beim Aufeinanderstapeln mehrerer Winkelringe an den Biegestellen keine Ringspalte mehr entstehen wie bei der Isolationsanordnung nach der Fig.2. Soll dafür gesorgt werden, daß auch der Restzwickel i2. beispielsweise bei einer Isolationsanordnung nach Fig. 5 zwischen den äußersten beiden Winkelringen 15 und 15' möglichst klein wird, dann wählt man den äußeren Halbmesser r., der beiden äußersten Winkelringe kleiner als r1. Da gemäß der Erfindung die Flanschstärke der einzelnen Winkelringe beliebig groß ausgeführt werden kann, ist es weiter möglich, den Restzwickel 12 nach Belieben weit aus dem Gebiet der hohen Feldstärken herauszuheben, d. h. den Restzwickel so weit von der Wicklungsstirn wegzurücken, daß er sich in einem Abstand befindet, der gleich oder größer als der zwischen den Hochspannungs- und Niederspannungswicklung vorgesehene Isolationsabstand a ist.
• Da die Winkelringe bei vollständig eingeschalteten Wicklungen die Wicklungsstirn von beiden Seiten her umgreifen, wird man zur Vergrößerung des Kriechweges an der Stoßstelle 16 (Fig. 5) der Winkelringe die Flanschenden so@ abschrägen, daß sie sich gegenseitig überlappen. Auch die Halsschenkel werden auf diese Weise abgeschrägt, so daß sie sich mit den anschließenden zylinderförmigen Isoliermänteln überlappen, wie beispielsweise Fig. 5 zeigt.
• Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß sich mit dem Winkelring gemäß der Erfindung bei Winkelringisolationen zu Glimmentladungen und Überschlägen Anlaß gebende, von Isolierstoff freie Ringspalte und Zwickelräume auf einfache Weise vermeiden lassen. Dadurch kommen die bisher üblichen besonderen und umständlichen Einlagen an diesen Stellen in Wegfall. Die Winkelringisolation gemäß der Erfindung hat auch noch den Vorteil, daß mit ihr eine durchwegs homogene Isolation geschaffen wird, die in jeder Beziehung größte Sicherheit gegen Überschläge bietet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Aus mehreren vorgefertigten aufeinanderliegenden Winkelringen bestehende Winkelringanordnung zur Stirnisolation von Wicklungen für Transformatoren und Drosselspulen, durch die freie Zwischenräume an den Ecken der aufeinanderliegenden Winkelringflansche vermieden werden sowie der äußere Zwickelraum zwischen den nach entgegengesetzten Richtungen auseinandergehenden Winkelringflanschen der Hochspannungs- sowie der Niederspannungswicklungen und den in den Streukanal zwischen diesen Wicklungen eingebrachten Winkelringhalsteilen weitgehend ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der der Wicklungsstirn zugekehrte Krümmungshalbmesser des bzw. der Winkelringe gleich ist dem außenliegenden, von der Wicklung abgekehrten Krümmungshalbmesser, gleichgültig ob die Dicke der Hals- und Flanschteile des Winkelringes gleich oder verschieden groß ist, und daß jeweils nur der zu äußerst liegende Winkelring vorzugsweise einen äußeren Krümmungshalbmesser hat, der kleiner ist als sein innerer Krümmungshalbmesser.
2. 2. Winkelring nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkelenden des Winkelringes abgeschrägt sind.
3. 3. Winkelring nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderliegenden Winkelringe auf beiden Stirnseiten der Wicklung angebracht sind und diese vollkommen einschließen, wobei die Endabschrägungen der Flansche sich gegenseitig überlappen, während die in der Richtung der Wickelachse sich erstreckenden Schenkel mit zylindrischen Isolationsmänteln zusammenstecken und so die Wicklung auch auf ihrem Innen- und Außenumfang umschließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 161936; Zusatzpatentschriften Nr. 38 803, 39 208 zur französischen Patentschrift Nr. 69.4 157.