EP0312973A1

EP0312973A1 - Wickelgut für Transformatoren und dgl.

Info

Publication number: EP0312973A1
Application number: EP88117284A
Authority: EP
Inventors: Rainer Sigloch; Hartmut Nendel
Original assignee: Alcatel SEL AG; Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1989-04-26
Also published as: DE3735683A1

Abstract

Ein solches Wickelgut sind z.B. die Wicklungen eines Transformators, Übertragers oder Meßwandlers. Zwischen die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 ist eine Einlage eingefügt, die an den Stirnseiten der Wicklungen für die Einhaltung der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken sorgt. Die Stirnseite sind im Hinblick auf den geforderten Isolationsabstand deshalb kritisch, weil der die Wicklungen 3, 4 aufnehmende Spulenkörper 1 hier mit Schlitzen zum Herausführen der Anschlußdrähte und Aussparungen für Mitnehmer versehen ist. Die Einlage ist als elatischer Isolierring 18 ausgebildet, der an beiden Stirnseiten des Wickelgutes zwischen die Primärwicklung 3, einen Spulenkörperflansch 7, 8 und die Sekundärwicklung 4 eingefügt ist. Der Isolierring 18 ist an einer Seite mit einer axialen Lippe 21 und an seiner anderen Seite mit einer radial nach außenverlaufenden Lippe 20 versehen.

Description

Die Erfindung betrifft Wickelgut für Transformatoren und dergleichen, das eine Einlage aufweist, durch die der erforderliche seitliche Isolationsabstand zwischen einer Primär- und einer Sekundärwicklung gesichert wird.
Ein solches Wickelgut stellen z.B. die Wicklungen von Transformatoren, Übertragern, Meßwandlern usw. dar, die in der Fernmeldetechnik und in der Datentechnik für Stromversorgungen, als Leitungsübertrager, in Phantomschaltungen und dgl. verwendet werden. Für ein derartiges Wickelgut schreiben die VDE- und IEC-Normen Mindestwerte für die Kriechstrecken, die Luftstrecken und die Dicke der Isolation vor. Kritische Stellen sind die Stirnseiten der Wicklungen, insbesondere an den Stellen, an denen die stirnseitigen Flanschflächen der die Wicklungen aufnehmenden Spulenkörper Aussparungen zum Durchführen der Anschlußdrähte aufweisen. Um auch an den kritischen Stellen die vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken einhalten zu können, werden bislang verschiedene Arten von Einlagen verwendet. Eine Möglichkeit ist, einen Faden oder eine Faser aus Isoliermaterial mit aufzuwickeln. Da solche Fasern nicht nur an den Spulenenden vorgesehen werden können, müssen sie über die ganze Wicklungslänge mit aufgewickelt werden. Dies gibt einen erheblichen zusätzlichen Wicklungaufwand (DE-OS 20 24 522).
Eine andere bekannte Möglichkeit stellen die sogenannten Steckkammer-Spulenkörper dar, bei denen auf einen ersten Wickelkörper, der eine der beiden Wicklungen aufnimmt, ein zweiter Wickelkörper aus Kunststoff aufgeschoben wird, der die zweite Wicklung aufnimmt (Siemens-Datenbuch Ferrite, 1986/1987, Seite 333). Durch eine derartige isolierende Einlage geht aber sehr viel Wickelraum verloren. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist es, an den beiden Stirnseiten der Wicklungen eine Isolierrahmen vorzusehen, der aus zwei zusammensteckbaren Rahmenteilen aus Kunststoff besteht. Derartige Isolierrahmen können aber nur für rechteckförmige Spulen verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wickelgut zu schaffen, bei dem die vorgegebenen Luft- und Kriechstrecken durch eine einfache und vielseitig anwendbare Maßnahme eingehalten werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Wickelgut der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Einlage als elastischer Isolierring ausgebildet ist, der an beiden Stirnseiten des Wickelgutes zwischen die Primärwicklung, einen Spulenkörperflansch und die Sekundärwicklung eingefügt ist.
Die Vorteile der Erfindung liegen unter anderm darin, daß die Herausführungsschlitze für die Anschlußdrähte und die Mitnehmeraussparungen an dem Spulenkörper durch die Einlage verschlossen werden. Außerdem wird die Kriechstrecke auf einen Wert verlängert, der über dem vorgeschriebenen Mindestwert liegt. Aufgrund der Elastizität des Isolierrings ist ein universeller Einbau möglich, und zwar unabhängig von der Lage der Wicklungen und bei unterschiedlichen Wicklungsdurchmessern der verschiedenen Spulen. Der Isolierring läßt sich aus Schnüren oder im Spitzguß herstellen und ist damit sehr wirtschaftlich. Außerdem läßt sich die Erfindung sowohl bei Spulenkörpern mit einer Wickelkammer als auch bei solchen mit mehreren Wickelkammern einsetzen, wodurch die Materialkosten gesenkt werden. Gegenüber den Schachtel-Spulenkörpern wird das Wickelraumvolumen vergrößert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Wickelgut gemäß der Erfindung, in einer teilweise realistischen und teilweise schematisierten Schnittansicht, und
Fig. 2 einen in dem Wickelgut nach Fig. 1 verwendeten elastischen Isolierring.

Ein hohlzylinderförmiger Spulenkörper 1, der z.B. aus einem glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt ist, weist einen Wickelraum 2 auf, in dem die Primärwicklung 3 und die Sekundärwicklung 4 eines Transformators zylinderförmig übereinander angeordnet sind. In einem oberen Teil von Fig. 1 sind die einzelnen Drahtwindungen 5 und 6 der Primärwicklung 3 bzw. der Sekundärwicklung 4 teilweise geschnitten dargestellt, während ansonsten die Primär- und Sekundärwicklung 3, 4 in der üblichen Weise schematisiert dargestellt sind.
Der Spulenkörper 1 weist einen linksseitigen Flansch 7 und einen rechtsseitigen Flansch 8 auf, die den Wickelraum 2 stirnseitig begrenzen. Außerdem weist er zwei angegossene Anschlußteile 9 und 10 auf, die die elektrischen Anschlüsse 11 und 12 tragen. Diese sind in der Zeichnung jeweils nur einmal dargestellt, es sind aber tatsächlich z.B. 2 x 6 = 12 oder 2 x 7 = 14 Anschlüsse vorhanden. Der einzelne Anschluß 11 oder 12 weist seinerseits eine Anschlußfahne 13 auf, an die jeweils eines der Enden der Primär- oder Sekundärwicklung 3 oder 4 gelötet wird, und andererseits einen Lötanschlußstift 14 auf, der mit der jeweiligen äußeren Zuführung z.B. mit dem Strompfad einer Leiterplatte verlötet wird.
Die Primärwicklung 3 ist von der Sekundärwicklung 4 durch eine isolierende Zwischenlage 16, z.B. eine geeignete Kunststoffolie, getrennt. Sowohl die Primärwicklung 3 als auch die Sekundärwicklung 4 sind vollständig in eine Isoliermasse eingebettet. Sie werden dazu im Vakuum mit einem isolierenden Medium, z.B. mit einem Kunststofflack oder -harz, getränkt, das anschließend in einem Ofen gehärtet wird.
Zwischen der Sekundärwicklung 4 und den Flanschen 7, 8 des Spulenkörpers 1 ist jeweils eine Einlage in Form eines elastischen Isolierrings 18 eingefügt, der die Sekundärwicklung 4 stirnseitig abschließt und für die Einhaltung der vorgegebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen den netzverbundenen und den netzgetrennten Teilen des Wickelgutes sorgt.
Der Isolierring 18 (vgl. auch Fig. 2) weist an seiner - in der Zeichnung links liegenden - Stirnseite eine radial nach außen verlaufende Lippe 20 und an seiner anderen - in der Zeichnung rechts liegenden - Stirnseite eine axiale Lippe 21 auf. Mit der Axiallippe 21 wird er durch die Windungen der Sekundärwicklung 4 gegen die isolierende Zwischenlage 16 gedrückt und in seiner Lage fixiert. Die radiale Lippe 20 deckt Herausführungsschlitze und Mitnehmeraussparungen ab, die an Spulenkörpern von Transformatorwicklungen häufig vorhanden sind (in der Zeichnung nicht dargestellt) und die im Hinblick auf die vorgeschriebenen Isolierabstände besonders kritische Stelle bilden.
Der Isolierring 18 ist aus einem geeigneten elastischen Material z.B. aus einem synthetischen Kautschuk, aus einem Silikon oder aus einem sonstigen elastischen und isolierenden Werkstoff hergestellt. Aufgrund seiner Elatizität läßt er sich leicht über den Flansch 8 des Spulenkörpers 1 hinwegschieben. Ein vielseitiger, insbesondere lageunabhängiger Einbau ist möglich, außerdem können die einzelnen Spulengrößen mit unterschiedlichen Wicklungsdurchmessern bewickelt werden ohne daß deshalb andere elastische Isolierringe 18 benötigt werden.
Die erfindungsgemäßen elastischen Isolierringe 18 können sowohl bei Spulenkörpern mit einer Wicklungskammer als auch bei solchen mit mehreren Wicklungskammern verwendet werden, woraus sich eine Verringerung der Materialkosten ergibt. Es ist auch ohne weiteres Möglich, mit dem Isolierring 18 die geforderte Luft- und Kriechstrecke über die geforderten Mindestmaße hinaus zu verlängern und damit eine Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit des Wickelgutes zu erreichen.
Die Isolierringe 18 lassen sich entweder aus geeignet profilierten Schnüren oder auch im Spitzguß, d.h. als wirtschaftlicher Massenartikel herstellen.

Claims

1. Wickelgut für Transformatoren und dgl., das eine ringförmige, elastische Isoliereinlage aufweist, die an einer Stirnseite des Wickelgutes zwischen eine erste Wicklung und einen Spulenkörperflansch eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Isoliereinlage als geschlossener Isolierring (18) ausgebildet ist und daß dieser Isolierring (18) mit einer radial nach außen verlaufenden Lippe (20), die an dem Spulenkörperflansch (7, 8) anliegt, sowie mit einer axialen Lippe (21), die zwischen die erste und eine zweite Wicklung (4 bzw. 3) eingefügt ist.

2. Wickelgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierring (18) mit seiner axialen Lippe (21) zwischen eine die erste und die zweite Wicklung (4 bzw. 3) trennende isolierende Zwischenlage (16) und die zweite Wicklung (3) eingefügt ist.