EP3796346A1 - Ausgleichsblock für luftdrosselspulen und transformatoren - Google Patents
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
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- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
- H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
Definitions
- Dry-insulated air reactors are used, for example, in electrical systems for energy transmission and in power supply systems of industrial plants in order to protect these systems or to increase their performance.
- current limiting chokes are used to limit short-circuit currents in areas of power networks which, due to their low network impedance, have very high short-circuit currents in the event of a fault, such as in substations in the area of multi-fed busbars.
- the task of the series-connected current-limiting chokes is to limit the short-circuit power through the additional impedance in power networks so that circuit breakers can safely interrupt the short-circuit current in the event of a fault.
- a typical air choke coil like the one in the WO 2009/126977 is described, has concentric winding layers, which are held at their upper and lower axial ends by a holding star, which is composed of several star-shaped, radially arranged arms, so-called star leaves.
- a large number of individual star blades can be used, which are only located in the area below and above the winding layers, in order to save star blade material.
- the opposing holding stars or star leaves are tensioned against one another with the aid of spacer strips or tension bandages running between the winding layers in order to hold the winding layers.
- the star blades and spacer bars are used as winding aids at the same time by first clamping the lower star blades on a rotating device and then building the winding layers on top, with a set of spacer bars being mounted in between
- the invention is therefore based on the object of improving the structure of air choke coils in such a way that the formation of gaps due to settlement can be reduced.
- the current limiting choke according to Fig. 1 has concentrically arranged windings reinforced with glass fiber reinforced epoxy resin, of which only the outer winding layer is visible.
- the windings are fixed by star holders, the arms of which extend in the radial direction from the coil axis beyond the radius of the outer winding.
- a compensation block is now inserted between one winding end and an upper star arm of the air choke coil.
- this compensation block has a sandwich structure with an upper block of insulating material, a lower block of insulating material and an elastomer block lying in between.
- the star arms have a rectangular recess, the width of which corresponds to the width of the compensation blocks and the height of which corresponds to part of the height of the upper insulating material block of the compensation blocks.
- the compensating blocks have a groove for receiving the section of the star arms above the rectangular recess.
- This positive connection fixes the compensation blocks in their position and prevents them from slipping.
- the tensioning device can consist, for example, of threaded pins which protrude through the sandwich structure of the compensating block and press the compensating blocks together by means of screws.
- clamping devices based on clamps, riveted connections or with snap locks are also conceivable.
- the preferred use of the compensating blocks according to the invention relates to air choke coils, but it is also possible for the windings of transformers.
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Abstract
Description
- Trockenisolierte Luftdrosselspulen werden beispielsweise in elektrischen Systemen zur Energieübertragung und in Stromversorgungssystemen von Industrieanlagen eingesetzt, um diese Systeme zu schützen oder um deren Leistungsfähigkeit zu erhöhen.
- Da keine Isolieröle zum Einsatz kommen, sind sie umweltfreundlich und es gibt kein erhöhtes Risiko durch Brandgefahr. Darüber hinaus sind trockenisolierte Luftdrosselspulen weitgehend wartungsfrei.
- Als Strombegrenzungsdrossel dienen sie zur Begrenzung von Kurzschlussströmen in Bereichen von Stromnetzen, welche durch ihre niedrige Netzimpedanz im Fehlerfall sehr hohe Kurzschlussströme aufweisen wie beispielsweise in Umspannwerken im Bereich von mehrfach gespeisten Sammelschienen.
- Die Aufgabe der in Reihe geschalteten Strombegrenzungsdrosseln besteht dabei darin, durch die zusätzlich eingebrachte Impedanz in Stromnetzen die Kurzschlussleistung so zu begrenzen, dass Leistungsschalter den Kurzschlussstrom im Fehlerfall sicher unterbrechen können.
- Weiterhin werden sie beispielsweise bei Hochspannungsgleichstromübertragungsanlagen als Glättungsdrosseln eingesetzt.
- Eine typische Luftdrosselspule, wie sie in der
WO 2009/126977 beschrieben ist, weist konzentrische Wicklungslagen auf, welche an ihren oberen und unteren axialen Enden jeweils von einem Haltestern gehalten werden, der sich aus mehreren sternförmig radial angeordneten Armen, sog. Sternblättern, zusammensetzt. - Anstelle eines einteiligen Haltesterns kann jeweils auch eine Vielzahl einzelner Sternblätter verwendet werden, die nur im Bereich unter und über den Wicklungslagen liegen, um Sternblattmaterial einzusparen. Die einander gegenüberliegenden Haltesterne bzw. Sternblätter werden dabei mithilfe von zwischen den Wicklungslagen verlaufenden Abstandshalteleisten oder Zugbandagen gegeneinander gespannt, um die Wicklungslagen zu halten.
- Beim Wickeln der Spule werden die Sternblätter und Abstandshalteleisten gleichzeitig als Wickelhilfen verwendet, indem zunächst die unteren Sternblätter auf einer Drehvorrichtung aufgespannt und dann darauf die Wicklungslagen aufgebaut werden, wobei dazwischen jeweils ein Satz Abstandshalteleisten montiert wird
- Aus der
EP 2973 621 B1 ist es bekannt, zum Ausgleich unterschiedlicher Bauhöhen der einzelnen Wicklungslagen aufgrund unterschiedlicher Leiterquerschnitte einen Wicklungslagen-Steigungsausgleich vorzusehen, bei dem zwischen den einander axial gegenüberliegenden Sternblättern und der zwischenliegenden Wicklungslage Ausgleichsblätter eingelegt werden, welche die Wicklungslagen gegenüber den Sternblättern abstützen und in Axialrichtung zentrieren. - Nach dem Herstellungsvorgang und im Betrieb der Luftdrosselspulen kommt es aufgrund thermischer und mechanischer Betriebslasten zu einer Setzung der Wicklungskörper und damit zu Spaltbildungen, vor allem an den Wicklungsenden.
- Diese Spalten müssen aufwändig mit geeignetem Füllmaterial ausgeglichen werden, was im laufenden Betrieb zu vorübergehenden Abschaltungen der Anlage führt.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Aufbau von Luftdrosselspulen so zu verbessern, dass Spaltbildungen durch Setzungen reduziert werden können.
- Erfindungsgemäß geschieht dies mit einem Ausgleichsblock gemäß Anspruch 1.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.
- Es zeigen beispielhaft:
-
Fig.1 eine Strombegrenzungsdrossel mit konzentrisch angeordneten Wicklungen, die mittels glasfaserverstärktem Epoxidharz verstärkt worden sind. -
Fig.2 eine Detailansicht eines oberen Wicklungsendes mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichsblock. -
Fig.3 einen Arm eines Sternhalters mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichsblock und -
Fig.4 einen Arm eines Sternhalters mit einem erfindungsgemäßen Ausgleichsblock während des Montagevorgangs. - Die Strombegrenzungsdrossel gemäß
Fig.1 weist konzentrisch angeordnete, mittels glasfaserverstärktem Epoxidharz verstärkte Wicklungen auf, von denen lediglich die äußere Wicklungslage sichtbar ist. - An den oberen und unteren Enden werden die Wicklungen durch Sternhalter fixiert, deren Arme sich in radialer Richtung von der Spulenachse über den Radius der äußeren Wicklung hinaus erstrecken.
- Erfindungsgemäß wird nun zwischen ein Wicklungsende und einem oberen Sternarm der Luftdrosselspule ein Ausgleichsblock eingefügt.
- Wie aus den
Figuren 2 ,3 und 4 ersichtlich, weist dieser Ausgleichsblock eine Sandwichstruktur mit einem oberen Isolierstoffblock, einem unteren Isolierstoffblock und einen dazwischen liegenden Elastomerblock auf. - Dabei ist es vorteilhaft, wenn die oberen Sternarme der Luftdrosselspule und die Ausgleichsblöcke mittels Kammverbindung formschlüssig verbunden sind.
- Dazu weisen die Sternarme ein rechteckige Ausnehmung auf, deren Breite der Breite der Ausgleichsblöcke entspricht und deren Höhe einem Teil der Höhe des oberen Isolierstoffblocks der Ausgleichsblöcke entspricht.
- Die Ausgleichsblöcke weisen als Gegenstück eine Nut zur Aufnahme des Abschnitts der Sternarme oberhalb der rechteckigen Ausnehmung auf.
- Durch diese formschlüssige Verbindung werden die Ausgleichsblöcke in ihrer Lage fixiert und ein Verrutschen verhindert.
- Die Montage der Ausgleichsblöcke geschieht wie folgt:
- der Ausgleichsblock wird mittels Spannvorrichtung komprimiert;
- er wird in die vorgesehene Position zwischen einem Wicklungsende und einem oberen Sternarm der Luftdrosselspule eingefügt, die Spannvorrichtung wird gelöst.
- Die Spannvorrichtung kann beispielsweise aus Gewindestiften bestehen, welche durch die Sandwichstruktur des Ausgleichsblocks hindurchragen und mittels Schrauben die Ausgleichsblöcke zusammenpressen.
- Alternativ sind auch Spannvorrichtungen auf Basis von Klammern, Nietverbindungen oder mit Schnappverschlüssen denkbar. Der bevorzugte Einsatz der erfindungsgemäßen Ausgleichsblöcke betrifft Luftdrosselspulen, er ist aber auch für Wicklungen von Transformatoren möglich.
-
- 1
- äußere Wicklungslage
- 2
- Arm des oberen Sternhalters
- 3
- Ausgleichsblock
- 4
- Oberer Isolierstoffblock
- 5
- Elastomerblock
- 6
- unterer Isolierstoffblock
- 7
- Spannvorrichtung
Claims (4)
- Ausgleichsblock für Luftdrosselspulen und Transformatoren, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsblock eine Sandwichstruktur mit einem oberen Isolierstoffblock, einem unteren Isolierstoffblock und einen dazwischen liegenden Elastomerblock umfaßt.
- Luftdrosselspule mit einem Ausgleichsblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsblock zwischen ein Wicklungsende und einem oberen Sternarm der Luftdrosselspule angeordnet ist.
- Luftdrosselspule mit einem Ausgleichsblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Sternarme der Luftdrosselspule und die Ausgleichsblöcke mittels Kammverbindung formschlüssig verbunden sind.
- Verfahren zur Montage eines Ausgleichsblocks in einer Luftdrosselspule nach einem der Ansprüche 2 oder 3, mit folgenden Verfahrensschritten.- der Ausgleichsblock wird mittels Spannvorrichtung komprimiert wird,- er wird in die vorgesehene Position zwischen einem Wicklungsende und einem oberen Sternarm der Luftdrosselspule eingefügt,- die Spannvorrichtung wird gelöst.
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---|---|---|---|---|
DE2934719A1 (de) * | 1978-08-31 | 1980-03-13 | Hitachi Ltd | In vergussbauweise hergestellter transformator |
EP0084412A1 (de) * | 1982-01-20 | 1983-07-27 | TRENCH ELECTRIC, a Division of Guthrie Canadian Investments Limited | Luftdrosselspule mit eingebauten, verlustarmen Sternhaltern |
DE20105608U1 (de) * | 2001-03-27 | 2001-11-08 | Siemens Ag | Abstützvorrichtung für ein elektrisches Bauteil in Form einer Spule |
DE102008010548A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Abb Technology Ag | Zwei- oder mehrphasiger Transformator |
WO2009126977A1 (de) | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Trench Austria Gmbh | Elektrostatische abschirmung für einen hgü-bauteil |
EP2973621A1 (de) | 2013-03-15 | 2016-01-20 | Trench Austria GmbH | Wicklungslagen-steigungsausgleich für eine luftdrosselspule |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2934719A1 (de) * | 1978-08-31 | 1980-03-13 | Hitachi Ltd | In vergussbauweise hergestellter transformator |
EP0084412A1 (de) * | 1982-01-20 | 1983-07-27 | TRENCH ELECTRIC, a Division of Guthrie Canadian Investments Limited | Luftdrosselspule mit eingebauten, verlustarmen Sternhaltern |
DE20105608U1 (de) * | 2001-03-27 | 2001-11-08 | Siemens Ag | Abstützvorrichtung für ein elektrisches Bauteil in Form einer Spule |
DE102008010548A1 (de) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Abb Technology Ag | Zwei- oder mehrphasiger Transformator |
WO2009126977A1 (de) | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Trench Austria Gmbh | Elektrostatische abschirmung für einen hgü-bauteil |
EP2973621A1 (de) | 2013-03-15 | 2016-01-20 | Trench Austria GmbH | Wicklungslagen-steigungsausgleich für eine luftdrosselspule |
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