WINDING FOR DRY-TYPE TRANSFORMERS

Abstract: 1. A winding for dry transformers having turns, which consist of a wound conductor (8) made of bare metal and are arranged in radially superimposed layers in a massive block which resembles a cast body and consists of synthetic resin, characterised in - that the bare wound conductor (8) is introduced into the winding assembly parallel and together with at least one dry strip (3) which consists of an insulating material and is impregnated with synthetic resin ; - that at least one strip (3) is folded parallel to the wound conductor (8) at least twice ; - that an inner wound cylinder (2), layer insulations (5) and an outer wound cylinder (6) are likewise wound from the dry strip (3) impregnated with synthetic resin ; and - that the turns consisting of the bare wound conductor (8) and the strips (3) consisting of an insulating material, are bound together to form a block by means of the synthetic resin which is introduced as an impregnation and which has hardened after the termination of the winding process.

Description: Wicklung für Trockentransformatoren Die Erfindung betrifft eine Wicklung für Trockentransformatoren mit in radial übereinander angeordneten Lagen vorgesehenen Windungen aus einem metallisch blanken Wickel leiter in einem massiven, gusskörperähnlichen Block aus Kunstharz. In neuerer Zeit werden als Trockentransformatoren beispielsweise durch die DE-OS 22 46 235 bekannte GieBharztransformatoren eingesetzt; Bei diesen Transformatoren sind die Wicklungen in kompakte Giessharzblöcke eingegossen und erfüllen praktisch alle hinsichtlich der elektrischen und mechanischen Beanspruchung auftretenden Belastungen. Auch die Geräuschdämpfung ist für diese Transformatoren durch eine federnde Einspannung sehr günstig gelöst. Mit wachsenden absoluten Abmessungen und sinkender Stückzahl je Nennleistung ist jedoch auf diese Art eine wirtschaftliche Fertigung nicht mehr gewährleistet, da insbesondere die Kosten für die Giessform auf eine zu kleine Stückzahl umgelegt werden muss. Darüber hinaus treten bei grösseren Abmessungen, wie sie bei Transformatoren mit Nennleistungen über 1000 SVA erforderlich werden, durch die verhältnismässig grossen absoluten Abmessungen Schrumpfungsprobleme in den Kunstharzschichten auf. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Trockentransformatoren eine allen elektrischen und mechanischen Anforderungen genügende Wicklung zu schaffen, die aufgrund ihres Aufbaues mit geringem Aufwand auf einfache Weise in verschiedensten Abmessungen auf einfachen Vorrichtungen herstellbar ist. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe für Wicklungen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der blanke Wickelleiter parallel und zusammen mit mindestens einem mit Kunstharz getränkten trockenen Streifen aus Isolierwerkstoff in den Wicklungsverband eingebracht ist, dass mindestens ein Streifen parallel zu dem Wickel leiter mindestens zweimal abgekantet ist, dass ein innerer Wickelzylinder, Lagenisolation und ein äusserer Wickelzylinder ebenfalls aus dem mit Kunstharz getränkten trockenen Streifen gewickelt sind und dass die Windungen aus dem blanken Wickelleiter und der Streifen aus Isolierwerkstoff durch das als Tränkung eingebrachte nach Abschluss des Wickelvorganges ausgehärtete Kunstharz zu einem Block verbacken sind. Durch die deutsche Anmeldung P 29 24 191 ist zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen auf einen inneren Tragzylinder aus Isolierwerkstoff abwechselnd je eine lunkerfreie Schicht aus einem wahrend des Wickelvorganges zähflüssigen Brei eines Isolierwerkstoffes und je eine Lage der Wicklung aufzubringen, wobei die einzelnen Windungen der Lagen der Wicklung durch entsprechende Einstellung des Wickelzuges in die jeweils radial unter ihnen liegende weiche Schicht hineingedrückt werden. Nachteilig ist bei dieser Lösung das unter anderem giftige und umweltschädliche flüssige Stoffe einzusetzen sind, deren Verarbeitung mit erheblichen Einschränkungen und Auflagen verbunden ist. Durch die DE-OS 24 02 149 ist zwar für die Verwendung in Drilleitern ein bindemittelimprägnierter, trockener Träger bekannt, der jedoch nur zusammen mit Isolierpapier oder Kunststoffolie einsetzbar ist. Diese bekannte Drilleiterausführung verleiht dem Drilleiter in der fertigen Wicklung annähernd die mechanischen Eigenschaften eines massiven Leiters. Für die Gestaltung der Wicklung als solcher gibt diese Drilleiterausführung jedoch keinerlei Hinweise. Nach zweckmässigen Weiterbildungen der erfindungsgemässen Wicklung dient als Streifen ein mindestens in Längsrichtung dehnbares Gewebeband, dessen Einzelfäden schräg zur Längsrichtung liegen und ist vor beiden Enden jeder Lage eine Windung aus einem im Querschnitt etwa dem Wickelleiter gleichen Strang aus Kunstharz eingewickelt. Die Enden des Wickelleiters sind galvanisch mit nach aussen vorstehenden Bolzen in den äusseren Wickelzylinder eingebackenen Anschlussplatten verbunden. Nach vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aushärtetemperatur des Kunstharzes gleich der Temperaturfestigkeit des Streifens ist und dass der abgekantete Streifen im Abstand der Wickelleiterhöhe in einander entgegengesetztenlSinn abgekantet und im Querschnitt Z-förmig ist. Die erfindungsgemässe Wicklung ist sehr vorteilhaft, denn sie ist auf einfache und ungefährliche Art und Weise herstellbar und ist darüber hinaus allen bei der montage und im Betrieb an und in der Wicklung auftretenden Kräften gewachsen. Darüber hinaus ist die Erstellung der erfindungsgemässen Wicklung auch wirtschaftlich, weil hierzu keine aufwendigen Formen und nur verhältnissmässig geringe Rüstzeiten erforderlich sind. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. FIG 1 zeigt einen achsparallelen Schnitt durch eine erfindungsgemässe Wicklung mit Z-förmig abgekanteten Streifen und FIG 2 eine erfindungsgemässe Wicklung mit U-förmig abgekanteten Streifen. FIG 3 ist die perspektivische Ansicht einer Wicklungsstirnseite in kleinerem Massstab. Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Um eine Achse 1 ist ein innerer Wickelzylinder 2 aus Streifen 3 angeordnet. Die Streifen 3 sind aus Isolierwerkstoff und zusätzlich mit Kunstharz getränkt. Sie sind jedoch bei Raumtemperatur trocken. Auf den inneren Wickelzylinder 2 ist eine Lage 4 eines Wickelleiters 8 mit metallisch blanker Oberfläche aufgewickelt. Bei der Anordnung gemäss FIG 1 legt sich dieser Wickel leiter 8 beim Auflaufen auf die Wicklung in den unteren Winkel eines zu einem im Querschnitt Z-förmig abgekanteten Streifens 3. Auf jede Lage der Wickelleiter 8 folgt eine Lagenisolation 5 ebenfalls aus Streifen 3. Die Lagenisolation 5 dient in bekannter Weise als Unterlage für die jeweils folgende Lage 4. Zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Wickelkörpers gemäss FIG 1 ist in jeder Lage 4 an beiden Enden je ein Strang 11 aus Kunstharz mit eingewickelt. Die Enden 7 des Wickelleiters 8 sind von innen galvanisch mit Bolzen 10 in Anschlussplatten 9 verbunden, die vorzugsweise zwischen die oberste Lage 4 und einen äusseren Wickelzylinder 6 mit eingewickelt sind. Dabei ist der Bolzen 10 in etwa in radialer Richtung nach aussen geführt. Bei der Wicklung gemäss FIG 2 sind anstelle von im Querschnitt Z-förmig aufgebauten Streifen 3 U-förmige Streifen gleichzeitig mit dem Wickelleiter 8 in den Wicklungsverband eingebracht. Auch hierbei liegt die unterste Lage 4 auf einem inneren Wickelzylinder 2 und sind zwischen aufeinanderfolgenden Lagen Isolationen 5 vorgesehen. Der innere Wickelzylinder 2, die Lagenisolation 5 und ein ebenfalls angebrachter äusserer Wickelzylinder 6 sind wie bei der Anordnung gemäss FIG 1 von mit Kunstharz getränkten Streifen 3 aus Isolierwerkstoff dargestellt. Im Anschluss an das Wickeln des Wickel leiters 8 zusammen mit den Streifen 3 wird die Wicklung erwärmt, wobei das in den Streifen 3 befindliche Kunstharz soweit erweicht, dass die Kunstharztränkungen von einander benachbarten Streifen 3 ineinander laufen und nach dem Wiedererhärten einen einheitlichen festen Körper bilden. Auf diese Weise ist praktisch ohne zusätzliche Hilfsmittel, insbesondere ohne Giessform ein blockähnlicher Wickelkörper geschaffen, in den der Wickelleiter 8 fest eingespannt ist und der zur Aufnahme der Einspannkräfte für die Wicklung als Ganzes sehr gut geeignet ist. 8 Patentansprüche 3 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Wicklung für Trockentransformatoren mit in radial übereinander angeordneten Lagen vorgesehenen Windungen aus einem metallisch blanken Wickelleiter in einem massiven gusskörperähnlichen Block aus Xunstharz, d a durch gekennzeichnet, - dass der blanke Wickelleiter (8) parallel und zusammen mit mindestens einem mit Kunstharz getränkten, trockenen Streifen (3) aus Isolierwerkstoff in den Wicklungsver band eingebracht ist, - dass mindestens ein Streifen (3) parallel zu dem Wickelleiter (8) mindestens zweimal abgekantet ist, - dass ein innerer Wickelzylinder (2), Lagenisolationen (5) und ein äusserer Wickelzylinder (6) ebenfalls aus dem mit Kunstharz getränkten trockenen Streifen (3) ge wickelt sind und - dass die Windungen aus dem blanken Wickelleiter (8) und der Streifen (3) aus Isolierwerkstoff durch das als Tränkung eingebrachte nach Abschluss des Wickelvorganges ausgehärtete Kunstharz zu einem Block verbacken sind. 2. Wicklung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Streifen (3) ein mindestens in Längsrichtung dehnbares Band dient. 3. Wicklung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , dass als Streifen (3) ein Gewebeband dient, dessen Einzelfäden schräg zur Längsrichtung liegen. 4. Wicklung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass vor beiden Enden jeder Lage eine Windung aus einem im Querschnitt etwa dem Wickelleiter (8) gleichen Strang (11) aus Kunstharz eingewickelt ist. 5. Wicklung nach Anspruch 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Enden (7) des Wickelleiters (8) galvanisch mit nach aussen vorstehenden Bolzen (10) in in den äusseren Wickelzylinder (6) eingebackenen Anschlussplatten (9) verbunden sind. 6. Wicklung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Aushärtetemperatur des Kunstharz es gleich der Temperaturfestigkeit des Streifens (3) ist. 7. Wicklung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der abgekantete Streifen (3) im Abstand der Wickelleiterhöhe in einander entgegengesetztem Sinne abgekantet und im Querschnitt Z-förmig ist. 8. Wicklung nach Anspruch 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der abgekantete Streifen (3) im Abstand der Wickelleiterbreite zweimal in dem gleichen Sinne abgekantet und im Querschnitt U-förmig ist

Inventors: PFEIFFER, RICHARD, DR.
Applicants: TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1981
Main classification: H01F27
IPC codes: H01F27