DD141586A1 - Stirnisolation von spulen fuer hochspannungs-trockentransformatoren und-drosseln geringer bauhoehe - Google Patents

Abstract

Die vertikale Bauhöhe der Spulen wird verringert bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Wärmebeständigkeit. Die inneren und äußeren radialen Isolatoren der Spule ragen über die untere und obere Wickeldrahtebene hinaus. Auch die Lagenisolationen überragen die Wickeldrahtebene. Der so entstandene freie Raum an den Stirnseiten der Spule wird mit einer gut haftenden mechanisch festen und wärmebeständigen Isoliermasse ausgefüllt.; Die Isoliermasse schließt die Lagenisolationen ein und die hinausragenden Spulenisolationen bündig ab. Die Erfindung ist besonders für die Verwendung im Schienenfahrzeugbau vorgesehen.

Description

Titel der Erfindung " .

Stirnisolation von Spulen für Hochspannungs-Trockentransformatoren und -drosseln geringer Bauhöhe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine spannungsfeste Isolation von Spulenstirnseiten für Hochspannungs-Trockentransforiaatoren und -drosseln der. Isolationsklasse H, insbesondere für den Einbau in Gerätekästen unter Schienenfahrzeugen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist üblichj die Spulenatirnseiten von Trockentransformat oren und -drosseln größerer Leistung nicht sonderlich zu isolieren. Die Isolation der leitenden Wicklungsteile gegenüber den Masseteilen (Magnetj och- und Konstruktionsteile) wird durch entsprechend bemessene Luft- und Kriechstrecken gewährleistet· Die mechanischen Kräfte zum vertikalen Zusammenpressen der Spulen werden durch elektrisch nicht leitende Distanzstücke übertragen, die entsprechend den spannungsmäßig erforderlichen Kriechstrecken bemessen werden« Entsprechend der an der Wicklung anliegenden Spannung können die Luft- und Kriechstrecken erheblich sein und führen bei höheren Spannungen auch zu größeren vertikalen Abständen der Joche bzw» der Konstruktionsteile_β

Es ist weiterhin bekannt, Spulen oder auch komplette Transformatoren und Drosseln kleiner Leistung oder Meßwandler vollständig in Kunststoffharze einzugießen« Infolge ihrer geringen Wärmebeständigkeit sind Gießharze jedoch nicht für Isolationen der Isolationsklasse H geeignet«

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Ziel der Erfindung

Ziel, der !Erfindung ist die Verringerung der vertikalen Bauhöhe von Hochspannungstransformatoren und -drosseln bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Wärmebeständigkeit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Verringerung der vertikalen Bauhöhe bei gleichzeitiger Gewährleistung einer hohen Wärmebeständigkeit wird durch die besondere Gestaltung und isolationstechnische Ausführung der Spulenstirnseiten erreicht* Dabei werden die inneren und äußeren radialen Isolatoren der Spule über die untere und die obere Wickeldrahtebene hinausragend angeordnet. Auch die Lagenisolationen überragt ebenfalls die Wickel» drahtebene· Die so gefertigten Spulen werden in bekannter Weise getränkt und / oder farbbehandelt. Der über den Wickeldrahtebenen entstandene freie Raum wird erfindunpgemäß mit einer gut haftenden mechanisch festen und wärmebeständigen Isoliermasse ausgefüllt. Die Isoliermasse schließt die hinausragenden Spulenisolationen bündig ab. Vorgesehene Streukanäle werden, wenn es aus elektrischen Gründen notwendig ist, mit Isoliermasse ausgefüllt. Aus kühltechnischen Gründen können diese Streukanäle auch freibleiben. Zur Verbesserung der Abstützung werden nach der Erfindung in den ausgegossenen freien Raum Stege angebracht, die- von der Isoliermasse ganz umschlossen sind und nicht aus dieser herausragen,

Ausführungsbeispiel

Gemäß Zeichnung . ragen die inneren und äußeren radialen Isolationen 1; 2 einer in bekannter Weise gefertigten Spule 3 über die untere und obere Wickeldrahtebene 4; 5 axial hinaus. Die in bekannter Weise eingebrachte Lagenisolation 6 überragt ebenfalls leicht die untere und obere Wickeldrahtebene 4; 5*

Diese Fertigungsweise gilt für alle Stirnseiten der oben- bzw# untenliegenden konzentrisch angeordneten Zylinderwicklungen gleichermaßen. Die so gefertigten.Spulen 3 werden in bekannter Weise getränkt und/©der'farbbehandelt. . . ·

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Der zwischen den überstehenden inneren und äußeren Isolationen 1; 2 verbleibende Raum 7 wird mit einer gut haftenden hochwertigen Isoliermasse .- vorwiegend Silikonkautschuk - bündig zu den überstehenden inneren und äußeren Isolationen 1:2

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blasenfrei ausgegossene Mir Kühlzwecke vorgesehene Luftschächte zwischen den einzelnen Wicklungen werden nicht vergossen· Die Dicke der Isolationsschicht ist abhängig von der Durchschlagfestigkeit der verwendeten Vergußmasse und der Spulenspannung·

In die Isolationsschicht können an geeigneten Stellen Stützstege eingebracht werden, die beispielsweise kammartig über die Lagenisolationen hinweggreifen und mit der Isoliermasse guthaftend verbunden sind und nicht aus dem Verguß hinausragen. Diese Stützstege sind nicht in der Zeichnung dargestellt.

Nach dem Aushärten der Vergußmasse werden die Spulen eingebaut und mittels der entsprechenden Konstruktionselemente direkt ohne v/eitere isolierende Zwischenlagen mit dem Trafo-/ Drosselkern verspannt*

Die vorstehend beschriebene Erfindung hat folgende Vorteile:

- spannungs- und durchschlagfeste Isolation und mechanisch fester Abschluß der Spulenstirnflächen

- Wegfall von isolierten Distanz- und Konstruktionselementen

- Wegfall der bisher benötigten Luftstrecken zu Isolationszwecken

- Verringerung der axialen Wickelfensterabmessungen des Kerns 'und damit der gesamten Bauhöhe des Transformators/ der Drossel .

- Einhaltung der Isolationsklasse H durch Verwendung von wärmebeständigen Silikonkautschuk

- Durch das Vergießen der Spulenstirnseiten wird ein hermetischer Abschluß der Spulen erzielt, der ein Eindringen von Luftfeuchtigkeit und die Ausbildung von Kriechwegen verhindert. Es wird eine höhere Lebensdauer der Spulen erreicht.

Claims (3)

21.06 51-*- Erfindungsansprach -

1· Stirnisolation von Spulen für Hochspannungs-Trockentransformatoren und -drosseln geringer Bauhöhe insbesondere für den Einbau in Gerätekästen in Schienenfahrzeugen, die konstruktiv unter dem Wagenboden angeordnet sind, bei denen zwischen Spulenkörper und Magnetjoch bzw· Konstruktionsteile Distanzelemente angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß die inneren radialen Isolationen (1) und die äußeren radialen Isolationen (2) einer an sich bekannten Spule (3) über die untere Wickeldrahtebene (4) und die obere Wickeldrahtebene (5) sowie die in bekannter Weise eingebrachte Lagenisolation (6) axial über die Stirnfläche der Wicklung hinausragen und der zwischen den überstehenden inneren und äußeren Spulenisolationen •(1; 2) verbleibende Raum (7) mit einer gut haftenden mechanisch festen und wärmebeständigen Isoliermasse, vorwiegend Silikonkautschuk, bündig zu den überstehenden inneren und äußeren Isolationen (1; 2) blasenfrei ausgefüllt ist.

2· Stirnisolation nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die zwischen den einzelnen Wicklungen aus elektrischen Gründen vorgesehenen Streukanäle ggf. mit der Isoliermasse ausgefüllt sind oder aus kühltechnischen Gründen nicht ausgefüllt sind*

3. Stirnisolatioh nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß in dem ausgegossenen freien Raum (7) an bestimmten Stellen mit der l3 0liermasse gut haftend verbundene aus dem Verguß nicht herausragende Stützstege angeordnet sind«

Hierzu /f Seite Zeichnung