EP1083581B1 - Flughafen-Serienkreistransformator - Google Patents

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EP1083581B1
EP1083581B1 EP00119562A EP00119562A EP1083581B1 EP 1083581 B1 EP1083581 B1 EP 1083581B1 EP 00119562 A EP00119562 A EP 00119562A EP 00119562 A EP00119562 A EP 00119562A EP 1083581 B1 EP1083581 B1 EP 1083581B1
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housing
airport
series
circuit transformer
gas
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01F27/327—Encapsulating or impregnating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/02—Casings
    • H01F27/022—Encapsulation

Definitions

  • the invention relates to an airport series circuit transformer to power fires, lights, etc. at airports, especially underfloor fires on runways and taxiways, with at least one primary and one secondary winding made of insulated wires, with the primary and the secondary winding are arranged in a housing.
  • Transformers corresponding to the above are e.g. out the document "Isolating Transformers", No. A.06.110e of N.V. ADB S.A. known. It is an object of the invention to provide a to make such transformer even safer and more durable. In this case, a cost-effective training is achieved become.
  • the transformer has a winding insert with a high voltage coil of enameled Wire and a low-voltage coil from a coil-wide band of electrolyte-aluminum on, which is impregnated under mechanical pressure in a vacuum with insulating agent.
  • This winding insert is a jacket made of electrically insulating material, such as epoxy resin cast.
  • a housing poured hard epoxy resin.
  • European Patent Application EP 0 025 951 A1 shows a single-phase transformer for installation on poles or directly in the ground.
  • Windings consisting of an internal low-voltage winding and a radial continue to lie outside high-voltage winding, are encapsulated with resin and thereby completely encapsulated to the outside.
  • This resin cast of windings is on two opposite sides expanded to paraxial flanges.
  • Within the Windings is in the cast resin encapsulation a parallel to the winding axis, centric, recessed bay-like window, in which two symmetrically arranged, O-shaped hubs are layered from strip material.
  • Each of these hubs encloses by itself the windings and lies between the flanges.
  • Windings of the primary and secondary windings in a gas and moisture-proof plastic injection molding compound by common Encasing embedded gives a special intimate connection of the additional insulation compound with the wire insulation, which is a diffusion of gases and Moisture to the wire insulation with certainty prevented.
  • the plastic injection compound, which turns the windings and the windings wrapped around, will be under pressure in one Form connected to the windings and forms advantageous with the windings a homogeneous block in which every single one Winding the windings against each other and in particular Reliable against the windings of the other winding gas is moisture-proof isolated.
  • the plastic injection molding compound is formed by a housing that forms the housing, gas- and moisture-proof, mechanically particularly resistant Encapsulated sprayed, results in a third insulation for the material of the turns, so that a previously unequaled good insulation effect and gas and Moisture protection effect is achieved.
  • the spray mass of the housing gas-tight molded cable connection piece having. So is very beneficial and the critical point "entry of cables into the housing" on the Insulation level of the windings brought.
  • thermoplastic material preferably of thermoplastic Elastomer, e.g. Epoxy resin, of polyester material and / or polyamide.
  • the material of the housing and the material for embedding the primary and the secondary windings form a one-piece, moisture and gas-tight, formed by injection molding block.
  • the housing is formed as a stackable cuboid. For example, a large number of series-circuit transformers can be stacked on top of one another and accommodated, for example, in a runway or taxiway recess.
  • the cuboids are advantageous outside at their corners by bead-shaped corner stiffeners reinforced, the cuboid a special mechanical Give strength.
  • the cuboid airport series circuit transformer molded on its longitudinal side, the cables having fixing cable connections, in particular gas and are formed moisture-tight. That's how it turns out here a particularly robust, gas- and moisture-proof, mechanically high loadable connection between the connection cables and the airport series circuit transformer according to the invention.
  • FIG 1 is used.
  • FIG 1 denotes the housing of dense, gas and chemical resistant Plastic.
  • 2 denotes an approximately trapezoidal Attachment on the top of the housing 1, 3 the Corner reinforcement of the housing 1 and 4 surface depressions in the housing 1.
  • housing 1 lead connecting cable 5, which in gas-tight, ends connected to the housing cable entries 6.
  • These cable entries 6 form a housing part and are sprayed together with the remaining parts of the block.
  • the Production of the entire block is in accordance with the asked requirements multi-stage working plastic injection molding machine possible.
  • the manufacture can also be up linked machines, e.g. partly by injection molding and partly by simple pouring. In all cases results in a previously unattainable robust and gas-tight as well as a solid low cost embodiment of the invention Series circuit transformer airport.

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  • Power Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)
  • Communication Cables (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Flughafen-Serienkreistransformator zur Stromversorgung von Feuern, Lichtern etc. auf Flughäfen, insbesondere von Unterflurfeuern auf Runways und Taxiways, mit zumindest einer Primär- und einer Sekundärwicklung aus isolierten Drähten, wobei die Primär- und die Sekundärwicklung in einem Gehäuse angeordnet sind.
Dem Vorstehenden entsprechende Transformatoren sind z.B. aus der Druckschrift "Isolating Transformers", Nr. A.06.110e der N.V. ADB S.A. bekannt. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Transformator noch sicherer und langlebiger auszubilden. Dabei soll eine kostengünstige Ausbildung erreicht werden.
Aus der Offenlegungsschrift DE 1 788 103 ist ein Hochspannungstransformator für die öffentliche Straßenbeleuchtung bekannt, der zum Eingraben unter Lichtmasten vorgesehen ist. Der Transformator weist einen Wicklungseinsatz mit einer Hochspannungsspule aus emailliertem Draht und einer Niederspannungsspule aus einem spulenbreiten Band von Elektrolyt-Aluminium auf, der unter mechanischem Druck im Vakuum mit Isoliermittel getränkt wird. Um diesen Wicklungseinsatz wird ein Mantel aus elektrisch isolierendem Material, wie Epoxydharz gegossen. Zuletzt wird im Vakuum um den ummantelten Wicklungseinsatz ein Gehäuse aus hartem Epoxydharz gegossen.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 025 951 A1 zeigt einen Einphasen-Transformator für die Installation auf Masten oder unmittelbar im Erdreich. Um eine senkrechte Achse angeordnete Wicklungen, die aus einer innenliegenden Unterspannungswicklung und einer radial weiter außen liegenden Oberspannungswicklung bestehen, sind mit Kunstharz umgossen und dadurch nach außen hin vollständig gekapselt. Dieser Kunstharzguss der Wicklungen ist auf zwei sich gegenüberliegenden Seiten zu achsparallelen Flanschen erweitert. Innerhalb der Wicklungen ist in dem Gießharzumguss ein zur Wicklungsachse paralleles, zentrisches, schachtähnliches Fenster ausgespart, in welches zwei symmetrisch zueinander angeordnete, O-förmige Wickelkerne aus Bandmaterial eingeschichtet sind. Jeder dieser Wickelkerne umschließt für sich allein die Wicklungen und liegt dabei zwischen den Flanschen. Durch Ausfüllen des Raumes über den Wickelkernen zwischen den Flanschen sind auch die Wickelkeme vollständig gekapselt und dadurch insbesondere auch vor Korrosionseinflüssen geschützt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die die Windungen der Wicklungen kapselnde Isolierung ergibt sich über die Kabelisolierung hinaus eine weitere Gas- und Feuchtigkeitssperre zwischen den Windungen der Wicklungen, zwischen den Wicklungen und nach außen. Dies erhöht vorteilhaft die Lebensdauer des Transformators und ergibt eine erhöhte Isolationssicherheit sowohl zwischen den einzelnen Windungen der Wicklungen als auch zwischen den Wicklungen.
Dadurch dass die Windungen der Primär- und der Sekundärwicklung in einer gasund feuchtigkeitsdichten Kunststoffspritzmasse durch gemeinsames Umspritzen eingebettet sind, ergibt sich eine besonders innige Verbindung der zusätzlichen Isolationsmasse mit der Drahtisolierung, die ein Diffundieren von Gasen und Feuchtigkeit zu den Drahtisolierungen mit Sicherheit verhindert. Die Kunststoffspritzmasse, die die Windungen der Wicklungen und die Wicklungen umhüllt, wird unter Druck in einer Form mit den Wicklungen verbunden und bildet vorteilhaft mit den Wicklungen einen homogenen Block, in dem auch jede einzelne Windung der Wicklungen gegeneinander und insbesondere gegenüber den Windungen der anderen Wicklung zuverlässig gasund feuchtigkeitsdicht isoliert ist.
Dadurch dass die Kunststoffspritzmasse von einer das Gehäuse bildenden, gas- und feuchtigkeitsdichten, mechanisch besonders widerstandsfähigen Spritzmasse umhüllt ist, ergibt sich eine dritte Isolation für das Material der Windungen, so dass eine bisher unerreicht gute Isolationswirkung sowie Gas- und Feuchtigkeitsschutzwirkung erreicht wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spritzmasse des Gehäuses gasdicht angeformte Kabelanschlussstutzen aufweist. So wird sehr vorteilhaft auch die kritische Stelle "Eintritt der Kabel in das Gehäuse" auf das Isolationsniveau der Wicklungen gebracht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die innere Kunststoffspritzmasse und die Gehäusespritzmasse aus thermoplastischem Material, vorzugsweise aus thermoplastischem Elastomer, z.B. Epoxydharz, aus Polyestermaterial und/oder Polyamid bestehen. Durch die ausschließliche Verwendung von thermoplastischem Material ist es sehr vorteilhaft möglich, den gesamten Flughafen-Serienkreistransformator in einem mehrstufigen Spritzvorgang herzustellen. So ergibt sich eine sowohl kostengünstige als auch die Isolationsanforderung besonders gut erfüllende Ausbildung des Flughafen-Serienkreistransformators. Die Auswahl des Isolationsmaterials erfolg dabei gemäß der jeweiligen Spezifikation und der zur Verfügung stehenden Spritztechnik. Dem Fachmann sind entsprechende Überlegungen geläufig.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Material des Gehäuses und das Material zur Einbettung der Primär- und der Sekundärwicklungen einen einstückigen, feuchtigkeits- und gasdichten, durch Spritzvorgänge gebildeten Block bilden. So ist eine besonders hohe Lebensdauer und mechanische Beanspruchbarkeit des erfindungsgemäßen Flughafen-Serienkreistransformators gegeben. Es ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass das Gehäuse als stapelbarer Quader ausgebildet ist. So kann auch eine Vielzahl von Serienkreistransformatoren aufeinander gestapelt und z.B. in einer Runway- oder Taxiwayvertiefung untergebracht werden.
Die stapelbaren, als gespritzte Blöcke ausgebildeten Quader der Flughafen-Serienkreistransformatoren weisen zumindest auf einer Seite des Gehäuses einen flachen Trapezkörper sowie auf der Gegenseite flache Vertiefungen auf. So ergibt sich eine besonders gute Stapelbarkeit der Quader. Die Quader sind vorteilhaft außen an ihren Ecken durch wulstförmige Eckversteifungen verstärkt, die dem Quader eine besondere mechanische Festigkeit verleihen.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der quaderförmige Flughafen-Serienkreistransformator an seiner Längsseite angespritzte, die Kabel fixierende Kabelanschlüsse aufweist, die insbesondere gasund feuchtigkeitsdicht ausgebildet sind. So ergibt sich auch hier eine besonders robuste, gas- und feuchtigkeitsdichte, mechanisch hoch belastbare Verbindung zwischen den Anschlusskabeln und dem erfindungsgemäßen Flughafen-Serienkreistransformator.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Zur Erläuterung der Erfindung dient FIG 1.
In FIG 1 bezeichnet 1 das Gehäuse aus dichtem, gas- und chemikalienresistentem Kunststoff. 2 bezeichnet einen etwa trapezförmigen Aufsatz auf der Oberseite des Gehäuses 1, 3 die Eckverstärkung des Gehäuses 1 und 4 Oberflächenvertiefungen im Gehäuse 1.
Durch die vorstehend geschilderte Gehäuseausbildung ist eine Stapelbarkeit der erfindungsgemäßen Transformatoren möglich, die sowohl im Erdreich als auch auf der Oberfläche ohne zusätzlichen Schutz eingesetzt werden können. Dies wird vorteilhaft durch die bisher unerreicht wasser- und gasdichte Ausführung mit dem das gesamte Innere des Transformatorblocks ausfüllenden Isolationsmaterial erreicht.
In das Gehäuse 1 führen Verbindungskabel 5, die in gasdichten, mit dem Gehäuse verbundenen Kabeleinführungen 6 enden. Diese Kabeleinführungen 6 bilden einen Gehäuseteil und werden zusammen mit den übrigen Teilen des Blocks gespritzt. Die Herstellung des gesamten Blocks ist in einer entsprechend den gestellten Anforderungen mehrstufig arbeitenden Kunststoffspritzgießmaschine möglich. Die Herstellung kann auch auf verketteten Maschinen erfolgen, z.B. teilweise durch Spritzgießen und teilweise durch einfaches Gießen. In allen Fällen ergibt sich eine sowohl bisher unerreicht robuste und gasdichte als auch solide kostengünstige Ausführung deserfindungsgemäßen Flughafen-Serienkreistransformators.

Claims (9)

  1. Flughafen-Serienkreistransformator zur Stromversorgung von Feuern, Lichtern etc. auf Flughäfen, insbesondere von Unterflurfeuern auf Runways und Taxiways, mit zumindest einer Primär- und einer Sekundärwicklung aus isolierten Drähten, wobei die Primär- und Sekundärwicklung in einem Gehäuse (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Primär- und die Sekundärwicklung außer der Drahtisolierung noch zumindest eine zusätzliche, insbesondere gasdichte, die Windungen der Wicklungen kapselnde Isolierung aufweisen, wobei die Windungen der Primär- und der Sekundärwicklung in einer gas- und feuchtigkeitsdichten Kunststoffspritzmasse durch gemeinsames Umspritzen eingebettet sind, und wobei die die Wicklungen einbettende Kunststoffspritzmasse von einer das Gehäuse (1) bildenden, gasdichten, mechanisch besonders widerstandfähigen Spritzmasse umhüllt wird.
  2. Flughafen-Serienkreistransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzmasse des Gehäuses (1) gasdichte, angeformte Kabelanschlussstutzen (6) aufweist.
  3. Flughafen-Serienkreistransformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kunststoffspritzmasse und die Gehäusespritzmasse aus thermoplastischem Material, vorzugsweise aus thermoplastischem Elastomer, z.B. Epoxydharz, aus Polyestermaterial und/oder Polyamid bestehen.
  4. Flughafen-Serienkreistransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Gehäuses (1) und das Material zur Einbettung der Primär- und der Sekundärwicklung einen einstückigen, feuchtigkeits- und gasdichten, durch Spritzvorgänge gebildeten Block bilden.
  5. Flughafen-Serienkreistransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) als stapelbarer Quader ausgebildet ist.
  6. Flughafen-Serienkreistransformator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einer Seite des Gehäuses (1) ein flacher Trapezkörper (2) angeordnet ist.
  7. Flughafen-Serienkreistransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er in seiner Längsseite angespritzte, gasdichte Kabelanschlüsse (6) aufweist, die Kabelenden (5) gasdicht aufnehmen.
  8. Flughafen-Serienkreistransformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) auf einer Seite flache Vertiefungen aufweist, die mit den Trapezkörpern (2) korrelieren.
  9. Flughafen-Serienkreistransformator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) wulstförmige Eckversteifungen (3) aufweist.
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