DE2361296A1

DE2361296A1 - ARRANGEMENT FOR DISTANCING THE RADIAL COOLING CHANNELS IN PIPE COILS FROM DISC COILS

Info

Publication number: DE2361296A1
Application number: DE19732361296
Authority: DE
Inventors: Alfred Gross; Klaus Janke; Gottfried Kuehn; Kurt Neumann; Otto Page; Hans-Jochen Dr Ing Rindfleisch; Joachim Dr Ing Schmidt; Helmut Scholl; Joachim Voss
Original assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Current assignee: Transformatorenwerk Karl Liebknecht VEB
Priority date: 1972-12-21
Filing date: 1973-12-08
Publication date: 1974-06-27
Also published as: DD102235A1

Description

Anordnung zur Distanzierung der radialen Suhlkanäle bei Röhrenwicklungen aus Scheibenspulen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur-Distanzierung der radialen Kühlkanäle bei Röhrenwicklungen aus Scheibenspulen, welohe direkt aus den Isolierzylinder oder auf eine geschlossene Unterlage aus Isoliermaterial gewickelt oder angeordnet sind. Arrangement for spacing the radial Suhl channels in tube windings from disc coils The invention relates to an arrangement for spacing the radial Cooling channels in tube windings from disc coils, which are directly from the insulating cylinder or wound or arranged on a closed pad made of insulating material are.

Es ist allgemein bekannt, am inneren Wicklungsumfang einer aus Scheibenspulen bestehenden Hochspannungswicklung für Transformatoren und Drosselspulen zur Befestigung der Distanzstücke, Zwischenlagen, Abstandsstücke und dergleichen, Kühlkanalleisten anzuordnen. Auf Grund der hohen elektrischen Belastung und der relativ geringen elektrischen Festigkeit des Isolieröls in dem an die inneren Spulenränder angrenzenden axialen Sühlkanal muß demzufolge der Hauptisolationsabstand unwirtschaftlich groß bemessen werden. Der Verzicht auf die den inneren Kühlkanal bildenen axialen Kühlkanalleisten bedingt jedoch, daß nach neuen Möglichkeiten zur Halterung und Fixierung der Distanzstücke gesucht werden muß, die allen Anforderungen, sowohl in technischer als auck-n ökonomischer Hinsicht, gerecht werden.It is well known to have a disk coil on the inner circumference of the winding existing high-voltage winding for transformers and reactors for fastening the spacers, intermediate layers, spacers and the like, cooling channel strips to arrange. Due to the high electrical load and the relatively low electrical strength of the insulating oil in the one adjacent to the inner coil edges axial Sühlkanal must consequently the main insulation distance uneconomically large be measured. The omission of the axial cooling channel strips that form the inner cooling channel However, requires that new ways to hold and fix the spacers must be sought that meet all requirements, both technical and economic Respect, be fair.

Es sind eine Vielzahl von Distanzstücken, Zwischenlagen, Abstandsstücken, Halterungen und dergleichen aus Isolierstoff bekannt, die in Wicklungen von Transformatoren.und Drosselspulen angeordnet sind und dazu dienen, axiale und radiale Kühlkan#äle zur Abführung der Stromwärme zu bilden, wobei axiale Kühlkanäle parallel zur Wicklungsachse verlaufen und radiale Kühlkanäle senkrecht zur Wicklungsachse verlaufen und durch die Einhaltung bestimmter Abstände zwischen den einzelnen Wickl-ungsscheiben gebildet werden.There are a variety of spacers, intermediate layers, spacers, Brackets and the like made of insulating material known, which are used in the windings of Transformatoren.und Choke coils are arranged and serve to axial and radial cooling channels To dissipate the heat of electricity, with axial cooling channels parallel run to the winding axis and radial cooling channels perpendicular to the winding axis run and by maintaining certain distances between the individual winding disks are formed.

So ist es z. B. bekannt, Distanzstücke der radialen Kühlkanäle mit Ausschnitten beliebigen Querschnitts zu versehen, in die die Distanzstücke der axialen Kühlkanäle mit entsprechend ausgebildeten Ansätzen fest eingesteckt sind, und gleichzeitig die Distanzstücke der axialen Xühlkanäle- mit vorstehenden Teilen ihrer Ansätze in Löcher- oder Ausnehmungen der nächsten Distanzstücke der axialen Kühlkanäle eingreifen (BRD-PS 938 496).So it is z. B. known, with spacers of the radial cooling channels To provide cutouts of any cross-section, in which the spacers of the axial Cooling channels with appropriately designed approaches are firmly inserted, and at the same time the spacers of the axial Xühlkanäle- with protruding parts of their approaches engage in holes or recesses of the next spacers of the axial cooling channels (BRD-PS 938 496).

Auch ist es bekannt, längs des Umfangs des Isolierzylinders Isolierstoffstreifen aufzubringen, die zur Aufnahme von streifenförmigen Isolierstofflaschen dienen und die unnittelbar auf die Isolierstoffstreifen aufgesetzten einzelnen Wicklungsspulen festhaltend umfassen (BRD-PS 1002 074).It is also known to have strips of insulating material along the circumference of the insulating cylinder to apply, which serve to accommodate strip-shaped insulating material flaps and the individual winding coils placed directly on the strips of insulating material include (BRD-PS 1002 074).

Es sind weiterhin Distanzstücke der radialen Kühlkanäle bekannt, die mit hochspannungsfestem, zur Kantenabschirmung beidseitig überstehendem Papier vollständig umschlungen sind, dessen Enden um einen oder.mehrere Leiter oder um ein Distanzstück des axialen Kühlkanals der benachbarten Scheibenspule geschlungen sind (Öst.-PS 258 405).There are also spacers of the radial cooling channels known that with high-voltage-resistant paper that protrudes on both sides for edge shielding are wrapped around one or more conductors or a spacer of the axial cooling channel of the adjacent disc coil are looped (Öst.-PS 258 405).

Allen bekannten, für eine Verwendung in Scheibenspulenicklungen ohne Kühlkanal am inneren Wicklungsdurchmesser geeigneten Zwischenlagen, Distanzstücke und dergleichen haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an.All known for use in disc coil windings without Cooling channel on the inner winding diameter suitable intermediate layers, spacers and the like, however, have a number of disadvantages.

So ist keine ausreichende mechanische Festigkeit der Halterung der Distanzstücke, insbesondere in radialer Richtung beim Pressen der Wicklung und bei Kuizschlußbela'stung, gegeben (Öst-PS 258 405; BRD-PS 1002 074). Auch ist kein sicherer Abschluß der Distanzstücke mit der innersten Windung der Spule infolge fehlenden Toleranzausgleichs zum Spuleninnendurchmesser hin vorhanden, wodurch ein hoher Aufwand an Anpaßarbeit bei der montage der Distanzstücke im Bereich der Spulenübergänge erforderlich wird, weil der axiale Kühlkanal in diesem Gebiet seinen Abstand zum Isolierzylinder in Umfangsrichtung der Wicklung verändert (BRD-PS 938 496). Außerdem fehlt eine zwangsläufige axiale Mittenübereinstimmung der Distanzstücke entsprechend der Teilung (Öst¢PS 258 405) sowie der Längenausgleich in axialer und radialer Richtung (BRD-PS 938 496, 1002 074 und Öst-,PS 258 405). Hinzu kommt noch ein hoher Fertigungsaufwand an der Wickelbank infolge komplizierter Einzelteilmontage.So there is insufficient mechanical strength of the bracket Spacers, especially in the radial direction Pressing the Winding and with Kuizschlussbela'stung, given (Öst-PS 258 405; BRD-PS 1002 074). There is also no secure termination of the spacers with the innermost turn of the Coil available due to lack of tolerance compensation towards the inner diameter of the coil, which means a lot of adjustment work when installing the spacers in the area the coil transitions is required because of the axial cooling channel in this area its distance to the insulating cylinder changed in the circumferential direction of the winding (BRD-PS 938 496). In addition, there is no inevitable axial center correspondence of the spacers according to the division (Öst ¢ PS 258 405) as well as the length compensation in axial and radial direction (BRD-PS 938 496, 1002 074 and Öst-, PS 258 405). Additionally a high manufacturing effort on the winding bench due to the complicated assembly of individual parts.

Die Erfindung erfüllt den Zweck, die elektrische Festigkeit der Hauptisolierung zur radial innen benachbarten Wicklung zu erhöhen und durch vorteilhafte Formgebung der erf orderlichen Distanzanordnung der radialen Kühlkanäle den Mechanisierungsgrad in der Vorfertigung zu heben sowie den Montageaufwand an der wickelband zu verringern.The invention fulfills the purpose of increasing the electrical strength of the main insulation to be increased to the radially adjacent winding and by advantageous shaping the required spacing of the radial cooling channels the degree of mechanization to raise in the prefabrication and to reduce the assembly effort on the wrapping tape.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Distanzierung der radialen Kühlkanäle zu finden, die es gestattet, die Scheibenspule direkt auf den Isolierzylinder zu wickeln bzw. auf eine geschlossene Unterlage aus Isoliermaterial anzuordnen, die eine ausreichende mechanische Festigkeit in bezug auf Halterung in radialer Richtung besitzt und die einen sicheren Abschluß mit der innersten und äußersten Windung und eine axiale ittenübereinstimmung mit den Distanzstücken der benachbarten Scheibenspule garantiert, wobei ein radialer und axialer Längenausgleich gewährleistet sein muß.The object of the invention is to provide an arrangement for distancing the to find radial cooling channels that allow the disc coil to be placed directly on the To wind insulating cylinder or on a closed pad made of insulating material to arrange that have sufficient mechanical strength in relation to the bracket in the radial direction and which has a secure connection with the innermost and outermost turn and an axial itten agreement with the spacers of the adjacent disc coil guaranteed, with a radial and axial length compensation must be guaranteed.

Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß mehrere Di- -stanzstücke eines radialen Kanals, die entweder massiv oder aus einzelnen Teilstücken axial zusammengesetzt sind in einem bestimmten Abstand an einem Ringsegment aus Isoliermäterial befestigt sind. Die Befestigung der Distanzstücke am Ringsegment erfolgt auf verschiedene Art und eise, entweder durch-Kleben, Eindrücken oder Verdübeln.According to the invention, this is achieved in that several di- punched pieces a radial channel, which is either massive or made up of individual sections axially are assembled at a certain distance on a ring segment made of insulating material are attached. The spacers are attached to the ring segment in different ways Kindly, either by gluing, pressing in or dowelling.

Die Befestigung der aus Ring0iment und Distanzstücke bestehenden Anordnung erfolgt an der Spule grundsätzlich außerhalb des Umfangsbereichs der Spulenübergänge, also in einem Bereich, in dem keine nennenswerte Veränderung der Strecke zwischen einer möglichen Befestigungsstelle der Anordnung und dem Spuleninnendurchmesser am Umfang auftreten. Dadurch wird erreicht, daß die Distanzstücke auch die innerste Bindung über den gesamten Umfang der Spule sicher und gleichmäßig abstützen. Der radiale Längenausgleich erfolgt durch abwechselnd von beiden Längsseiten her in die Einzelteile schräg eingearbeitete Schlitze, die über die Längsachse des Distansstückes hinausgehen und eine elastische Zusammendrückbarkeit gewährleisten, wobei die einzelnen Isolierstoffteile so aufeinandergeschichtet sind, daß sich die Schlitze benachbarter Teile kreuzen. Eine weitere Möglichkeit zur Erreichung eines radialen Längenausgleichs besteht darin, daß die massiven Distanzstücke in ihrer Länge in zwei Teile aufgeteilt sind, wobei das radial innen liegende Teil mit einem gezahnten Zapfen versehen ist und das Gegenstück eine gezahnte Aussparung besitzt, in die der Zapfen einrastet. Die Zahnung an den Längsseiten des Zapfens bzw. in der Aussparung ist sogeformt, daß die eine Zahnflanke tangential zur Wicklung und die andere Zahnflanke so verläuft, daß die Verlängerung der Zahnflanken zweier sich gegenüberliegender Zähne ein Dreieck bilden, dessen Spitze auf der Längsachse des Distanzstückes liegt und radial nach außen zeigt.The attachment of the arrangement consisting of the ring0iment and spacers occurs on the bobbin outside of the circumferential area of the bobbin transitions, so in an area in which there is no significant change in the distance between a possible fastening point of the arrangement and the inside diameter of the coil occur on the circumference. This ensures that the spacers are also the innermost Support the binding securely and evenly over the entire circumference of the spool. Of the radial length compensation takes place by alternating from both long sides in the individual parts inclined slits that extend over the longitudinal axis of the spacer go beyond and ensure elastic compressibility, with the individual Insulating parts are stacked so that the slots of adjacent Cross parts. Another way to achieve radial length compensation is that the massive spacers are divided in length into two parts are, the radially inner part is provided with a toothed pin and the counterpart has a toothed recess into which the pin engages. The teeth on the long sides of the pin or in the recess are so shaped that one tooth flank is tangential to the winding and the other tooth flank is so that the extension of the tooth flanks of two opposing teeth forms a triangle form, the tip of which lies on the longitudinal axis of the spacer and radially outside shows.

Ein axialer Längen-ausgleich ist mit hilfe von Ausgleichstücken aus Isolierstoff. zu erzielen, die an ihren Längsseiten zu spitzen Winkeln abgebogen sind und somit in Form einer Klammer die Distanzs-tücke. umfassen. Je nach Bedarf können diese Ausgleichsstücke unter Verwendung eines Klemmwerkzeuges in die Wicklung eingeschoben bzw.Axial length compensation is possible with the help of compensation pieces Insulating material. to achieve the bent on their long sides to acute angles and thus the gap in the form of a bracket. include. As required you can insert these compensating pieces into the winding using a clamping tool inserted or

aus der Wicklung herausgezogen werden.pulled out of the winding.

Die Ringsegmente können in verschiedenen Formen ausgeführt sein und sind dementsprechend in verschiedener Art und welse an der Spule befestigt. Das Ringsegment kann z. B.The ring segments can be designed in various shapes and are accordingly attached to the spool in different ways. That Ring segment can, for. B.

die Form eines Flachringes haben. In diesem Fall erfolgt die Befestigung der Anordnung an der-Spule zweckmäßigerweise in einem, z. B. dem. Innersten axialen Kanal.have the shape of a flat ring. In this case, the fastening takes place the arrangement on the coil expediently in a, z. B. the. Innermost axial Channel.

Die Befestigung erfolgt mit Hilfe von Isolierstoffdübeln, die in den Kanal eingeschlagen werden, wobei der AuBendurchmesser des Flachringsegments gleich dem Innendurchmesser des Kanals sein muß. Dadurch wird das-Flachringsegment gegen eine radiale Verschiebung nach außen gesichert. Gegen Verschiebung in Umfangsrichtung wird das Flachringsegment dadurch gesicher-t, daß mindestens zwei Isolierstoffdübel vorgesehen sind, die unmittelbar neben den Distanzstücken eingeschlagen werden, derart, daß die Isolierstoffdübel an sich gegenüberliegenden Seiten zweier unterschiedlicher' Distanzstücke- des gleichen Segments angeordnet sind. Dabei wird gleichzeitig eine axialeMiÜ-tenübereinstimmung axial benachtarter Distanzstücke erreicht, indem die Länge der Dübel größer ist als die Strecke, die durch die axiale Breite der Spule und die Höhe des radialen Kanals gebildet wird, so daß der Dübel in den axial benachbarten Kanal hineinragt.It is fastened with the help of insulating material dowels, which are inserted into the Channel can be driven in, the outer diameter of the flat ring segment being the same must be the inside diameter of the duct. This counteracts the flat ring segment a radial displacement to the outside secured. Against displacement in the circumferential direction the flat ring segment is secured by using at least two insulating material dowels are provided that are driven in directly next to the spacers, such that the insulating material dowels on opposite sides of two different ' Spacers of the same segment are arranged. At the same time a Axial MiÜ-th agreement of axially neighboring spacers is achieved by the Length of the dowel is greater than the distance covered by the axial width of the coil and the height of the radial channel is formed so that the dowel in the axially adjacent Canal protrudes.

Das Ringsegment kann auch in Form eines Winkelringes aus geführt sein. In diesem Falle erfolgt die Befestigung der aus Winkelringsegment und Distanzstücken bestehenden Anordnung dadurch, daß das Winkelringsegment zwischen Isolierzylibder und Spule eingespannt ist, dadurch gleichzeitig die gesamte Anordnung gegen radialeund periphere Verschiebung gesichert ist. Die axiale Mittenübereinstimmung axial benachbarter Distanzstücke wird wie beim Flachringsegment durch Einschlagen von Isolierstoffdübeln in einem der axialen Tnäle erreicht.The ring segment can also be made in the form of an angular ring. In this case, the fastening takes place the one from angled ring segment and spacers existing arrangement in that the angle ring segment between Isolierzylibder and coil is clamped, thereby the entire arrangement at the same time is secured against radial and peripheral displacement. The axial center correspondence Axially adjacent spacers are hammered in as with the flat ring segment achieved by insulating anchors in one of the axial tunnels.

Der Vorteil dieser Segmentausführung liegt clarin, daß der ;inkelring nicht nur zur mechanischen Halterung der Distanzstücke dient,~sondern darüber hinaus gleichzeitig eine zusätzliche Erhöhung der elektrischen Festigkeit der Hauptisolation zur radial innen benachbarten Spule erzielt.The advantage of this segment design is that the; inkelring serves not only to mechanically hold the spacers, but also beyond that at the same time an additional increase in the electrical strength of the main insulation achieved to the radially adjacent coil on the inside.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen jnordnng bietet weiterhin den Vorteil eines hohen Mechanisierungsgrades in der Vorfertigung sowie einer guten Ver@endbarkeit bein zwickeln der Spule auf der Vertikalwickelmaschine.The application of the jnordnng according to the invention also offers the Advantage of a high degree of mechanization in prefabrication and a good one Endability when tweaking the bobbin on the vertical winding machine.

Anhand zweier Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using two exemplary embodiments will.

In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1: eine Anordnung, bestehend aus Flachringsegment und angedübelten Distanzstücken, Fig. 2: die Anordnung in der Wicklung, Fig. 3: eine Anordnung, bestehend aus Winkelringsegment und angeklebten Distanzstücken, Fig. 4: die Anordnung in der Wicklung, Fig. 5: ein zweigeteiltes und gezahntes Distanzstück, In Fig. 1 ist eine Anordnung dargestellt, bei der die Distanzstücke 3 an einem Flachringsegment 2 mittels Isolierstoffdübel 4 4 befestigt sind.The drawings show: FIG. 1: an arrangement consisting of a flat ring segment and doweled spacers, Fig. 2: the arrangement in the winding, Fig. 3: an arrangement consisting of angled ring segment and glued spacers, Fig. 4: the arrangement in the winding, Fig. 5: a two-part and toothed spacer, In Fig. 1 an arrangement is shown in which the spacers 3 on a flat ring segment 2 are fastened by means of insulating dowels 4 4.

Das Distanzstück 3 ist aus mehreren mit Schlitzen 6 versehenen feilstücken zusammengesetzt, die so .aufeinandergeschichtet sind, daß sich die Schlitze Q benachbarter Teilstücke kreuzen.The spacer 3 is made up of several filing pieces provided with slots 6 composed, which are .laid on top of each other that the slots Q adjacent Cross sections.

Um eine axiale Mittenübereinstimmung zu erreichen und eine Verschiebung in Umfangsrichtung sowie eine radiale Verschiebung der Distanzstücke 3 zu verhindern, sind mindestens zwei Isolierstoffdübel 5 in den Sühlkanal 9 unmittelbar neben den Distanzstücken 3, an sich gegenüberliegenden Seiten verschiedener Distanzstücke 3, eingeschlagen.To achieve axial center alignment and a shift in the circumferential direction and to prevent radial displacement of the spacers 3, are at least two insulating material dowels 5 in the Sühlkanal 9 immediately next to the Spacers 3, on opposite sides of different spacers 3, struck.

Fig. 2 zeigt die Lage der aus mehreren Teilstücken geschichteten Distanzstücke 3 zwischen den einzelnen Scheibenspulen 7 und auf dem Isolierzylinder 1.Fig. 2 shows the position of the spacers layered from several sections 3 between the individual disc coils 7 and on the insulating cylinder 1.

Fig. 3 stellt eine Anordnung dar, bei der die aus einemStück gefertigten und mit Schlitzen 6 versehenen Distanzstücke 10 an einem Winkelringsegment 8 durch Klebung- befestigt sind.Figure 3 illustrates an arrangement in which the one-piece and spacers 10 provided with slots 6 on an angular ring segment 8 Bonding are attached.

Die Defestigung und damit die Sicherung der Anordnung gegen radiale und periphere Verschiebung erfolgt, wie aus Fig. 4 ersichtlich, dadurch, daß das Winkelringsegment 8 zwischen Isolierzylinder 1 und Scheibenspule 7 fest eingespannt ist.The defestation and thus the securing of the arrangement against radial and peripheral displacement takes place, as can be seen from Fig. 4, in that the Angular ring segment 8 firmly clamped between insulating cylinder 1 and disc coil 7 is.

Fig. 5 stellt ein in seiner Länge zweigeteiltes massives Distanzstück dar, dessen Teile entweder mit einer gezahnten Aussparung oder mit einem gezahnten Zapfen versehen sind, wodurch sich ein feinstufiger radialer Längenausgleich herstellen läßt. Sowohl die Längsseiten des Zapfens als auch der Aussparung besitzen unterschiedliche Länge, um eine sichere Auflage der windungen auf dem Distanzstück in jeder Lage zu erreichen.Fig. 5 shows a solid spacer divided in two along its length represents, the parts of which either with a toothed recess or with a toothed one Pins are provided, creating a finely graduated radial length compensation leaves. Both the long sides of the pin and the recess have different ones Length in order to ensure that the windings rest securely on the spacer in every position to reach.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for distancing the radial cooling channels in tube windings from disc coils, which are placed directly on the insulating cylinder or on a closed one Base wound or arranged from insulating material, characterized in that that several, either solid or composed of individual pieces spacers are attached at a certain distance to a ring segment made of insulating material; that the attachment of the ring segments with the attached spacers on the Winding generally takes place outside the circumferential area of the coil transitions; that the spacers with alternately worked obliquely from both long sides Slots are provided which go beyond the longitudinal axis and that for the axial Length compensation compensation pieces are provided in the fora of a bracket.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ring segment is designed as a flat ring segment.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the ring segment is designed as .iiniielringsegment.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the obliquely slotted sections of the spacers are stacked so that that the slots of adjacent parts cross.

5. Arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the massive spacer is divided in its length into two parts, each with a toothed pins or a toothed recess are provided.

6. Arrangement according to claim 1, 2, 4 and 5, characterized in that that the attachment and securing of the arrangement takes place in such a way that at least two Insulating dowel in the cooling channel immediately next to the spacers, in itself opposite sides of different spacers.

7. Arrangement according to claim 1, 3, 4 and 5, characterized in that that the fastening and securing of the arrangement takes place in such a way that the angle ring is firmly clamped between the insulating cylinder and the disc coil.

L e r s e i t e