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Anordnung zur Distanzierung der radialen Kühlkanäle bei Röhrenwicklungen
aus Scheibenspulen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Distanzierung der radialen
Kühlkanäle bei Röhrenwicklungen aus Scheibenspulen, welche direkt auf den Isolierzylinder
oder auf eine geschlossene Unterlage aus Isoliermaterial gewickelt oder angeordnet
sind.
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Bs ist allgemein bekannt, am inneren Wicklungsumfang einer aus Scheibenspulen
bestehenden Hochspannungswicklung für Transfrmatoren 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 lsolieröls in den an die inneren Spulenränder angrenwenden
axialen Kühlkanal muß demzufolge der Hauptisolationsabstand unwirtschaftlich groß
bemessen werden. tier Verzicht auf die den inneren Kühlkanalbildenden axialen Eühlkanalleisten
bedingt jedoch, daß nach neuen Möglich-keiten zur Halterung und Fixierung der Distanzstücke
gesucht werden muß, die allen Anforderungen, sowohl in technischer als auch in ökonomischer
Hinsicht, gerecht werden. Es sind eine Vielzahl von Distanzstücken, Zwischenlagen,
Abstandsstücke, Halterungen und dergleichen aus Isolierstoff bekannt, die in Wicklungen
von Transformatoren und Drosselspulen angeordnet sind und dazu dienen, axiale und
radiale Kühlkanäle
So ist keine ausreichende mechanische Festigkeit
der Halterung der Distanzstücke, insbesondere in radialer Richtung beim Pressen
der Wicklung und bei Kurzschlußbelastung, gegeben (Ost.-PS 258 405; BRD-RS 1002
074).
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such 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, eil der axiale Kühlkanal in diesem
Gebiet seinen Abstand zum Isolierzylinder in Umfangsrichtung der Wicklung verändert
(BRD-PS 938 496).
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werden fehlt eine zwangsläufig axiale Mittenübereinstimmung der Distanzstücke
entsprechend der Teilung (Öst-PS 258 405) sowie der Lä.nenausgleich in axialer und
radialer Richtung (BRD-PS 938 496, 1002 074 und Öst.-Ps 258 405).
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Hinzu kommt noch ein hoher Fertigungsaufwand an der Wickelbank infolge
komplizierter Einzelteilmontage.
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Die Erfindung erfüllt den Zweck, die elektrische Festigeit der Hauptisolierung
zur radial innen benachbarten Wicklung zu erhöhen und durch vorteilhafte Formgebung
der erforderlichen Distanzieranordnung der radialen Kühlkanäle und ihrer Halterung
den Mechanisierungsgrad in der Vorfertigung zu heben sowie den Montageaufwand an
der Wickelbank zu verringern.
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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 Lezug auf Halterung.
in radialer Richtung besitzt und die einen sicheren Abschluß mit der innersten und
äußersten
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 Wicklungsscheiben
gebildet werden.
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So ist es z. 3-. bekannt, Distanzstücke der radialen Eühlkanäle 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 Kühlkanäle mit vorstehenden Teilen ihrer Ansätze in
Löcher oder Ausnehmungen der nächsten Distanzstücke der axialen Kühlkanäle eingrvif-en
(BRD-PS 938 496).
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Auch ist es bekannt, längs des Umfangs des Isolierzylinders Isolierstoffstreifen
aufzubringen, die zur Aufnahme von streifenförmigen Isolierstoffla#schen dienen
und die unmittelbar auf die Isolierstoffstreifen aufgesetzten einzelnen tic-klungsspulen
festhaltend umfassen (BRD-PS 1002074).
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Es sind weiterhin Distanzstücke# der radialen .rühlkanäle bekannt,
die mit hochspannungsfestQm, zur Kantenabschirmung beidseitig überstehendem Papier
vollstandig unschlungen sind, dessen Enden um einen oder nehrere Leiter oder um
ein Distanzstück des axialen Kühlkanals -der benachbarten Scheibenspule geschlungen
sind (Österreich - PS 258 405).
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Allen bekannten, für eipe Verwendung in Scheibenspulenwicklungen ohne
Kühlkanal am inneren Wicklungsdurchmesser geeigneten Zwischenlagen, Distanzstücke
und dergleichen haften jedoch eine Reihe von Nachteilen an.
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windung und eine axiale Mittenübereinstimmung zwischen den radialen
Distanzstücken benachbarter Scheibenspulen garantiert, wobei ein radialer und axialer
Längenausgleich gewährleistet sein muß, Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst,
daß das Distanzstück eine an ihren Rändern gezahnte Aussparung besitzt und daß ein
Haltestück vorgesehen ist, welches z. B. in den ersten axialen Kühlkanal eingespannt
ist und an seinen Längsseiten eine Zahnung besitzt, mit der es in die gezahnte Aussparung
des Distanzstückes eingreift, so daß eine mechanisch feste, formschlüssige Verbindung
zustande kommt. Die Zahnung in der Aussparung des Distanzstückes bzw. an den Längsseiten
des Haltestücks ist so geformt, da in der Einbaulage der Anordnung die eine Zahnflanke
tangential zur Wicklung und die andere Zahnflanke so'verläuft, daß die Verlängerung
der Zahnflanken zweier sich im Ausschnitt gegenüberliegender Zähne ein Dreieck bilden,
dessen Spitze auf der Längsachse des Distanzstückes liegt und radial nach außen
zeigte Dadurch wird erreicht, daß das Distanzstück radial von außen nach innen über
das Haltestück geschoben werden kann, wodurch ein feinstufiger Toleranzausgleich
an der Strecke zwischen Befestigungssi11ü des Haltestücks und Innendurchmesser der
Wicklung zustande kommt. Dagegen entsteht eine mechanisch feste Halterung gegen
Verschiebekräfte, die von radial innen nach radial außen auf das Distanzstück wirken.
Das Haltestück-besitzt eine zu seiner Längsachse symmetrische, keilförmige Aussparung,
so daß es in seiner Breite leicht zusammengedrückt und so in die gezahnte Aussparung
des Distanzstückes eingeschoben werden kann. Dabei kann durch entsprechende Vermaßung
von Breite des Haltestückes und Breite der Aussparung des Distanzstückes erreicht
werden, daß die Zahnflanke des Haltestücks und des Pistansstückes federnd aneinandergedrückt
werden und eine sichere Verzahnung gewährleistet ist.
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Das Haltestück ist in seinem oberen Teil keilförmig ausgebildet, so
daß es in die keilförmige Aussparung des im axialen Kanal der benachbarten Spule
eingespannten Haltestückes hineinpaßt. Dadurch wird erreicht, daß die-periphere
Lagebestimmung des Distanzstückes nur einmal an der ersten Scheibenspule erfolgen
muß und dann entlang der Wicklung durch die ineinandergreifenden Haltestücke zwangsläufig
gegeben ist. Im Bereich der Spulenübergänge, also an Stellen, wo die axialen Kanäle
benachbarter Spulen nicht auf gleicher Höhe liegen, sind geteilte Haltestücke eingesetzt.
Diese greifen von beiden Seiten in unterschiedlicher radialer-Höhe in die gezahnte
Aussparung der Distanz-istücke ein, wodurch eine zwangsläugige periphere Lagebestimmung
der Anordnung, auch im Bereich -der Spulenübergänge, gewährleistet ist. Für den
axialen Längenausgleich sind Ausgleichstücke vorgesehen, die in Form einer Klammer
auf die Breitseite des Distanzstückes aufgesetzt sind und im montierten Zustand
der Wicklung an ihren abgewickelten Schenkeln mit Hilfe eines Klemmwerkzeuge eingesetzte
oder herausgezogen werden können. Um einen radialen Längenausgleich herzustellen,
sind in das Distanzstück abwechselnd von beiden Längsseiten her schräge-Schlitze
eingebracht die über die Längsachse des Distanzstückes hinausgehen und eine elastische
Zusammendrückbarkeit in- radialer Richtung gewährleisten.
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Eine andere Lösung für die Befestigung des Distanzstückes besteht
darin, daß ein zwischen zwei Windungen, z. B.
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zwischen erster und zweiten Windung eingespannter, in Richtung der
Wicklungsachse verlaufender-Isolierstoffstreifen vorgesehen ist, der in die Zahnung
des Distanzstückes einrastet. Die periphere Lagebestimmung der Anordnung erfolgt
einmalig an der ersten Scheibenspule und ist dann über die gesamte axiale Länge
der Wicklung durch den Isolierstoffstreifen gesichert.
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Eine weitere löglichkeit der Erreichung eines radialen Längenausgleichs
besteht darin, daß das Distanzstück in seiner Länge in z-'nei. Teile aufgeteilt
ist, wobei das in montierten Zustand der Anordnung radial innen liegende Teil mit
einem gezahnten Zapfen versehen ist und das andere Teil eine gezahnte Aussparung
besitzt, in die der Zapfen einrastet. Dadurch v1ird erreicht, daß das radial außenliegende
Teil mit seiner gezahnten Aussparung über den Zapfen des radial innen liegenden
Teils nach radial innen geschoben werden kann. Der besseren Nachgiebigkeit wegen
ist der Zanfen in der radialen Mitte mit einem Schlitz versehen. Um eine sichere
Auflage der @indungen auf dem Distanzstück in jeder Lage zu erreichen, ist es vorteilhaft,
daß die Längsseiten sowohl des Zapfens als auch der Aussparung unterschiedliche
Länge besitzen.
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Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß eine
feinstufige Ausgleichmöglichkeit der Toleranzen zwischen Befestigungsstelle der
Anordnung und Innendurchmesser der Wicklung vorhanden ist. ;ieitere Vorteile sind
die leichte Montierbarkeit und die hohe Abreißfestigkeit der Anordnung.
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An-Hand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert
werden.
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In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1: ein geschlitztes Distanzstück, Fig.
2: ein zweigeteiltes Distanzstück, Fig. 3a:die Vorderansicht eines Haltestücks,
Fig. 3b:die Draufsicht eines Haltestücks, Fig. 4 :die Anordnung in der wicklung
in radialer Ansicht.
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In Fig. 4 ist dargestellt, wie die Distanz- und Maltestücke in der
wicklung angeordnet sind.
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Die Haltestücke 2 greifen in den unteren axialen Kühlkanal ein und
halten mittels Verzahnung die zwischen den einzelnen Scheibenspulen 3 angeordneten
und die radialen Kühlkanäle 4 bildenden Distanzstücke 1.