Isoliermaterial für Hochspannungsgeräte oder dergl.

Abstract

 Flächiges Isoliermaterial für Hochspannungsgeräte oder dergleichen, mit durch erhabene Abschnitte (16) gebildeten, in einer ersten (Längs-)Richtung verlaufenden Längs-Kühlkanälen, verwendbar zum Auf-Abstand-Halten insbesondere der stromführenden Teile gegenüber dem tragenden Kern von Hochspannungsgeräten oder dergleichen, wobei die Längskanäle (18) mittels durch in der Längsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordnete Unterbrechungen der erhabenen Abschnitte gebildeter, an einer zweiten (Quer-)Richtung verlaufender Querverbindungen (20) miteinander verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein flächiges Isoliermaterial für Hochs^pannungsgeräte oder dergl. mit durch erhabene Abschnitte gebildeten, in einer ersten (Längs-)Richtung verlaufenden Längs-Kühlkanälen, verwendbar zum Auf-Abstand-Halten insbesondere der stromführenden Teile gegenüber dem tragenden Kern von Hochspannungsgeräten oder dergl.

[0002] Derartige flächige Isoliermaterialien mit Längs- oder Axialkanälen dienen zur Isolierung elektrischer Hochspannungsgeräte oder dergl., also insbesondere zur Isolierung von Transformatoren, Drosselspulen und Wandlem, wobei beispielsweise bei einem Transformator zwischen dem Transformatorkern und den aufgewickelten Transformatorwicklungen ein Raum freigehalten werden soll, den zur Kühlung des Transformators eine Kühlflüssigkeit in Längsrichtung durchströmt.

[0003] Bei den bekannten Isoliermaterialien der genannten Art geschieht dies beispielsweise dadurch, daß ein wellenartig verformter Preßspan, dessen Wellenform durch Einprägen von trapez- oder sinusförmigen Querrillen hergestellt wurde, verwendet wird. Es ist auch bekannt, sogenannte Leistenbänder zu verwenden, bei denen durch Aufkleben von in Längsrichtung ausgerichteten und in Quer-oder Tangentialrichtung des Transformators mit Abstand an geordneten Preßspan- oder Holzleisten auf einen isolierenden Preßspan- oder Papierträger Kühlkanäle gebildet sind. Ebenfalls ist es bekannt, Preßspanleisten unmittelbar auf den Tragzylinder für die Wicklungen, also beispielsweise den Transformatorkern, zu leinen oder aber nach der Montage von Einzelspulen Preßspanleisten zwischen Tragzylinder und Wicklungen einzuschieben. Das Kühlmittel, insbesondere Kühlöl kann dann zwischen den Leisten oder durch die Querrillen lediglich in Längs- oder Axialrichtung fließen und dabei die beim Betrieb des elektrischen Hochspannungsgeräts entstehende Wärme abführen. Hierdurch wird in nachteiliger Weise keine optimale Kühlung der elektrischen Hochspannungsgeräte erreicht, da das zur Kühlung benötigte öl zwangsweise ausschließlich axial durch die einzelnen Längskanläe geführt werden kann. Hieraus resultieren eine verhältnismäßig hohe Strömungsgeschwindigkeit und damit eine nur kurze Kontaktzeit des Kühlöles mit den zu kühlenden Flächen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ein Isoliermaterial zu schaffen, bei dem eine verbesserte Wärmeabführung erreicht wird.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem flächigen Isoliermaterial der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Längskanäle mittels durch in der Längsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordnete Unterbrechungen der erhabenen Abschnitte gebildeter, in einer zweiten (Quer-)Richtung verlaufender Querverbindungen miteinander verbunden sind.

[0006] Bei der Erfindung wird also mit anderen Worten eine verbesserte Wärmeabführung dadurch erreicht, daß die Möglichkeit eines Querausgleiches benachbarter ölströme besteht. Hierdurch kann sich das öl beim Hindurchströmen besser verteilen, indem es durch die Querverbindungen zwischen den Längskanälen fließt.Bezogen auf eine vorgesehene Längsabmessung des Isoliermaterials ergibt sich auch eine gerringere Längs-Strömungsgeschwindigkeit des öles, woraus ein verlängerter, die Wärmeabführung fördernder Kontakt mit den zu kühlenden Flächen resultiert.

[0007] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die erhabenen Abschnitte in Querrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß auch bei starken auftretenden Kräften, die sich beispielsweise beim Betrieb eines Transformators ergeben, keine Abschnürung der Ölkanäle durch die radialen Wicklungen auftritt.

[0008] Eine andere bevorzugte Ausfiihrungsform sieht vor, daß die einzeln stehenden, erhabenen Abschnitte unter Freilassung von als Längskanäle und Querverbindungen dienenden Zwischenräumen durch Materialausprägung gebildet sind, wobei diese Ausführungsform insbesondere dann günstig ist, wenn als Isoliermaterial Preßspan verwendet wird.

[0009] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die erhabenen Abschnitte Kalotten sind, wobei diese erhabenen Abschnitte mit rückseitigen Vertiefungen durch Warm- oder Kaltprägen mittels Matrize und Patrize hergestellt werden.

[0010] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen flächigen Isoliermaterials bei Verwendung als Transformatorisolierung in der Seitenansicht; und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II - II von Fig. 1.

[0011] In der Zeichnung ist ein Stück eines erfindungsgemäßen Isoliermaterials 10 aus Preßspan als Isolierung eines Transformators um einen Transformatorkern 12 gelegt. Im oberen Teil der Fig. 1 sind um das Isoliermaterial 10 gewickelte Transformatorwicklungen 14 angedeutet.

[0012] Das Tsoliermaterial 10 ist mit eingeprägten, erhabenen Abschnitten 16 in Form von Kalotten versehen. Die Erhebungen der Kalotten 16 sind zum Transformatorkern 12, also nach innen, gerichtet. Die Kalotten 16 sind dabei in Längs- oder Axialrichtung des Transformatorkerns 12 miteinander ausgerichtet, jedoch in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Derart befindet sich neben jeder Kalotte 16 einer Längsreihe ein freier Durchgang in der benachbarten Kalotten-Längsreihe, bevor in der übernächsten Kalotten-Längsreihe wieder eine Kalotte 16 auf gleicher Höhe wie in der ersten Kalotten-Längsreihe folgt. Die einzelnen Kalotten 16 liegen fest gegen den Transformatorkern an und halten so die restlichen Teile des Isoliermaterials 10 vom Transformatorkern 12 auf Abstand. Derart sind auf der Innenseite des Isoliermaterials 10 zwischen Isoliermaterial 10 und Transformatorkern 12 Längskanäle 18 als Kühlkanäle für eine Kühlflüssigkeit gebildet, die durch Querverbindungen 20 jeweils miteinander verbunden sind.

[0013] Beim Betrieb des Transformators wird zwischen Transformatorkern 12 und Isoliermaterial 10 eine Kühlflüssigkeit, beispielsweise öl, in Längs- bzw. Axialrichtung des Transformators hindurchgeschickt, so daß sich eine ölströmung 22 durch die Längskanäle 18 bildet. Das strömende Öl wird entlang der Kalotten 16 aus der Längs-ölströmung 22 zur Seite hin abgelenkt, so daß sich tangentiale Strömungsanteile 24 ausbilden, wobei insbesondere strömendes Öl aus einem Längskanal 18 in die benachbarten Längskanäle treten kann. Hierdurch wird eine wesentlich verbesserte Kühlwirkung erreicht.

[0014] Die dargestellte Transformator-Isolierung 10 besteht aus Preßspan, in den die Kalotten 16 eingepreßt sind. Die Kalotten 16 haben in Längsrichtung einen Mittelpunktsabstand von 50 mm. Ebenfalls sind benachbarte Kalotten-Längsreihen von Mittellinie zu Mittellinie der Kalotten-Längsreihen 50 mm entfernt angeordnet. Kalotten 16 benachbarter Reihen sind in Längsrichtung jeweils um 25 mm zueinander versetzt angeordnet. Der Krümmungsradius der Kalotten 16 beträgt 30 mm, die Kalotten selbst haben einen Durchmesser von ebenfalls etwa 30 mm, so daß sich eine "Kalottenhöhe von etwa 4 mm ergibt. Die verwendete Preßspanplatte weist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dicke von 0,8 mm auf.

[0015] Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung, sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Ansprüche

1. Flächiges Isoliermaterial für Hochspannungsgeräte oder dergl. mit durch erhabene Abschnitte gebildeten, in einer ersten (Längs-) Richtung verlaufenden Längs-Kühlkanälen, verwendbar zum Auf-Abstand-Halten insbesondere der stromführenden Teile gegenüber dem tragenden Kern von Hochspannungsgeräten oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanäle (18) mittels durch in der Längsrichtung mit gegenseitigem Abstand angeordnete Unterbrechungen der erhabenen Abschnitte (16) gebildeter,'an einer zweiten (Quer-) Richtung verlaufender Querverbindungen (20) miteinander verbunden sind.

2. Isoliermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) in Querrichtung zueinander versetzt angeordnet sind.

3. Isoliermntorial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) lediglich auf einer Seite der Materialebene angeordnet sind.

4. Isoliermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) beidseitig der Materialebene angeordnet sind.

5. Isoliermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzeln stehenden, erhabenen Abschnitte (16) unter Freilassung von als Längskanäle (18) und Querverbindungen (20) dienenden Zwischenräumen durch Materialausprägung gebildet sind.

6. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem ebenen, flächigen Isolierstoff separate erhabene Distanzhalter aus Isoliermaterial als erhabene Abschnitte (16) vereinzelt stehend angeordnet sind.

7. Isoliermaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial insgesamt bzw. der Isolierstoff aus Vulkanfiber besteht.

8. Isoliermaterial nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial bzw. der Isolierstoff aus Preßspan besteht.

9. Isoliermaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff aus Papier besteht.

10. Isoliermaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierstoff aus Kunststoff-Folie besteht.

11. Isoliermaterial nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 8 bis 10 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhalter aus Preßspan bestehen und auf den Isolierstoff aufgeklebt sind.

12. Isoliermaterial nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 8 bis 10 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhalter aus Kunststoff bestehen.

13. Isoliermaterial nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhalter auf den Isolierstoff aufgeklebt sind.

14. Isoliermaterial nach Anspruch 6 und 7 oder einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhalter mit dem Isolierstoff verschweißt sind.

15. Isoliermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) eine runde Basisfläche aufweisen.

16. Isoliermaterial nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte Kalotten (16) sind.

17. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sind.

18. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) Kegelstumpfform aufweisen.

19. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (14) eine vieleckige Basisfläche aufweisen.

20. Isoliermaterial nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine trapezförmige Basisfläche der erhabenen Abschnitte (14).

21. Isoliermaterial nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine in Längsrichtung gestreckte Basisfläche der erhabenen Abschnitte (16).

22. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) im wesentlichen senkrechte Seitenwände aufweisen.

23. Isoliermaterial nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erhabenen Abschnitte (16) Pyramidenstumpfform aufweisen.

Zeichnung