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(11) |
EP 2 255 366 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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25.04.2012 Patentblatt 2012/17 |
| (22) |
Anmeldetag: 17.02.2009 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2009/001095 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2009/103481 (27.08.2009 Gazette 2009/35) |
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| (54) |
ZWEI- ODER MEHRPHASIGER TRANSFORMATOR
TWO- OR MULTIPHASE TRANSFORMER
TRANSFORMATEUR BIPHASÉ OU POLYIPHASÉ
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO
PL PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
22.02.2008 DE 102008010548
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.12.2010 Patentblatt 2010/48 |
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Patentinhaber: ABB Technology AG |
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8050 Zürich (CH) |
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Erfinder: |
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- ZILLMANN, Karl-Heinz
34431 Marsberg (DE)
- MÖNIG, Wolfgang
59929 Brilon (DE)
- WEBER, Benjamin
59955 Witterberg (DE)
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Vertreter: Partner, Lothar |
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ABB AG
GF IP
Wallstadter Straße 59 68526 Ladenburg 68526 Ladenburg (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 936 637 DE-A1- 2 934 719 US-A- 5 534 839
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DE-A1- 2 623 156 DE-A1- 19 915 866 US-B1- 6 404 316
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen zwei- oder mehrphasigen Transformator gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
[0002] Die Erfindung betrifft insbesondere Trockentransformatoren oder Gießharz / Resibloc-Transformatoren
mit entsprechenden Spulenabstützungen. Diese Spulenabstützungen bestehen üblicherweise
aus Kunststoff, die unterhalb und/oder auch oberhalb der Spule angeordnet sind. Sie
haben in der Hauptsache die Aufgabe, das Gewicht der Spule zu tragen; darüber hinaus
sind auch Maßnahmen zu treffen, um eine Kriechwegverlängerung zu erzeugen, was durch
zwischen Einzelteile der Spulenabstützungen eingeklebte Platten erreicht wird.
Aus dem Dokument DE 2934719 ist auch ein Gießharztransformator mit einem isolierenden Trageblock bekannt. Letzterer
weist einen zylindrischen Mantel mit äußeren Rippen auf, in welchem eine Vielzahl
von elektrisch miteinander verbundenen Kondensatorelementen und eine entsprechende
Anzahl von elektrisch leitenden Abschimplatten abwechselnd übereinander angeordnet
sind.
[0003] Insbesondere dann, wenn ein langer Kriechweg erforderlich ist, kann es notwendig
sein, dass eine einzelne Spulenabstützung oder ein Spulenabstützblock zur Erzielung
der Kriechwegverlängerung aus vielen Einzelteilen zusammengeklebt werden muss.
[0004] Dies ist für die Herstellung von Transformatoren aus Kostengründen nachteilig.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Transformator zu schaffen, bei dem die Spule
durch möglichst wenige Abstützblöcke abgestützt wird, wobei die Erzeugung eines ausreichend
langen Kriechweges vereinfacht ist.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Bekanntlich
also können auf jeder Lagerfläche wenigstens zwei Abstützblöcke für jede Spule aufgesetzt
werden, die auf der spulenseitigen Tragfläche mit elastischen Ausgleichselementen
belegt sind und an ihren senkrecht zur Tragfläche verlaufenden Längsseitenflächen
wenigstens eine den Kriechweg verlängernde Leiste aufweisen, die in Längsrichtung
und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes verlaufen.
[0007] Damit wird ein Abstützblock vorgeschlagen, der zum Beispiel in einem sogenannten
Pultrusionsverfahren hergestellt werden kann und bei dem aufgrund der Formwahl eine
Kriechwegverlängerung an den Längsseitenflächen der Abstützblöcke von vorne herein
vorgesehen ist.
[0008] Es kann wenigstens ein Abstützblock an seinen Stirnflächen wenigstens einen in Richtung
der Tragfläche und parallel dazu eingebrachten Schlitz aufweisen, der beziehungsweise
die ebenfalls zur Verlängerung der Kriechweg oder -strecke dient beziehungsweise dienen.
[0009] In besonders vorteilhafter Weise kann der wenigstens eine Schlitz außerhalb des Bereiches
der Leisten angebracht sein.
[0010] Es kann wenigstens einer der Abstützblöcke hohl ausgebildet sein. Hierdurch wird
eine Reduzierung der Menge des erforderlichen Isoliermaterials erreicht; der Abstützblock
wird dadurch leichter und aufgrund des inneren Hohlraumes sind auch Spannungsrisse
beim Aushärten vermieden.
[0011] Der wenigstens eine hohle Abstützblock kann wenigstens zwei, vorzugsweise drei Leisten
aufweisen, entsprechend der erforderlichen Länge des Kriechweges.
[0012] Zur Herstellung eines Abstützblockes wird der im Pultrusionsverfahren hergestellte
Strang gekürzt, wobei der Abstützblock an der gewünschten Länge einfach von einem
langen Profil abgelängt wird.
[0013] Bei Übereinanderstapeln mehrerer Abstützblöcke, insbesondere zweier Abstützblöcke,
weist erfindungsgemäß der eine Abstützblock an der Berührungsebene einen leistenartigen
Vorsprung und der andere eine daran angepasste Vertiefung aufweisen, welche in Längsrichtung
verlaufen, wobei in die Vertiefung der Vorsprung hineinpasst, so dass beide Abstützblöcke
durch den Vorsprung und die Vertiefung ähnlich wie Nut und Feder gegeneinander geführt
sind.
[0014] Die Höhe der Abstützblöcke kann unterschiedlich sein; beispielsweise kann ein Profil
mit geringerer Höhe verwendet werden, wodurch die Höhe der zusammengesetzten Abstützblöcke
an die Bedürfnisse angepasst werden kann. Zum Ausgleich von Unebenheiten der Spulen
kann zwischen Spule und Abstützblock darüber hinaus auch ein Streifen integriert werden,
der aus elastischem Material bestehen kann, insbesondere aus einem Silikongummi.
[0015] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sind den weiteren Unteransprüchen
zu entnehmen.
[0016] Anhand der Zeichnung, in der einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen
und weitere Vorteile näher erläutert und beschrieben werden.
[0017] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Schnittansicht gemäß Schnittlinie I-I der Fig. 2,
- Fig. 2
- eine Schnittansicht entsprechend Schnittlinie II-II der Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Schnittansicht ähnlich der der Fig. 1 mit zwei Abstützblöcken,
- Fig. 4
- eine weitere Ausführungsform eines Abstützblockes, in perspektivischer Darstellung,
und
- Fig. 5
- eine Ansicht eines Abstützblockes zur Höhenanpassung, ähnlich der Fig. 4.
[0018] Es sei Bezug genommen auf die Fig. 1.
[0019] Auf einem Boden NN sind zwei Doppel-T-Träger 10 und 11 vorgesehen und aufgelagert,
wobei auf den dem Boden entgegengesetzten Flächen 14 der oberen Querstege 12, 13 der
Doppel-T-Träger 10, 11 unter Zwischenfügung von Abstützblöcken 15 und 16 eine Spule
17 aufgelagert ist.
[0020] Der Abstützblock 15 ist in der Fig. 4 näher dargestellt.
[0021] Der Abstützblock 15 besitzt im Querschnitt senkrecht zu seiner Längserstreckung etwa
eine Rechteckform mit einer bestimmten Höhe H und einer Breite B, von denen die Breite
B kleiner ist als die Höhe H. Der Abstützblock 15 besitzt einen inneren Hohlraum 18,
wodurch eine Gewichtsreduzierung und eine Materialreduzierung erzeugt ist. Am Abstützblock
15 sind eine obere Auflagefläche 19 und eine untere Auflagefläche 20, deren Breite
B beträgt, vorgesehen; die Länge des Abstützblockes 15 ist abhängig von der Größe
der Spule 17. In den Auflageflächen 19 und 20 befinden sich Nuten 21 und 22, wobei
in der in Fig. 4 gezeigten Darstellung in die Nut 21 ein Zentrierprofil 23 eingelegt
ist, welches dazu dient, einen Verdrehschutz zwischen zwei übereinander angeordneten
Abstützblöcken 24
1 beziehungsweise 24
2 zu erzeugen, siehe Fig. 3. Die Abstützblöcke 24
1 und 24
2 der Fig. 3 unterscheiden sich von dem Abstützblock 15 gemäß Fig. 4 darin, dass ein
Hohlraum 18 nicht vorhanden ist.
[0022] Auf den senkrecht zu den Auflage- oder Tragflächen 19 und 20 befindlichen Seitenflächen
25 und 26 sind nach außen vorspringende und in Längsrichtung des Abstützblockes 15
verlaufende Leisten 27 und 28 vorgesehen, welche nach außen von den Seitenflächen
25 und 26 in entgegengesetzte Richtung vorspringen, wodurch eine Kriechstreckenverlängerung
zwischen der Spule 17 und den Doppel-T-Trägern 10, 11 auf beiden Seitenflächen erzeugt
ist. Die entsprechenden Leisten der Abstützblöcke 24
1 und 24
2 sind dort nicht mit Bezugsziffern versehen.
[0023] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass an den Stirnflächen 30 zumindest des Abstützblockes
15 Schlitze 31 und 32 vorgesehen sind, welche sich außerhalb des Bereiches der Leisten
befinden und mit denen eine Kriechstreckenverlängerung im Bereich der Stirnfläche
30 erzeugt wird.
[0024] Die Fig. 1 zeigt außer dem Abstützblock 15 zwei Abstützblöcke 16
1 und 16
2, die in Fig. 5 dargestellt sind. Sie besitzen eine Breite B, die der Breite der Abstützblöcke
15 entspricht, und eine Höhe h, die geringer, in bestimmten Fällen deutlich geringer
ist als die Höhe H der Abstützblöcke. Mit diesen Abstützblöcken 16
1 und 16
2 wird eine Anpassung der Abstützblöcke an den Abstand beziehungsweise die Distanz
der Spule von der Auflagefläche 14 der Träger 10, 11 eingestellt. Die Auflageblöcke
16
1, 16
2, die als Ausgleichsstücke bezeichnet werden können, besitzen auf der oberen Seite
(in der Zeichnung) einen Vorsprung 33 und auf der unteren Seite eine in Längsrichtung
verlaufende, parallel zum Vorsprung 33 verlaufende Vertiefung 34, die der Vertiefung
22 entspricht; der Vorsprung 33 ist so bemessen, dass er in die entsprechende Vertiefung
22 eines über das Ausgleichsstück 16 aufgesetzten weiteren Abstützblock eingreifen
kann, wie in Fig. 1 dargestellt.
[0025] Zwischen dem Abstützblock 15 und der Spule 17 ist ein Streifen 35 aus elastischem
Material in die dort vorhandene Nut oder Vertiefung 21 (siehe Fig. 4) eingelegt, vorzugsweise
ein Streifen aus einem Silikongummimaterial, mit dem eventuelle Unebenheiten der unteren
Seite der Spule 17 ausgeglichen werden können. Der Streifen 35 kann die gleichen Abmessungen
haben wie das Zentrierprofil 23.
[0026] Selbstverständlich können entsprechende flache Ausgleichsmaterialien auch zwischen
die einzelnen Abstützblöcke 15 beziehungsweise Ausgleichsstücke 16
1, 16
2 eingelegt werden. Die Zentrierprofile 23 können dabei in die Vertiefung 21 eingeklebt
sein. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, können zwischen dem unteren Abstützblock
24
2 und der Auflagefläche 14 des Trägers 10 beziehungsweise 11 zwei Platten 37 eingelegt
sein, die als Ausgleichsplatten dienen. Selbstverständlich können auch mehr als zwei
Ausgleichsplatten oder lediglich nur eine vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste
[0027]
- 10
- Doppel-T-Träger
- 11
- Doppel-T-Träger
- 12
- Quersteg
- 13
- Quersteg
- 14
- Fläche
- 15
- Abstützblock
- 16
- Abstützblock
- 161
- Abstützblock
- 162
- Abstützblock
- 17
- Spule
- 18
- Hohlraum
- 19
- obere Auflagefläche
- 20
- untere Auflagefläche
- 21
- Nut
- 22
- Nut
- 23
- Zentrierprofil
- 241
- Abstützblock
- 242
- Abstützblock
- 25
- Seitenfläche
- 26
- Seitenfläche
- 27
- Leiste
- 28
- Leiste
- 30
- Stirnfläche
- 31
- Schlitz
- 32
- Schlitz
- 33
- Vorsprung
- 34
- Vertiefung
- 35
- Streifen
1. Zwei- oder mehrphasiger Transformator mit einem einen Steg und wenigstens zwei Schenkel
aufweisenden Joch, über welche Schenkel je eine Spule (17) gesetzt ist, und mit wenigstens
einem Träger (10, 11), an dem der Steg fixiert ist und der Lagerflächen (14) für die
Spulen aufweist, wobei auf jeder Lagerfläche (14) wenigstens zwei Abstützblöcke (15,
16) für jede Spule aufgesetzt sind, die auf der spulenseitigen Tragfläche (19) mit
elastischen Ausgleichselementen (35) belegt sind und die an ihren senkrecht zur Tragfläche
(19) verlaufenden Längsseitenflächen (25, 26) wenigstens eine den Kriechweg verlängernde
Leiste (27, 28), die in Längsrichtung und parallel zur Tragfläche des Abstützblockes
verläuft, aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweils wenigstent zwei ubereinander gesterpelten Abstützblöcke (15, 16) an der
Berührungsebene der beiden der eine einen Vorsprung (33) und der andere eine daran
angepasste Vertiefung (34) aufweist, die in Längsrichtung verlaufen, wobei der Vorsprung
(33) in die Vertiefung (34) hineinpasst, so dass beide Abstützblöcke durch den Vorsprung
und die Vertiefung ähnlich wie Nut und Feder gegeneinander geführt sind.
2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützblock (15, 16) an seinen Stirnflächen wenigstens einen in Richtung
der Tragfläche und parallel dazu eingebrachten Schlitz (31, 32) aufweist, die ebenfalls
zur Erhöhung der Kriechstrecke dienen.
3. Transformator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Schlitz (31, 32) außerhalb des Bereiches der Leisten (27, 28)
eingebracht ist.
4. Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abstützblock (15) hohl ist.
5. Transformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hohle Abstützblock (15) wenigstens zwei, vorzugsweise drei Leisten
(27, 28) auf jeder Längsseitenfläche (25, 26) aufweist.
6. Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Nut und Feder an den Berührungsebenen zweier übereinander gesetzter
Abstützblöcke jeweils eine Vertiefung (21, 22) vorgesehen ist, in die ein Zwischenelement
(23) eingesetzt, vorzugsweise eingeklebt ist.
7. Transformator nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Spule und dem Abstützblock beziehungsweise den Abstützblöcken, auf der
die Spulen unmittelbar aufstehen, zum Ausgleich von Unebenheiten der Spulen eine Zwischenschicht
(35) aus einem gummielastischen Material vorgesehen ist, insbesondere eine Zwischenschicht
aus einem Silikongummi.
8. Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenschicht (35) und deren Abmessungen etwa denen der Zwischenelemente (23)
entspricht, so dass die Zwischenschicht (35) in eine Vertiefung (21) einlegbar ist.
1. Two- or multiphase transformer having a yoke which has a web and at least two limbs,
over each of which limbs a coil (17) is placed, and having at least one mount (10,
11), to which the web is fixed and which has bearing surfaces (14) for the coils,
wherein at least two supporting blocks (15, 16) for each coil are placed on each bearing
surface (14), which have elastic compensation elements (35) fitted to the coil-side
mounting surface (19), and which, on their longitudinal side surfaces (25, 26) which
run at right angles to the mounting surface (19), have at least one strip (27, 28)
which lengthens the creepage distance, which strip (27, 28) runs in the longitudinal
direction and parallel to the mounting surface of the supporting block, characterized in that each of the at least two supporting blocks (15, 16) which are stacked one on top
of the other, one of the two has a projection (33) on the contact plane and the other
has a depression (34) matched to it, which projection (33) and depression (34) run
in the longitudinal direction, wherein the projection (33) fits into the depression
(34) such that the two supporting blocks are guided with respect to one another by
the projection and the depression, in a similar manner to a tongue and groove.
2. Transformer according to Claim 1, characterized in that at least one supporting block (15, 16) has at least one slot (31, 32) on its end
surfaces, which slots (31, 32) are introduced in the direction of the mounting surface
and parallel to it and are likewise used to increase the creepage distance.
3. Transformer according to Claim 2, characterized in that the at least one slot (31, 32) is introduced outside the area of the strips (27,
28).
4. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that at least one supporting block (15) is hollow.
5. Transformer according to Claim 4, characterized in that the at least one hollow supporting block (15) has at least two, and preferably three,
strips (27, 28) on each longitudinal side surface (25, 26).
6. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that a depression (21, 22) is provided on each of the contact planes of two mutually opposite
supporting blocks in order to produce the tongue and groove, into which depression
(21, 22) an intermediate element (23) is inserted, preferably adhesively bonded.
7. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that an intermediate layer (35) composed of an elastomer material, in particular an intermediate
layer composed of a silicone rubber, is provided between the coil and the supporting
block or the supporting blocks on which the coils are placed directly, in order to
compensate for unevennesses of the coils.
8. Transformer according to Claim 7, characterized in that the intermediate layer (35) and its dimensions correspond approximately to those
of the intermediate elements (23), such that the intermediate layer (35) can be inserted
into a depression (21).
1. Transformateur bi- ou multiphasé comprenant une culasse qui présente une âme et au
moins deux branches, branches sur lesquelles est à chaque fois posée une bobine (17),
et comprenant au moins un support (10, 11) sur lequel est fixée l'âme et qui présente
des surfaces supports (14) pour les bobines, au moins deux blocs d'appui (15, 16)
pour chaque bobine reposant sur chaque surface support (14), lesquels sont déposés
sur la surface porteuse (19), du côté de la bobine, avec des éléments de compensation
souples (35) et qui présentent sur leurs surfaces latérales longitudinales (25, 26),
qui s'étendent perpendiculairement à la surface porteuse (19), au moins une baguette
(27, 28) qui prolonge la distance de fuite superficielle et qui s'étend dans le sens
longitudinal parallèlement à la surface porteuse du bloc d'appui, caractérisé en ce que les au moins deux blocs d'appui (15, 16) empilés présentent respectivement, au niveau
du plan de contact des deux, une partie en saillie (33) pour l'un et un enfoncement
(34) adapté à celle-ci pour l'autre, lesquels s'étendent dans le sens longitudinal,
la partie en saillie (33) s'adaptant dans l'enfoncement (34) de telle sorte que les
deux blocs d'appui sont guidés l'un contre l'autre par la partie en saillie et l'enfoncement
de manière similaire à une rainure et une languette.
2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un bloc d'appui (15, 16) présente sur ses faces frontales au moins une fente
(31, 32) pratiquée en direction de la surface porteuse et parallèlement à celle-ci,
laquelle sert également à augmenter la distance de fuite superficielle.
3. Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'au moins une fente (31, 32) est pratiquée à l'extérieur de la zone des baguettes
(27, 28).
4. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un bloc d'appui (15) est creux.
5. Transformateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'au moins un bloc d'appui creux (15) présente au moins deux, de préférence trois
baguettes (27, 28) sur chaque surface latérale longitudinale (25, 26).
6. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour réaliser la rainure et la languette sur les plans de contact de deux blocs d'appui
posés l'un au-dessus de l'autre, il est à chaque fois prévu un enfoncement (21, 22)
dans lequel est inséré, de préférence collé, un élément intermédiaire (23).
7. Transformateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une couche intermédiaire (35) en un matériau élastique souple, notamment une couche
intermédiaire en un caoutchouc de silicone, est prévue entre la bobine et le bloc
d'appui ou les blocs d'appui sur lequel/lesquels reposent directement les bobines,
pour compenser les irrégularités des bobines.
8. Transformateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche intermédiaire (35) et ses dimensions correspondent approximativement à
celles des éléments intermédiaires (23), de sorte que la couche intermédiaire (35)
peut être déposée dans un enfoncement (21) .
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