Mehrphasiger Trocken-Transformator mit mindestens zwei Spulen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen mehrphasigen Trocken-Transformator mit mindestens zwei Spulen.

[0002] Bei Dreiphasen-Transformatoren werden üblicherweise die drei Spulen in elektrisch sicherem Abstand nebeneinander angeordnet. Insbesondere bei hohen Spannungen werden die notwendigen Abstände zwischen den den drei Phasen zugeordneten Spulen relativ groß, um den Spannungsbeanspruchungen bei der Stoßspannungsprüfung standzuhalten. Dies führt insgesamt zu einem weniger kompakten Aufbau des Transformators.

[0003] Die Patentschrift US 3302 149 A offenbart einen dreiphasigen Transformator mit zwischen den benachbarten Wicklungen eingesetzten plattenähnlichen Isolationselementen. Die Patentschrift CN 101645348 A offenbart einen mehrphasigen Transformator mit von Haltern gehaltenen Zwischenbarrieren. Die Patentschrift CS 271050 B1 offenbart eine Transformatorwicklung mit mehreren hohlzylindrisch ineinander verschachtelten Wicklungsmodulen, wobei in einem dazwischen gebildeten Zwischenraum Barrieren angeordnet sind. Die Patentschrift US 4837543 A offenbart einen einphasigen Transformator mit einem trägerartig ausgeprägten Isolationselement zur Beabstandung benachbarter Seiten eines Wicklungsmoduls. Die Patentschrift WO 2009/138099 A1 offenbart einen polygonalen Ringkerntransformator mit Wicklungsmodulen, wobei zwischen den Wicklungsmodulen plattenähnliche Isolationselemente angeordnet sind.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrphasigen Trocken-Transformator mit mindestens zwei Spulen anzugeben, welcher auch bei hohen Spannungen einen kompakten Aufbau ermöglicht.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mehrphasigen Trocken-Transformator nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 3.

[0006] Zwei Spulen können auch für einen einphasigen Transformator verwendet werden, bei dem auf einem Kern mit zwei Schenkeln auf jedem Schenkel eine Spule angeordnet wird.

[0007] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass infolge der Anordnung der Zwischen-Phasen-Barrieren im Zwischenraum zwischen den einzelnen Spulen die notwendigen Abstände zwischen den Spulen signifikant verringert werden können. Hiermit wird ein kompakter Aufbau des Trocken-Transformators erzielt. Dabei können je Zwischenraum sowohl eine einzelne Barriere als auch mehrere nebeneinander angeordnete Barrieren eingesetzt sein. Letztere können durch Abstandshalter miteinander verbunden sein, die vorzugsweise nicht im Randbereich angeordnet sind, um derart den Kriechweg möglichst effizient zu erhöhen. Des Weiteren ist es vorteilhaft, an den Enden der Barriere in Richtung von (geerdeten) Pressbalken/Jochen eine Kriechwegverlängerung in Form von Abstandshaltern anzubringen.

[0008] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0009] Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 - 6

unterschiedliche Ausführungsformen von Zwischen-Phasen-Barrieren,

Fig. 7 - 14

unterschiedliche Ausführungsformen von Abstandshaltern zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators,

Fig. 15, 16

unterschiedliche Ausführungsbeispiele von mit Abstandshaltern bestückten Zwischen-Phasen-Barrieren.

[0010] In den Fig. 1 - 6 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Zwischen-Phasen-Barrieren dargestellt. Bei den Figuren ist eine Sicht auf drei nebeneinander angeordnete Spulen 1, 2, 3 eines dreiphasigen Trocken-Transformators gezeigt, wobei jeweils zwischen den Spulen 1 und 2 sowie zwischen den Spulen 2 und 3 eine aus einem elektrisch isolierenden Material bestehende Zwischen-Phasen-Barriere vorgesehen ist:

• Gemäß Fig. 1 sind plattenförmige Barrieren 4 in Form gerader, planebener, rechtwinkliger Platten vorgegebener Länge, Breite und Höhe als Zwischen-Phasen-Barrieren eingesetzt.
• Gemäß Fig. 2 sind in Erweiterung zur Konfiguration gemäß Fig. 1 jeweils Kriechweg-Verlängerungen 5 an den Außenkanten (Enden) der plattenförmige Barrieren 4 angesetzt. Diese Kriechweg-Verlängerungen 5 können z. B. einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wie gezeigt.
• Gemäß Fig. 3 werden einstückige Formteile 6 zur Bildung der Zwischen-Phasen-Barrieren verwendet. Diese einstückigen Formteile 6 weisen insbesondere an ihren Aussenkanten zweckmäßig den Kriechweg verlängernde, integrierte Formgebungen auf.
• Gemäß Fig. 4 ist jede Zwischen-Phasen-Barriere zweiteilig in Form von zwei parallel nebeneinander angeordneten Platten 7, 8 ausgebildet.
• Gemäß Fig. 5 sind in Erweiterung zur Konfiguration gemäß Fig. 4 jeweils mehrere Abstandshalter 9 zwischen den beiden Platten 7, 8 angeordnet, wobei diese Abstandshalter 9 vorzugsweise nicht im Kantenbereich, sondern hierzu in Richtung zur Plattenmitte hin versetzt angeordnet sind, um auf diese Weise eine Verlängerung des Kriechweges zu gewährleisten.
• Gemäß Fig. 6 sind in Abwandlung der Ausführungsformen gemäß Fig. 4 oder 5 zwei parallel zueinander angeordnete Platten 10, 11 mit jeweils abgebogenem Endstück als Teile der Zwischen-Phasen-Barriere vorgesehen, wobei wahlweise Abstandshalter 9 zwischen diesen Platten 10, 11 vorgesehen sind.

[0011] In den Fig. 7 - 13 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Abstandshaltern zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators dargestellt. Diese Abstandshalter dienen zur Schaffung eines definierten Abstandes zwischen der Zwischen-Phasen-Barriere und dem üblicherweise geerdeten Pressbalken/Joch des Trocken-Transformators. Die Abstandshalter bestehen aus einem Klotz aus einem elektrisch isolierenden Material mit mindestens einer Nut auf seiner Oberseite zur Aufnahme einer Zwischen-Phase-Barriere, wobei die Seitenflächen des Klotzes von mindestens einer Isolationsplatte überragt werden, um derart eine Kriechwegverlängerung zu erzielen. Die Bodenseite des Klotzes tritt in Kontakt mit dem Pressbalken/Joch. Bei den Figuren 7 - 10 ist eine Sicht auf einen Abstandshalter gezeigt:

• Gemäß Fig. 7 weist der Abstandshalter 13 eine Nut 15 im Klotz 14 auf, welcher allseitig von mindestens einer Isolationsplatte 16 überragt wird. Die Breite dieser Nut 15 entspricht der Breite der plattenförmigen Barriere 4 oder der Breite des einstückigen Formteils 6 oder der Breite der Konfiguration "Platte 7 + Abstandshalter 9 + Platte 8" oder der Breite der Konfiguration "Platte 10 + Abstandshalter 9 + Platte 11 ".
• Gemäß Fig. 8 weist der Abstandshalter 19 zwei parallele Nuten 20, 21 im Klotz 14 auf, welcher allseitig wiederum von mindestens einer Isolationsplatte 16 überragt wird. Die Breite dieser Nuten 20, 21 entspricht der Breite der Platten 7, 8 oder 10, 11. Vorteilhaft kann bei Verwendung des Abstandshalters 19 auf Abstandshalter 9 zwischen den Platten 7, 8 oder 10, 11 verzichtet werden.
• Gemäß Fig. 9 weist der Abstandshalter 23 eine einseitig endseitig geschlossene Nut 24 im Klotz 14 auf, was den Vorteil hat, dass eine zusätzliche seitliche Fixierung der Zwischen-Phasen-Barriere geschaffen wird, d. h. dieser Abstandshalter 23 wird vorzugsweise in den Eckbereichen der Zwischen-Phasen-Barriere zum Einsatz gelangen.
• Gemäß Fig. 10 weist der Abstandshalter 26 zwei einseitig endseitig geschlossene Nuten 27, 28 im Klotz 14 auf, was den Vorteil hat, dass eine zusätzliche seitliche Fixierung der Platten 7, 8 der Zwischen-Phasen-Barriere geschaffen wird, d. h. dieser Abstandshalter 26 wird ebenfalls vorzugsweise in den Eckbereichen der Zwischen-Phasen-Barriere zum Einsatz gelangen.

[0012] Fig. 11 zeigt in Ergänzung zu den Figuren 7 und 9 eine Seitenansicht eines Abstandshalters 13 oder 23 mit Klotz 14, Nut 15 oder 24 und drei parallelen Isolationsplatten 16, wobei die Bodenseite 17 des Klotzes 14 in Kontakt mit einem Pressbaken/Joch tritt.

[0013] Fig. 12 zeigt in Ergänzung zur Fig. 11 eine Seitenansicht eines praktischen Anwendungsfalls eines Abstandshalters 13 oder 23 mit einer in die Nut 15 oder 24 eingelegten Konfiguration "Platte 7 + Abstandshalter 9 + Platte 8" zur Schaffung der Zwischen-Phasen-Barriere.

[0014] Fig. 13 zeigt in Ergänzung zu den Figuren 8 und 10 eine Seitenansicht eines Abstandshalters 19 oder 26 mit Klotz 14, Nut 20 oder 27, Nut 21 oder 28 und drei parallelen Isolationsplatten 16, wobei die Bodenseite 17 des Klotzes 14 in Kontakt mit einem Pressbaken/Joch tritt.

[0015] Fig. 14 zeigt in Ergänzung zur Fig. 13 eine Seitenansicht eines praktischen Anwendungsfalls eines Abstandshalters 19 oder 26 mit einer in die Nut 20 oder 27 eingelegten Platte 7 und mit einer in die Nut 21 oder 28 eingelegten Platte 8 zur Schaffung der Zwischen-Phasen-Barriere.

[0016] In den Fig. 15, 16 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele von mit Abstandshaltern bestückten Zwischen-Phasen-Barrieren dargestellt. In Fig. 15 ist eine zwischen den Spulen 1 und 2 geschaffene Zwischen-Phasen-Barriere gezeigt, welche aus einer Konfiguration "Platte 7 + mehrere Abstandshalter 9 + Platte 8" gebildet ist, wobei diese Konfiguration an ihrer unteren und oberen Außenkante jeweils in die Nuten 15 von Abstandshaltern 13 eingelegt ist.

[0017] In Fig. 16 ist eine zwischen den Spulen 2 und 3 geschaffene Zwischen-Phasen-Barriere gezeigt, welche aus zwei Platten 7, 8 gebildet ist, wobei diese Platten an ihrer unteren und oberen Außenkante in den Eckbereichen in die Nuten 27, 28 von Abstandshaltern 26 eingelegt sind.

Bezugszeichenliste

[0018] 

1

Spule

2

Spule

3

Spule

4

plattenförmige Barriere als Zwischen-Phasen-Barriere

5

Kriechweg-Verlängerungen an den Enden der plattenförmigen Barriere

6

einstückige Formteil zur Bildung einer Zwischen-Phasen-Barriere

7

Platte als Teil einer Zwischen-Phasen-Barriere

8

Platte als Teil einer Zwischen-Phasen-Barriere

9

Abstandshalter

10

Platte mit jeweils abgebogenem Endstück als Teil einer Zwischen-Phasen-Barriere

11

Platte mit jeweils abgebogenem Endstück als Teil einer Zwischen-Phasen-Barriere

12

-

13

Abstandshalter zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators

14

Klotz

15

Nut

16

Isolationsplatte

17

Bodenseite des Klotzes

18

-

19

Abstandshalter zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators

20

Nut

21

Nut

22

-

23

Abstandshalter zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators

24

einseitig endseitig geschlossene Nut

25

-

26

Abstandshalter zu einem Pressbalken/Joch eines Trocken-Transformators

27

einseitig endseitig geschlossene Nut

28

einseitig endseitig geschlossene Nut

Ansprüche

1. Mehrphasiger Trocken-Transformator mit mindestens zwei Spulen (1, 2, 3), wobei eine Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6, 7, 8, 10, 11) aus einem elektrisch isolierenden Material im Zwischenraum zwischen den einzelnen Spulen angeordnet ist, wobei die Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6) in Form einer einzelnen Barriere ausgebildet ist, wobei die Zwischenphase-Barriere (4) als plattenförmige Barriere in Form einer geraden, planebenen, rechtwinkligen Platte ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass Kriechweg-Verlängerungen (5) an den Außenkanten der plattenförmigen Barriere angesetzt sind.

2. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenphase-Barriere (6) als einstückiges Formteil mit integrierten Kriechweg-Verlängerungen ausgebildet ist.

3. Mehrphasiger Trocken-Transformator mit mindestens zwei Spulen (1, 2, 3), wobei eine Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6, 7, 8, 10, 11) aus einem elektrisch isolierenden Material im Zwischenraum zwischen den einzelnen Spulen angeordnet ist, , dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischen-Phasen-Barriere (7, 8, 10, 11) in Form mehrerer nebeneinander angeordneter Barrieren ausgebildet ist.

4. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Barrieren jeweils abgebogene Endstücke aufweisen.

5. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nebeneinander angeordneten Barrieren durch Abstandshalter (9) miteinander verbunden sind.

6. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6, 7, 8, 10, 11) über Abstandshalter (13, 19, 23, 26) mit Pressbalken / Jochen verbunden ist.

7. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (13, 19, 23, 26) aus einem Klotz (14) aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist, welcher mindestens eine Nut (15, 20, 21, 24, 27, 28) auf seiner Oberseite zur Aufnahme der Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6, 7, 8, 10, 11) aufweist und von mindestens einer Isolationsplatte (16) überragt wird.

8. Mehrphasiger Trocken-Transformator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (24, 27, 28) zur Arretierung eines Eckbereichs der Zwischen-Phasen-Barriere (4, 6, 7, 8, 10, 11) einseitig endseitig geschlossen ist.

Claims

1. Polyphase dry-type transformer having at least two coils (1, 2, 3), wherein an interphase barrier (4, 6, 7, 8, 10, 11) consisting of an electrically insulating material is arranged in the interspace between the individual coils, wherein the interphase barrier (4, 6) is in the form of an individual barrier wherein, the interphase barrier (4) is formed as a plate-shaped barrier in the form of a straight, planar, rectangular plate, characterized in that leakage path extensions (5) are attached to the outer edges of the plate-shaped barrier.

2. Polyphase dry-type transformer according to Claim 1, characterized in that the interphase barrier (6) is formed as an integral molding with integrated leakage path extensions.

3. Polyphase dry-type transformer having at least two coils (1, 2, 3), wherein an interphase barrier (4, 6, 7, 8, 10, 11) consisting of an electrically insulating material is arranged in the interspace between the individual coils, characterized in that the interphase barrier (7, 8, 10, 11) is in the form of a plurality of barriers arranged next to one another.

4. Polyphase dry-type transformer according to Claim 3, characterized in that the barriers arranged next to one another each have bent-back end pieces.

5. Polyphase dry-type transformer according to Claim 3, characterized in that the barriers arranged next to one another are connected to one another by spacers (9).

6. Polyphase dry-type transformer according to either of Claims 1 and 3, characterized in that the interphase barrier (4, 6, 7, 8, 10, 11) is connected to pressing bars/yokes via spacers (13, 19, 23, 26).

7. Polyphase dry-type transformer according to Claim 6, characterized in that the spacer (13, 19, 23, 26) is formed from a block (14) of an electrically insulating material which has at least one slot (15, 20, 21, 24, 27, 28) in its upper side for receiving the interphase barrier (4, 6, 7, 8, 10, 11) and beyond which at least one insulating plate (16) protrudes.

8. Polyphase dry-type transformer according to Claim 7, characterized in that the slot (24, 27, 28) for stopping a corner region of the interphase barrier (4, 6, 7, 8, 10, 11) is closed at one end.

Revendications

1. Transformateur polyphasé de type sec doté d'au moins deux bobines (1, 2, 3), dans lequel une barrière entre phases (4, 6, 7, 8, 10, 11) constituée d'un matériau électriquement isolant est disposée dans l'espace intermédiaire entre les bobines individuelles, dans lequel la barrière entre phases (4, 6) est réalisée sous la forme d'une barrière individuelle, dans lequel la barrière entre phases (4) est réalisée en tant que barrière de type plaque sous la forme d'une plaque droite, plane et rectangulaire, caractérisé en ce que des prolongements de ligne de fuite (5) sont appliqués aux bords extérieurs de la barrière de type plaque.

2. Transformateur polyphasé de type sec selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barrière entre phases (6) est réalisée sous la forme d'une pièce moulée d'un seul tenant dotée de prolongements de ligne de fuite.

3. Transformateur polyphasé de type sec doté d'au moins deux bobines (1, 2, 3), dans lequel une barrière entre phases (4, 6, 7, 8, 10, 11) constituée d'un matériau électriquement isolant est disposée dans l'espace intermédiaire entre les bobines individuelles, caractérisé en ce que la barrière entre phases (7, 8, 10, 11) est réalisée sous la forme de plusieurs barrières disposées côte à côte.

4. Transformateur polyphasé de type sec selon la revendication 3, caractérisé en ce que les barrières disposées côte à côte présentent respectivement des pièces d'extrémité repliées.

5. Transformateur polyphasé de type sec selon la revendication 3, caractérisé en ce que les barrières disposées côte à côte sont reliées les unes aux autres par des entretoises (9).

6. Transformateur polyphasé de type sec selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3, caractérisé en ce que la barrière entre phases (4, 6, 7, 8, 10, 11) est reliée à des barres de pression / étriers par l'intermédiaire d'entretoises (13, 19, 23, 26).

7. Transformateur polyphasé de type sec selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'entretoise (13, 19, 23, 26) est constituée d'un bloc (14) fait d'un matériau électriquement isolant, qui présente sur sa face supérieure au moins une rainure (15, 20, 21, 24, 27, 28) destinée à recevoir la barrière entre phases (4, 6, 7, 8, 10, 11) et est surmontée d'au moins une plaque d'isolation (16).

8. Transformateur polyphasé de type selon la revendication 7, caractérisé en ce que la rainure (24, 27, 28) est fermée d'un côté à l'une de ses extrémités pour bloquer une zone d'angle de la barrière entre phases (4, 6, 7, 8, 10, 11).

Zeichnung