DE1948848A1 - Small,high voltage, wound components - Google Patents

Small,high voltage, wound components

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DE1948848A1
DE1948848A1 DE19691948848 DE1948848A DE1948848A1 DE 1948848 A1 DE1948848 A1 DE 1948848A1 DE 19691948848 DE19691948848 DE 19691948848 DE 1948848 A DE1948848 A DE 1948848A DE 1948848 A1 DE1948848 A1 DE 1948848A1
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winding
foils
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Otto Anderle
Hans Dr Rer Nat Dipl-Chem Denk
Reiner Habrich
Reinhard Lindner
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Siemens AG
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    • H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
    • H01F27/322—Insulating of coils, windings, or parts thereof the insulation forming channels for circulation of the fluid

Abstract

Plastic insulated wires are wound with internal spacers for the turns and inter layer spacers as required, these spacers either being notched bars of various cross section with their ends fitted in slotted or perforated end flanges as winding checks, or profiled foils e.g. corrugated, or a combination of the two. The whole is then completely impregnated with casting resin. Materials are chosen to give an intimate bond between sheath, spacer and potting resin and to have approx. equal dielectric constants.

Description

Spulenwicklung Die Erfindung betrifft eine insbesondere für kleine Hochspannungstransf ormat oren oder Drosseln vorgesehene, in eine Vergußmasse eingebettete Spulenwicklung, bei der als Wickeldraht ein mit einer Isolierschicht umhüllter Draht vorgesehen ist. Coil winding The invention relates to a particularly small one High-voltage transformers or chokes provided and embedded in a potting compound Coil winding in which the winding wire is a wire covered with an insulating layer is provided.

Fertig gewickelte Hochspannungstransformatoren oder Drosseln in kleiner Bauweise werden häufig mit einem Gießharz impräw gniert oder vergossen. Damit wird erreicht, daß bei solchen Wicklungen sogenannte Sprüherscheinungen, also unerwünschter Ladungsaustausch über Isolierstrecken erst bei höheren Spannungen auftreten als bei nicht vergossenen oder nicht imprägnierten Wicklungen. Der Spannungswert, bei dem Sprüherscheinungen auftreten, liegt dabei um so höher, je dielektrisch homogener der Raum zwischen denjenigen Teilen (z.B. Wicklungen, Wicklungateilen, Kern, Gehäuse u.ä.) ist, zwischen denen besonder große Spannungsunterschiede auftreten. Wicklungsteile, zwischen denen große Spannungsunterschiede herrschen, sind z.3. die einzelnen Lagen einer oder mehrerer Wicklungen.Pre-wound high-voltage transformers or chokes in small sizes Construction are often impregnated or potted with a cast resin. So that will achieved that with such windings so-called spray phenomena, so undesirable Charge exchange over insulating distances only occur at voltages higher than in the case of non-potted or non-impregnated windings. The tension value at the occurrence of spray phenomena, the higher the dielectrically more homogeneous the space between those parts (e.g. windings, winding parts, core, housing etc.), between which particularly large voltage differences occur. Winding parts, between which there are large voltage differences are e.g. 3. the individual layers one or more windings.

Auf die Höhe des Wertes der SprUhapannung wirken sich insbesondere Lufteinschlüsse, Spalte, Risse, Mikrobläßchen, Bunker, Vakuolen, Lösungsmittelreste und Verschmutzungen des Gießharzes ungünstig aus.The amount of the spray voltage has a particular effect Air inclusions, crevices, cracks, microbubbles, bunkers, vacuoles, solvent residues and soiling of the casting resin is unfavorable.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenwicklung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der insbesondere zwischen Orten verschiedenen Potentials solche die dielektrische HoaogenitEt störende Erscheinungen weitgehend vermieden werden.An object of the invention is to provide a coil winding of the opening to create the type mentioned, in particular between places of different potential such phenomena which interfere with the dielectric homogeneity are largely avoided will.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Spulenwicklung gemäß der Erfindung derart ausgebildet, daß Abstandsmittel in der Weise angeordnet sind, daß nach deren Überwicklung mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende und eine vollständige Burchdringung der Wicklung m'it Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume gebi-ldet werden und daß das Material von Isolierschicht, Abstandsmitteln und Vergußmasse derart gewählt sind, daß Isolierschicht und Abstandsmittel sich innig mit der Vergußmasse verbinden und annähernd gleiche Dielektrizitätskonstanten aufweisen.To solve this problem, the coil winding according to the invention designed such that spacing means are arranged in such a way that after their Overwinding associated with outside the winding and a complete Channel-like cavities ensuring penetration of the winding with casting compound be formed and that the material of the insulating layer, spacers and potting compound are chosen such that the insulating layer and spacer are intimately connected to the potting compound connect and have approximately the same dielectric constant.

Durch diesen Wicklungsaufbau ergibt sich ein von dielektrischen Unstetigkeiten nahezu freier und deshalb gegen SprEherscheinungen wenig anfälliger Wicklungs- bzw. Lagenzwischenraum.This winding structure results in one of dielectric discontinuities Winding and windings are almost free and therefore less susceptible to spray phenomena. Inter-layer space.

In vorteilhafter Weise können als Abstandsmittel Stäbchen mit rundem, quadratischem, dreieckigem, trapezförmigem, U-förmigem od. dgl. Querschnitt vorgesehen sein.Advantageously, rods with a round, square, triangular, trapezoidal, U-shaped or the like. Cross-section is provided be.

Die Stäbchen können dabei quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes aber auch in einem bestimmten Winkel zu diesem angeordnet sein. Die Stärke der Stäbchen ist nach dem erforderlichen Abstand zu wählen.The rods can be perpendicular to the course of the winding wire, however also be arranged at a certain angle to this. The strength of the chopsticks is to be selected according to the required distance.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stäbchen zur Fixierung des Wicklungsdrahtes kammartig ausgebildet oder mit Nuten, Kerben oder Rillen versehen sind', daß eventuell zur seitlichen Begrenzung der SpulenwickXung vorgesehene Flansche mit Führungsschlitzen zur AufnåWe end seitiger Stäbchenabschnitte versehen sind und/oder. daß diese Flansche perforiert ausgebildet sind.: Eventuell vorgesehene Flansche können daboi sowohl Bestand@@ teile dor Spulenwicklung selbst als aüoii abtrennbäre Hilfs-Inittöl' einerJWickelvorrichtung sein. - An Stelle der Stäbchen können auch mit einem Profil versehene Folien vorgesehen sein.In a further embodiment of the invention it is provided that the rods to fix the winding wire in a comb-like manner or with grooves, notches or grooves are provided, that possibly to limit the side of the coil winding Provided flanges with guide slots for attaching rod sections at the end are provided and / or. that these flanges are perforated .: Possibly The flanges provided can be used as part of the coil winding itself as aüoii separable auxiliary oil 'of a winding device. - At Foils provided with a profile can also be provided in place of the rods.

Die Profiliexung der Folie muß dabei so stabil sein, daß trotz des Wicklungsdruckes nachfolgender Wicklungslagen jedenfalls mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende, die vollständige Durchdringung der Wicklung mit Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume erhalten bleiben. Insbesondere ist darauf zu achten, daß gegebenenfalls die Wicklung seitlich begrenzende Flansche nicht die Öffnungen der einzelnen kanalartigen Hohlraume abdecken.The Profiliexung of the film must be so stable that despite the Winding pressure of the following winding layers in any case with outside the winding related, the complete penetration of the winding with potting compound ensuring channel-like cavities are retained. In particular, is on it Make sure that the flanges that limit the winding laterally are not the Cover the openings of the individual channel-like cavities.

Bei der Verwendung profilierter Folien als Abstandsmittel ist vorgesehen, daß die Folien ein Wellenprofil aufweisen, daß das Wellenprofil relativ steile Flanken und relativ kleine Ubergangsradien aufweist oder daß Folien mit beidseitig unterschiedlicher Profilgebung vorgesehen sind.When using profiled foils as spacers, it is provided that that the foils have a wave profile, that the wave profile has relatively steep flanks and has relatively small transition radii or that foils with different sides on both sides Profiling are provided.

Insbesondere ist vorgesehen, daß die Abstandsmittel derart zwischen den einzelnen Wicklungslagen angeordnet sind, daß die kanalartigen Hohlräume hauptsächlich quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes gerichtet sind.In particular, it is provided that the spacing means between the individual winding layers are arranged that the channel-like cavities mainly are directed transversely to the course of the winding wire.

Es können auch perforierte Folien als Abstandsmittel vorgesehen sein und zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils mehrere Folienschichten angeordnet sein.Perforated foils can also be provided as spacing means and several layers of foil between successive winding layers be arranged.

Bei der Spulenwicklung nac-h der Erfindung können auch zwischen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils eine Kombination von Stäbchen und Folien angeordnet sein.In the coil winding according to the invention, between successive Winding layers each have a combination of rods and foils.

In den Figuren 1 bis 6 sind, jeweils im Querschnitt, geeignete Folienprofile dargestellt. Im einzelnen zeigen Pi.';i eine Folie mjt WeiWenprofil; Fig. 2 eine Folie mit Zick-Zack-Profil; Fig. 3 eine Folie mit einseitigem, rundem Leistenprofil; Fig. 4 eine Folie mit beidseitigem,rundem Leistenprofil; Fig. 5 eine Folie mit einseitig vorgesehenem Trapez-Leistenprofil und schließlich Fig. 6 eine Folie mit beidseitigem Trapez-Leistenprofil.In the figures 1 to 6, each in cross section, suitable film profiles shown. In detail, Pi. '; I show a film with a white profile; Fig. 2 a Foil with a zigzag profile; Fig. 3 shows a film with a one-sided, round Groin profile; 4 shows a film with a round strip profile on both sides; Fig. 5 a Foil with a trapezoidal strip profile provided on one side and finally FIG. 6 a Foil with trapezoidal strip profile on both sides.

Die Folien sind vor Aufbringung einer neuen Wicklungslage bevorzugt so einzulegen, daß die Folienprofile mit der Richtung des Wicklungsdrahtes einen Winkel von ca. 900 bilden.The foils are preferred before a new winding layer is applied to be inserted so that the foil profiles with the direction of the winding wire one Form an angle of approx. 900.

Abweichungen von diesem Winkel können jedoch Vorteile bringen.However, deviations from this angle can bring advantages.

Bei Folien mit Leistenprofil kann die Form der einzelnen Leisten z.3. außer der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Formgebung auch eine rechteckige, quadratische oder dreieckige Formgebung aufweisen. Bei beidseitig mit einem Profil versehenen Folien (vgl. insbesondere die Fig. 4 und 6) ist es zweckmäßig-, die Profilleisten der oberen Reihe so anzuordnen, daß sie ohne Versatz über die Leisten der unteren Profilreihe zu liegen kommen, wodurch in vorteilhafter Weise eine Verformung der Isölierfolie durch den Wickeldruck verhindert wird, Werden bei perforierten Folien nichtkreisförmige Durchbrüche verwendet, so sind die Folien derart zwi-schen die Wicklungslagen einzubringen, daß die größte Achse der Durchbrüche quer zur Richtung des Wickeldrahtes zu liegen kommt. Zur Herstellung beliebig starker Isolationsschichten kann auch eine Kombination von profilierten, perforierten und glatter Folien verwendet werden.In the case of foils with a strip profile, the shape of the individual strips can e.g. in addition to the shape shown in FIGS. 3 to 6, a rectangular, square shape or triangular shape. With a profile on both sides Foils (cf. in particular FIGS. 4 and 6) it is expedient to use the profile strips in the upper row so that it goes over the strips of the lower row without any offset Profile row come to rest, whereby a deformation of the advantageous Insulating film is prevented by the wrapping pressure in the case of perforated films If non-circular openings are used, the foils are between the To bring in winding layers that the largest axis of the openings transverse to the direction of the winding wire comes to rest. For the production of insulation layers of any thickness a combination of profiled, perforated and smooth foils can also be used will.

15 Patentansprüche 6 Figuren15 claims 6 figures

Claims (15)

Patentansprüche 1. Insbesondere für kleine Hochspannungstransformatoren oder Drosseln vorgesehene, in eine Vergußmasse eingebettete Spulenwicklung, bei der als Wickeldraht ein mit einer Isolierschicht umhüllter Draht vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Abstandsmittel in der Weise angeordnet sind, daß nach deren Überwicklung mit außerhalb der Wicklung in Verbindung stehende und eine vollständige Durchdringung der Wicklung mit Vergußmasse gewährleistende kanalartige Hohlräume gebildet werden und daß das Material von Isolierschicht, Abstandsmitteln und Vergußmasse derart gewählt sind, daß Isolierschicht und Abstandsmittel sich innig mit der Vergußmasse verbinden und annähernd gleiche tielektrizitätskonstanten aueisen. Claims 1. In particular for small high-voltage transformers or chokes provided, in a potting compound embedded coil winding, at a wire covered with an insulating layer is provided as the winding wire, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that spacer means are arranged in such a way are that after their overwinding with outside the winding in connection and ensuring complete penetration of the winding with casting compound channel-like cavities are formed and that the material of insulating layer, spacing means and casting compound are chosen such that the insulating layer and spacer means one another Connect intimately with the potting compound and have approximately the same dielectric constant aueisen. 2. Spulenwicklung nach Anspruch 1, d'a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Abstandsmittel Stäbchen mit rundem, quadratischem, dreieckigem, trapezförmigem, Förmigem od. dgl. Querschnitt vorgesehen sind.2. coil winding according to claim 1, d'a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that as a spacer, rods with round, square, triangular, trapezoidal, shaped or the like. Cross-section are provided. 3. Spulenwicklung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbchen zur Fixierung des Wicklungs.drahtes kammartig ausgebildet oder mit Nuten, Kerben oder Rillen versehen sind.3. coil winding according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the rods for fixing the Wicklungs.drahtes formed like a comb or are provided with grooves, notches or grooves. 4. Spulenwicklung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zur seitlichen Begrenzung der Spulenwicklung vorgesehene Flansche mit Fllbrungsschlitzen zur Aufnahme endseitiger Stäbohenabsohnitte versehen sind.4. coil winding according to claim 2 or 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that provided for the lateral delimitation of the coil winding Flanges are provided with filling slots to accommodate end-side rod sections are. 5. Spulenwicklung nach Anspruch 4, d a d u r ¢ h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Flansche perforiert ausgebildet sind. 5. coil winding according to claim 4, d a d u r ¢ h g e k e n n z e i c h n e t that the flanges are perforated. 6. Spulenwicklung nach Anspruch 1, 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t e daß als Abstandsmittel mit einem Profil versehene Folien vorgesehen sind. 6. coil winding according to claim 1, 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t e that foils provided with a profile are provided as spacing means are. 7. Spulenwicklung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Folien ein Wellenprofil aufweisen. 7. coil winding according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the foils have a wave profile. 8. Spulenwicklung nach Anspruch 7, d a d u r zu c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Wellenprofil relativ steile Blanken und relativ kleine Übergangsradien aufweist.8. coil winding according to claim 7, d a d u r to c h g e k e n n z e i c h n e t that the wave profile has relatively steep blanks and relatively small transition radii having. 9. Spulenwicklung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Polien mit beidseitig unterschiedlicher Profilgebung vorgesehen sind.9. coil winding according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that polies with different profiles on both sides are provided are. 10. Spulenwicklung nach einem der Anspruche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abstandsmittel derart zwischen den einzelnen Wicklung lagen angeordnet sind, daß die kanalartigen Hohlräume hauptsächlich quer zum Verlauf des Wicklungsdrahtes gerichtet sind.10. coil winding according to one of claims 1 to 9, d a d u r c h it is noted that the spacing means between the individual Winding layers are arranged that the channel-like cavities mainly transversely are directed to the course of the winding wire. 11. Spulenwicklung nach Anspruch oder einem der Ansprtiche 6 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d ii r c h die Verwendung einer perforierten Folie als Abstandsmitte1t'.11. Coil winding according to claim or one of the claims 6 to 9, e k e k e n n n z e i c h n e t d ii r c h the use of a perforated film as a Distance center '. 12. Spulenwicklung nach einem der Ansprüche 6 bis 9 oder nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i o h -.12. Coil winding according to one of claims 6 to 9 or according to claim 10, d a d u r c h g e k e n n n z e i o h -. n e t , daß zwischen auieinanderfolgenden Wicklungslagen w jeweils mehrere Folienschichten gleicher oder unterschiedlicher Ausbildung angeordnet sind. n e t that between successive winding layers w each several film layers of the same or different design are arranged. 13. Spulenwicklung nach den Ansprüchen 2 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß swinchen aufeinanderfolgenden Wicklungslagen jeweils eine Kombination von Stäbchen und Folien angeordnet sind.13. Coil winding according to claims 2 to 12, d a d u r c h g e it is not possible to say that rabbits have successive winding layers in each case a combination of rods and foils are arranged. 14. Spulenwicklung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung einer aus Epoxi- und/oder Polyesterharzen bestehenden Vergußmasse die Isolierschicht und die Abstandsmittel aus einem auf Phenoxy-, Polykarbonat-, Polyamid-, Polyester-, Polyäthylenbasis beruhenden Kunststoff hergestellt sind.14. Coil winding according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that when using one made of epoxy and / or Polyester resins existing potting compound, the insulating layer and the spacer from one based on phenoxy, polycarbonate, polyamide, polyester, polyethylene Plastic are made. 15. Spulenwicklung nach den Ansprüchen 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Verwendung eines Silikonharzes als Vergußmasse die Isolierschicht und die Abstandsmittel aus einem auf Silikonbasis beruhenden Kunststoff hergestellt sind.15. Coil winding according to claims 1 to 13, d a d u r c h g e I do not know that when using a silicone resin as a potting compound the insulating layer and the spacing means made of a silicone-based one Plastic are made. LeerseiteBlank page
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