Die Erfindung betrifft eine Spule, insbesondere für einen Hochspannungstransformator, bei der eine erste elektrisch leitende Teilwindung als Spulenkörper ausgebildet ist.

Aus der DE-OS 39 17 212 ist eine Transformatorspule bekannt, bei der auf einem Wickelkörper aus nichtmagnetischem Metall eine Drahtwicklung aufgebracht ist. Der Wickelkörper ist da- bei als Hülse mit einem axial durchgehenden Schlitz ausge¬ bildet. Der Wicklungsanfang der Spule ist mit dem Wickel¬ körper elektrisch verbunden, wobei ein stirnseitiger Vor¬ sprung des Wickelkörpers als elektrischer Anschluß für den Wicklungsanfang der Spule dient. Diese Wicklungsanordnung ist bevorzugt in einer Vergußmasse eingegossen, wobei ein zweites darin eingegossenes Anschlußelement elektrisch mit dem Wicklungsende der Spule verbunden ist. Diese Lösung eignet sich nur für Transformatoren geringer Leistung, z.B. für Kleinübertrager.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spule anzu¬ geben, die für den Einsatz bei großen Leistungen geeignet ist. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Mittel zum Bil¬ den eines geeigneten Spulenkörpers anzugeben.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Spule gemäß An¬ spruch 1. Bei hohen Leistungen entstehen nämlich zwischen den Anschlußelementen der Spule hohe Kräfte, die ein Ab¬ stoßen der Anschlußelemente zur Folge haben. Durch die er- findungsgemäße Ausführung ist eine Spule gegeben, bei der der Spulenkörper und die Anschlußelemente eine feste Bau¬ einheit bilden. Auf diese Weise kann auf einen speziellen Spulenkörper verzichtet werden, da die erste Teilwindung selbsttragend ist.

Es ist besonders günstig, wenn die Spule aus nur wenigen Windungen, wie beispielsweise bei Hochstromspulen für Schmelzöfen, ausgebildet sind.

Die Anschlußelemente sind bevorzugt stirnseitig an den Win¬ dungen befestigt. Die Spule erhält dadurch einen kompakten Aufbau. Die Windungen der Spule können radial zwischen zwei Anschlußelementen angeordnet sein. Auf diese Weise ist eine günstige mechanische Anordnung gegeben, bei der abstoßende Kräfte zwischen den Anschlußelementen oder den Ausleitungen besser beherrschbar sind.

Vorteilhafterweise sind die Windungen der Spule aus einem Bandleiter gewickelt. Dadurch ist eine gleichmäßige Kraft- und Stromverteilung auf der gesamten Spulenbreite gegeben. Die erste Windung der Spule kann dabei als Zylinder mit axialem Schlitz ausgebildet sein. Als Werkstoff ist dabei ein nichtmagnetischer bevorzugt. Zur Erhöhung der Stabilität kann in den Schlitz ein Isolierteil eingefügt sein. Auf diese Weise ist die mechanische Festigkeit der Spule noch¬ mals erhöht. Eine zusätzliche Erhöhung kann dadurch erzielt werden, wenn das Isolierstück verzahnt oder mit Nuten im Schlitz befestigt ist.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Spule als Unterspan¬ nungswicklung eines Transformators ausgebildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Die Lösung der weiteren Aufgabe gelingt mit einem Isolier¬ stück gemäß Anspruch 11. Dadurch steht ein einfaches Mittel zur Bildung einer Spule der oben beschriebenen Art zur Ver¬ fügung. Kombinationen mit Ausführung der erfindungsgemäßen

1 Spule oder deren Teilmerkmale sind in vorteilhaften Ausgestal¬ tungen möglich.

Die Erfindung und weitere Vorteile werden nachfolgend anhand 5 eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 eine Spule im Querschnitt, FIG 2 eine Spule in einer Außeπaπsicht und 0 FIG 3 einen Längsschnitt durch die Spule im Bereich ihrer Anschlußelemente.

FIG 1 zeigt eine Spule 1, insbesondere eine Transformator¬ spule, im Querschnitt. Ihre erste elektrisch leitende Win- 5 düng 3 oder Teilwindung ist als Spulenkörper ausgebildet. Sie ist dazu aus einem mechanisch stabilen, nicht magne¬ tischen Material, z.B. einer Aluminiumlegierung, gefertigt und als Zylinder mit axialem Schlitz 5 ausgebildet. Zur Erhöhung ihrer Stabilität ist in den axialen Schlitz 5 ein 0 Isolierteil 7 eingefügt. Dies kann z.B. verzahnt oder nach Art einer Nut- und Federverbindung in den Schlitz 5 einge¬ fügt sein. Zur Erzielung einer günstigen Leiterführung sollte das Isolierteil auf der den weiteren äußeren Win¬ dungen zugewendeten Seite plan mit der ersten Windung ab-

25 schließen.

An einer vorgegebenen Stelle 9 der ersten Windung 3 ist das Leitermaterial für die weiteren Windungen 11 elektrisch mit der ersten Windung 3 verbunden. Die weiteren Windungen 11 30 sind dabei von Isoliermaterial 13 umgeben und sind von der ersten Windung 3 getragen. Die erste Windung 3 weist ein Anschlußelement 15 auf. An diesem Anschlußelement 15 ist über ein Isolierteil (siehe FIG 2 und 3) ein zweites

3.5

Anschlußelement 17 befestigt. Dieses ist mit dem anderen

Ende der von den Windungen 11 gebildeten Wicklung mit einer zweiten Windung 18 elektrisch verbunden. Die Windungen 11, 18 sind dabei zwischen den zwei Anschlußelementeπ 15, 17 an- geordnet. In einem einfachen Fall kann die Spule 1 aus nur zwei Windungen, nämlich aus der ersten und der zweiten be¬ stehen.

Zwischen den einzelnen Windungen 11, 18 sind sektorweise konzentrisch angeordnete Kühlkanäle 19 angeordnet. Diese werden durch Einlagen 21 gebildet, welche zwischen den ein¬ zelnen Windungen 11, 18 eingefügt werden. Der Übergang des Leiters von einer Windungslage zur nächsten erfolgt zwischen zwei Einlagen 21a. Der Leiter für die weiteren Windungen 11 ist beliebig wählbar. Bevorzugt wird jedoch ein Bandleiter verwendet.

FIG 2 zeigt zur Veranschaulichung eine Außenansicht der Spule 1. Dabei ist wiederum die erste als geschlitzter Zylinder ausgebildete Windung 3 zu erkennen, auf der die nicht weiter näher dargestellten Windungen 11 angeordnet sind. Mit der ersten Windung 3 ist das erste Anschlußelement 15 elektrisch verbunden. Dies kann beispielsweise als Schiene aus einem Flachmaterial ausgebildet sein, die stirn- seitig auf die erste Windung 3 oder wie gezeigt, flach auf die Innenseite der ersten Windung 3 aufgeschweißt sein kann. Zwischen den zwei Anschlußelementen 15 und 17 ist das Iso¬ lierteil 25 angeordnet. Dies kann mit den Anschlußelementen 15, 17 beispielsweise vergossen oder mittels Schrauben 27 mit diesen mechanisch verbunden sein. Die Anschlußelemente 15, 17 weisen Löcher zum Befestigen von elektrischen Lei¬ tungen auf. Durch diese Ausgestaltungen wird eine Spule ge¬ bildet, bei der Spulenkörper und Wicklungen eine tragende Baueinheit bilden, die zudem sehr platzsparend ist.

FIG 3 zeigt die Spule in einem Längsschnitt im Bereich ihrer Anschlußelemente 15, 17. Die Windungen der Spule 1 können auch von mehreren miteinander verschalteten Scheibenspulen gebildet sein.

In dieser Darstellung ist zu erkennen, daß zu beiden Enden der Spule 1 jeweils ein Isolierteil zwischen die Anschlu߬ elemente 15 und 17 eingefügt ist. Auf diese Weise wird durch die Anschlußelemente 15 und 17 in Verbindung-mit der als Spulenkörper ausgebildeten ersten Windung 3 eine mechanisch stabile Baueinheit gebildet, die auch hohen abstoßenden Kräften standhält. Zusätzlich erlaubt diese Ausbildung je¬ doch auch, daß die Spule, insbesondere über weitere Isolier¬ teile, mechanisch sehr stabil auf einem Transformatorkern angeordnet werden kann. Dies gilt insbesondere für elektri¬ sche Ausleitungen, die an die Aπschlußelemente 15 und 17 angeschlossen werden. Die Anschlußelemente 15, 17 dienen dabei als Tragelemente für die Ausleitungen und für die Spule 1 selbst.

Die die Kühlkanäle 19 bildenden Einlagen 21 können sich über die gesamte Länge der Spule erstrecken, oder wie auch darge¬ stellt, abschnittsweise eingefügt sein. Mit dieser Ausbil¬ dung ergibt sich eine erhöhte Kühlleistung. Zur Erhöhung der Stabilität der Spule 1 sind die Einlagen 21 der einzelnen Lagen jeweils radial übereinander angeordnet.

Bevorzugt wird die Spule 1 als Unterspannungswicklung für Gießharztransformatoren verwendet. Ein Verguß ist möglich. Für die Spule kommen insbesondere kleine Windungszahlen kleiner als 20, insbesondere kleiner als 10 Windungen, für hohe Ströme zur Anwendung. Dies betrifft z.B. Hochstrom¬ transformatoren. Aus thermischen Gründen sind Kühlkanäle

vorgesehen. Gegegenuber früheren Ausführungen braucht kein zusätzlicher Platz für einen Spulenkörper, sowie für die Ausleitung der Leiter vorgesehen werden. Ausführungen mit sehr wenigen Windungen können gegenüber früheren Ausfüh- rungen mit verbesserter Stabilität hergestellt werden.

Bevorzugt wird die erste Windung 3 axial länger als die Folgewindungen 11 ausgeführt. Dadurch kann die Spule über Isolierteile axial und radial am Transformatorkern abge- stützt werden.