Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Distanzband, eine Transformatorenwicklung und einen Transformator sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Distanzbandes.

Transformatoren weisen im Allgemeinen einen Eisenkern auf, um den mehrere elektrische Leiter gewickelt sind. Die Leiterwicklungen bilden Spulen, mittels denen eine Eingangswechselspannung in eine Ausgangswechselspannung transformiert wird. Die Leiter können dabei auf unterschiedliche Art und Weise gewickelt werden. Eine einfache Spule kann beispielsweise aus einem einzigen Stück Draht hergestellt werden, indem der Draht schraubenförmig um eine zentrale Achse bzw. um einen Kern gewickelt wird. Bei einer anderen Wicklungsmethode weist ein Leiter mehrere Leiterwicklungen auf. Jede Leiterwicklung wird spiralförmig in einer zu einer zentralen Achse senkrecht liegenden Fläche gewickelt. Die beiden Enden der Leiterwicklung werden mit gleichartigen Leiterwicklungen in darüber- und darunterliegenden Ebenen entlang der Kernachse verbunden, wodurch sich ein durchgehender Leiter bildet. Diese Art der Wicklung ist auch als Disc-Winding bekannt.

Gattungsgemäße Distanzbänder kommen beim Bau von Großtransformatoren oder Leistungstransformatoren als Abstandshalter zwischen zwei in radialer Richtung benachbarten Leiterwicklungen oder zwei Windungen derselben Leiterwicklung zum Einsatz. Dabei soll bezüglich des Durchmessers der Spule ein radialer Abstand zwischen den benachbarten Leiterwicklungen oder Windungen bestehen, durch den die Leiterwicklungen elektrisch voneinander isoliert werden und sowohl als Kühlkanal dienen. Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch soll verhindert werden, dass sich Luft und/oder Wasser in dem Transformator befinden, um Kurzschlüsse des Transformators zu vermeiden. Daher stehen Transformatoren, bei denen entsprechende Distanzbänder eingesetzt werden, im Betrieb vollständig unter Öl. Das Öl dient ebenfalls als Isolator und verringert die Gefahr von Kurzschlüssen.

Neben dem radialen Abstand sollen mittels der Distanzbänder außerdem axiale Kühlkanäle gebildet werden, durch die das Öl zirkulieren kann. Das Öl nimmt in den Bereichen zwischen den Leiterwicklungen Wärme auf und führt diese ab.

Gattungsgemäße Distanzbänder bestehen im Wesentlichen aus einem bandförmigen Träger, auf dem Distanzelemente angeordnet sind, und werden gemeinsam mit dem Wickeldraht beim Herstellungsprozess der Wicklung mit eingefügt. Die Distanzelemente sind entlang des Trägers zueinander beabstandet, wodurch bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in dem Transformator zwischen den Distanzelementen Kühlkanäle gebildet werden. Entsprechende Distanzbänder sind beispielsweise aus der DE 1 938 987 oder der DE 28 13 01 1 C2 bekannt. Die Distanzbänder bestehen in der Regel aus Pressspan, weshalb sie von dem Öl durchtränkt werden. Das Durchtränken ist erwünscht, da auf diese Weise Lufteinschlüsse vermieden werden.

In der Praxis kommen häufig geleimte oder geklebte Distanzbänder zum Einsatz. Die DE 1 938 987 schlägt zur Herstellung eines Distanzbandes vor, einen mit Leim vorbehandelten Streifen eines Isoliermaterials aufzurollen und auf einem Grundstreifen festzuleimen. Bei dem Distanzband der DE 28 13 01 1 C2 hingegen werden quaderförmige oder prismenförmige Strömungssteuerelemente auf ein Band geklebt. Die Verwendung von Leim oder Klebstoff zur Befestigung von Distanzelementen auf dem bandförmigen Träger kann jedoch zu Lufteinschlüssen führen, die wiederum Teilentladungen in den Wicklungen verursachen können. Da diese Teilentladungen langfristig bei einem Transformator zu einem Totalausfall führen können wäre es daher wünschenswert, auf diese Art der Verbindung verzichten zu können.

Alternativ können die Strömungssteuerelemente und das Band auch einstückig hergestellt werden. Die DE 28 13 01 1 C2 schlägt ein entsprechendes Distanzband vor.

Durch die einstückige Herstellung von Träger und Distanzelementen kann zwar der Einsatz von Klebstoff oder Leim vermieden werden, jedoch werden derartige Distanzbänder in der Regel aus Kunststoffen hergestellt. Kunststoffe sind zwar elektrisch isolierend, können aber nicht von Öl durchtränkt werden. Außerdem ist die Verwendung von Kunststoffen aus ökologischer Sicht nachteilig. Darüber hinaus können Distanzbänder mit Elementen aus Kunststoff nicht in ölgekühlten Transformatoren zum Einsatz kommen, da sich an der Grenzschicht zwischen Kunststoff und Öl kleine Luftbläschen bilden, die zu Teilentladungen führen. Abgesehen davon sind Distanzbänder mit Elementen aus Kunststoff erheblich kostenintensiver als Distanzbänder aus Pressspan.

Eine Alternative zu den einstückigen, kunststoffbasierten Distanzbändern ist das aus der EP 0 040 382 A1 bekannte Distanzband. Dort wird eine Pressspanplatte auf der Ober- und der Unterseite mit Nuten versehen, wodurch ein einstückiges Distanzband mit Distanzelementen, die über Stege miteinander verbunden sind, entsteht. Diese Form der Herstellung ist jedoch sehr aufwendig, insbesondere dann, wenn eine hohe Maßgenauigkeit der Distanzelemente gefordert ist. Zudem besitzt das auf diese Weise hergestellte Distanzband keine ausreichende Flexibilität für das gemeinsame Wickeln mit den Leitern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Distanzband bereitzustellen, das die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Distanzbänder vermeidet. Diese Aufgabe wird durch ein Distanzband gemäß Anspruch 1 , eine Transformatorenwicklung gemäß Anspruch 20, einen Transformator gemäß Anspruch 21 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 22 gelöst.

Das erfindungsgemäße Distanzband für einen Transformator weist einen sich entlang einer Längsachse L erstreckenden, bandförmigen Träger und mehrere entlang der Längsachse L zueinander beabstandet an Montageorten angeordnete Distanzelemente auf. Das Distanzband ist dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzelemente kraftschlüssig und/oder formschlüssig an dem Träger befestigt sind.

Durch eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung von Träger und Distanzelement wird der Einsatz von Klebstoff vermieden, der aus den oben genannten Gründen nachteilig ist. Darüber hinaus sind kraft- und formschlüssige Verbindungen gut automatisierbar, wodurch die Herstellung der Distanzbänder vereinfacht werden kann.

Formschlüssig im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise auch Verbindungen, bei denen sich die Verbindungspartner relativ zueinander bewegen können, so wie das beispielsweise bei einer herkömmlichen Rundgliederkette der Fall ist.

Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass zwischen dem Träger und den Distanzelementen kein Stoffschluss besteht. Auf diese Weise kann das Risiko von Poren in stoffschlüssigen Verbindungen vollständig umgangen werden.

Vorzugsweise besteht das Distanzband aus dem bandförmigen Träger und den Distanzelementen. Weitere Komponenten sind nicht erforderlich, was Herstellung und Montage erheblich erleichtert. Vorteilhafterweise besteht der Träger und/oder die Distanzelemente aus Zellstoff und/oder Holzstoff, insbesondere aus Pressspan. Pressspan kann von Öl durchtränkt werden, wobei durch Weglassen von Kleber etwaige Poren in dem Träger bzw. den Distanzelementen mit Öl gefüllt werden. Auf diese Weise wird die Gefahr von Teilentladungen in dem Transformator reduziert. Darüber hinaus sind Zellstoff und Holzstoff im Vergleich mit Kunststoffen ökologisch vorteilhaft.

Der Träger weist bevorzugt eine Trägerdicke TD mit 0,1 mm < TD < 1 mm auf, insbesondere 0,2 mm < TD < 0,3 mm. Ein entsprechend ausgestalteter Träger ist ausreichend stabil, trägt jedoch nicht zu sehr auf.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen ist vorgesehen, dass zumindest eines der Distanzelemente zumindest eine Nut aufweist, in welcher der Träger angeordnet ist. Eine Nut ist auf einfache Art und Weise und auch automatisiert herstellbar. Zusätzlich kann durch eine Nut in den Distanzelementen eine sichere Verbindung mit dem Träger realisiert werden. Bevorzugt ist die Nut eine Klemmnut, eine Flachnut, eine Führungsnut oder eine Haltenut.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass zumindest eines der Distanzelemente eine senkrecht zu der Längsachse L verlaufende Klemmnut aufweist, in der eine Wulst des Trägers angeordnet ist. Eine Wulst ist dahingehend vorteilhaft, dass der Träger nur verformt und nicht mit Trenn- oder Fügeverfahren bearbeitet werden muss. Insbesondere Trennverfahren können einen negativen Einfluss auf die strukturelle Stabilität des Trägers haben. Diese werden durch das Bilden einer Wulst vermieden.

Vorteilhafterweise ist der Träger an zumindest einem der Montageorte in zumindest drei Teilbahnen aufgeteilt, wobei zumindest eine Teilbahn auf einer Oberseite des Distanzelements und zumindest zwei Teilbahnen auf einer der Oberseite gegenüberliegenden Unterseite des Distanzelements verlaufen. Auf diese Weise werden die Distanzelemente zwischen den Teilbahnen aufgenommen und gehalten. Besonders bevorzugt ist insgesamt eine ungerade Anzahl an Teilbahnen vorgesehen.

Bei der Herstellung und der anschließenden Weiterverarbeitung wird das Distanzband zu jedem Zeitpunkt entlang der Längsachse L auf Zug belastet. Dadurch werden die Distanzelemente mittels Kraftschluss von den Teilbahnen des Trägers gehalten. Zusätzlich ist das Material des Trägers relativ steif, insbesondere bei einer Herstellung aus Pressspan und einer Trägerdicke > 0,25 mm. Die Steifigkeit des Trägers bewirkt eine Rückstellkraft, da der Träger die Tendenz hat, in seine flache Ursprungsform zurückzukehren. Die Rückstell kraft bewirkt zusätzlich einen Kraftschluss, durch den die Distanzelemente gehalten werden.

Bevorzugt verlaufen die Teilbahnen parallel zur Längsachse. Die Unterteilung des Trägers in Teilbahnen kann beispielsweise mittels Längsschlitzen erfolgen. Längsschlitze sind auf einfache Art und Weise herstellbar.

Zur Verbesserung der Verbindung zwischen Träger und Distanzelementen ist bei vorteilhaften Weiterbildungen vorgesehen, dass zumindest eines der Distanzelemente an der Oberseite und/oder der Unterseite zumindest eine Flachnut und/oder zumindest einen Absatz für eine Teilbahn aufweist. Der Träger und insbesondere Teilbahnen des Trägers können in der Flachnut sowie an den Absätzen angeordnet werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Distanzelemente in einer Richtung senkrecht zu der Längsachse L von dem Träger rutschen.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen ist vorgesehen, dass der Träger an zumindest einem der Montageorte eine entlang der Längsachse L verlaufende Stecköffnung aufweist. Eine Stecköffnung ermöglicht das Einstecken eines Distanzelementes, wodurch eine sichere Verbindung von Träger und Distanzelement hergestellt werden kann. In einer Richtung senkrecht zu der Längsachse sind neben der Stecköffnung bevorzugt Randbahnen des Trägers vorgesehen, welche die Stecköffnung begrenzen.

Um die Montage der Distanzelemente in der Stecköffnung zu erleichtern, schließt sich an die Stecköffnung in Richtung der Längsachse vorzugsweise mindestens an einem Ende der Stecköffnung ein Federschlitz an. Die Breite der Federschlitze ist kleiner als die Breite der Stecköffnung. Die Länge des Federschlitzes ist vorzugsweise größer/gleich der Länge der Stecköffnung. Die gesamte Schlitzlänge SL, die die Länge aus Stecköffnung und mindestens einem Federschlitz bezeichnet, beträgt vorzugsweise 2 x DL < SL < 5 x DL, vorzugsweise 2 x DL < SL < 3 x DL und insbesondere 3 x DL < SL < 5 x DL. Vorzugsweise sind zwei Federschlitze vorgesehen.

Bevorzugt weist zumindest eines der Distanzelemente zumindest eine seitliche, parallel zu der Längsachse L verlaufende Führungsnut auf. Die Randbahnen des Trägers werden vorteilhafterweise jeweils in einer Führungsnut angeordnet, wodurch eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird. Bevorzugt ist an zwei gegenüberliegenden Seiten des Distanzelements jeweils eine Führungsnut vorgesehen, sodass das Distanzelement zwischen den beiden Randbahnen gehalten wird.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen ist vorgesehen, dass der Träger an zumindest einem der Montageorte eine sich entlang der Längsachse L erstreckende Einschnürung aufweist. Durch eine Einschnürung wird der Träger weniger stark geschwächt als durch eine Stecköffnung. Zumindest eines der Distanzelemente weist bevorzugt eine zentrale, entlang der Längsachse L verlaufende Haltenut auf. Der Träger kann mit der Einschnürung in der Haltenut angeordnet werden, wodurch eine formschlüssige Verbindung ermöglicht wird. Besonders bevorzugt weist die Haltenut des Distanzelements für den Träger einen Durchgangsbereich mit einer Breite K1 und einen Endbereich einer Breite K2 auf, wobei K2 > K1 ist. Zur Montage eines Distanzelements auf dem Träger kann der Träger durch den Durchgangsbereich geschoben werden und anschließend in den Endbereich gelangen. Die geringere Breite des Durchgangsbereichs verhindert, dass der Träger wieder aus der Haltenut herausfallen kann. Besonders bevorzugt weist der Träger im Bereich der Einschnürung eine Breite B4 auf, wobei B4 > K1 ist. Vorteilhafterweise ist B4 > K2, damit der Träger unter Spannung in dem Endbereich liegt. Dabei wird der Träger bevorzugt verformt.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen ist vorgesehen, dass die Einschnürung entlang der Längsachse L hintereinander einen Einführbereich mit einer Breite B2, einen Rückhaltebereich mit einer maximalen Breite B1 und einen Haltebereich mit einer Breite B3 aufweist, wobei B1 > B2 und B1 > B3 ist. Der Einführbereich kann in eine Haltenut eines Distanzelements eingeführt werden. Anschließend kann das Distanzelement entlang der Längsachse L in Richtung des Haltebereichs bewegt werden, wobei es zunächst den Rückhaltebereich passiert. Durch weitere Bewegung entlang der Längsachse L gelangt das Distanzelement in den Haltebereich, in dem es gehalten wird. Durch den Rückhaltebereich wird verhindert, dass das Distanzelement zurück in Richtung des Einführbereichs bewegt werden kann.

Vorteilhafterweise nimmt die Breite des Rückhaltebereichs entlang der Längsachse L ausgehend von dem Einführbereich in Richtung des Haltebereichs kontinuierlich zu. Dadurch wird der Träger in dem Rückhaltebereich bei dem Bewegen eines Distanzelements von dem Einführbereich in den Haltebereich automatisch verformt, wodurch der Weg zum Schieben für das Distanzelement automatisch freigegeben wird. Ist das Distanzelement in dem Haltebereich angekommen, wird eine Rückkehr in die entgegengesetzte Richtung durch den Rückhaltebereich verhindert. Bevorzugt ist B1 > K2. Dadurch wird das Distanzelement in dem Haltebereich gehalten und eine Bewegung in Richtung des Einführbereichs wird verhindert. Weiter bevorzugt ist K2 > B2. Dies ermöglicht ein einfaches, widerstandsloses Einführen des Trägers in die Haltenut. Weiter bevorzugt ist K2 > B3. Dadurch kann der Haltebereich des Trägers ohne Verformung in der Haltenut liegen. Die Länge des Haltebereichs, gemessen in Richtung der Längsachse L, entspricht bevorzugt der Distanzelementlänge DL. Ebenso entspricht die Länge des Einführbereichs bevorzugt der Distanzelementlänge DL.

Vorteilhafterweise weist die Einschnürung eine sich entlang der Längsachse L erstreckende Federöffnung auf. Die Federöffnung erstreckt sich vorzugsweise längs des Halte- und des Rückhaltebereichs. An zumindest einem längsseitigen Ende kann die Federöffnung einen zusätzlichen Federschlitz aufweisen. Die Federöffnung ermöglicht eine leichtere Verformung des Trägers senkrecht zu der Längsachse. Auf diese Weise wird die Montage der Distanzelemente an dem Träger erleichtert.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen ist vorgesehen, dass der Träger eine Breite TB und die Distanzelemente eine Breite DB aufweisen, wobei TB ± 5 % = DB ± 5 %, insbesondere TB = DB ist. Auf diese Weise erhält das Distanzband eine einheitliche Breite, wodurch die Verarbeitung und Montage vereinfacht wird.

Vorteilhafterweise sind die Distanzelemente alle identisch ausgebildet. Dadurch können die Distanzelemente kostengünstiger hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Transformatorenwicklung weist zumindest einen Kern und um eine Kernachse K des Kerns angeordnete Leiterwicklungen auf, wobei zwischen zwei radial benachbart angeordneten Leiterwicklungen ein Distanzband gemäß den obigen Ausführungen angeordnet ist. Der erfindungsgemäße Transformator weist zumindest ein Distanzband gemäß den obigen Ausführungen und/oder eine Transformatorenwicklung gemäß den obigen Ausführungen auf.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Distanzbandes gemäß den obigen Ausführungen weist folgende Schritte auf:

- Bereitstellen eines bandförmigen Trägers mit einer Längsachse L;

- Bereitstellen mehrerer Distanzelemente;

- Anordnen der Distanzelemente an Montageorten des Trägers und entlang der Längsachse L zueinander beabstandet, wobei die Distanzelemente kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Träger verbunden werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Distanzband bereitgestellt, bei dem die Distanzelemente mit dem Träger kraft- und/oder formschlüssig verbunden sind. Auf diese Weise kann eine stoffschlüssige Verbindung von Distanzelementen und Träger vermieden werden. Dadurch wird die Gefahr von Teilentladungen in einem Transformator, in dem die auf diese Weise hergestellten Distanzbänder verwendet werden, verringert.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann einen oder mehrere der oben bezüglich des Distanzbandes beschriebenen Montageschritte aufweisen. Der Träger und/oder die Distanzelemente können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen ausgebildet sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft dargestellt und erläutert. Es zeigt dabei:

Figur 1 a einen Transformator in einer schematischen Darstellung; Figur 1 b den Schnitt A-A der Figur 1 a;

Figur 2a eine Transformatorenwicklung in einer Seitenansicht;

Figur 2b die Transformatorenwicklung der Figur 2a in einer Draufsicht;

Figur 2c die Transformatorenwicklung der Figur 2b im Schnitt A-A;

Figur 3a eine erste Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 3b die Ausführungsform der Figur 3a in einer Draufsicht;

Figur 3c die Ausführungsform der Figur 3a im Schnitt B-B;

Figur 3d die Ausführungsform der Figur 3a in einer Unteransicht;

Figur 3e eine vergrößerte Darstellung des Details C der Ausführungsform der

Figur 3a;

Figur 3f ein einzelnes Distanzelement der Ausführungsform der Figur 3a in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 4a eine zweite Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 4b die Ausführungsform der Figur 4a in einer Draufsicht; Figur 4c die Ausführungsform der Figur 4a im Schnitt B-B; Figur 4d die Ausführungsform der Figur 4a in einer Unteransicht;

Figur 4e die Ausführungsform der Figur 4a in einer Vorderansicht;

Figur 4f ein einzelnes Distanzelement der Ausführungsform der Figur 4a in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 5a eine dritte Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 5b die Ausführungsform der Figur 5a in einer Draufsicht;

Figur 5c die Ausführungsform der Figur 5a im Schnitt B-B;

Figur 5d die Ausführungsform der Figur 5a in einer Unteransicht;

Figur 5e den Schnitt D-D durch die in der Figur 5b gezeigte Ausführungsform in vergrößerter Darstellung;

Figur 5f ein einzelnes Distanzelement für die Ausführungsform der Figur 5a in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 5g eine modifizierte dritte Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 5h die Ausführungsform der Figur 5g in einer Draufsicht;

Figur 5i das Distanzband gemäß der Figur 5g und 5h in perspektifischer

Darstellung, Figur 6a eine vierte Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 6b die Ausführungsform der Figur 6a in einer Draufsicht;

Figur 6c die Ausführungsform der Figur 6a im Schnitt B-B;

Figur 6d die Ausführungsform der Figur 6a in einer Unteransicht;

Figur 6e die Ausführungsform der Figur 6a in einer Vorderansicht;

Figur 6f ein einzelnes Distanzelement der Ausführungsform der Figur 6a in einer perspektivischen Ansicht;

Figur 7a eine fünfte Ausführungsform eines Distanzbandes in einer Seitenansicht;

Figur 7b die Ausführungsform der Figur 7a in einer Draufsicht;

Figur 7c die Ausführungsform der Figur 7a im Schnitt B-B;

Figur 7d die Ausführungsform der Figur 7a in einer Unteransicht;

Figur 7e die Ausführungsform der Figur 7a in einer Vorderansicht; und

Figur 7f ein einzelnes Distanzelement für die Ausführungsform der Figur 7a in einer perspektivischen Ansicht. Die Figuren 1 a und 1 b zeigen einen Transformator 200 mit einem Kern 201 . Der Kern 201 besteht aus einem U-förmigen Teil 202 und einem den magnetischen Kreis schließenden Joch 203. Auf dem Kern 201 sind zwei Transformatorwicklungen 100 angeordnet, die jeweils eine Mehrzahl von Leiterwicklungen 102 aufweisen. Aus Darstellungsgründen sind die Transformatorenwicklungen 100 identisch, in der Praxis sind die Eingangs- und die Ausgangstransformatorenwicklung eines Transformators in der Regel unterschiedlich insbesondere hinsichtlich ihrer Windungszahl, um eine Transformation einer Eingangsspannung in einer Ausgangsspannung zu ermöglichen. Der Aufbau der Transformatorenwicklung 100 wird im Einzelnen mit Bezug auf die Figuren 2a bis 2c näher erläutert.

Die Figuren 2a bis 2c zeigen eine Transformatorenwicklung 100 in vereinfachter Darstellungsform mit mehreren Leiterwicklungen 102. Die Transformatorenwicklung 100 weist eine Wicklungsachse W auf. Die Leiterwicklungen 102 sind jeweils spiralförmig um die Wicklungsachse W angeordnet. Die Leiterwicklungen 102 sind nach Disc-Winding Art gewickelt. Jede Leiterwicklung 102 ist spiralförmig und in einer Ebene senkrecht zu der Wicklungsachse W angeordnet. Jede Leiterwicklung 102 mit Ausnahme der obersten und der untersten ist mit der darüberliegenden und der darunterliegenden Leiterwicklung 102 durch Verbindungselemente 103 derart verbunden, dass zwischen einem ersten Wicklungsende 107 und einem zweiten Wicklungsende 108 ein durchgehender Leiter entsteht.

In radialer Richtung, das heißt senkrecht zu der Wicklungsachse W, sind die Leiterwicklungen 102 durch Distanzbänder 1 voneinander getrennt. Bei anderen Ausführungsformen können die Leiterwicklungen 102 in senkrechter Richtung durch Trennelemente voneinander getrennt werden. Die Leiterwicklungen 102 weisen einen Leiterkern und eine Ummantelung auf. Die Ummantelung ist bevorzugt aus Papier.

Die Distanzbänder 1 weisen einen bandförmigen Träger 10 und Distanzelemente 20 auf. Zwischen den Leiterwicklungen 102 und begrenzt durch die Distanzelemente 20 werden Kanäle 104 gebildet. Die Kanäle 104 sind von einem Kühlmedium, insbesondere Öl, durchströmbar. Im Betrieb strömt das Kühlmedium durch die Kanäle 104 und führt auf diese Weise Wärme aus dem Transformator 100 ab.

Die Figuren 3a bis 3e zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Distanzbandes 1 . Das Distanzband 1 weist einen bandförmigen Träger 10 mit einer Längsachse L und drei entlang der Längsachse L an Montageorten 2 zueinander beabstandet angeordnete Distanzelemente 30. In dem untersten Montageort 2 ist das Distanzelement 30 nicht dargestellt. In Figur 3f ist ein einzelnes Distanzelement 30 gezeigt. Die Längsachse L des Trägers 10 ist auch die Längsachse L des Distanzbandes 1 .

Der Träger 10 weist senkrecht zu der Längsachse L eine Breite TB auf. Die Distanzelemente 30 weisen ebenfalls senkrecht zu der Längsachse L eine Breite DB auf, wobei TB = DB gilt. Der Träger 10 weist entlang der Längsachse L eine Trägerlänge TL und senkrecht zu der Längsachse L sowie senkrecht zu der Breite TB eine Trägerdicke TD auf. Die Trägerbreite TB ist wesentlich größer als die Trägerdicke TD, vorzugsweise mindestens 5x. Die Trägerlänge TL ist wesentlich größer als die Trägerbreite TB, vorzugsweise mindestens 10x. Dadurch weist der Träger 10 eine bandförmige Grundform auf.

Die Distanzelemente 30 (Figur 3f) sind quaderförmig und weisen jeweils eine Oberseite 21 und eine der Oberseite 21 gegenüberliegende Unterseite 22, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen 23, 24 sowie zwei einander gegen- überliegende Stirnseiten 25, 26 auf. Der Träger 10 und die Distanzelemente 30 bestehen aus Pressspan. Die Distanzelemente 30 sind alle identisch. Die Distanzelemente 30 sind jeweils in einem Abstand A (Figur 3b) zueinander angeordnet.

Jedes Distanzelement 30 weist eine Klemmnut 31 auf. Die Klemmnut 31 ist auf der Unterseite 22 angeordnet und verläuft von der ersten Seitenfläche 23 zu der zweiten Seitenfläche 24. Im Querschnitt ist die Klemmnut 31 fünfeckig. Die Distanzelemente 30 sind so auf dem Träger 10 angeordnet, dass die Klemmnut 31 senkrecht zu der Längsachse L des Trägers 10 verläuft. An jedem Montageort 2 ist der Träger 10 zu einer Wulst 32 zusammengefasst. Jede Wulst 32 ist in einer Klemmnut 31 angeordnet und dort festgeklemmt (Figur 3e). Auf diese Weise sind Distanzelemente 30 und Träger 10 form- und kraftschlüssig miteinander verbunden.

Die Herstellung des Distanzbandes 1 kann beispielsweise so erfolgen, dass zunächst ein Träger 10 bereitgestellt wird und an jedem Montageort 2 eine Wulst 32 gebildet wird. Anschließend werden Distanzelemente 30 senkrecht zu der Längsachse L auf die Wülste 32 geschoben, wobei die Wülste 32 in die Klemmnuten 31 eingeführt werden.

Das auf diese Weise hergestellte Distanzband 1 kann anschließend in einem Transformator 100 (Figur 2a) verwendet werden.

Die Figuren 4a bis 4e zeigen eine zweite Ausführungsform eines Distanzbandes 1 . Das Distanzband 1 weist ebenfalls einen bandförmigen Träger 10 mit einer Längsachse L und entlang der Längsachse L beabstandet zueinander an Montageorten 2 angeordnete Distanzelemente 40. Auch hier entspricht die Trägerbreite TB der Distanzelementbreite DB. Das in den Figuren 4e und 4f dargestellte Distanzelement 40 ist quaderförmig und weist eine Oberseite 21 und eine der Oberseite 21 gegenüberliegende Unterseite 22, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen 23, 24 sowie zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten 25, 26 auf. Auf der Oberseite 21 weist das Distanzelement 40 eine Flachnut 42 auf. Die Flachnut 42 weist einen rechteckigen Querschnitt auf und verläuft von der ersten Stirnseite 25 zu der zweiten Stirnseite 26. Die Unterseite 22 des Distanzelements 40 ist eben.

An jedem Montageort 2 des Trägers 10 ist ein Distanzelement 40 angeordnet (Figur 4b), wobei das unterste der Distanzelemente 40 nicht dargestellt ist. An den Montageorten 2 ist der Träger 10 mittels Längsschlitzen 44 in drei Teilbahnen, das heißt in eine mittlere Teilbahn 41 a und zwei seitliche Teilbahnen 41 b, aufgeteilt. Die drei Teilbahnen 41 a, 41 b verlaufen parallel zu der Längsachse L. Die Distanzelemente 40 werden von den Teilbahnen 41 a, 41 b gehalten, wobei die mittlere Teilbahn 41 a in der Flachnut 42 auf der Oberseite 21 und die zwei seitlichen Teilbahnen 41 b auf der Unterseite 22 verlaufen. Auf diese Weise sind der Träger 10 und die Distanzelemente 40 formschlüssig miteinander verbunden.

In den Figuren 5a bis 5e ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Distanzbandes 1 dargestellt. Das Distanzband 1 weist einen bandförmigen Träger 10 mit mehreren an Montageorten 2 entlang der Längsachse L zueinander beabstandet angeordneten Distanzelementen 50.

Das in Figur 5f dargestellte Distanzelement 50 ist quaderförmig und weist eine Oberseite 21 und eine gegenüberliegende Unterseite 22, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen 23, 24 sowie zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten 25, 26 auf. In den Seitenflächen 23, 24 weist das Distanzelement 50 jeweils eine Führungsnut 52 auf. Die Führungsnuten 52 erstrecken sich jeweils von der ersten Stirnseite 25 bis zu der zweiten Stirnseite 26 und weisen jeweils einen rechteckigen Querschnitt auf.

Der Träger 10 weist an jedem Montageort 2 eine Stecköffnung 51 auf (Figur 5d). Die Stecköffnungen 51 weisen jeweils die Form eines Langlochs auf, wobei in den Endbereichen entlang der Längsachse L jeweils ein Federschlitz 53 vorgesehen ist. Die Stecköffnung 51 weist einen geraden Abschnitt mit der Länge GL auf (s. Figur 5b), an den sich an beiden Enden kurze abgerundete Abschnitte anschließen, die in die Federschlitze 53 übergehen. Jede Stecköffnung 51 bildet mit den ihr zugeordneten Federschlitzen 53 eine gemeinsame Öffnung. Seitlich neben den Stecköffnungen 51 , das heißt in einer Richtung quer zu der Längsachse L sind Randbahnen 54 des Trägers 10 vorgesehen. Die Randbahnen 54 werden in den Führungsnuten 52 der Distanzelemente 50 angeordnet, sodass Träger 10 und Distanzelemente 50 formschlüssig miteinander verbunden sind.

Vorzugsweise gilt DL < GL, insbesondere DL = GL, wobei DL die Distanzelementlänge bezeichnet. Die Breite der Federschlitze 53 ist kleiner als die Breite der Stecköffnung 51 , so dass das Distanzelement in der Stecköffnung nicht verrutschen kann.

Durch die Federschlitze 53 können die Randbahnen 54 bei der Montage der Distanzelemente 10 senkrecht zu der Längsachse L voneinander wegbewegt werden. Anschließend wird ein Distanzelement 50 zwischen den Randbahnen 54 angeordnet und die Randbahnen 54 werden in die Führungsnuten 52 geschoben.

In den Figuren 5g, h, i ist eine modifizierte dritte Ausführungsform des Distanzbandes 1 dargestellt. Diese modifizierte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß der Figur 5a bis f dadurch, dass die Länge der beiden der Stecköffnung 51 benachbarten Federschlitze 53 deutlich größer ist. Die Stecköffnung 51 entspricht der Stecköffnung 51 aus den Figuren 5a bis 5f.

Die Länge der gemeinsamen Öffnung wird als gesamte Schlitzlänge SL (siehe Figur 5i) bezeichnet und ist die Summe der Längen der Stecköffnung 51 und der Federschlitze 53. SL beträgt vorzugsweise 2 x DL < SL < 5 x DL, vorzugsweise 2 x DL < SL < 3 x DL und insbesondere 3 x DL < SL < 5 x DL. Die Wahl der Schlitzlänge SL richtet sich vorzugsweise nach der Steifigkeit des Materials des Distanzbandes 1 .

Mit DB wird die Distanzelementbreite und mit DH die Distanzelementhöhe bezeichnet.

Der Vorteil von langen Federschlitzen 53 besteht darin, dass die Distanzelemente 20, 50 noch leichter in die Stecköffnung 51 eingesetzt werden können.

Bevorzugte Abmessungen eines Distanzbandes 1 sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst:

Abmessungen Toleranzen

TD 0,2 mm bis 0,3 mm; ± 10 %

0,25 mm

TL Max. 1500 m ± 5 m

TB 6 - 30 mm + 0 / - 0,5 mm

DH 4 - 20 mm ± 10 %

DL 5 - 25 mm ± 0,5 mm

DB 5 - 30 mm + 0 / - 0,5 mm

A 20 - 100 mm ± 3 mm

„R" Radius 1 - 2 mm ± 0,5 mm „R2" Radius 0,5 mm ± 0,3 mm

Das Distanzband 1 besteht nur aus dem Träger 10 und den Distanzelementen 20, die vorzugsweise auf allen Seiten glatt sind und abgerundete Kanten mit den Radien R und R2 aufweisen.

Der Träger 10 besteht vorzugsweise aus PSP 3055 (Norm IEC 60641 -3-2) und die Distanzelemente 20, 50 aus PSP 3052 (Norm IEC 60641 -3-1 ).

Bei diesen Materialien handelt es sich jeweils um Transformatorenpresspan.

In den Figuren 6a bis 6e ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Distanzbandes 1 dargestellt. Die Figur 6f zeigt ein einzelnes Distanzelement 60 für diese Ausführungsform.

Das Distanzband 1 ist ebenfalls bandförmig und weist mehrere Montageorte 2 auf, an denen Distanzelemente 60 angeordnet sind (Figur 6b). Das unterste Distanzelement 60 ist nicht dargestellt. Der Träger 10 weist eine Trägerbreite TB auf, die der Breite DB der Distanzelemente 60 entspricht.

An jedem Montageort 2 weist der Träger 10 eine Einschnürung 61 auf. Im Bereich der Einschnürung ist die Breite des Trägers 10 geringer als die Trägerbreite TB. Die Trägerdicke TD ist unverändert. An der schmälsten Stelle weist die Einschnürung 61 eine Breite B4 auf. Die Breite B4 wird senkrecht zu der Längsachse L gemessen. Um ein Einreißen zu vermeiden, weist die Einschnürung 61 entlang ihrer Kontur keine Ecke auf (Figur 6d).

Das Distanzelement 60 ist quaderförmig und weist eine Oberseite 21 und eine gegenüberliegende Unterseite 22, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen 23, 24 sowie zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten 25, 26 auf (Figur 6e, 6f). Auf der Unterseite 22 weist das Distanzelement 60 eine Haltenut 62 auf. Die Haltenut 62 verläuft von der ersten Stirnseite 25 zu der zweiten Stirnseite 26. Im Querschnitt ist die Haltenut 62 fünfeckig.

Die Haltenut 62 weist einen Durchgangsbereich 63 mit einer Breite K1 und einen Endbereich 64 mit einer Breite K2 auf. Die Breiten K1 , K2 werden jeweils entlang einer senkrechten Verbindungslinie zwischen den Seitenflächen 23, 24 vermessen. Die Breite K2 ist größer als die Breite K1 .

Bei der Montage der Distanzelemente 60 auf dem Träger 10 wird der Träger 10 im Bereich der Einschnürung 61 durch den Durchgangsbereich 63 gedrückt bis der Träger 10 in den Endbereich 64 gelangt. Der Träger 10 wird im Bereich der Einschnürung 61 bei dem Einführen in die Haltenut 62 verformt, da die Breite B4 der Einschnürung 61 größer ist als die Breite K1 . Die Breite B4 ist größer als K2, sodass eine geringe Vorspannung entsteht und der Träger 10 aufgrund des schmaleren Durchgangsbereichs 63 daran gehindert wird, aus der Haltenut 62 heraus zu rutschen. Durch die Verformung des Trägers 10 bildet sich eine Wulst 65.

In den Figuren 7a bis 7e ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Distanzbandes 1 dargestellt. Das Distanzband 1 weist ebenfalls einen bandförmigen Träger 10 mit Montageorten 2 auf. An jedem Montageort 2 ist ein Distanzelement 70 angeordnet, wobei das unterste Distanzelement 70 nicht dargestellt ist.

Der Träger 10 weist an jedem Montageort 2 eine Einschnürung 71 auf (Figur 7d). Im Bereich der Einschnürung 71 weist der Träger 10 verschiedene Breiten auf, die alle geringer sind als die Trägerbreite TB. Die Einschnürung 71 ist entlang der Längsachse L in drei unmittelbar hintereinander liegende Bereiche unterteilt: einen Einführbereich 75, der in einen keilförmigen Rückhaltebereich 76 übergeht und einen anschließenden Haltebereich 77. Der Einführbereich 75 weist eine Breite B2, der keilförmige Rückhaltebereich 76 weist an seiner breitesten Stelle eine Breite B1 und der Haltebereich 77 weist eine Breite B3 auf. Die Breiten B1 , B2, B3 werden jeweils parallel zu der Trägerbreite TB gemessen.

In dem Rückhaltebereich 76 und dem Haltebereich 77 einer jeden Einschnürung 71 ist jeweils eine gemeinsame Federöffnung 78 angeordnet. Die Federöffnung 78 weist die Form eines Langlochs auf, wobei an einem Ende ein sich in den Einführbereich 75 erstreckender Federschlitz 79 vorgesehen ist. Die Federöffnung 78 ermöglicht gemeinsam mit dem Federschlitz 79 eine Verformung des Trägers 10 in dem Rückhaltebereich 76, wodurch zeitweilig die Breite B1 des Trägers 10 in dem Rückhaltebereich 76 verringert werden kann.

Ein Distanzelement 70 für diese Ausführungsform des Distanzbandes 1 ist in Figur 7f dargestellt. Das Distanzelement 70 ist quaderförmig und weist eine Oberseite 21 und eine gegenüberliegende Unterseite 22, zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen 23, 24 sowie zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten 25, 26 auf.

Das Distanzelement 70 weist auf der Unterseite 22 eine Haltenut 72 auf. Die Haltenut 72 ist im Querschnitt T-förmig und weist einen Durchgangsbereich 73 sowie einen breiteren Endbereich 74 für den Träger 10 auf. Der Durchgangsbereich 73 weist eine Breite K1 und der Endbereich 74 weist eine Breite K2 auf. Die Haltenut 72 erstreckt sich von der ersten Stirnseite 25 zu der zweiten Stirnseite 26 und somit entlang der gesamten Distanzelementlänge DL.

Bei der Montage wird der Einführbereich 75 des Trägers 10 verformt und durch den Durchgangsbereich 73 in den Endbereich 74 des Distanzelements 70 geschoben. Die Breite B2 des Einführbereichs 75 ist größer als die Breite K1 , aber kleiner als die Breite K2, sodass der Träger 10 daran gehindert wird, den Endbereich 74 zu verlassen.

Anschließend wird das Distanzelement 70 entlang der Längsachse L in Richtung des Haltebereichs 77 bewegt. Dadurch gelangt es zunächst in den keilförmigen Rückhaltebereich 76. Da die Breite B1 des Rückhaltebereichs 76 größer ist als die Breite K2, wird der Träger 10 verformt, was durch die Federöffnung 78 mit dem Federschlitz 79 möglich ist.

Durch weiteres Verschieben entlang der Längsachse L gelangt das Distanzelement 70 in den Haltebereich 77, wodurch der Rückhaltebereich 76 wieder seine ursprüngliche Form annehmen kann. Die Breite B3 des Haltebereichs 77 ist kleiner als die Breite K2 des Endbereichs 74 aber größer als die Breite K1 des Durchgangsbereichs 73 der Haltenut 72 des Distanzelements 70. Auf diese Weise wird das Distanzelement 70 formschlüssig mit dem Träger 10 verbunden. Durch den Rückhaltebereich 76 wird eine Bewegung des Distanzelements 70 in Richtung des Einführbereichs 75 verhindert.

Die Träger 10 sowie die Distanzelemente 20, 30, 40, 50, 60, 70 der gezeigten Ausführungsformen bestehen aus Pressspan.

Die erfindungsgemäßen Distanzbänder 1 können grundsätzlich auch mehr als drei Montageorte 2 aufweisen. Bezugszeichenliste Distanzband

Montageort Träger Distanzelement

Oberseite

Unterseite

erste Seitenfläche

zweite Seitenfläche

erste Stirnseite

zweite Stirnseite Distanzelement

Klemmnut

Wulst Distanzelement

a mittlere Teilbahn

b seitliche Teilbahn

Flachnut

Längsschlitz Distanzelement

Stecköffnung

Führungsnut

Federschlitz Randbahn Distanzelement

Einschnürung

Haltenut

Durchgangsbereich Endbereich

Wulst Distanzelement

Einschnürung

Haltenut

Durchgangsbereich Endbereich

Einführbereich

Rückhaltebereich

Haltebereich

Federöffnung

Federschlitz Transformatorenwicklung Leiterwicklung

Verbindungselement Kanal erstes Wicklungsende zweites Wicklungsende Transformator

Kern 202 U-förmiger Teil

203 Joch

A Abstand

B1 Breite des Rückhaltebereichs 76

B2 Breite des Einführbereichs 75

B3 Breite des Haltebereichs 77

B4 Breite der Einschnürung 61

DB Distanzelementbreite

DH Distanzelementhöhe

DL Distanzelementlänge

K1 Breite des Durchgangsbereichs 63, 73

K2 Breite des Endbereichs 64, 74

L Längsachse

TB Trägerbreite

TD Trägerdicke

TL Trägerlänge

W Wicklungsachse

SL Schlitzlänge

GL Länge des geraden Abschnitts der Stecköffnung 51