專利名稱：具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱上的至少兩個線圈的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱上的至少兩個線圈的裝置，其中，每個線圈具有在徑向上上下相疊地布置的至少兩個繞組并且在繞組之間設
置屏障。
背景技術：
ー種應用是在線圈和變壓器中、尤其是在干式變壓器中給出。在變壓器中，通常將兩個或更多個線圈在軸向上上下相疊地布置在一個芯柱上，其中每個線圈具有內(nèi)繞組或低壓繞組以及外繞組或高壓繞組。關于足夠的電壓強度所需要 的兩個線圈之間的間距根據(jù)線圈的連接來計算。另外，通常在線圈的內(nèi)繞組和外繞組之間布置屏障，該屏障將防止兩個繞組之間的電閃絡。對此，圖4中示出通過根據(jù)現(xiàn)有技術的具有至少兩個線圈的裝置的橫截面?？煽吹叫局?，在芯柱7上在軸向上上下相疊地布置有第一線圈I和第二線圈4。第一線圈I具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組2、3，其中繞組2也稱為內(nèi)繞組或低壓繞組，且繞組3也稱為外繞組或高壓繞組。第二線圈4具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組5、6，其中繞組5也稱為內(nèi)繞組或低壓繞組，且繞組6也稱為外繞組或高壓繞組。在第一線圈I的內(nèi)繞組2和外繞組3之間布置有多個屏障51，以可靠地防止繞組2、3兩者之間的電閃絡。以類似的方式和方法，在第二線圈4的內(nèi)繞組5和外繞組6之間布置有多個屏障52，以可靠地防止繞組5、6兩者之間的電閃絡。線圈1、4兩者之間的、依賴于線圈的連接和電壓差而預先確定的軸向間距用Al標明(在內(nèi)繞組2、5之間測量)。屏障突出(即屏障在垂直于繞組軸W而布置的繞組端面上的突出)用B標明(在繞組3和屏障51之間測量或在繞組6和屏障52之間測量)。具體地，對于較高的電壓或電壓差，在各個線圈的繞組上必要的屏障突出比較大，并因此導致芯柱的延長ー參見必要的芯柱長度LI。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務在于，提供ー種相對于必要的尺寸優(yōu)化的、具有在共同的芯柱上在軸向上上下相疊地布置的至少兩個線圈的裝置。根據(jù)結合權利要求I的前序部分的第一實施方式，按照本發(fā)明，如下地解決該任務鄰近的線圈的屏障互相徑向偏移地布置且屏障的邊緣區(qū)域梳狀地彼此交叉。根據(jù)結合權利要求2的前序部分的第二實施方式，按照本發(fā)明，如下地解決該任務鄰近的線圈的相互直接相対的區(qū)域的屏障交替地縮短和延長，使得一個線圈的縮短的屏障總是與另ー個線圈的延長的屏障相對，以及相反地，一個線圈的延長的屏障和另ー個線圈的縮短的屏障相対，且在每個線圈中，縮短的屏障跟在延長的屏障之后。根據(jù)結合權利要求3的前序部分的第三實施方式，按照本發(fā)明，如下地解決該任務部分屏障設計成絕緣環(huán)的形式，絕緣環(huán)附加地圍繞繞組的垂直于繞組軸而布置的端面。利用本發(fā)明可實現(xiàn)的優(yōu)點尤其在于，能夠減少線圈或變壓器的芯柱長度，這導致總體上更緊湊的線圈或變壓器結構。屏障裝置設計成避免從位于外部的繞組到位于內(nèi)部的繞組的電閃絡，盡管線圈相互間的軸向間距被縮短。本發(fā)明的適宜的實施方式在從屬權利要求中說明。


以下參照在附圖中示出的實施例解釋本發(fā)明。附圖中示出
圖I是通過根據(jù)第一實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化裝置的橫截面，
圖2是通過根據(jù)第二實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化裝置的橫截面，
圖3是通過根據(jù)第三實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化裝置的橫截面，
圖4是通過根據(jù)現(xiàn)有技術的、具有至少兩個線圈的裝置的橫截面。
具體實施例方式圖I中示出通過根據(jù)第一實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化裝置的橫截面?？煽吹叫局?，在芯柱7上在軸向上上下相疊地布置有第一線圈I和第二線圈4。第一線圈I具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組2、3，其中繞組2也稱為內(nèi)繞組且繞組3也稱為外繞組。第二線圈4具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組5、6，其中繞組5也稱為內(nèi)繞組且繞組6也稱為外繞組。芯柱7的中心軸與繞組軸W相同。在第一線圈I的內(nèi)繞組2和外繞組3之間布置有屏障9、10、11、12、13，以可靠地防止繞組2、3兩者之間的電閃絡。以類似的方式和方法，在第二線圈4的內(nèi)繞組5和外繞組6之間布置有屏障15、16、17、18、19，以可靠地防止繞組5、6兩者之間的電閃絡。這里，屏障擴13以及15 19布置在直徑上(其中芯柱的中心軸=繞組軸W)，使得能夠?qū)崿F(xiàn)線圈1、4兩者軸向接近而沒有屏障接觸。如所看到的那樣，鄰近的線圈的屏障互相徑向偏移地布置，且屏障擴13以及15 19的邊緣區(qū)域梳狀地彼此交叉。在鄰近的線圈I、4的屏障之間產(chǎn)生重疊區(qū)域U。這里屏障突出B相對于根據(jù)圖4的實施方式?jīng)]有改變。有利地，相比于軸向間距Al (參見圖4)，產(chǎn)生減少的軸向間距A2。因此，產(chǎn)生降低的芯柱長度L2。圖2中示出通過根據(jù)第二實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化布置的橫截面?？煽吹叫局?，在芯柱7上在軸向上上下相疊地布置有第一線圈I和第二線圈4。第一線圈I具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組2、3，其中繞組2也稱為內(nèi)繞組且繞組3也稱為外繞組。第二線圈4具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組5、6，其中繞組5也稱為內(nèi)繞組且繞組6也稱為外繞組。在第一線圈I的內(nèi)繞組2和外繞組3之間布置有屏障21、22、23、24、25，以可靠地防止繞組2、3兩者之間的電閃絡。以類似的方式和方法，在第二線圈4的內(nèi)繞組5和外繞組6之間布置有屏障27、28、29、30、31，以可靠地防止繞組5、6兩者之間的電閃絡。這里，線圈1、4兩者的相互直接相対的區(qū)域的屏障2廣25以及27 31交替地縮短和延長，使得一個線圈的縮短的屏障與另ー個線圈的延長的屏障相対，且在ー個線圈中，縮短的屏障跟在延長的屏障之后。在鄰近的線圈1、4的屏障之間產(chǎn)生重疊區(qū)域。這樣能夠?qū)崿F(xiàn)線圈1、4兩者軸向接近而沒有屏障接觸。這里，延長的屏障的屏障突出B對應于根據(jù)圖4的實施方式的屏障突出B。縮短的屏障21、28、23、30、25直接與延長的屏障27、22、29、24、31相對，而相對的屏障沒有接觸。有利地，產(chǎn)生相比于軸向間距Al (參見圖4)減少的軸向間距A2。因此，產(chǎn)生降低的芯柱長度L2。在圖3中示出通過根據(jù)第三實施方式的、具有至少兩個線圈的優(yōu)化布置的橫截面。可看到芯柱7，在芯柱7上在軸向上上下相疊地布置有第一線圈I和第二線圈4。第一線圈I具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組2、3，其中繞組2也稱為內(nèi)繞組且繞組3也稱為外繞組。第二線圈4具有在徑向上上下相疊地布置的兩個繞組5、6，其中繞組5也稱為內(nèi)繞組且繞組6也稱為外繞組。在第一線圈I的內(nèi)繞組2和外繞組3之間布置有屏障33、36、37、40和作為屏障34/35,38/39的絕緣環(huán)，以可靠地防止繞組2、3兩者之間的電閃絡。以類似的方式和方法，在第二線圈4的內(nèi)繞組5和外繞組6之間布置有屏障42、45、46、49和作為屏障43/44、47/48的絕緣環(huán)，以可靠地防止繞組5、6兩者之間的電閃絡。絕緣環(huán)34/35附加地圍繞內(nèi)繞組2的垂直于繞組軸W而布置的端面，絕緣環(huán)38/39附加地圍繞外繞組3的垂直于繞組軸W而 布置的端面，絕緣環(huán)43/44附加地圍繞內(nèi)繞組5的端面，絕緣環(huán)47/48附加地圍繞外繞組6的端面。有利地，產(chǎn)生相比于軸向間距Al(參見圖4)減少的軸向間距A3。因此，產(chǎn)生降低的芯柱長度L3。一般來說，以下各點適用于以上解釋的實施方式
以上描述的措施可適用于具有圓形、橢圓形或長方形的橫截面的線圈1、4。 屏障9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49由電絕緣塑料構成。 鄰近的線圈1、4的屏障9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49應該不接觸，從而在這一位置不提供連續(xù)的爬電路徑。 屏障9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49能夠包入線圈1、4中并因而自動按照線圈形狀。另ー方面，屏障9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49也能設計為預成型的組件ー總是適應于線圈1、4的形狀和尺寸。 在內(nèi)繞組2、5，各個屏障9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49以及外繞組3、6之間，可以布置條塊(Leisten)，以維持沿周緣限定的間距。 附圖在一定程度上被扭曲，以示出根據(jù)發(fā)明的原理并且關于線圈/繞組的尺寸和在繞組之間的示出的間距不是成比例的。 在以上涉及實施方式中，示例性地總是應用5個屏障。對屏障數(shù)沒有設置上限。根據(jù)圖I的實施方式有單個屏障就能起作用，根據(jù)圖2和圖3的實施方式有兩個屏障就能起作用。明顯地，對于屏障的配置，也可實現(xiàn)以上的實施方式的組合。具體地，關于在繞組之間的中間區(qū)域布置的屏障，根據(jù)圖3的實施方式可與根據(jù)圖I或圖2的實施方式組合。參考標號列表 I第一線圈
2第一線圈的內(nèi)繞組 3第一線圈的外繞組 4第二線圈5第二線圈的內(nèi)繞組6第二線圈的外繞組7芯柱8 -9屏障10屏障11屏障12屏障13屏障14 -15屏障16屏障17屏障18屏障
19屏障20 -
21屏障22屏障23屏障24屏障25屏障26 -27屏障28屏障
29屏障30屏障
31屏障32 -33屏障
34作為屏障的絕緣環(huán)35作為屏障的絕緣環(huán)36屏障37屏障
38作為屏障的絕緣環(huán)
39作為屏障的絕緣環(huán)40屏障41 - 42屏障
43作為屏障的絕緣環(huán)44作為屏障的絕緣環(huán)45屏障46屏障
47作為屏障的絕緣環(huán)48作為屏障的絕緣環(huán)49屏障50 -51屏障 52屏障
A1、A2、A3在兩個線圈之間的軸向間距B屏障突出L1、L2、L3芯柱長度U重疊區(qū)域W繞組軸。
權利要求
1.一種裝置，具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱(7)上的至少兩個線圈(I、4)，其中每個線圈具有在徑向上上下相疊地布置的至少兩個繞組(2、3、5、6)，且在所述繞組(2、3、5、6)之間設置屏障，其特征在于，鄰近的線圈(1、4)的屏障(9 13，15 19)互相徑向偏移地布置且所述屏障的邊緣區(qū)域(9 13，15 19)梳狀地彼此交叉。
2.一種裝置，具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱(7)上的至少兩個線圈(I、4)，其中每個線圈具有在徑向上上下相疊地布置的至少兩個繞組(2、3、5、6)，且在所述繞組(2、3、5、6)之間設置屏障，其特征在于，鄰近的線圈(1、4)的相互直接相對的區(qū)域的屏障(2f 25，27 31)交替地縮短和延長，使得一個線圈(I)的縮短的屏障(21、23、25)總是與另一個線圈(4)的延長的屏障(27、29、31)相對，以及相反地，一個線圈(I)的延長的屏障(22,24)總是與另一個線圈(4)的縮短的屏障(28、30)相對，且在每個線圈(1、4)中，縮短的屏障跟在延長的屏障之后。
3.一種裝置，具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱(7)上的至少兩個線圈(I、4)，其中每個線圈具有在徑向上上下相疊地布置的至少兩個繞組(2、3、5、6)，且在所述繞組(2、3、5、6)之間設置屏障，其特征在于，部分所述屏障設計成絕緣環(huán)(34/35、38/39、43/44、47/48)的形式，絕緣環(huán)附加地圍繞所述繞組(2、3、5、6)的垂直于繞組軸(W)而布置的端面。
4.根據(jù)權利要求f3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述屏障(9 13、15 19、2廣25、27 31、33 40、42 49)被包入所述線圈(1、4)中并因而自動按照線圈形狀。
5.根據(jù)權利要求f3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述屏障(9 13，15 19，2Γ25,27^31,33^40,42 設計為預成型的組件一總是適應于所述線圈(1、4)的形狀和尺寸。
6.根據(jù)權利要求廣3中任一項所述的裝置，其特征在于，在內(nèi)繞組(2、5)、各個屏障(9 13、15 19、21 25、27 31、33 40、42 49)以及外繞組(3，6)之間布置條塊，以維持沿著周緣限定的間距。
全文摘要
提出一種具有在軸向上上下相疊地布置在共同的芯柱(7)上的至少兩個線圈(1、4)的裝置，其中每個線圈具有在徑向上上下相疊地布置的至少兩個繞組(2、3、5、6)，且在繞組(2、3、5、6)之間設置屏障。鄰近的線圈(1、4)的屏障(9~13，15~19)互相徑向偏移地布置，且屏障的邊緣區(qū)域(9~13，15~19)梳狀地彼此交叉。備選地，鄰近的線圈(1、4)的相互直接相對的區(qū)域的屏障(21~25，27~31)交替地縮短和延長，使得一個線圈(1)的縮短的屏障(21、23、25)總是與另一個線圈(4)的延長的屏障(27、29、31)相對，以及相反地，一個線圈(1)的延長的屏障(22、24)總是與另一個線圈(4)的縮短的屏障(28、30)相對，且在每個線圈(1、4)中，縮短的屏障跟在延長的屏障之后。備選地，部分屏障設計成絕緣環(huán)(34/35、38/39、43/44、47/48)的形式，絕緣環(huán)附加地圍繞繞組(2、3、5、6)的垂直于繞組軸(W)而布置的端面。
文檔編號H01F27/32GK102792397SQ201180014947
公開日2012年11月21日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者B.埃森利克, B.帕特爾, B.韋伯, F.科內(nèi)利烏斯, J.特佩爾, M.博克霍爾特 申請人:Abb 技術有限公司