AT508621A1

AT508621A1 - CONTINUOUS DRILL LEADER

Info

Publication number: AT508621A1
Application number: AT0115009A
Authority: AT
Inventors: Thomas Ing Trimmel; Martin Ing Trimmel
Original assignee: Asta Elektrodraht Gmbh
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2009-07-22
Publication date: 2011-02-15
Also published as: SK50092012U1; AT12734U1; WO2011009729A3; TR201200765U1; WO2011009729A2; SK6378Y1; DE212010000104U1

Description

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Kontinuierlicher DrillleiterContinuous drill ladder

Die gegenständliche Erfindung betrifft einen kontinuierlichen Drillleiter bestehend aus einer Mehrzahl einzelner, elektrisch isolierter Teilleiter, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Drillleiters. 5 Bekannterweise treten bei Transformatoren vor allem an den äußeren Spulen der Wicklung elektromagnetische Felder (Querfelder) auf, welche in den Wicklungsleitern Wirbelströme induzieren, die zu Wirbelstromverlusten führen. Wirbelstromverluste reduzieren den Wirkungsgrad des Transformators, führen aber auch zu lokal unerwünscht hohen Temperaturen, die wiederum zu einer Beschädigung der Wicklungsisolation führen kann. Durch die 10 Verwendung von bekannten kontinuierlichen Drillleitern können solche Wirbelstromverluste reduziert werden. Drillleiter bestehen dabei aus einem Bündel von einzelnen, isolierten Einzelleitern, die einzeln gegeneinander verdrillt werden, z.B. nach dem Roebelprinzip. Solche kontinuierliche Drillleiter sind z.B. aus der EP 746 861 B1 bekannt und werden dabei maschinell und automatisiert mit Längen bis zu 2000m hergestellt und zur Verschiffung auf 15 Trommeln aufgewickelt. Automatisierte Verdrillwerkzeuge zur Herstellung solcher Drillleiter gehen z.B. aus der DE 100 26 455 A1 oder der DE 100 27 564 A1 hervor. Drillleiter zeichnen sich insbesondere auch dadurch aus, dass diese ausreichend biegeweich sind, um zur Herstellung von Wicklungen gewickelt werden zu können. Weiters kann durch den Einsatz eines Drilleiters ein erhöhter Kupferquerschnitt ausgekreuzt verwickelt werden. 20 Für Roebelstäbe ist es aus der AT 309 590 B auch bereits bekannt, die Verdrillung so vorzusehen, dass immer zwei benachbarte Einzelleiter gemeinsam verdrillt werden. Damit soll neben dem Ausgleich des Längsfeldes durch die Verdrillung auch das sich bereits schädlich machende Radialfeld innerhalb einer Nut kompensiert werden. Roebelstäbe, die nach wie vor hauptsächlich manuell hergestellt werden, indem Einzelleiter geringer Länge auf speziel-25 len Werkbänken durch einen Arbeiter manuell verdrillt werden, können auf diese Weise einfach hergestellt werden, auch wenn zwei benachbarte Teileiter gemeinsam verdrillt werden. Roebelstäbe werden jedoch nicht gewickelt, sondern es wird aus mehreren Roebelstäben eine Wicklung „gebaut“, indem die Enden der Roebelstäbe entsprechend verbunden werden.The subject invention relates to a continuous drill ladder consisting of a plurality of individual, electrically insulated conductor part, and a method for producing such a drill guide. 5 As is known, in transformers, especially at the outer coils of the winding, electromagnetic fields (transverse fields) occur, which induce eddy currents in the winding conductors which lead to eddy current losses. Eddy current losses reduce the efficiency of the transformer, but also lead to locally undesirable high temperatures, which in turn can lead to damage to the winding insulation. By using known continuous twisted conductors such eddy current losses can be reduced. Drill ladders consist of a bundle of individual, insulated individual conductors, which are individually twisted against each other, e.g. according to the Roebel principle. Such continuous drill conductors are e.g. known from EP 746 861 B1 and are thereby machined and automated produced with lengths up to 2000m and wound up for shipment to 15 drums. Automated twisting tools for making such twisted ladders are e.g. from DE 100 26 455 A1 or DE 100 27 564 A1. Drill ladder are characterized in particular by the fact that they are sufficiently bend soft to be wound for the production of windings can. Furthermore, through the use of a drill guide, an increased copper cross-section can be crossed out. 20 For Roebel rods, it is already known from AT 309 590 B to provide the twist so that two adjacent individual conductors are always twisted together. This should be compensated in addition to the compensation of the longitudinal field by the twist and the already damaging Radialfeld within a groove. Roebel rods, which are still mainly manu- factured manually by manually twisting single length, short length leads on a particular workbench, can be easily made in this way, even if two adjacent parts are twisted together. Roebel bars are not wound, but it is "built" of several Roebel bars a winding by the ends of the Roebel bars are connected accordingly.

Die Anforderungen an heutige Transformatoren steigen jedoch immer mehr, zum Einen hin-30 sichtlich Größe und Leistung und zum Anderen hinsichtlich Wirkungsgrad und Reduktion von Verlusten hervorgerufen z.B. durch Wirbelstromverluste. Speziell bei sehr großen leistungsstarken Transformatoren treten unerwünschte signifikante Wirbelstromverluste auf Grund der magnetischen Felder auf. -1- ·· ·# ···· ···· · ··However, the demands on today's transformers are increasing more and more, on the one hand visibly size and power and on the other hand in terms of efficiency and reduction of losses caused e.g. due to eddy current losses. Especially with very large powerful transformers, undesirable significant eddy current losses due to the magnetic fields occur. -1- ·· ·# ···· ···· · ··

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Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, einen Drillleiter anzugeben, mit dem die Wirbelstromveriuste bei Einsatz des Drillleiters in einem Transformator reduziert werden können.It is therefore an object of the subject invention to provide a drill guide with which the Wirbelstromveriuste can be reduced when using the Drillleiters in a transformer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeweils zwei oder mehrere ne-5 beneinander und/oder übereinander angeordnete Teilleiter zu einer Teilleitergruppe zusammengefasst und gemeinsam verdrillt sind. Dadurch dass nunmehr nicht ein einzelner Teilleiter verdrillt wird, sondern immer eine Teilleitergruppe bestehend aus mehreren einzelnen Teilleitem, werden die Wirbelstromverluste weiter reduziert, da der erforderliche Kupferquerschnitt des Einzelleiters elektrisch aufgeteilt wird. Damit wird der Querschnitt eines einzelnen 10 Teilleiters reduziert, womit durch die auftretenden elektro-magnetischen Felder weniger Wirbelströme induziert werden und damit die Wirbelstromveriuste in einem Transformator bei Verwendung des erfindungsgemäßen Drillleiters reduziert werden können. Je kleiner die Querschnitt des Teilleiters, also je stärker der Kupferquerschnitt eines Einzelleiters geteilt wird, umso geringer werden dabei die Wirbelstromveriuste. 15 Bislang konnten in bekannten Verdrillwerkzeugen nur herkömmliche Drillleiter hergestellt werden, also mit nur jeweils einzelnen verdrillten Teilleitem. Es wurde aber bisher nicht in Erwägung gezogen, in einem kontinuierlichen Herstellprozess zur Herstellung eines kontinuierlichen Drillleiters, zwei oder mehrere benachbarte Teilleiter gemeinsam zu verdrillen, da einerseits bisher keine Notwendig dafür bestand und andererseits die bisherigen Verdrill-20 Werkzeuge bzw. Verdrillverfahren dafür gar nicht geeignet waren. Darüber hinaus wurde bisher wohl angenommen, dass sich ein Drillleiter mit mehreren gemeinsam verdrillten Teilleitern bei der nachfolgenden Wicklung zu einer Wicklung unerwünscht verhält und Probleme verursacht, z.B. durch nachträgliches Verschieben der einzelnen Teilleiter zueinander. Diese Probleme treten aber in der Praxis nicht auf, wie bei entsprechenden Versuchen festgestellt 25 wurde.This object is achieved in that each two or more ne-5 are juxtaposed and / or stacked sub-conductors combined into a sub-conductor group and twisted together. Because now not a single conductor is twisted, but always a subconductor consisting of several individual Teilleitem, the eddy current losses are further reduced, since the required copper cross section of the individual conductor is electrically divided. Thus, the cross section of a single conductor 10 is reduced, whereby less eddy currents are induced by the electro-magnetic fields occurring and thus the Wirbelstromveriuste can be reduced in a transformer using the drill guide according to the invention. The smaller the cross section of the subconductor, ie the more strongly the copper cross section of a single conductor is divided, the smaller the eddy current distortion becomes. So far, only conventional twisted ladders could be produced in known twisting tools, ie with only individual twisted partial conductors. However, it has hitherto not been considered, in a continuous manufacturing process for producing a continuous twisted conductor, to twist together two or more adjacent sub-conductors, since, on the one hand, there was no need for it and, on the other hand, the previous twisting tools or twisting methods are not suitable for it were. Moreover, it has heretofore been well-known that a twisted conductor having a plurality of co-twisted sub-conductors in the subsequent winding to a winding undesirably behaves and causes problems, e.g. by subsequent displacement of the individual sub-conductors to each other. However, these problems do not occur in practice, as was found in corresponding experiments 25.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend anhand der beispielhaften und nicht einschränkenden, vorteilhafte Ausgestaltungen zeigenden Figuren 1 bis 6 beschrieben. Dabei zeigtThe subject invention will be described below with reference to the exemplary and non-limiting, advantageous embodiments showing Figures 1 to 6. It shows

Fig. 1 einen herkömmlichen Drillleiter nach dem Stand der Technik, 30 Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Drillleiter mit einer Teilleitergruppe mit nebeneinander angeordneten Teilleitern,1 shows a conventional drill guide according to the prior art, FIG. 2 shows a drill guide according to the invention with a sub-conductor group with sub-conductors arranged side by side,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen solchen Drillleiter,3 shows a cross section through such a drill ladder,

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Drillleiter mit einer Teilleitergruppe mit übereinander angeordneten Teilleitern, -2- ·· ···· ···· · ·· ·* ® w w W W WWW · V . _4 shows a drill guide according to the invention with a sub-conductor group with sub-conductors arranged one above the other, -2- ················· wW WWW · V. _

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Fig. 5 einen Querschnitt durch einen solchen Drillleiter undFig. 5 shows a cross section through such a drill wire and

Fig. 6 eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Drillleiters.Fig. 6 shows a further embodiment of a drill according to the invention.

Fig. 1 zeigt einen bekannten Drillleiter 1 bestehend aus einer Anzahl von elektrisch isolierten Teilleitem 2, die in zwei Teilleiterstapeln 3 angeordnet sind. Die Teilleiter 2 werden dabei 5 bekanntermaßen so verdrillt, dass diese von der obersten in die unterste Lage wechseln. Um das Zusammenhalten des Teilleiterbündels zu einem Drillleiter 1 zu gewährleisten, kann auch eine Umwicklung 4 durch ein Webband, einen Papierstreifen oder ähnlichem vorgesehen sein.Fig. 1 shows a known drill 1 consisting of a number of electrically insulated Teilleitem 2, which are arranged in two sub-conductor stacks 3. The sub-conductors 2 are known to be twisted so that they change from the top to the bottom layer. In order to ensure the holding together of the conductor bundle to a drill guide 1, a wrap 4 may be provided by a woven tape, a paper strip or the like.

Ein erfindungsgemäßer Drillleiter 10 ist in Fig. 2 dargestellt, der aus einer Vielzahl von ein-10 zelnen elektrisch isolierten Teilleitern 11 besteht. Bei diesem Drillleiter 10 werden jeweils zwei nebeneinander liegende Teilleiter 11 zu einer Teilleitergruppe 12 zusammengefasst und gemeinsam verdrillt. „Nebeneinander“ bedeutet hierbei, dass die Teilleiter 11 an ihrer schmalen Seitenfläche aneinander liegend angeordnet sind. Es wird somit die Teilleitergruppe 12 gegenüber dem restlichen Teilleiterbündel verdrillt und nicht ein einzelner Teilleiter wie bis-15 her im Stand der Technik. Eine solche Teilleitergruppe 12 kann dabei auch mehr als zwei einzelne Teilleiter 11 umfassen. Ein Querschnitt durch einen solchen Drillleiter 10 mit sieben Teilleitergruppen ^ bis 127, bestehend aus jeweils zwei einzelnen nebeneinander angeordneten Teilleitern 11 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Teilleiterbündel kann dabei wieder mit einer Umwicklung 13, z.B. zum Schutz der Teilleiter 11 beim Transport oder zur Stabilisierung des 20 Teileiterbündels, umgeben sein.An inventive drill 10 is shown in Fig. 2, which consists of a plurality of one-10 individual electrically insulated sub-conductors 11. In this drill 10 each two adjacent sub-conductors 11 are combined to form a sub-conductor group 12 and twisted together. "Side by side" here means that the sub-conductor 11 are arranged lying on their narrow side surface to each other. Thus, the subconductor group 12 is twisted with respect to the remaining subconductor bundle and not a single subconductor such as bis-15 forth in the prior art. Such a sub-conductor group 12 can also comprise more than two individual sub-conductors 11. A cross-section through such a drill guide 10 with seven sub-conductor groups ^ to 127, each consisting of two individual juxtaposed sub-conductors 11 is shown in Fig. 3. The partial conductor bundle can again be provided with a winding 13, e.g. to protect the conductor 11 during transport or to stabilize the 20 Teileiterbündels be surrounded.

In einer anderen möglichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Drillleiters 10 werden zwei einzelne Teilleiter 11 übereinander angeordnet und zu einer Teilleitergruppe 12, die dann wiederum verdrillt wird, zusammengefasst. „Übereinander“ bedeutet hierbei, dass die Teilleiter 11 an ihrer breiten Seitenfläche aneinander liegend angeordnet sind. Eine solche 25 Teilieitergruppe 12 kann dabei auch mehr als zwei einzelne übereinander angeordnete Teilleiter 11 umfassen. Ein Querschnitt durch einen solchen Drillleiter 10 mit fünf Teilleitergruppen 12i bis 125, bestehend aus jeweils zwei übereinander angeordneten einzelnen Teilleitern 11 ist in Fig. 3 dargestellt. Das Teillelterbündel kann dabei wieder mit einer Umwicklung 13, z.B. zum Schutz der Teilleiter 11 beim Transport oder zur Stabilisierung des Teileiterbündels, 30 umgeben sein.In another possible embodiment of the inventive twisted conductor 10, two individual sub-conductors 11 are arranged one above the other and combined to form a sub-conductor group 12, which in turn is then twisted. In this case, "superimposed" means that the sub-conductors 11 are arranged lying against one another on their broad side surface. Such a 25 Teilieitergruppe 12 may also comprise more than two individual superposed conductor 11. A cross-section through such a drill guide 10 with five sub-conductor groups 12i to 125, each consisting of two superimposed individual sub-conductors 11 is shown in Fig. 3. The part-bundle bundle can again be provided with a wrapping 13, e.g. to protect the conductor 11 during transport or to stabilize the Teileiterbündels, 30 be surrounded.

Ebenso ist es denkbar, eine Teilleitergruppe 12 aus mehreren neben- und übereinander angeordneten Teilleitem 11 zu bilden, wie in Fig. 6 angedeutet, wobei wiederum die ganze Teilleitergruppe 12 verdrillt wird. Im Beispiel nach Fig. 6 sind jeweils vier einzelne Teilleiter 11 zu einer Teilleitergruppe 121 bis 125 nebeneinander und übereinander angeordnet. -3-It is likewise conceivable to form a subconductor group 12 from a plurality of subconductors 11 arranged next to one another and above one another, as indicated in FIG. 6, in which case again the entire subconductor group 12 is twisted. In the example according to FIG. 6, in each case four individual sub-conductors 11 are arranged next to one another and one above the other to form a sub-conductor group 121 to 125. -3-

Claims

···························································································································································································································· 1. Continuous drill guide consisting of a plurality of individual, electrically insulated conductor part (11), characterized in that in each case two or more adjacent to each other and / or one above the other arranged sub-conductors (11) to a sub-conductor group (12) taken together and 5 are twisted together.

2. Continuous drill according to claim 1, characterized in that the drill guide (1) with a wrapping (13) is wrapped.

3. A method for producing a continuous Drillleiters consisting of a plurality of individual, electrically insulated sub-conductor (11), characterized in that each two or more side by side and / or superimposed sub-conductor (11) to a sub-conductor group (12) combined and twisted together become.

4. The method according to claim 3, characterized in that the drill conductor (1) with a wrapping (13) is wrapped. -4-