CN102667965A - 连续换位导线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续换位导线(2)，包括平行于各末端而连起来的数个相同的股线(20)，每个股线(20)接连且重复地占据在整个导体横截面之中每个可能的位置。根据本发明，每个股线(20)是一个子集，所述子集包括通过结合涂层而牢固地结合在一起以形成所述子集的具有矩形横截面的至少两根电线。子集内的电线可以扁面叠层或者侧边并排地布置。

Description

连续换位导线

技术领域

本发明涉及多股换位导线(multiple transposed conductors)。

背景技术

连续换位导线或者CTC，由一组数个相同的股线构成，典型的为涂磁漆的矩形电线，其被平行于各末端而连起来，每个股线接连且重复地占据在整个导体横截面之中的每个可能的位置。图1示出了作为例子公开在US6,657,122中的已知的多股换位导线1，所述换位导线1包括布置在两个侧边并排的堆栈4中的多个扁平的、矩形的次导线3。在这两个堆栈4之间，可以提供纸带5。每个股线或者次导线3带有绝缘磁漆涂层。该次导线3通过以预定间隔弯曲而被平着偏移，使得在多股平行导线1的总横截面中它们的位置以相对短的间隔规律地变化。偏移点被识别为数字7。换位的主要功能是平衡绕组内的能量分布，减少电损耗，并且也赋予导线柔韧性。根据客户要求，如果CTC不需要绝缘，则股线作为一个整体通常可以用纯纤维素纸带或其他带、网状带和单丝包裹起来。包裹的主要功能是赋予电绝缘以及还执行在工作过程中的机械阻力和保护。

换位导线通常用在高功率变压器绕组和电应用场合的其它绕组中。

确实，对于高功率变压器绕组，有必要限制额外的损耗，该额外的损耗是由围绕绕组的交流磁漏通量导致的在铜导体中感应的涡流所引起的。采用CTC，由于在同一个横截面的较大数量单个磁漆股线中的铜横截面的分区，额外损耗减少。

然而今天，只有带最大大约85个股线的CTC才能在市场上找到。有必要的是增加用在CTC中的股线数量，以便给使用者机会来实践新的或不同的绕组，以改进效率以及变压器和其它发电机的其它参数。

正如此前公开的增加CTC股线的数量在理论上是可能的，但是需要更复杂且更大的置换机器和投资成本。

发明内容

本发明的目的是为具有增加数量的股线的CTC提出一种新结构，其能被简单地制造而不需要过多的额外成本。

这个目的通过连续换位导线或CTC达到，包括数个平行于各末端而连起来的相同的股线，每个股线接连且重复地占据整个导体横截面之中每个可能的位置，其特征为，每个股线是一个子集，所述子集包括通过结合涂层(joining coating)而牢固地结合在一起以形成所述子集的具有矩形横截面的至少两根电线。

所述至少两根电线可侧边并排(side by side)或扁面叠层(flat by flat)地结合在一起。

在第一个实施例中，所述结合涂层完全围绕每个子集的电线。

可替换地，所述结合涂层除了在每个子集的外部左边和右边的边界之外都完全围绕着每个子集的电线。

可替换地，所述结合涂层只布置在每个子集中的电线的相互面对的两个扁面侧之间。

附图说明

通过阅读以下几个可能实施例的结合下述附图的细节描述，本发明的特征将会变得明显：

已经描述过的图1示出了现有技术的多个换位导线；

图2示出了根据本发明可能的实施例的换位导线的横截面图；

图3是在图1中换位导线内的股线的放大横截面图；

图4是根据本发明第二个可能实施例的换位导线的股线的放大横截面图；

图5是根据本发明CTC第三个实施例的横截面图；

图6-9示出了根据本发明在CTC中使用的子集的数个其他可能的实施例。

具体实施方式

首先参考图2和图3，现在将描述根据本发明的连续换位导线2的第一个实施例。在这个实施例中，导体2包括五根相同的股线20，其被传统地转置以形成连续换位导线2：因此，正如前面提到的，所述股线平行于各末端而连起来，并且每个股线接连且重复地占据整个导体横截面之中每个可能的位置，以形成换位导线。

然而，当已知的换位导线的股线每个对应于磁漆矩形断面电线时，在这第一个实施例中的每个股线20是包括通过结合涂层50结合在一起的具有矩形横截面的两根电线30a，30b的子集。

正如图3中更好示出的，每个电线30a，30b，典型的由铜制造，有利的是涂有一个或多个不同光泽面或绝缘膜的层，以形成绝缘导线。这两根电线30a，30b侧边并排结合在一起。结合涂层可以是不同类型的光泽面并且被全部施加在环绕着这两根电线和结合边上。这里，每个子集20组成了一个双股导线。

由此CTC 2由5个双股导线组成，那么可以识别到总共10根电线，而传统的CTC总共只有5根电线。

虽然图3所示的子集20包括两根电线，本发明的原则可以被概括为包括结合在一起的3根或更多根电线的任何子集。

除此之外，在相同子集中的电线能被布置为扁面叠层而不是侧边并排。这项替代布置示于图4，其中子集20’包括两根电线30’a,30’b,各自被绝缘层40’a,40’b涂覆，并且通过结合涂层50扁面叠层地结合在一起。

由于本发明，因而可以实现一种具有更大数量导线的CTC，典型标准的是两或三个，取决于子集的组成(例如85×2=170根电线)。

在子集中布置的选择(侧边并排或扁面叠层)取决于每个CTC被打算用在何种应用中。

例如，在铁芯式变压器的中央部分，当导线匝数的横截面在磁场的磁力线之中是轴向的(垂直的)，则生成带有最大强度的感应电流；而当导体横截面在磁场之中是纵向时，电流强度最小。因为这个原因，铁芯式变压器的中央部分要求换位导线的电线厚度尽可能最低(考虑到实际的现有技术允许高达大约1.0-1.1毫米)，而电线宽度是不受影响的。

然而，在变压器末端，漏通量将会到绕组之外。在这种情况下，应该很方便来减少宽度而不是厚度。

对于第一项应用(铁芯式变压器的中央部分)，在CTC一个子集中有利地利用电线的扁面叠层布置。举例来说，与根据现有技术的其中每个股线(唯一的电线)可具有最小厚度为1毫米的CTC相比，对于相同横截面，使用扁面叠层结合的两根0.5毫米厚的电线的子集能够使每根电线的宽度相对厚度的比率加倍，其对于磁通量是一项优点。

以一种不同的方式，对第二项应用(铁芯式变压器的末端部分)，在CTC一个子集中优选电线的侧边并排布置。举例来说，与根据现有技术的其中每个股线(唯一的电线)可能具有最小宽度大约为2.8毫米的CTC相比，对于相同横截面，使用侧边并排结合的1.4毫米宽的两根电线的子集能够使每根电线的宽度相对厚度的比率被2除开。

对于一些其它应用，导体的使用者可能需要具有两个或更多并行连接的CTC。在这种情况下，独立的CTC被纸带或特殊的带子覆盖，没必要采用间隔。采用本发明，多个并行连接的CTC可以被包括两根或更多电线的相同子集的单一CTC有利地替代，其能够执行同样的功能但是方法更有效。这种独一无二CTC的例子在图5中示出。这里，CTC 2”具有和图2的CTC 2相同的结构，带有5个相同的子集20，每个子集包括侧边并排结合的两根电线。然而，正如在虚线中或者在实线中指示的，每个子集的这五条电线分别在右边或在左边被一起使用，仿佛属于相同的CTC。在不脱离本发明范围的情况下，其它相互关系是可能的。在这种情况下，节省了所需用于绝缘的纸，因为纸仅仅需要环绕着整个CTC包裹。

虽然结合涂层50总是在图2-6中示出为完全围绕每个子集的电线，用来在同一子集中将电线牢牢固定在一起的其他布置也是可能的。图6-9示出数个变换的布置。

图6和8分别对应于电线的侧边并排和扁面叠层布置，示出了例如这样的构造，其中结合涂层50除了在外部左边和右边的边界之外都围绕着电线。

图7示出了电线的侧边并排布置，其中结合涂层50在结合平面(plan)上具有两个空隙。

图9示出了电线的扁面叠层布置，结合涂层50只布置在电线的相互面对的两个扁面侧之间。

结合涂层可以由在特定温度下具有粘合特性的任意材料制成，包括但是不限于环氧磁漆，例如，环氧-苯氧磁漆，芳族聚酰胺、聚酯或聚酯酰亚胺(PE或PEI)磁漆或聚乙烯醇缩甲醛(PVA)磁漆。

由于本发明，现在可以提供用户一种带有增加了数量电线的CTC，根据应用带有很大的使用灵活性。

这种CTC的制造非常容易实施。仅仅需要一种新的工具来制造通过结合涂层50而结合在一起的两条或多条电线的子集。然后，该子集配置在一起以获取使已知CTC机器较少改变的CTC。

Claims (7)

1.一种连续换位导线或CTC(2；2”)，包括平行于各末端而连起来的数个相同的股线(20；20’)，每个股线(20，20’)接连且重复地占据在整个导体横截面之中每个可能的位置，其特征为，每个股线(20；20’)是一个子集，所述子集包括通过结合涂层(50)而牢固地结合在一起以形成所述子集的具有矩形横截面的至少两根电线(30a,30b；30’a,30’b)。

2.根据权利要求1的CTC(2；2”)，其中所述至少两根电线(30a，30b)侧边并排地结合在一起。

3.根据权利要求1的CTC，其中所述至少两根电线(30’a,30’b)扁面叠层地结合在一起。

4.根据权利要求1至3中任一项的CTC，其中每一个所述至少两根电线是绝缘导线。

5.根据上述权利要求中任一项的CTC，其中所述结合涂层(50)完全围绕每个子集的电线。

6.根据权利要求1至5中任一项的CTC，其中所述结合涂层(50)除了在每个子集外部左边和右边的边界之外都完全围绕着每个子集的电线。

7.根据权利要求1至5中任一项的CTC，其中所述结合涂层(50)只布置在每个子集中的电线的相互面对的两个扁面侧之间。

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