DD142620A1

DD142620A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF TENSILE CHANGERS FOR ELECTRICAL INDUCTION APPARATUS

Info

Publication number: DD142620A1
Application number: DD20818478A
Authority: DD
Inventors: Axel Georgi; Gottfried Schuster; Rudolf Tripold
Original assignee: Axel Georgi; Gottfried Schuster; Rudolf Tripold
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1980-07-02
Also published as: SE436949B; SE7908081L; FR2437687A1; DE2929726A1; DD142620B1; DE2929726C2; FR2437687B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spannbaendern fuer elektrische Induktionsapparate aus mit haertbarem Kunstharz getraenkten Isolierstoffbaendern oder -faeden, insbesondere Glasfaserbaendern, die mehrfach aufeinandergebracht sind. Es ist Aufgabe, ein Herstellungsverfahren fuer Spannbaender anzugeben, das es gestattet, die Materialfestigkeit des Isolierstoffes optimal ausnutzen sowie eine hoehere elektrische Festigkeit und Formbestaendigkeit der Spannbaender zu erzielen. Diese Aufgabe wird geloest, indem die durch die kunstharzgetraenkten, mehrfach aufeinandergebrachten Isolierstoffbaender oder -faeden gebildeten, noch mit Hohlraeumen behafteten Baender mit Isolierfluessigkeit unter Vakuum getraenkt und danach gespannt werden und unter Beibehaltung der Zugspannung im Isolierfluessigkeitsbad bei erhoehter Temperatur aushaerten. Die Erfindung ist im Transformatorenbau anwendbar.The invention relates to a process for the production of Spannbaendern for electrical induction equipment from gehertertem resin gehrahrt Isolierstoffbaendern or -faeden, especially glass fiber bands, which are repeatedly brought together. It is an object to provide a manufacturing process for Spannbaender that allows to optimally exploit the material strength of the insulating material and to achieve a higher electrical strength and dimensional stability of Spannbaender. This object is achieved by the formed by the resin-thinned, multiple successive Isolierstoffbaender or -faeden, even with cavities tainted tapes with Isolierfluessigkeit vacuum and then stretched and aushaerten while maintaining the tensile stress in Isolierwassessigkeitsbad at elevated temperature. The invention is applicable in transformer construction.

Description

Verfahren zur Herstellung von Spannbändern für elektrische InduktionsapparateMethod for producing tension bands for electric induction apparatus

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spannbändern aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Isolierstoffbändern oder -fäden unter Anwendung einer Vakuum-Imprägnierung, wobei die getränkten Isolierstoffbänder oder -fäden mehrfach aufeinandergebracht sind*The invention relates to a method for the production of tension bands made of impregnated with hardenable resin insulating tapes or filaments using a vacuum impregnation, wherein the impregnated Isolierstoffbänder or threads are brought together several times *

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Wicklungen elektrischer Induktionsapparate, z«B» Transformatorenwicklungen, sind im Kurzschlußfall hohen Kräftebeanspruchungen ausgesetzt« die zur Beschädigung der Wicklungsisolation führen können· Aus diesem Grunde ist es notwendig, die Wicklungen axial zu verspannen« Besonders vorteilhaft sind die sogenannten selbstverspannten Wicklungen, die unter Verwendung von mehrlagigen Glasfaserbändern, die mit einem unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Kunstharz getränkt sind, realisiert werden« Bei einer derartigen Verspannung ist es bekannt, die Spannbänder parallel zur Wicklungsachse innerhalb (z«B« im Haupt· streukanal) und/oder außerhalb der Wicklung zu führen bzw· den Wicklungsblock mit Spannbändern zu umschlingen (FR-PS 1 372 625). Weiterhin ist der Schrift zu entnehmen, daß die Spannbänder aus mit polymerisierbarem Kunstharz imprägnierten Faserstoffen hergestellt werden*. Dabei sind die Spannbänder vor ihrer Montage entweder vollständig polymerisiert oder im nichtpolymerisierten Zustand eingesetzt«. Die Spannbänder werden als endlose Schlingen gefertigt ила können vorbereitet werden, indem Bit Spannung auf eine Trommel mehrere Schichten eines mit nichtpolymerisiertem Harz getränkten Glasfaserbandes übereinandergewickelt werden«. Eine derartige Schlinge bewahrt eine ausreichende Biegsamkeit, um auf die Wicklung aufgesetzt und zwischen entsprechenden Achsen gespannt werden zu können« Die Polymerisation der Schlingen erfolgt dann nach dem Aufsetzen auf die Wicklung unter Spannung» Weiterhin können aber die Schlingen vor ihrem. Aufsetzen vollständig polymerisiert werden, indem man ihnen ihre endgültige Form gibt« Laut obiger Schrift besteht noch die Möglichkeit, die Wicklungen mit nichtvorgefertigtenCharacteristic of the known technical solutions The windings of electrical induction devices, z «B» transformer windings, are exposed to high forces in the event of a short circuit «which can lead to damage of the winding insulation · For this reason it is necessary to axially clamp the windings.» Particularly advantageous are the so-called self-stressed ones Windings realized using multilayer glass fiber tapes impregnated with a thermosetting resin. In such bracing, it is known to clamp the straps parallel to the winding axis within (z "B" in the main stray channel) and / or outside To lead the winding or to wrap around the winding block with tension bands (FR-PS 1 372 625). Furthermore, it can be seen from the document that the clamping bands are made of impregnated with polymerizable resin fibers *. The straps are either completely polymerized before assembly or used in the unpolymerized state «. The tension straps are made as endless loops and can be prepared by winding bit-tension on a drum several layers of a non-polymerized resin impregnated fiberglass tape. Such a loop maintains sufficient flexibility to be able to be placed on the winding and tensioned between corresponding axes. "The polymerization of the loops then takes place after being placed on the winding under tension." Settling can be fully polymerized by giving them their final shape. "According to the above writing, there is still the possibility of winding the windings with non-prefabricated ones

TuR-Akte 1671 - 2 -TuR file 1671 - 2 -

Tightening belts ·

Ira allgemeinen werden jedoch vorgefertigte, vollständig polymerisierte Spannbänder bevorzugt, die vor dem Anbringen an der Wicklung ihre endgültige Form erlangen müssen (DD-PS 130 699). Diese können vor ihrem Einsatz elektrisch und mechanisch geprüft werden« Bei den bekannten Spannbändern ist nachteilig« daß sie oftmals Lufteinschlüsse besitzen und somit aufgrund der nicht gewährleisteten elektrischen Festigkeit unbrauchbar sind« Sin weiterer Mangel besteht darin, daß sich die vorgefertigten, vollständig polymerisierten Spannbänder aufgrund innerer Spannungen nach dem Herausnehmen aus der Form bzw· aus der Spannvorrichtung verziehen und somit oft nur mit Schwierigkeit eingebaut werden können· Nach wie vor besteht auch die Gefahr von Spannbandrissen·Des weiteren ist es aus der DD-PS 115 406 bekannt, ein Spannband für ölisolierte Transformatorenwicklungen aus mehreren Lagen eines kunstharzgetränkten Glasfaserbandes zu fertigen« Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen zwischen den Glasfaserlagen wird zwischen die Lagen ein poröser Isolierstoff, vorzugsweise gekrepptes Isolierpapier, eingelegt, in den das Isolieröl eindringen kann«Ira general but prefabricated, fully polymerized tension straps are preferred, which must obtain their final shape prior to attachment to the winding (DD-PS 130 699). These can be tested electrically and mechanically before use "in the known tension bands is disadvantageous" that they often have air pockets and thus unusable due to the unimpaired electrical strength "Sin another shortcoming is that the prefabricated, fully polymerized straps due to internal Tension after removal from the mold or · from the jig and thus often can be installed only with difficulty · As before, there is also the risk of tension band cracks · Furthermore, it is known from DD-PS 115 406, a strap for oil-insulated Transforming transformer windings from multiple layers of a resin-impregnated fiberglass tape "To prevent air pockets between the fiberglass layers, a porous insulating material, preferably creped insulating paper, is inserted between the layers into which the insulating oil can penetrate."

Von Nachteil ist dabei» daß die auf den Spannbandquerschnitt bezogene Belastbarkeit gering ist, der Herstellungsaufwand groß ist und das Spannband nicht den elektrischen Anforderungen genügt«.The disadvantage here is "that the relative to the clamping band cross-section load capacity is low, the production cost is large and the clamping band does not meet the electrical requirements."

Zur Vermeidung von Lufteinschlüssen aus mechanischen Gründen ist es auch bekannt, bei der Harz-Imprägnierung von Glasfasern Vakuum anzuwenden (Laue; Glasfaserverstärkte Polyester und andere Duromere; 2« Auflage» Zechner und Hütting Verlag GmbH, Speyer 1969)« Werden zur Spannbandfertigung allerdings mehrere derart imprägnierte Glasfaserlagen übereinandergelegt, so besteht nach wie vor die Gefahr von Lufteinschlüssen«To avoid air entrapment for mechanical reasons, it is also known to apply vacuum in the resin impregnation of glass fibers (Laue, glass-fiber reinforced polyesters and other duromers, 2 "edition" Zechner and Hütting Verlag GmbH, Speyer 1969) impregnated fiberglass layers , there is still the danger of air bubbles «

TuE-Akte 1671 - 3 -TuE Act 1671 - 3 -

Zweck der ErfindungPurpose of the invention

Die Erfindung bezweckt ein Verfahren zur Herstellung von Spannbändern aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Isolierstoffbändern oder -fäden, bei denen die angegebenen Nachteile vermieden sind.The invention aims a method for the production of tension bands of impregnated with curable synthetic resin insulating tapes or threads, in which the stated disadvantages are avoided.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Spannbändern aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Isolierstoffbändern oder -fäden, insbesondere Glasfaserbändern, die mehrfach aufeinandergebracht sind, anzugeben, das es erlaubt, die Materialfestigkeit des Isolierstoffes optimal auszunutzen sowie eine höhere elektrische Festigkeit durch Vermeidung von Lufteinschlüssen und eine verbesserte Formbeständigkeit der Spannbänder zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, indem die durch die kunstharzgetränkten, mehrfach aufeinandergebrachten Isolier st off band er oder -fäden gebildeten, noch mit Hohlräumen behafteten Bänder mit Isolierflüssigkeit unter Vakuum getränkt und danaüh gespannt werden und unter Beibehaltung der Zugspannung im Isolierflüssigkeitsbad bei erhöhter Temperatur aushärten.The object of the invention is to provide a process for the production of straps impregnated with hardenable resin insulating tapes or filaments, in particular fiberglass tapes, which are repeatedly brought on, indicate that allows to optimally exploit the material strength of the insulating material and a higher electrical strength by avoiding Air trapping and improved dimensional stability of the clamping bands to achieve. This object is achieved by the soaked by the resin impregnated repeatedly insulating st off band he or filaments formed, still impregnated with cavities tapes with insulating liquid soaked under vacuum and danaüh tense and harden while maintaining the tension in Isolierflüssigkeitsbad at elevated temperature ,

Vorzugsweise werden die Bänder vor der Tränkung mit Isolierflüssigkeit in sich verdreht·Preferably, the tapes are twisted before being impregnated with insulating liquid.

Weiterhin ist es vorteilhaft, die Bänder als endlose, langgestreckte Schlingen mit zwei in bestimmtem Abstand zueinander verlaufenden Teilsträngen auszuführen.Furthermore, it is advantageous to perform the bands as endless, elongated loops with two spaced-apart partial strands.

Ausführungsbeispielembodiment

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.Reference to an embodiment, the invention will be explained in more detail.

Die Spannbänder werden aus einem vorimprägnierten Glasfaserband mit im wesentlichen längsgerichteten Pasern hergestellt. Das zur Imprägnierung zu verwendente, polymerisierbare Harz sollte eine derartige Konsistenz bei Zimmertemperatur besitzen, daß das imprägnierte Glasfaserband zur Verarbeitung dieThe tension bands are made from a pre-impregnated fiberglass tape having substantially longitudinal fibers. The polymerizable resin to be used for impregnation should have such a consistency at room temperature that the impregnated fiberglass tape for processing

TuS-AkI:e 1671 - 4 -TuS-AkI: e 1671 - 4 -

nötige Biegsamkeit besitzt. Aus dem imprägnierten Glasfaserband werden nun mehrlagige Schlingen gewickelt und die Enden auf den Itfachbarschichten verklebt« Die relativ locker gewickelten Schlingen werden anschließend mehrfach in sich verdreht, indem z. B. ein Punkt der Schlinge festgehalten wird und etwa an dem gegenüberliegenden die Drehung erfolgt, so daß die Schlingen derart verseilt sind, daß ca· auf 1 m Schlingenlänge 3-5 Windungen entfallen. Da aus dem Glasfaserband langgestreckte Schlingen mit zwei in bestimmtem Abstand zueinander verlaufenden Teilsträngen gefertigt werden sollen, werden vorteilhafterweise beide besagten Punkte an den Wendestellen angeordnet.has the necessary flexibility. From the impregnated fiberglass tape now multi-layered loops are wound and glued the ends on the Itfachbarschichten "The relatively loosely wound loops are then repeatedly twisted in by z. B. a point of the loop is held and approximately at the opposite, the rotation takes place, so that the loops are stranded such that about 1 m loop length accounts for 3-5 turns. Since elongated loops are to be produced from the fiberglass strip with two partial strands running at a certain distance from one another, both said points are advantageously arranged at the turning points.

Das im derzeitigen Zustand noch lockere Glasfaserband, dessen Lagen noch nicht vollständig miteinander verklebt sind und teilweise Hohlräume bilden, nimmt im darauffolgenden Isolierflüssigkeitsbad, z. B, eine mit Transformatorenöl gefüllte längliche Wanne, unter Vakuum Flüssigkeit auf. Im Bad verbleibend wird das Band gespannt, wobei die Spannelemente an den Wendestellen der länglichen Schlinge angreifen. Dadurch das die Glasfasern schraubenlinienförmig verdreht sind, verfestigt sich das Band durch die wirkenden Spannkräfte. Unter Beibehaltung der Zugspannung werden die Schlingen im Isolierflüssigkeitsbad unter erhöhter Temperatur ausgehärtet. Die durch dieses Verfahren hergestellten langgestreckten Schlingen mit nunmehr stabförmiger Gestalt zeichnen sich durch eine sehr hohe elektrische Festigkeit aus, da Hohlräume nahezu aisgeschlossen sind, und genügen somit den höchsten Anforderungen mit Transformatorenbau. Weiterhin bewirkt die schraubenlinienförmige Verdrehung der Glasfasern im Belastungszustand eine gleichmäßigere Spannkraftverteilung über den Querschnitt des Bandes, so daß die Formbeständigkeit und die Belastbarkeit zunehmen und der Gefahr eines Spannbandrisses im eingebauten Zustand entgangen wird.The still loose in the current state glass fiber tape, the layers are not completely bonded together and partially form cavities, takes in the subsequent Isolierflüssigkeitsbad, z. B, an elongated pan filled with transformer oil, under liquid vacuum. Remaining in the bath, the tape is tensioned, the clamping elements attack at the turning points of the elongated loop. The fact that the glass fibers are twisted helically, the band solidified by the acting clamping forces. While retaining the tension, the loops in the insulating liquid bath are cured at elevated temperature. The elongated slings produced by this method with now rod-shaped shape are characterized by a very high electrical strength, since cavities are almost aisgeschlossen, and thus meet the highest requirements with Transformatorenbau. Furthermore, the helical twisting of the glass fibers in the load state causes a more uniform distribution of tension over the cross section of the strip, so that the dimensional stability and the load capacity increase and the risk of a tenter break when installed is escaped.

Claims

TuR Act 1671 - 5 - Claim for invention

1 * Method for producing straps for electrical induction apparatus made of curable resin impregnated Isolierstoffbändern or -fäden, in particular fiberglass ribbons, using a vacuum impregnation, wherein the impregnated Isolierstoffbänder or threads are repeatedly brought together, characterized in that the still voided with Tensioning bands are impregnated under vacuum with insulating liquid and then tensioned and harden at elevated temperature while maintaining the tensile stress in the insulating liquid bath *

2 «method Punktl, characterized in that the clamping bands are twisted before impregnation with insulating liquid in it.

3 »method according to item 1, characterized in that the clamping bands are designed as endless, elongated loops with two spaced-apart sub-strands.