DE212010000104U1

DE212010000104U1 - Kontinuierlicher Drillleiter

Info

Publication number: DE212010000104U1
Application number: DE212010000104U
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: ASTA Elektrodraht GmbH
Current assignee: ASTA Elektrodraht GmbH
Priority date: 2009-07-22
Filing date: 2010-07-08
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2020-07-09
Also published as: WO2011009729A3; TR201200765U1; SK50092012U1; AT12734U1; WO2011009729A2; AT508621A1; SK6378Y1

Abstract

Kontinuierlicher Drillleiter bestehend aus einer Mehrzahl einzelner, elektrisch isolierter Teilleiter (11), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei oder mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Teilleiter (11) zu einer Teilleitergruppe (12) zusammengefasst und gemeinsam verdrillt sind.

Description

Die gegenständliche Erfindung betrifft einen kontinuierlichen Drillleiter bestehend aus einer Mehrzahl einzelner, elektrisch isolierter Teilleiter, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Drillleiters.
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 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 2000 m hergestellt und zur Verschiffung auf 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.
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 speziellen 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.
Die Anforderungen an heutige Transformatoren steigen jedoch immer mehr, zum Einen hinsichtlich 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.
Es ist daher eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, einen Drillleiter anzugeben, mit dem die Wirbelstromverluste bei Einsatz des Drillleiters in einem Transformator reduziert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeweils zwei oder mehrere nebeneinander 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 Teilleitern, werden die Wirbelstromverluste weiter reduziert, da der erforderliche Kupferquerschnitt des Einzelleiters elektrisch aufgeteilt wird. Damit wird der Querschnitt eines einzelnen Teilleiters reduziert, womit durch die auftretenden elektro-magnetischen Felder weniger Wirbelströme induziert werden und damit die Wirbelstromverluste 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 Wirbelstromverluste.
Bislang konnten in bekannten Verdrillwerkzeugen nur herkömmliche Drillleiter hergestellt werden, also mit nur jeweils einzelnen verdrillten Teilleitern. 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 Verdrillwerkzeuge 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 wurde.
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend anhand der beispielhaften und nicht einschränkenden, vorteilhafte Ausgestaltungen zeigenden 1 bis 6 beschrieben. Dabei zeigt
1 einen herkömmlichen Drillleiter nach dem Stand der Technik,
2 einen erfindungsgemäßen Drillleiter mit einer Teilleitergruppe mit nebeneinander angeordneten Teilleitern,
3 einen Querschnitt durch einen solchen Drillleiter,
4 einen erfindungsgemäßen Drillleiter mit einer Teilleitergruppe mit übereinander angeordneten Teilleitern,
5 einen Querschnitt durch einen solchen Drillleiter und
6 eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Drillleiters.
1 zeigt einen bekannten Drillleiter 1 bestehend aus einer Anzahl von elektrisch isolierten Teilleitern 2, die in zwei Teilleiterstapeln 3 angeordnet sind. Die Teilleiter 2 werden dabei 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.
Ein erfindungsgemäßer Drillleiter 10 ist in 2 dargestellt, der aus einer Vielzahl von einzelnen 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 bisher 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 12 ₁ bis 12 ₇, bestehend aus jeweils zwei einzelnen nebeneinander angeordneten Teilleitern 11 ist in 3 dargestellt. Das Teilleiterbündel kann dabei wieder mit einer Umwicklung 13, z. B. zum Schutz der Teilleiter 11 beim Transport oder zur Stabilisierung des Teileiterbündels, umgeben sein.
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 Teilleitergruppe 12 kann dabei auch mehr als zwei einzelne übereinander angeordnete Teilleiter 11 umfassen. Ein Querschnitt durch einen solchen Drillleiter 10 mit fünf Teilleitergruppen 12 ₁ bis 12 ₅, bestehend aus jeweils zwei übereinander angeordneten einzelnen Teilleitern 11 ist in 3 dargestellt. Das Teilleiterbündel kann dabei wieder mit einer Umwicklung 13, z. B. zum Schutz der Teilleiter 11 beim Transport oder zur Stabilisierung des Teileiterbündels, umgeben sein.
Ebenso ist es denkbar, eine Teilleitergruppe 12 aus mehreren neben- und übereinander angeordneten Teilleitern 11 zu bilden, wie in 6 angedeutet, wobei wiederum die ganze Teilleitergruppe 12 verdrillt wird. Im Beispiel nach 6 sind jeweils vier einzelne Teilleiter 11 zu einer Teilleitergruppe 12 ₁ bis 12 ₅ nebeneinander und übereinander angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 746861 B1 [0002]
DE 10026455 A1 [0002]
DE 10027564 A1 [0002]
AT 309590 B [0003]

Claims

Kontinuierlicher Drillleiter bestehend aus einer Mehrzahl einzelner, elektrisch isolierter Teilleiter (11), dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei oder mehrere nebeneinander und/oder übereinander angeordnete Teilleiter (11) zu einer Teilleitergruppe (12) zusammengefasst und gemeinsam verdrillt sind.
Kontinuierlicher Drillleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drillleiter (1) mit einer Umwicklung (13) umwickelt ist.