DE2929726C2 - Verfahren zur Herstellung von Spannbändern für elektrische Induktionsapparate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spannbändern für elektrische Induktionsapparate aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Isolierstoff- jo bändern oder -fäden, insbesondere Giasfaserbändern, die mehrfach aufeinandergebracht und gespannt werden, wobei das Kunstharz unter Beibehaltung der aufgebrachten Zugspannung bei erhöhter Temperatur aushärtet. js

Die Wicklungen elektrischer Induktionsapparate, z. B. Transformatorwicklungen, sind im Kurzschlußfall hohen Kräftebeanspruchungen ausgesetzt, die zur Beschädigung der Wicklungsisolation und schließlich zur Zerstörung der Wicklung führen können. Aus +0 diesem Grunde ist es notwendig, die Wicklungen axial zu verspannen. Besonders vorteilhaft sind die sogenannten selbstverspannten Wicklungen, die unter Verwendung von Isolierstoffbändern, vorzugsweise mehrlagigen Glasfaserbändern, die mit einem unter Wärmeeinwirkung aushärtenden Kunstharz getränkt sind, realisiert werden. Bei einer derartigen Verspannung ist es bekannt, die Spannbänder parallel zur Wirklungsachse innerhalb (z. B. im Hauptstreukanal) und/oder außerhalb der Wicklung zu führen bzw. den Wicklungsblock ~>o mit Spannbändern zu umschlingen (FR-PS 13 72 625). 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 nichlpolymerisierten Zustand eingesetzt. Die Spannbänder werden als endlose Schlingen gefertigt und können vorbereitet werden, indem mit Spannung auf eine Trommel mehrere Schichten eines mit nichtpolymerisieriem Harz to getränkten Glasfaserbandes übereinandergewickcli werden. Die Spannung der Bänder soll durch Verkleben der iiufcinandcrlicgendcn Schichten an verschiedenen Punkten erhalten bleiben. Diese Spannbänder bewahren eine ausreichende Biegbarkeit, um auf die Wicklung tv> aufgesetzt und /wischen entsprechenden Achsen gespannt werden /u 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 nichtvorgefertigten Bändern zu verspanne;!. Dazu wird die Wicklung zunächst der Längspressung unterworfen, bis sie das erforderliche Maß erreicht hat Danach werden die Bänder in mehreren aufeinanderfolgenden Schichten direkt aufgewickelt, ζ. B. um den gesamten Wicklungsblock. Nach diesem Arbeitsgang werden die Enden der Bänder befestigt, vorzugsweise durch Kleben auf die Nachbarschicht, und anschließend werden die Bänder unter den erforderlichen Bedingungen polymerisiert Mittels zusätzlicher Spannvorrichtungen kann die Bänderspannung geregelt werden.

Im allgemeinen werden jedoch vorgefertigte, vollständig polymerisierte Spannbänder bevoi zugl. die vor dem Anbringen an der Wicklung ihre endgültige Form erlangen müssen (DD-PS 30 699). Diese können vor ihrem Einsatz elektrisch und mechanisch geprüft werden. Bei den beschriebenen Spannbändern ist nachteilig, daß sie oftmals Lufteinschlüsse besitzen und somit auf Grund der nicht gewährleisteten elektrischen Festigkeit unbrauchbar sind. Ein 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. Es besteht auch die Gefahr von Spannbandrissen.

Des weiteren ist aus der US-PS 30 24 302 ein Spannband bekannt, das aus zwei Schlingen aus mit härtbarem Harz imprägnierten Glasfasern besteht. Beide Schlingen werden im flexiblen Zustand miteinander verflochten und mit ihren Enden um T-förmige, mit Gewinde versehene Spannelemente geschlungen. Das Spannband wird dann gespannt und bei erhöhter Temperatur ausgehärtet. Nach wie vor besteht aber auch bei diesen Spannbändern die Gefahr, daß sie infolge von Lufteinschlüssen nicht die erforderliche elektrische Festigkeil besitzen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Spannbändern der eingangs genannten Art anzugeben, das es erlaubt, die Materialfestigkeit des Isolierstoffes optimal auszunutzen sowie eine höhere elektrische Festigkeit durch Vermeidung von Lufteinschlüssen zu erzielen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des ersten Patentanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Zwei vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.

Die Spannbänder werden aus einem vorimprägnierten Glasfaserband mit im wesentlichen längsgerichteten Fasern hergestellt. Das zur Imprägnierung zu verwendende, polymerisierbar Harz sollte eine derartige Konsistenz bei Zimmertemperatur besitzen, daß das imprägnierte Glasfaserband zur Verarbeitung die nötige Biegbarkeil besit/i. Aus dem imprägnierten Glasfaserband werden nun mehrlagige Schlingen gewickelt und die Enden auf den Nachbarschichten verklebt. Die relativ locker gewickelten Schlingen werden anschließend mehrfach in sich verdreht, indem z. 15. ein Punkt der Schlinge festgehalten wird und eiwa an dem gegenüberliegenden die Drehung erfolgt, so daß die Schlingen derart verseilt sind, daß ca. auf I 111

Schiingenlänge 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.

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. in einer mit Transformatorenöl gefüllten länglichen Wanne, unter Vakuum Flüssigkeit auf. Im Bad verbleibend wird das Band gespannt, wobei die Spannelemente an den Wendestellen der länglichen Schlinge angreifen. Dadurch, daß die Glasfasern schraubenlinienförmig ver-

dreht 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 ausgeschlossen sind, und genügen somit den höchsten Anforderungen im 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.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Spannbändern für elektrische Induktionsapparate, wie Transformatoren, Drosselspulen oder dergleichen, aus mit härtbarem Kunstharz getränkten Isolierstoffbändern oder -fäden, insbesondere Glasfaserbändern, die mehrfach aufeinandergebracht und gespannt werden, wobei das Kunstharz unter Beibehaltung der aufgebrachten Zugspannung bei erhöhter Temperatur aushärtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbänder vor dem Spannen zur Vermeidung von Lufteinschlüssen mit Isolierflüssigkeit unter Vakuum getränkt und im Isolierflüssigkeitsbad ausgehärtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbänder vor der Tränkung mit Isolierflüssigkeit in sich verdreht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbänder als endlose, langgestreckte Schlingen mit zwei in bestimmtem Abstand zueinander verlaufenden Teilsträngen ausgeführt sind