DE3422746A1

DE3422746A1 - Insulating system for layer windings

Info

Publication number: DE3422746A1
Application number: DE19843422746
Authority: DE
Inventors: Walter Ing. Weiz Kienreich
Original assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Current assignee: Andritz Hydro GmbH Austria
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1984-06-19
Publication date: 1985-01-03
Also published as: ATA236083A; SE8403434L; JPS6068609A; SE461753B; AT378279B; CH664844A5; SE8403434D0

Abstract

The current-carrying conductors of the windings or else the individual winding layers have to be insulated from one another for reasons of dielectric strength. Similarly, the coils are subjected to great mechanical forces, which often can only be controlled by very expensive measures. The object of the invention is to provide an insulating system which forms a compact block of windings clamped together in every direction and ensures complete impregnation with insulating liquid. In the insulating arrangement for layer windings in the case of coils of liquid-cooled transformers and inductors, in which the electric conductors (1) of square or rectangular cross-section are arranged with insulating tapes (2), the insulating tapes (2) have a heat-activatable adhesive layer. For impregnating the coil with insulating oil, the electric conductors (1) of the layer winding are in each case wrapped with insulating tape (2), on which adhesive resin spots (2) are printed, as a multi-layered insulating covering applied transversely to the conductor winding. <IMAGE>

Description

n Isoliersystem für Lagenwicklungen"n insulation system for layer windings "

Die Erfindung betrifft ein Isoliersystem für Lagenwicklungen von insbesondere flüssigkeitsgekuhlten Transformatoren und Drosselspulen, wobei die Leiter rechteckigen oder runden Querschnitt aufweisen.The invention relates to an insulation system for layer windings of in particular liquid-cooled transformers and reactors, the conductors being rectangular or have a round cross-section.

Die stromführenden Leiter der Wicklungen mtlssen aus Gründen der elektrischen Spannungsfestigkeit gegeneinander isoliert werden. Desgleichen nrLkssen auch die einzelnen Wicklungslagen, entsprechend der auftretenden elektrischen Spannungabeanapruehung, gegeneinander isoliert bzw. distanziert werden.The current-carrying conductors of the windings must be used for electrical reasons Dielectric strength can be isolated from each other. Likewise, they do the same individual winding layers, according to the occurring electrical voltage application, isolated or distanced from each other.

Neben der elektrischen Spannungsbeanspruchung sind die Spulen im Betrieb und bei Netzkurzschlüssen auch großen mechanischen Kräften ausgesetzt, die nur durch besondere, oft sehr kostspielige Maßnahmen beherrscht werden können. So wird beispielsweise die PrimOr- und Sekundärwicklung zueinander symmetrisch angeordnet. Auch achsiale Abstützungen der Spulen sind bekannt, Auch eine mechanische Verfestigung der Spulen durch Einstrich oder Imprägnierung mit Klebeharzen wurden schon vorgeschlagen.In addition to the electrical voltage stress, the coils are in operation and in the event of a network short-circuit, they are also exposed to large mechanical forces that only occur through special, often very expensive measures can be mastered. For example the primary and secondary windings are arranged symmetrically to one another. Axial too Supports for the coils are known, as well as mechanical strengthening of the coils by painting or impregnation with adhesive resins have already been proposed.

Wie schon eingangs erwähnt, müssen die stromfllhrenden Leiter gegeneinander isoliert sein. In der Regel werden die Leiter mit einer Schicht Isolierlack versehen oder mit Isolierfolien, meist Papier, umsponnen.As already mentioned at the beginning, the current-carrying conductors must face each other be isolated. As a rule, the conductors are provided with a layer of insulating varnish or wound with insulating film, usually paper.

Die Isolation zwischen den Wicklungslagen besteht in der Regel aus in mehreren Lagen aufgebrachten Isolierfolien.The insulation between the winding layers usually consists of insulating foils applied in several layers.

Um eine außreichende mechanische Festigkeit der Spulen zu erzielen, reichen die oben einzeln beschriebenen Maßnahmen nicht immer aus und müssen durch Kombination der Maßnahmen ergänzt werden.In order to achieve sufficient mechanical strength of the coils, The measures described above are not always sufficient and must be followed through Combination of measures to be supplemented.

Eine mechanische Verfestigung der Spulen durch Einstrich oder Imprägnierung mit Klebeharzen ist bei flüssigkeitgekühlten Spulen sehr problematisch, da gas- und luftgefüllte Bläschen und Kammern entstehen können, die sich sehr nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften des Isoliersystemss auswirken. Gleiche Probleme treten auch beim Einsatz von Isolierfolien auf, die ganzflächig mit Klebeharz im B-Zustand beschichtet sind.A mechanical strengthening of the coils by coating or impregnation with adhesive resins is very problematic with liquid-cooled coils, since gas- and air-filled vesicles and chambers can arise, which are very detrimental affect the electrical properties of the insulation system. Same problems also occur with the use of insulating foils, which are coated with adhesive resin over the entire surface B-stage are coated.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Isoliersvstem der eingangs genannten Art zu schaffen, daß die Nachteile der obigen Maßnahmen vermeidet und einerseits einen kompakten, in jeder Richtung kraftschlüsaigen Wicklungsblock bildet und andererseits auch eine vollständige Durchtränkung mit Isolierflüssigkeit gewährleistet.The object of the invention is to provide an insulating system of the type mentioned at the beginning Kind to create that avoids the disadvantages of the above measures and on the one hand forms a compact winding block that is frictional in every direction and on the other hand complete soaking with insulating liquid is also guaranteed.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß diese Leiter mit mindestens einem punktweise harzbeschichteten Isolierband, das aus Isolierpapier, Preßspan od. dgl. und einem unausgehärteten Klebeharz besteht, umsponnen sind und das Klebeharz bei der anschließenden Wärmebehandlung der Wicklung dickflüssig mit den anliegenden Materialien verklebt und nach längerer Wärmeeinwirkung aushärtet.The invention is characterized in that these conductors with at least a point-wise resin-coated insulating tape made of insulating paper, pressboard Od. Like. And an uncured adhesive resin, are wound and the adhesive resin During the subsequent heat treatment, the winding becomes thick with the adjacent ones Materials bonded and hardened after prolonged exposure to heat.

Mit diesem erfindungqemäßen Isoliersystem ist es erstmals möglich die Bildung von Luftkamiern bei flüssigkeitsgekühlten Spulen zu vermeiden und eine gute Durchtränkung der Isolation mit Isolierflüssigkeit z. B. Trafo- oder Silikonöl sicherzustellen. Nach der Erfindung können die einzelnen Wicklungslagen, über die dazwischen angeordnete Lqenisolation und die anliegenden Flächen der Wickelleiter, in radialer Richtung miteinander verklebt und verfestigt werden.With this insulation system according to the invention, it is possible for the first time to avoid the formation of air chambers in liquid-cooled coils and a good impregnation of the insulation with insulating liquid z. B. transformer or silicone oil to ensure. According to the invention, the individual winding layers over which Lqenisolierung arranged in between and the adjacent surfaces of the winding conductors, are glued together in the radial direction and solidified.

Nach einer Ausgestaltung der Brfindung sind als Lageniaolation mehrere übereindergeschichtete punktweise harzbeschichtete Isolierbänder vorgesehen. Als Lageniaolation zwischen zwei Wicklungslagen werden ebenfalls punktweise harzbeschichtete, in mehreren Lagen übereinander gewickelte Isolierfolien verwendet, die mit der harzbeschichteten Isolation der Wickelleiter beim nachfolgenden Wärmeprozeß verkleben und eine kraft schlüssige feste Verbindung zwischen den Wicklungslagen und in achsialer Richtung der Spule ergeben.According to one embodiment of the invention, there are several layers of insulation Provided over one another layered point-wise resin-coated insulating tapes. as Layer insulation between two winding layers are also point-wise resin-coated, Insulating foils wrapped in several layers on top of each other are used, which are coated with the resin Glue insulation of the winding conductor in the subsequent heating process and a force coherent fixed connection between the winding layers and in the axial direction the coil.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind zur Distanzierung von Wicklungslagen für Kühlkanäle Leisten aus vorzugsweise in gewellter Form hergestellten Isolierstoffen vorgesehen. Sind zur Verbesserung der Kühlung zwischen zwei Wicklungslagen Kühlkanäle vorgesehen, dann werden zur Distanzierung der beiden Wicklungslqen, zwischen diese, Leisten aus Isolierstoffe eingelegt. Diese der Abstandhaltung dienenden Teile aus Isolierstoff verkleben bei dem bereits mehrfach erwähnten Wärmeprozeß mit den harzbeschichteten Leiterisolationen der anliegenden Wicklungslagen, wodurch eine kraft schlüssige Verbindung von einer Wicklungslage zur anderen erreicht wird.According to a further feature of the invention are for distancing Winding layers for cooling channels strips made of preferably corrugated form Insulation materials provided. Are to improve the cooling between two winding layers Cooling channels are provided, then for distancing of both Winding lengths, inserted between these, strips of insulating material. This of keeping a distance Serving parts made of insulating material stick together in the heating process already mentioned several times with the resin-coated conductor insulation of the adjacent winding layers, whereby a positive connection from one winding layer to the other is achieved.

Das erfindungsgemäße Isoliersystem ergibt in seiner Gesamtheit über alle Wicklungslagen der Spule, in radialer und achsialer Richtung, eine feste, kraftschlüssige Verbindung, die den im Betrieb oder bei Netzkurzschlüssen auftretenden mechanischen Beanspruchungen entgegenwirkt. Dar erfindungsgemäße Isoliersystem erlaubt auch eine vollständige Durchtränkung (Imprägnierung) mit Isolierflüssigkeit, wodurch gewährleistet ist, daß auch die auftretenden elektrischen Spannungsbeanspruchungen sicher beherrscht werden.The insulation system according to the invention results in its entirety over all winding layers of the coil, in the radial and axial direction, a fixed, non-positive connection Connection that prevents the mechanical Counteracts stresses. The insulation system according to the invention also allows one complete soaking (impregnation) with insulating liquid, which ensures is that the electrical voltage stresses that occur are also safely mastered will.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Fig. 1 und 2 zeigt Leiter mit den Isolierbändern, Fig. 3 und 4 je zwei Lagen von Leitern und Fig. 5 und 6 die Leiter im Isoliersystem.On the basis of the exemplary embodiments shown in the drawing the invention explained in more detail. Fig. 1 and 2 shows conductors with the insulating tapes, 3 and 4 each have two layers of conductors and FIGS. 5 and 6 the conductors in the insulation system.

Fig. 1 zeigt einen Rundleiter 1, der mit Isoliert bändern 2, die punktweise mit Harz 3 im B-Zustand bedruckt ind, umspannen ist. Fig. 2 zeigt einen rechteckigen Leiter 1, der mit Isolierbändern 2, die punktweise mit Harz 3 im B-Zustand bedruckt sind, umaponnen ist.Fig. 1 shows a round conductor 1, the strips with insulating 2, the point by point is printed with resin 3 in B-stage ind, encircle. Fig. 2 shows a rectangular one Head 1, with insulating tapes 2, which are printed in dots with resin 3 in the B-state are umaponnen.

Fig. 3 zeigt eng anliegend, aufgewickelte Rundleiter 1, die mit punktweise harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und beim nach folgenden Wärmeprozeß untereinander verkleben.Fig. 3 shows tightly fitting, wound round conductors 1, which with pointwise resin-coated insulating tapes 2 are wound and after the following heating process glue together.

Fig. 4 zeigt eng anliegend aufgewickelte Leiter 1 mit rechteckigem Querschnitt, die mit punktweise harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und beim nachfolgenden Wärmeprozeß untereinander verkleben.Fig. 4 shows tightly wound conductor 1 with a rectangular Cross-section, which are wound with insulating tapes 2 coated with resin at points and stick together during the subsequent heating process.

Fig. 5 zeigt zwei Wicklungslagen aus Rundleitern 1, die mit harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und mit dazwischenliegender Lagenisolation, die aus in mehreren Lagen aufgewickelten, punktweise mit Harz 4 im B-Zustand bedruckten Isolierfolien 3 besteht. Beim nachfolgenden Wärmeprozeß verkleben die Rundleiter 1 der einzelnen Wicklungslagen untereinander und mit den Isolierfolien 3 der Lagenisolation, wodurch auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Wicklungslagen entsteht.Fig. 5 shows two winding layers of round conductors 1, which are coated with resin Insulating tapes 2 are wound and with intervening layer insulation that made of wound in several layers, printed point by point with resin 4 in the B-state Insulating foils 3 consists. In the subsequent heating process, the round conductors stick together 1 of the individual winding layers with each other and with the insulating foils 3 of the layer insulation, which also creates a non-positive connection between the two winding layers.

Fig. 6 zeigt zwei Wicklungslagen aus rechteckigen Leitern 1, die mit harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und mit dazwischenliegender Lagenisolation, die aus mehreren Lagen aufgewickelten, punktweise mit Harz 4 im B-Zustand bedruckten Isolierfolien 3 besteht. Beim nachfolgenden Wärmeprozeß verkleben die Leiter 1 der einzelnen Wicklungslagen untereinander und mit den Isolierfolien 3 der Lagonisolation, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Wicklungslagen entsteht.Fig. 6 shows two winding layers of rectangular conductors 1, which with resin-coated insulating tapes 2 are wound and with interposed layer insulation, those wound from several layers, pointwise with resin 4 im B-state printed insulating film 3 consists. Stick together during the subsequent heating process the conductors 1 of the individual winding layers with one another and with the insulating foils 3 of the Lagon Isolation, creating a non-positive connection between the two winding layers arises.

Claims

Claims 1. Insulation system for layer windings in particular liquid-cooled transformers and reactors, the conductors being rectangular or have round cross-section, characterized in that these conductors with at least one point-wise resin-coated insulating tape made of insulating paper, Pressboard or the like and an uncured adhesive resin, are wound and that the adhesive resin becomes viscous during the subsequent heat treatment of the winding glued to the adjacent materials and hardened after prolonged exposure to heat.

2. Isolation system according to claim 1, characterized in that daD as Layer insulation several layered, point-wise, resin-coated insulating tapes are provided.

3. Insulation system according to claim 1 or 2, characterized in that that for the distancing of winding layers for cooling channels strips from preferably Insulating materials produced in corrugated form are provided.