ITMI950465A1

ITMI950465A1 - CORRUGATED CONDUCTOR FOR WINDING OF MACHINES AND ELECTRICAL APPLIANCES

Info

Publication number: ITMI950465A1
Application number: IT95MI000465A
Authority: IT
Inventors: Paul Ing Perger; Peter Breuer
Original assignee: Asta Elektrodraht Gmbh
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-10
Also published as: DE19507941A1; ITMI950465A0; IT1277162B1; DE29503853U1

Abstract

Il compito dell'invenzione è quello di creare un conduttore ondulato, nel quale è possibile, in seguito ad un profilo di temperatura continuo misurato sull'intera lunghezza del conduttore ondulato rilevare riscaldamenti puntuali, come pure evitare, mediante accorgimenti di effetto contrario, possibili danni da ciò risultanti nell'apparecchio.Il conduttore ondulato (1) è costituito di parecchi conduttori parziali (2) piatti, laddove uno dei conduttori parziali (3) contiene il sensore di distribuzione (6) ottico a fibre di vetro. In relazione a ciò è di per sé noto il fatto che il conduttore ondulato (1), formato da conduttori parziali piatti (2), può consistere di sino a 80 conduttori parziali. Ciascun conduttore parziale (2) è munito di un isolamento di vernice (4), il quale serveThe task of the invention is to create a corrugated conductor, in which it is possible, following a continuous temperature profile measured over the entire length of the corrugated conductor, to detect point heating, as well as avoiding possible damage by means of the opposite effect resulting from this in the appliance. The corrugated conductor (1) is made up of several flat partial conductors (2), where one of the partial conductors (3) contains the fiberglass optical distribution sensor (6). In relation to this it is known per se that the corrugated conductor (1), formed by flat partial conductors (2), can consist of up to 80 partial conductors. Each partial conductor (2) is provided with a paint insulation (4), which serves

Description

Descrizione del trovato Description of the finding

L'invenzione concerne un conduttore ondulato per avvolgimenti di macchine ed apparecchi elettrici, in particolare di trasformatori, il quale è costituito di singoli conduttori parziali piatti isolati con vernice a formare una sezione trasversale rettangolare, laddove i conduttori parziali in corrispondenza dei due lati piatti della sezione trasversale si estendono obliquamente in senso contrario ed in corrispondenza dei lati stretti'della sezione trasversale passano, mediante un ripiegamento, da un lato all'altro lato, ed i conduttori parziali disposti l'uno sopra all'altro sono disposti nella sezione trasversale eventualmente a distanza l'uno vicino all'altro. The invention relates to a corrugated conductor for windings of machines and electrical appliances, in particular of transformers, which is made up of single flat partial conductors insulated with paint to form a rectangular cross-section, where the partial conductors in correspondence with the two flat sides of the cross section extend obliquely in the opposite direction and at the narrow sides of the cross section pass, by folding, from one side to the other side, and the partial conductors arranged one above the other are arranged in the cross section if necessary at a distance close to each other.

Siffatti conduttori ondulati, i cui conduttori parziali presentano una sezione trasversale rettangolare, sono noti. Nella torcitura dei conduttori parziali a formare i conduttori ondulati, da due pile, disposte l'una vicino all'altra, di conduttori singoli di volta in yolta il conduttore più in alto e quello più in basso passano alternativamente nell'altra pila, laddove i conduttori singoli vengono sfalsati preferibilmente in ragione di volta per volta una -semilunghezza di passo. In relazione a ciò nel caso di conduttori ondulati di numero dispari viene raggiunta un'altezza complessiva costante. Prevalentemente 1'isolamento dei conduttori ondulati prodotti in modo finito venne effettuato per mezzo di avvolgimento di carta. Sono noti inoltre sensori convenzionali per il controllo puntiforme della temperatura in conduttori ed avvolgimenti elettrici, per evitare possibili danni in seguito ad una sovratemperatura. Such corrugated conductors, the partial conductors of which have a rectangular cross section, are known. In the twisting of the partial conductors to form the corrugated conductors, from two stacks of single conductors, arranged close to each other, from time to time the uppermost conductor and the lower one pass alternately into the other pile, where the Individual conductors are preferably staggered each time one-half pitch length. In connection with this, a constant overall height is achieved in the case of corrugated conductors of odd number. Primarily the insulation of the finely produced corrugated conductors was carried out by wrapping paper. Conventional sensors are also known for the point-like control of the temperature in electrical conductors and windings, in order to avoid possible damage following an overtemperature.

Sono anche noti recentemente sensori di distribuzione filiformi di fibra di vetro, i quali sono applicati su conduttori elettrici, per esempio per trasformatori, oppure sono avvolti concomitantemente e consento, per mezzo di una tecnica di misura speciale, la misurazione di un profilo continuo della temperatura sull'intera lunghezza del conduttore, laddove vengono indicati riscaldamenti puntuali. Filiform distribution sensors of glass fiber are also recently known, which are applied to electrical conductors, for example for transformers, or are wound concurrently and allow, by means of a special measurement technique, the measurement of a continuous temperature profile over the entire length of the conductor, where point heating is indicated.

Contrariamente alla tecnica convenzionale in termini di punti, in cui la misurazione della temperatura ha luogo con l'ausilio di un sensore speciale che è applicato sull'estremità esterna della fibra, questa tecnologia di sensore (DTS) a temperatura di distribuzione si basa su un principio completamente d'altro genere. Qui la misurazione ha luogo sull'intera lunghezza della fibra (diametro per esempio 0,6 mm), per cui è possibile ottenere un numero di informazioni infinitamente più grande, laddove viene sempre mantenuta una sufficiente precisione (+/- 2°C/lm).-Si manda in una fibra di vetro a più strati un breve impulso di luce continua con elevata frequenza, il quale viene prodotto mediante un laser. Le caratteristiche fisiche del segnale di luce riflesso vengono variate dalla temperatura. Il segnale viene filtrato per potere leggere la luce nel "Raman", che si compone di due componenti, laddove una componente è dipendente solamente dalla temperatura. In quanto si misura il tempo di trasmissione dall'istante di emissione sino a quello in cui questa componente viene variata si può determinare il luogo che ha provocato la variazione del segnale di luce. Un calcolo di valore medio per il disinserimento del livello di disturbo aumenta la sensibilità del sistema di misura. Contrary to the conventional point technique, where temperature measurement takes place with the aid of a special sensor which is applied to the outer end of the fiber, this distribution temperature sensor (DTS) technology is based on a completely different principle. Here the measurement takes place over the entire length of the fiber (diameter for example 0.6 mm), so that an infinitely greater number of information can be obtained, where sufficient accuracy is always maintained (+/- 2 ° C / lm ) .- A short pulse of continuous light with high frequency is sent into a multi-layered glass fiber, which is produced by a laser. The physical characteristics of the reflected light signal are varied by temperature. The signal is filtered to be able to read the light in the "Raman", which is made up of two components, whereas one component is dependent only on the temperature. As the transmission time is measured from the instant of emission up to that in which this component is varied, it is possible to determine the place that caused the variation of the light signal. An average value calculation for switching off the noise level increases the sensitivity of the measuring system.

Il compito dell'invenzione è quello di creare un conduttore ondulato del tipo citato nella parte introduttiva, nel quale con l'ausilio del metodo di misura descritto precedentemente è possibile, in seguito ad un profilo di temperatura continuo misurato rilevare sull'intera lunghezza del conduttore ondulato, riscaldamenti puntuali, come pure evitare possibili danni da ciò risultanti sull'apparecchio, mediante accorgimenti di effetto contrario. The object of the invention is to create a corrugated conductor of the type mentioned in the introductory part, in which with the aid of the measurement method described above it is possible, following a measured continuous temperature profile, to detect over the entire length of the conductor corrugated, punctual heating, as well as avoiding possible damage resulting from this on the appliance, by means of measures having the opposite effect.

Il conduttore ondulato secondo l'invenzione è caratterizzato dal fatto che per lo meno un conduttore parziale con un sensore di distribuzione ottico di'fibra di vetro incorporato in una scanalatura è avvolto concomitantemente in questo conduttore ondulato, laddove preferibilmente questa scanalatura è praticata sul lato piatto del conduttore parziale isolato con vernice ed avvolto concomitantemente e presenta una profondità chiudente a raso questo sensore di distribuzione ottico di fibra di vetro con il contorno di questo conduttore parziale. The corrugated conductor according to the invention is characterized in that at least a partial conductor with a glass fiber optical distribution sensor incorporated in a groove is wound concomitantly in this corrugated conductor, preferably this groove is made on the flat side of the partial conductor insulated with paint and coiled concomitantly and has a depth closing flush this sensor of optical distribution of glass fiber with the contour of this partial conductor.

Questa scanalatura per l'alloggiamento del sensore di distribuzione ottico in fibra di vetro viene effettuata mediante un procedimento di produzione speciale, per esempio per mezzo di un'operazione di trafilatura con adatti utensili di trafilatura. This groove for housing the glass fiber optical distribution sensor is made by a special manufacturing process, for example by means of a drawing operation with suitable drawing tools.

La forma della scanalatura è scelta in modo tale per cui questo sensore di distribuzione dopo l'isolamento con vernice del conduttore parziale e del sensore di distribuzione chiude a raso con il contorno del conduttore parziale. The shape of the groove is chosen in such a way that this distribution sensor, after paint insulation of the partial conductor and the distribution sensor, closes flush with the contour of the partial conductor.

Con l'invenzione è possibile per la prima volta produrre con un conduttore ondulato un profilo continuo di temperatura, il quale affina i metodi puntuali precedenti per il rilevamento di sovratemperature in un conduttore ondulato, ovvero torto. With the invention it is possible for the first time to produce a continuous temperature profile with a corrugated conductor, which refines the previous point methods for detecting overtemperatures in a corrugated or twisted conductor.

Il vantaggio è in tal caso il rapido rintracciamento di riscaldamenti anomali sull'intera lunghezza del conduttore ondulato, il quale rintracciamento è una conduzione basilare per impedire una prematura forte usura dell'isolamento, che si trova in correlazione diretta con la temperatura di funzionamento, oppure addirittura danni, rispettivamente il guasto del trasformatore. The advantage in this case is the rapid tracing of abnormal heating along the entire length of the corrugated conductor, which tracing is a basic conduction to prevent premature heavy wear of the insulation, which is in direct correlation with the operating temperature, or even damage, respectively the failure of the transformer.

Poiché per esempio in un trasformatore con misurazione puntiforme abituale della temperatura, in seguito alla non-conoscenza della posizione precisa dei punti caldi in un avvolgimento, il trasformatore viene fatto funzionare ampiamente al di sotto della temperatura di tolleranza massimale, un ulteriore vantaggio della cognizione precisa dei singoli punti caldi in un conduttore ondulato consiste nel fatto che nel dimensionamento di un trasformatore può essere scelta una temperatura di funzionamento più elevata e/oppure può essere aumentato il rendimento. Ciò significa che con lo stesso tipo di trasformatore può essere raggiunta una classe di potenza più elevata, oppure per un determinato fabbisogno di potenza può essere impiegato un trasformatore più piccolo. Since for example in a transformer with habitual point measurement of the temperature, due to the non-knowledge of the precise location of the hot spots in a winding, the transformer is operated well below the maximum tolerance temperature, a further advantage of precise cognition of the individual hotspots in a corrugated conductor consists in the fact that in the dimensioning of a transformer a higher operating temperature can be chosen and / or the efficiency can be increased. This means that a higher power class can be achieved with the same type of transformer, or a smaller transformer can be used for a specific power requirement.

Conformemente ad un'ulteriore conformazione dell'invenzione, il conduttore ondulato, portante il sensore di distribuzione ottico a fibra di vetro, è isolato addizionalmente. Questo, insieme con il sensore di distribuzione ottico a fibra di vetro inserito nella scanalatura è ulteriormente munito tutt'attorno, rispettivamente avvolto, di un isolamento. Il vantaggio in tal caso è che viene impedita una caduta di fuoriuscita del sensore di distribuzione ottico a fibra di vetro dal conduttore parziale oppure viene impedito un suo schiacciamento di fuoriuscita nell'operazione di torcitura del conduttore ondulato, ovvero torto. According to a further embodiment of the invention, the corrugated conductor carrying the glass fiber optical distribution sensor is additionally insulated. This, together with the glass fiber optical distribution sensor inserted in the groove, is further provided all around, respectively wrapped, with an insulation. The advantage in this case is that a falling out of the glass fiber optical distribution sensor is prevented from the partial conductor or it is prevented from coming out of it when twisting the corrugated or twisted conductor.

Secondo un'altra caratteristica dell'invenzione in questo conduttore ondulato sono avvolti concomitantemente parecchi conduttori parziali portanti rispettivamente un sensore di distribuzione ottico a fibra di vetro. According to another feature of the invention, several partial conductors carrying a glass fiber optical distribution sensor are wound concurrently in this corrugated conductor.

Il vantaggio è in tal caso da rilevarsi nel fatto che mediante la produzione di parecchi profili di temperatura continui viene ancora affinata la distribuzione di calore puntuale all'interno di un conduttore ondulato. The advantage in this case is to be noted in the fact that by the production of several continuous temperature profiles the punctual heat distribution within a corrugated conductor is further refined.

Naturalmente l'invenzione non è limitata a conduttori ondulati con conduttori parziali, i quali presentano una sezione trasversale rettangolare. Nel senso dell'invenzione sono compresi naturalmente anche conduttori ondulati, ovvero torti, di filo metallico circolare oppure conduttori ondulati con altri profili. Of course the invention is not limited to corrugated conductors with partial conductors, which have a rectangular cross section. In the sense of the invention, corrugated or twisted conductors of circular metal wire or corrugated conductors with other profiles are naturally also included.

Nel disegno è rappresentato un esempio di .esecuzione dell'invenzione. La figura 1 mostra un conduttore ondulato riprodotto in prospettiva, e la figura 2 mostra un dettaglio nella sezione trasversale. An example of embodiment of the invention is shown in the drawing. Figure 1 shows a corrugated conductor reproduced in perspective, and Figure 2 shows a detail in the cross section.

Secondo la figura 1 è illustrato un conduttore ondulato, ovvero torto, 1 formato da parecchi conduttori parziali 2 piatti, nel quale uno dei conduttori parziali 3 contiene il sensore di distribuzione 6 ottico a fibra di vetro. In relazione a ciò è di per sé noto il fatto che il conduttore ondulato 1 formato da conduttori parziali 2 può essere formato da fino a 80 conduttori parziali.· According to Figure 1, a corrugated or twisted conductor 1 formed by several flat partial conductors 2 is illustrated, in which one of the partial conductors 3 contains the glass fiber optical distribution sensor 6. In relation to this it is known per se that the corrugated conductor 1 formed by partial conductors 2 can be formed by up to 80 partial conductors.

Ciascuno dei conduttori parziali 2 è munito di un isolamento di vernice 4 che serve all'isolamento dei singoli conduttori parziali tra loro. Each of the partial conductors 2 is provided with a paint insulation 4 which serves to isolate the individual partial conductors from each other.

In figura 2 è mostrata la disposizione del sensore di distribuzione ottico a fibra di vetro nella scanalatura del conduttore parziale 3, nel complesso con i singoli conduttori parziali 2. Figure 2 shows the arrangement of the glass fiber optical distribution sensor in the groove of the partial conductor 3, overall with the individual partial conductors 2.

Questo conduttore parziale 3 possiede una scanalatura 5 ed è parimenti rivestito di un isolamento di vernice 4. In questa scanalatura 5 è alloggiato il sensore di distribuzione 6 ottico di fibra di vetro. L'intero conduttore parziale 3 è ancora munito tutt'attorno di un corrispondente isolamento 7, il quale impedisce una fuoriuscita per caduta, rispettivamente una fuoriuscita per schiacciamento, del sensore,di distribuzione 6 ottico in fibra di vetro dalla scanalatura 5 durante l'operazione di torcitura o di piegamento. This partial conductor 3 has a groove 5 and is likewise coated with a paint insulation 4. The glass fiber optical distribution sensor 6 is housed in this groove 5. The entire partial conductor 3 is still provided all around with a corresponding insulation 7, which prevents the optical distribution sensor 6 made of glass fiber from falling out of the groove 5 by falling or crushing. twisting or bending.

L'intero conduttore ondulato 1 alla fine è ancora avvolto con un isolamento 8. The entire corrugated conductor 1 at the end is still wrapped with an insulation 8.

Claims

Claims 1. Corrugated conductor for windings of electrical machines and appliances, in particular transformers, which consists of individual flat partial conductors, insulated with paint, forming a rectangular cross-section, whereas the partial conductors at the two flat sides of the cross-section they extend obliquely in the opposite direction and in correspondence with the narrow sides of the cross section they pass, by means of a bend, from one side to the other and the partial conductors, arranged one above the other, are arranged in the cross section possibly at a distance close to each other, characterized in that at least a partial conductor with a glass fiber optical distribution sensor housed in a groove is concomitantly wound in this corrugated conductor, preferably this groove is made at the side Partial conductor plate insulated with paint and wrapped c Oncomitantly e. has a flush closing depth this fiberglass optical distribution sensor with the contour of the partial conductor.

Corrugated conductor according to claim 1, characterized in that the partial conductor carrying the glass fiber optical distribution sensor is additionally insulated.

Corrugated conductor according to claim 1 or 2, characterized in that several partial conductors each carrying a glass fiber optical distribution sensor are simultaneously wound in this corrugated conductor package.

Corrugated conductor according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the partial conductors have a circular cross section.