ITMI972068A1

ITMI972068A1 - Dispositivo per la formazione di canali per l'aria di raffreddamento in trasformatori e bobine di reattanza

Info

Publication number: ITMI972068A1
Authority: IT
Inventors: Karl Heinz Lucninghake
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-09-11
Publication date: 1999-03-11
Also published as: DE19638955C2; DE19638955A1; IT1295017B1

Description

Dispositivo per la formazione di canali per l'aria di raffreddamento in trasformatori e bobine di reattanza

L'invenzione si riferisce a un dispositivo secondo il preambolo della rivendicazione 1. Un tale dispositivo è noto dalla DE 3632 439 Al. Ivi si parla di un trasformatore che per motivi termotecnici è dotato di canali verticali per l'aria di raffreddamento. A tale scopo fra strati di avvolgimento adiacenti del trasformatore sono inserite lamiere, che poggiano sui lati frontali e/o sui lati larghi degli strati di avvolgimento tramite distanziatori terminali decorrenti verticalmente. I distanziatori sono costituiti dalle parti laterali bordate alle estremità delle lamiere separanti gli strati di avvolgimento. Le lamiere sono costituite da un materiale non magnetico.

Per la formazione di tali canali per l'aria di raffreddamento devono essere approntate lamiere di dimensioni differenti per trasformatori di grandezza differente, ove in particolare la bordatura laterale dei distanziatori provoca costi notevoli. Qualora debbano essere dotate di canali per l'aria di raffreddamento anche bobine di reattanza, per esse non possono essere senz'altro utilizzate le lamiere conformemente ai grandi trasformatori. Nelle bobine di reattanza sono piuttosto necessarie, almeno per le lamiere per canali per l'aria di raffreddamento che vengono appoggiate direttamente sul nucleo, aperture nella regione del traferro, che devono avere una larghezza di 20 mm e una profondità di almeno 5 min. Ciò significa che per i trasformatori e le bobine di reattanza di uguali dimensioni costruttive devono essere rese disponibili lamiere per canali dell'aria realizzate in maniera differente, ove l'elaborazione di queste lamiere per bobine di reattanza può ancora variare con un numero differente di traferri.

È compito dell'invenzione indicare un dispositivo secondo il preambolo della rivendicazione 1 che consente di utilizzare per trasformatori e bobine di reattanza di uguali dimensioni lamiere per canali per l'aria di uguale grandezza realizzate allo stesso modo, che con costi di fabbricazione esigui garantiscono un'elevata rigidità dielettrica.

L'invenzione risolve questo compito mediante le caratteristiche qualificanti della rivendicazione 1.

Elaborazioni vantaggiose e perfezionamenti del dispositivo secondo invenzione sono indicati nelle sottorivendicazioni.

L'invenzione è di seguito illustrata più dettagliatamente, ove si fa riferimento al disegno. Il disegno mostra

nella figura 1 il dispositivo secondo invenzione che deve sostituire le lamiere per canali per l'aria note e

nella figura 2 una bobina di reattanza con lamiere per canali per l'aria realizzate secondo lo stato della tecnica.

La figura 2 mostra in una raffigurazione parzialmente in sezione una bobina di reattanza in vista frontale e in vista in pianta. La bobina <di reattanza è costituita da un nucleo della bobina K e dagli strati di avvolgimento Wl, W2. Questi strati di avvolgimento sono separati uno rispetto all'altro e rispetto al nucleo mediante lamiere per canali per l'aria da LKl a LK6. Le lamiere per canali per l'aria sono leggermente angolate più volte, in modo che risulti per esse una sezione trasversale approssimativamente a forma di staffa. Le estremità laterali delle lamiere dei canali per l'aria sono bordate verso il lato interno e si appoggiano sul nucleo K o sullo strato di avvolgimento Wl situato internamente. Le estremità bordate formano distanziatori per le rispettive lamiere per canali per l'aria e creano quindi canali per l'aria decorrenti verticali nei quali l'aria riscaldata può defluire dalla bobina di reattanza verso l'alto. Le lamiere dei canali per l'aria sono costituite da un materiale non magnetico, preferibilmente da acciaio V2A. Dove le lamiere dei canali per l'aria poggiano sul nucleo o sullo strato di avvolgimento situato internamente esse sono separate da questo mediante strati intermedi Z isolanti. Come riconoscibile dalla vista frontale raffigurata nella parte superiore della figura 2, i distanziatori formati dalle estremità bordate delle lamiere dei canali per l'aria sono rispettivamente dotati di aperture A nella regione dei traferri LS della bobina di reattanza, che impediscono che le linee di campo magnetiche fra i singoli pezzi di nucleo si chiudano sopra le lamiere per canali dell'aria appoggiate anziché sopra gli spessori dei traferri introdotti nei traferri.

Il dispositivo secondo invenzione secondo la figura 1 è costituito da una lamiera del traferro LK, realizzata analogamente alla lamiera per canali dell'aria nota, ma non bordata lateralmente. Essa può quindi essere prodotta molto più facilmente ed economicamente della lamiera per canali dell'aria nota. Essa è costituita come questa da un materiale non magnetico ed è parimenti angolata come questa una o più volte simmetrica rispetto alla verticale centrale. Alle estremità angolate della lamiera del canale per l’aria LK sono innestati a partire dai lati listelli LI, L2 fessurati longitudinalmente. Questi sono costituiti da materiale isolante resistente al calore, preferibilmente da un iso-poliestere rinforzato con fibra di vetro. I listelli LI e L2 sono realizzati quali listelli tondi, e le fessure longitudinali sono rappresentate da fessure radiali. La profondità delle fessure radiali si colloca nell'ordine dì grandezza del raggio dei listelli tondi. A seconda del luogo di installazione la lamiera per canali dell'aria LK si appoggia con i listelli innestati o sul nucleo, o dall'esterno su uno strato di avvolgimento situato internamente. La grandezza dei listelli innestati e le piegature a gomito delle lamiere del canale per l'aria determinano la grandezza del canale per l'aria che viene formato mediante il dispositivo secondo invenzione. Preferibilmente le estremità delle lamiere sono piegate o angolate rispetto al nucleo con un angolo di circa 45°, ove la larghezza minima delle strisce piegate o angolate è uguale alla profondità delle fessure dei listelli.

I listelli LI e L2 che, come supposto nella figura 1, possono sporgere su entrambi i lati oltre le lamiere (essi servono a favorire il successivo processo di avvolgimento), vengono ricavati mediate taglio o spezzatura da materiale in barre disponibile con lunghezze piuttosto grandi. A tale scopo il materiale in barre può essere dotato di punti di rottura obbligati per la formazione dei listelli. Il materiale in barre può essere prodotto vantaggiosamente con il procedimento dell'estrusione.

Mediante l'impiego di listelli in materiale isolante resistente al calore è dato un isolamento duraturo delle lamiere dei canali per l'aria rispetto al nucleo o a uno strato di avvolgimento adiacente, senza che esista il rischio che la lamiera del canale per l'aria incida con il tempo negli isolamenti. Mediante l'elaborazione dei distanziatori quali listelli in materiale artificiale i medesimi listelli possono ora essere utilizzati sia per trasformatori che per bobine di reattanza.

Claims

Rivendicazioni 1. Dispositivo per la formazione di canali per l'aria di raffreddamento fra singoli strati di avvolgimento e/o fra il nucleo e uno strato di avvolgimento interno di un trasformatore o di una bobina di reattanza utilizzando lamiere piegate o angolate a staffa in materiale non magnetico, che poggiano sui lati frontali e/o sui lati larghi del nucleo o su strati di avvolgimenti che lo circondano, c ar atterizzato dal fatto che i distanziatori sono rappresentati da listelli (LI, L2) fessurati longitudinalmente, innestati lateralmente sulle lamiere (LK).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i listelli sono costituiti da un materiale isolante resistente al calore .
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il materiale isolante è iso-poliestere rinforzato con fibra di vetro.
4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che i listelli sono eseguiti quali listelli tondi.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4-, caratterizzato dal fatto che le fessure longitudinali sono rappresentate da fessure radiali.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la profondità delle fessure radiali si colloca nell'ordine di grandezza del raggio dei listelli tondi.
7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che i listelli sono più lunghi delle lamiere e sporgono su entrambi i lati oltre le lamiere.
8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che i listelli sono formati tagliando o spezzando un materiale in barre disponibile con una lunghezza piuttosto grande.
9. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il materiale in barre è dotato di punti di rottura obbligati per i listelli.
10. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che le estremità delle lamiere sono piegate o angolate con un angolo di 45° ± 15° verso il nucleo, e che la larghezza minima delle strisce piegate/angolate è uguale alla profondità delle fessure dei listelli.
11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che le lamiere sono angolate almeno una volta simmetriche rispetto al centro della lamiera in direzione verticale.