KR101516671B1 - 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법 및 이런 방법으로 제조된 권선 블록 - Google Patents

변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법 및 이런 방법으로 제조된 권선 블록 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 선회부를 가지는 전기적으로 전도성 와이어나 스트립 물질로 구성된 적어도 하나의 권선과, 절연성 섬유 물질의 특정 횟수의 권선을 가지는 전기적으로 절연성 섬유 물질로 구성된 절연층을 구비하는 변압기용 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법에 관한 것이다. 전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부는 절연성 물질의 선회부와는 독립적으로 배치되며, 전기적으로 전도성 물질의 미리 결정된 횟수의 선회부가 배치된 이후에는, 전기적으로 절연성 물질의 더 작은 횟수의 선회부는 전기적으로 전도성 물질의 선회부 위에 동일한 부분에 걸쳐 배치되며, 이로 인해 전기적으로 전도성 물질의 선회부의 횟수에 이르기까지 남아있는 전기적으로 절연성 물질의 나머지 횟수의 선회부가 에지 절연을 위해 사용된다.

Description

변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법 및 이런 방법으로 제조된 권선 블록{METHOD FOR PRODUCTION OF A WINDING BLOCK FOR A COIL OF A TRANSFORMER AND WINDING BLOCK PRODUCED IN THIS WAY}
본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 방법과 특허청구범위 제2항의 전제부에 따른 변압기의 코일을 위한 권선 블록에 관한 것이다.
DE 44 45 423.6-09호는 전기적으로 전도성 와이어(wire)나 리본(ribbon) 물질의 개별 층들이 수지가 주입된 섬유 물질로 구성된 절연층에 의하여 서로 절연되어 있는 건식 변압기의 권선 블록을 제조하는 방법을 개시한다. 이 경우에, 예를 들어, 고전압 권선이 배치되기 전에, 층의 절연에 필요한 최대 절연 두께와 이 절연 두께에 대응하는 섬유 로빙(fiber roving)의 수가 결정되며; 각 권선 층과 그 관련된 절연층은 서로 물리적으로 이격 배치(offset)된 상태로 동시에 제조되며, 이때 필요한 절연 두께는 섬유 로빙의 수와 섬유 로빙의 권선 공급량에 의해 설정된다.
전기 와이어나 리본 물질의 선회부(turn)들 사이에 층 절연을 하는 것에 더하여, 권선의 전체 절연은 에지 절연으로 이루어지며, 이 에지 절연은 와인딩(winding)의 종료시에 수행되어야 한다. 전도체 물질과 절연성 물질을 동시에 감기 위해, 동일한 횟수의 선회부만이 이용가능하므로, 실제 와인딩 공정의 종료시에 절연이 후속적으로 수행되어야 하며, 이는 작업량의 증가를 수반한다.
본 발명의 일 목적은 에지 절연을 과거처럼 더 이상 수행할 필요가 없는 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하기 위한 전술된 타입의 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 본 목적은 특허 청구항의 특징부에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전기적으로 전도성 물질의 선회부(turns)는 미리 결정된 횟수의 와이어 선회부(전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부)가 배치되는 동안 더 작은 횟수의 섬유 로빙 선회부를 배치하는 것에 의해 섬유 로빙의 선회부와는 독립적으로 배치된다. 나머지 횟수의 섬유 로빙은 에지 절연을 위해 사용된다.
예를 들어, 전기적으로 전도성 물질로 구성된 권선이 90회의 선회부를 가지게 감겨진다면, 이들 90회의 선회부의 양에 대응하는 섬유 물질의 양이 전기적으로 전도성 물질의 선회부의 횟수보다 더 적은 횟수로 배치되는데, 예를 들어 절연성 물질이 약 70회의 선회부를 가지게 배치된다. 따라서, 본 예에서는 절연성 물질의 약 20회 선회부가 "남아 있게 되며(left over)", 이 절연 물질은 에지 절연을 위해 사용될 수 있다. 따라서 에지 절연이 절연물과 와이어 권선을 제조하는 것과 동시에 제조된다.
본 발명의 다른 목적은 본 방법이 사용되는 코일을 위한 권선 블록을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 본 목적은 특허청구범위 제2항의 특징부에 의해 달성된다.
이에 따라, 코일을 위한 권선 블록은, 절연성 물질의 권선(15)이 코일 포머(10)의 외측에 배치되며, 이 권선(15) 상에는 전기적으로 전도성 물질의 내부 권선 부분(141)이 특정 횟수의 선회부를 가지게 감겨지며, 이 내부 권선 부분(141)에는 전기적으로 절연성 물질의 층(151)이 배치되며, 여기서 전기적으로 절연성 물질의 선회부의 횟수는 내부 권선 부분(141)의 선회부의 횟수보다 더 적으며, 이로 인해 에지 부분이 선회부를 가지고 또한 감겨지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다른 유리한 개선예는 전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부의 축방향 폭이 전기적으로 절연성 물질로 구성된 선회부의 축방향 폭보다 더 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명, 다른 유리한 개선예 및 본 발명의 다른 잇점은 첨부된 도 1을 참조하여 이후 보다 상세히 설명되고 기술될 것이다.
본 발명은 에지 절연을 위해 과거처럼 추가적인 공정을 더 이상 수행할 필요 없이 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 공정과 동시에 에지 절연을 수행할 수 있는 등의 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 변압기의 코일을 길이방향으로 절단한 개략 단면도.
변압기의 코일은 관형 코일 포머(tubular coil former)(10)를 구비하며, 이 코일 포머(10)의 양 단부에는 코일 플랜지(11,12)들이 배치된다. 이 2개의 코일 플랜지(11,12)와 코일 포머(10) 사이에 있는 공간(13)에는, 전기적으로 전도성 물질로 구성된 권선(14)과 섬유 로빙 물질로 구성된 절연 권선(15)이 위치된다. 이를 위해, 코일 플랜지(11,12) 사이의 코일 포머(10) 상에는 다수의 섬유 로빙의 층(16)이 감겨지며, 이후 이 섬유 로빙에는 내부 층(141)이라고도 언급되는 내부 권선 부분의 와이어 선회부가 권선(14)을 위해 배치된다. 와이어 선회부의 횟수, 예를 들어, 내부 층(141)의 횟수는 "X"이며, 하나의 특정 경우에 100회(100회의 선회부)이며, 이는 특정 축방향 길이를 커버한다. 이 층(141)의 길이 상에는 섬유 로빙으로 구성된 절연층(151)이 감겨지는데, 이 섬유 로빙의 선회부의 횟수는 "X"-"Y"이며, 다시 말해, 와이어 선회부의 동일한 길이 상에 더 적은 개수의 섬유 로빙 선회부들이 있다. 예를 들어, 100회의 와이어 선회부를 갖는 전술된 실시예에서, 80회의 선회부가 섬유 로빙으로 감겨진다. 이 층(141)의 와이어 선회부의 배치와 섬유 로빙 선회부의 절연층(151)의 배치는 서로 독립적으로 수행되며, 이에 따라 서로 다른 횟수의 선회부들이 생성된다. 상이한 횟수의 선회부들로 인해, 섬유 로빙 선회부의 여분의 횟수는 층(141)의 단부들과 코일 플랜지(11,12)들 사이에 있는 영역(D1, D2)에 섬유 로빙으로 또한 감겨질 수 있다.
권선(14)은 2개의 다른 와이어 선회부 부분(142, 143)을 구비하며, 이들 선회부 부분(142,143)은 소위 내부 층(141)의 방사방향 외측에 그리고 섬유 로빙의 절연층(151)의 방사방향 외측에 위치하며 서로 상호 거리(D3)에서 종료한다. 와이어 선회부보다 더 적은 횟수의 섬유 로빙 선회부들이 존재하므로, 영역(D3)이 아무 문제 없이 동일한 공정으로 영역(D1, D2)들에 더하여 또한 감겨질 수 있다. 이 경우에, 각 선회부의 축방향 길이는 관련 섬유 로빙 선회부의 축방향 길이보다 더 작으며, 이에 따라, 영역(D3) 뿐 아니라 영역(D1, D2)들이 커버될 수 있게 한다.
섬유 로빙은 또한 층들(142, 143), 즉 권선 부분들(142, 143) 상에 감겨지며, 다시 한번, 섬유 로빙의 선회부의 횟수는 권선 부분들(142, 143)의 선회부의 횟수보다 더 작으며, 이에 따라, 영역(D1, D2)들이 하나의 공정에서 절연 물질로 또한 감겨질 수 있다. 동일한 방식으로, 다른 권선 부분(참조번호 없음)은 권선 부분들(142, 143)의 외측에 제공될 수 있으며, 여기서, 섬유 로빙의 와인딩이 이 내부 권선 부분들(141, 142, 143)의 경우에서와 동일한 방식으로 수행될 수 있다.
10 : 관형 코일 포머 11, 12 : 코일 플랜지
13 : 공간 14 : 전도성 권선
141 : 내부 부분 142 : 외측 부분
143 : 권선 부분 15 : 절연성 권선
151 : 절연층 16 : 섬유 로빙 층

Claims (3)

  1. 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법으로서,
    변압기의 코일은 복수의 선회부(turns)를 가지는 전기적으로 전도성 와이어(wire)나 리본(ribbon) 물질로 구성된 적어도 하나의 권선을 구비하고, 또 절연성 섬유 물질의 특정 개수의 권선을 갖는 전기적으로 절연성 섬유 물질로 구성된 절연층을 구비하는, 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법에 있어서,
    전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부는 상기 절연성 물질로 구성된 선회부와는 독립적으로 배치되고, 상기 전기적으로 전도성 물질로 구성된 미리 결정된 횟수의 선회부가 배치된 후에는, 전기적으로 절연성 물질로 구성된 더 적은 횟수의 선회부가 상기 전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부에 동일한 거리에 걸쳐 배치되며, 이로 인해 상기 전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부의 상기 횟수에 이르기까지 남아있는 상기 전기적으로 절연성 물질로 구성된 선회부의 나머지 횟수가 에지 절연을 위해 사용되거나, 또는 전기적으로 전도성 물질과 절연성 섬유 물질을 동시에 감기 위해, 동일한 횟수의 선회부만이 사용되는 것을 특징으로 하는, 변압기의 코일을 위한 권선 블록을 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 기재된 방법을 사용하여 제조된 변압기용 코일로서, 상기 코일 포머(10)의 외측에는 절연성 물질로 구성된 권선(15)이 배치되며, 상기 권선(15) 위에는 전기적으로 전도성 물질로 구성된 내부 권선 부분(141)이 특정 횟수의 선회부를 가지게 감겨지며, 상기 내부 권선 부분(141)에는 전기적으로 절연성 물질의 층(151)이 배치되며, 여기서 전기적으로 절연성 물질의 선회부의 횟수는 내부 권선 부분(141)의 선회부의 횟수보다 더 작으며, 이로 인해 에지 부분이 또한 선회부로 감겨지는 것을 특징으로 하는, 변압기용 코일.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전기적으로 전도성 물질로 구성된 선회부의 축방향 폭은 전기적으로 절연성 물질로 구성된 선회부의 축방향 폭보다 더 작은 것을 특징으로 하는, 변압기용 코일.
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