KR20120049277A

KR20120049277A - 리드아웃 튜브

Info

Publication number: KR20120049277A
Application number: KR1020127004290A
Authority: KR
Inventors: 하르트무트 브렌델.
Original assignee: 에이비비 테크놀로지 아게
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-05-16
Also published as: BR112012003691A2; ES2383326T3; RU2516368C2; EP2287864B1; EP2287864A1; CN101996748B; WO2011020575A1; ATE552599T1; CN101996748A; US20120169450A1; BR112012003691B1; US8334743B2; RU2012110217A

Abstract

본 발명은 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브(lead-out tube)(10, 30, 60)에 관한 것으로, 이러한 리드아웃 튜브는 전기적으로 전도성 재질로 만들어진 차폐 튜브(12, 32, 62)를 포함한다. 이러한 차폐 튜브는 경로(14, 34) 주위에서 축방향으로 중공-원통형으로 확장하고, 상기 경로는 적어도 부분적으로 굴곡진다. 리드아웃 튜브는 또한 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위에서 그 축방향 확장을 따라 제 1 방사상 거리(20)에 배치되는 중공-원통형의 성형된 전기 절연 층(16, 48, 49, 70, 78)을 포함한다. 절연 층(16, 48, 49, 70, 78)은 적어도 부분(82, 102, 122)에서 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120) 주위에서 밴드형 절연 재질로 감겨지고, 상기 스트립들은 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위의 제 2 방사상 거리(22)에서 서로 인접하여, 적어도 부분적으로 굴곡진 경로(14, 34)를 따라 각각 배치된다.

Description

리드아웃 튜브{LEAD-OUT TUBE}

본 발명은 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브(lead-out tube)에 관한 것으로, 이 리드아웃 튜브는, 적어도 부분적으로 굴곡진 경로 주위에서 축 방향으로 중공-원통형으로 확장하는 전기적으로 전도성 재질로 이루어진 차폐 튜브를 갖고, 차폐 튜브 주위에서 제 1 방사상 거리에 이의 축 방향 길이를 따라 배치된 중공-원통형으로 성형된 전기 절연 층을 갖는다.

110 kV 이상의 전압 레벨을 갖는 전력 공급 시스템을 위한 고전압 변압기들은, 절연을 위해 그리고 동작 중 생성되는 소모열의 양호한 소산을 위해, 주로 기름이 채워진 변압기 탱크 내에 배치되는 것이 알려져 있다. 외부 전기 단자들은 이 경우 변압기 탱크 상의 대응하는 리드아웃들의 형태로 배치된다.

변압기 탱크 내에 위치한 고전압 변압기의 변압기 권선들 중 단부 권선들을 리드아웃들에 전기적으로 연결하기 위하여, 각 전기 연결 도체들을 기름이 채워진 변압기 탱크에 통과시키는 것이 따라서 필요하다. 이러한 점은 공간적인 이유로 인해, 첫 번째로 예컨대 수 cm의 상대적으로 작은 연결 도체의 직경 문제점, 두 번째로 높은 전기 전위차를 갖는 인접 구성 부품들 예컨대 코어-프레스 부품 또는 추가 권선에 근접하여 도체가 통과할 필요가 있다는 문제점을 야기한다. 그러므로, 영역들 내에서 대응하는 전계 강도가 초과될 때 바람직하지 못한 섬락(flashover) 또는 적어도 부분적인 방전의 높은 위험성이 존재한다.

이러한 관점에서, 상기 연결 도체의 길이를 따라 리드아웃 튜브로 각 연결 도체를 감싸는 것은 종래 기술에 따른 전통적인 것이고, 상기 리드아웃 튜브는 발생하는 최대 전계 강도를 제한한다. 리드아웃 튜브는 먼저 전도성 재질로 이루어진 내부 차폐 튜브를 갖고, 연결 도체는 상기 차폐 튜브 내부에 배치된다. 차폐 튜브는 변압기의 동작 도중에 차폐 튜브를 통과하는 도체와 동일한 전위이고, 이 결과로 연결 도체와 차폐 튜브 사이에 전위차가 존재하지 않고, 섬락 또는 부분 방전은 차폐 튜브 내에서 발생할 수 없다.

그 부분에 있어서, 차폐 튜브로서는 두꺼운 홑겹 절연층에 의해 절연되거나, 또는 상기 차폐 튜브 주위에 중공 원통형으로 배치되고 서로 방사상 인접하는, 절연 재질로 이루어진 복수의 장벽들로 둘러싸이는데, 각 경우에 변압기 기름의 통로를 위한 공간이 장벽들 사이에 제공된다. 절연 장벽들을 갖는 후자의 변형은 홑겹의 절연층에 비해 상당한 전기적인 장점을 갖는다.

그러나, 특히 동일한 설계를 갖는 전력 변압기들이 적은 수로 제작되는 사실로 인해, 리드아웃 튜브들이 오히려 개별로 제작된 제품으로 고려될 수 있기 때문에, 부분적으로 굴곡진 차폐 튜브들을 갖는 이러한 장벽들의 제조는 노동 집약적인(work-intensive) 것으로 입증되었다. 변압기 탱크 내에서 개선된 공간 활용으로 인해, 심지어 복수의 골곡 점들이 주로 제공된다.

종래 기술에 따라, 리드아웃 튜브들의 장벽들을 위한 구성요소 부품들의 모듈형 시스템이 사용되지만, 이 경우 예컨대 오직 하나의 90°의 곡률 점만이 가능하거나, 또는 특별히 제작된 절반의 외피 부품들이 장벽들을 위해 제작되는 것이 가능하여, 복수의 곡률들이 구현되지만, 절반의 외피 부품들의 제작을 위한 대응하는 형태들을 위해 상당한 정도의 제작 복잡도가 수반된다. 그러나, 동일한 설계의 변압기에 대한 상술한 보기 드문 제작으로 인해, 심지어 개별 형태의 제작이 바람직하지 않은 높은 정도의 복잡도 레벨을 의미한다. 더욱이, 장벽 내의 전기적인 약점이 상호 인접한 모듈들 또는 절반의 외피들 사이에서 겹쳐지는 지점에서 초래된다.

이러한 종래 기술의 배경에 대해, 본 발명의 목적은 특별히 손쉽게 개별적으로 제작될 수 있는 고전압 변압기들을 위한 개선된 리드아웃 튜브를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한 대응하는 생산 방법을 지정하는 것이다.

이러한 목적은 개시부에서 언급한 유형의 리드아웃 튜브에 의해 달성된다. 이러한 리드아웃 튜브는, 절연층이 적어도 부분적으로 유연한 스트립들 주위에서 테이프형 절연 재질로 감겨지고, 스트립들은 차폐 튜브 주위의 제 2 방사상 거리에서 각각 서로 인접하여 적어도 부분적으로 굴곡진 경로를 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기본 개념은, 예컨대 60 mm 내지 150 mm의 직경을 갖는 차폐 튜브 주위에 직접, 바람직하게는 접착제의 첨가를 통해, 테이프형 절연 재질로 이루어진 장벽들 또는 절연층들을 감는 것이다. 이것은 임의의 원하는 형태의 장벽들의 단순한 개별적인 제작을 가능케 하고, 또한 절연층의 상호 인접한 구성요소 부품들 사이의 겹쳐지는 점들의 문제점을 회피한다. 예컨대 3mm 두께를 갖고, 절연 테이프의 복수의 겹으로 이루어진 절연층의 감는 동작은 수동으로 수행된다 할지라도 최종 결과에서 매우 신속한데, 왜냐하면 몰드의 제작 및 후속하는 몰딩 생산과 같은 준비 작업이 유리하게 필요없게 되기 때문이다. 그러나 덧붙여 튜브 형태 주위의 심지어 한 번의 감는 동작도 적절하게 손쉽게 자동화될 수 있다.

그러나, 차폐 튜브와 상기 차폐 튜브를 둘러싸는 절연층 사이에 기름이 통과할 수 있는 공동, 또는 두 개의 인접한 절연층들 사이의 공동을 구현하기 위하여, 테이프형 절연 재질은 방사상 내부 표면에 직접 감길 수 없다. 그러므로, 본 발명에 따라, 원통형으로 그리고 바람직하게는 서로 평행하게 배치된 복수의 스트립들 주위에 테이프형 절연 재질을 감는 방법이 제공된다. 이러한 스트립들은 각 경우에 원통 원주를 따라, 예컨대 15°내지 45°의 각도 간격으로 제공되어야 하고, 이 결과 궁극적으로 감겨진 절연층의 원형 단면 대신에 다각형 단면이 생산된다. 즉, 다각형(8면 이상의 다각형) 단면을 갖는 장벽의 전기적인 기능성이 장벽의 원형 단면과 비교될 수 있음이 도시되었다. 스트립들 자체는 전기적으로 절연 재질로 형성되어야 한다.

차폐 튜브의 구부러지는 영역에서, 스트립들은 상기 차폐 튜브의 곡률을 따를 필요가 있는데, 왜냐 하면, 본 발명에 따라, 이들 각각이 거리를 따라 차폐 튜브로부터 동일한 방사상 거리를 갖기 때문이다. 이러한 배경에 대해, 적어도 곡률 영역에서 유연하도록, 즉 모든 방향에서 유연성을 가능케 하도록 구성된 스트립들이 제공된다. 만약 스트립이 예컨대 아랫방향의 곡률을 갖는 차폐 튜브 위에 배치되면, 스트립은 그 축방향의 거리를 따라 수직 방향으로 구부러질 수 있는 것이 필요하다. 좌측 또는 우측을 향한 곡률의 경우, 수평방향으로 구부러질 수 있는 것이 필요하다.

그러므로, 본 발명에 따라 스트립들의 배치를 단순화시키기 위하여, 절대적으로 필요한 것은 아닐 때라도, 각 구부러지는 영역에서 대응하는 높은 유연성을 갖는 적어도 동일한 유형의 스트립 유형이 하나의 동일한 스트립 층에 사용되는 것이 유리하다.

절대적으로 필요한 것은 아닐 때라도, 곡률 영역에서만 스트립의 유연성을 제공하고, 나머지 직선 영역에서는 스트립의 강성을 제공하는 것이 마찬가지로 유리하다. 축방향으로 직선 영역에서 감겨진 절연층의 안정성은 이와 같이 증가된다.

이러한 방식으로, 차폐 튜브를 중공 원통형으로 감싸고, 기름의 통로를 위해 방사상 낮은 공동을 갖는 절연층 또는 장벽의 제작이, 시작부에서 언급한 단점이 회피되는 채로, 심지어 많은 수의 곡률 영역들을 갖는 매우 복잡한 차폐 튜브의 기하학적 구조들을 위해, 단순한 방식으로 제공된다.

리드아웃 튜브의 바람직한 구성에 있어서, 복수의 방사상 이격된 절연층들이 제공된다. 그러므로, 그 아래에 기름의 통로를 위한 공동을 갖는 복수의 절연 장벽들이 구현되고, 이 결과 다른 전기 전위들을 갖는 구성요소 부품들로부터의 거리는 감소될 수 있다.

본 발명에 따른 리드아웃 튜브의 특별히 양호한 변형에 있어서, 적어도 부분적으로 유연한 스트립들이 각이 진 단면로서 구성되어, 적어도 곡률 영역에서, 각각의 축방향 거리에 대해 교차하는 복수의 슬롯들을 구비한다. 예컨대 서로 90°각도로 배치되어 서로 연결된 적어도 2개의 편평한 스트립을 갖는 각이 진 단면은 첫 번째로 재료의 적은 소비와 함께 모든 가능한 굴곡 방향에서 높은 정도의 안정성을 갖는데, 이는 직선 영역에서 특히 유리한 것으로 입증되었다. 두 번째로 단면에서 슬롯들을 구비하는 이러한 편평한 스트립들로 인해, 단순한 방식으로 스트립의 유연성을 달성하는 것이 가능하고, 이 결과 스트립의 슬롯이 없는 코어 영역을 통해 궁극적으로는 서로 유연하게 연결되는 복수의 굴곡 스트립 영역들이 형성된다.

본 발명에 따른 리드아웃 튜브의 특별히 양호한 실시예에 따라, 유연한 스트립의 각이 진 단면은 X형, T형, V형 및/또는 Y형 단면의 형태이다. 만약 스트립이 원통형 외측 표면에 직접, 예컨대 차폐 튜브 상에 직접 배치된다면, X형 단면, 반전된 Y형 단면 또는 반전된 V형 단면이 이 경우 특히 적합하고, 이것은 두 개의 편평한 스트립상의 각 경우에, 예컨대 심지어 접착 결합의 경우에, 형성된 직립 영역과의 특히 양호한 접촉을 보장한다.

다른 실시예에 따라, 차폐 튜브는 방사상 외측 영역에서 예컨대 수 mm의 두께를 갖는 기본 절연층에 의해 감싸인다. 이전에 언급한 절연층들과는 대조적으로, 해당 절연 재질은, 일단 경화되면 높은 기계적 강도와 차폐 튜브와의 양호한 접촉을 갖는, 습식 재질로서 도포되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양호한 변형에서, 방사상 가장 안쪽의 절연층은 차폐 튜브로부터 또는 기본 절연층으로부터 직접 스트립들에 의해 이격된다. 복수의 장벽들과, 기름 통로를 위해 방사상 아래에 배치된 복수의 공동을 갖는 리드아웃 튜브의 설계의 경우, 차폐 튜브로부터의 방사상 거리가 증가하는 만큼, 즉 예컨대 방사상 가장 안쪽 공동에 대해 10mm의 두께, 제 2의 공동에 대해 25mm의 두께 그리고 만약 필요하다면 제 3의 공동에 대해 40 mm의 두께로, 공동들의 방사상 두께를 증가시키는 것이 편리한 것으로 입증되었다. 대략 10 mm의 두께는 각 스트립들의 대응하는 두께에 의해 특히 손쉽게 미리결정될 수 있는 반면, 15 mm 이상의 두께는 물론 가능할 수는 있지만, 부적절하게 큰 단면을 갖는 스트립들을 요구할 것이다.

본 발명에 따른 리드아웃 튜브의 특별히 바람직한 구성에서, 적어도 하나의 절연층의 차폐 튜브 주위의 방사상 일정 거리에 배치되는 스트립들은 이들의 축방향 거리를 따라, 복수의 지지 링들에 연결되는데, 각 경우에 이들의 방사상 외측 주위 상에는, 상기 지지 링들이 각각 서로로부터 축방향으로 이격되어 있고, 굴곡진 경로에 대해 가로로 배치되며, 내부 개구부를 갖는다.

유리하게, 이들 지지 링들은, 예컨대 40 mm의 각 공동의 증가된 두께를 가능케 하고, 상대적으로 작은 스트립 단면이 주어졌을 경우에는 예컨대 15 mm의 각 공동의 증가된 두께를 가능케 한다. 복수의 방사상 이격된 절연 층들 또는 장벽들의 경우에 하나의 동일한 유형의 스트립의 사용이 또한 가능하다. 이들 지지 링들은 차폐 튜브 위로 또는 이미 배치된 절연 층 위로 밀쳐져, 생산 도중에 예컨대 매 15 cm 내지 40 cm 마다 축 방향에서 동일한 거리에 분포되는 것이 요구되는데, 인접한 지지 링들의 감소된 거리가 곡률 영역에서 편리하다. 이러한 영역에서, 각 스트립들은 본 발명에 따라 유연하여, 대응하는 양호한 지지부를 또한 가져야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 적어도 하나의 지지 링은 기계적으로 작용하는 연결부를 갖는 그 내부 개구부를 통해 축방향의 내부 절연 층을 둘러싼다. 이는 안정성의 이유로 편리하다.

이러한 작용 연결부는, 만약 지지 링의 내부 개구부가, 방사상 바로 아래에 위치한 절연 층을 지지하기 위하여 사용된 스트립들의 수와 동일한 수의 모서리들을 갖는 정확한 다각형이라면, 특히 단순한 방식으로 구현될 수 있다. 즉, 절연 층의 외부 단면과 지지 링의 개구부의 내부 단면이 유사하지만, 이들의 직경이 수 % 포인트만큼 다르다면, 예컨대 지지 링은 절연 층 위로 특히 손쉽게 밀쳐질 수 있다. 축방향 축을 중심으로 지지 링의 후속적인 회전 움직임으로 인해, 상기 지지 링은 이후 고정 연결을 통해 특히 손쉽게 절연 층에 연결될 수 있다. 복수의 절연 층들 내에서 지지 링들을 사용할 때, 상기 지지 링들이 포개져 끼워 넣어지도록 상기 지지 링들을 배치하는 것이 안정성의 이유로 주로 편리하다.

절연 층의 축방향으로 연속적인 다각형 외부 단면을 보장하기 위하여, 지지 링의 외부 주위 또한 다각형인 것이 바람직하다.

추가 실시예에 있어서, 적어도 하나의 지지 링의 단면은 내부 개구부에 대하여 추가의 컷아웃(cutout)을 갖는다. 이들 컷아웃들은 특히, 축방향으로 서로 인접하고, 지지 링들에 의해 형성되는 공동의 세그먼트들을 통과하는 기름의 통로를 가능케하기 위하여, 제공된다.

지지 링의 재질은 어떠한 경우라도 전기적으로 절연이다. 그중에서도 특히 판지(pressboard)를 사용하는 것이 특히 적합한 것으로 입증되었다. 판지는 양방향에서 작업하기 편하고, 높은 기계적인 안정성을 갖고, 기름 내에 영구적으로 잠기기에 적합하다. 마찬가지의 유리한 방식으로, 유연한 스트립들이 또한 판지로부터 생산될 수 있는데, 물론 다른 재질들이 적합할 수도 있다.

본 발명의 일 변형에 있어서, 특히 손쉽게 감겨질 수 있는 테이프형 절연 재질은 주로 셀룰로우스를 주원료로 한 재질로 이루어진다.

기본 절연 층의 경우와 같이 경화된 습식 재질의 보다 복잡한 사용은 요구되지 않는다. 본 발명에 따른 추가 구성에 있어서, 테이프형 절연 재질은 접착 층과 함께 적어도 한 면에 코팅된다. 감겨진 절연 테이프는 이와 같이 유리하게 미끄러짐이 방지된다.

기름이 채워진 변압기 내에서 본 발명에 따른 리드아웃 튜브들을 사용할 때, 본 발명에 따른 장점들은 신속해지고 단순화된 생산 공정을 초래하고, 또한 가능하게는 개선된 전기 특성들로 인해 작아진 물리적인 크기를 초래한다.

본 발명에 따른 목적은 또한, 청구항 제 1항 내지 제 13항에 따른 고전압 변압기들을 위한 부분적으로 굴곡진 리드아웃 튜브를 생산하기 위한 방법에 의해 달성되는데, 이 방법은, 적어도 다음의 단계들을 포함한다:

- 적어도 부분적으로 굴곡진 절연 차폐 튜브 주위의 원형 경로 상에, 각 경우에 차폐 튜브로부터 방사상 일정 거리에서 이의 축방향 길이를 따라, 적어도 부분적으로 유연한 스트립들을 배치하는 단계,

- 필요하다면 차폐 튜브의 곡률에 대응하여 스트립들을 구부리는 단계,

- 예컨대 접착 결합을 통해 스트립들을 고정하는 단계,

- 스트립 배치 주위를 테이프형 절연 재질로 감는 단계로서, 이 결과 차폐 튜브를 감싸고 이로부터 이격되는 제 1 절연 층이 형성되는, 테이프형 절연 재질로 감는 단계,

- 이러한 방식으로 형성된 중공-원통형 절연 층 위로 복수의 지지 링들을 밀치는 단계,

- 지지 링들을 축방향으로 이격시켜 예컨대 접착 결합을 통해 고정시키는 단계,

- 지지 링들의 외측 반경 주위의 원형 경로 상에, 각 경우에 부분적으로 굴곡진 차폐 튜브의 축방향 길이를 따라, 부분적으로 유연한 스트립들을 배치하는 단계,

- 필요하다면, 차폐 튜브의 구부러짐에 대응하여 스트립들을 구부리는 단계,

- 예컨대 접착 결합을 통해 스트립들을 고정하는 단계,

- 스트립 배치 주위를 테이프형 절연 재질로 감는 단계로서, 이 결과 제 1 절연 층을 감싸고 이로부터 이격되는 제 2 절연 층이 형성되는, 테이프형 절연 재질로 감는 단계.

본 발명에 따른 장점들은 이미 상술한 것들에 대응한다.

추가로 유리한 가능한 구성들은 추가의 종속항들에 주어진다.

본 발명, 추가 실시예들 및 추가 장점들은 도면들에 도시된 예시적인 실시예들을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다.

본 발명은 종래 기술의 제작 복잡도와 전기적인 약점을 개선한 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브를 제공한다.

도 1은 제 1 리드아웃 튜브를 단순하게 도시하는 도면.
도 2는 제 2 리드아웃 튜브를 단순하게 도시하는 도면.
도 3은 제 3 리드아웃 튜브를 단순하게 도시하는 도면.
도 4는 제 9 유연한 스트립을 도시하는 도면.
도 5는 제 10 유연한 스트립을 도시하는 도면.
도 6은 제 11 유연한 스트립을 도시하는 도면.
도 7은 제 3 지지 링을 도시하는 도면.

도 1은 단순화된 단면도의 제 1 리드아웃 튜브(10)를 도시한다. 다각형 단면을 갖는 감겨진 제 1 절연 층(16)은 제 1 차폐 튜브(12) 주위에 배치되고, 제 1 차폐 튜브(12)는 예컨대 알루미늄으로 제작되고, 120 mm의 외부 직경을 갖는다. 제 1 차폐 튜브(12)와 제 1 절연 층(16) 모두 굴곡진 경로(14) 주위에서 중공-원통형으로 배치되고, 굴곡진 경로(14)는 도 1에서 도면 평면으로부터 빠져 나오는 것으로 볼 수 있다.

T-형 단면을 갖는 복수의 제 1 유연한 스트립들(18)은 경로(14) 주위의 가상 원형 경로(24)를 따라 차폐 튜브(12)의 표면으로부터 일정한 방사상 거리(22)에서 배치된다. T-형 단면의 가로 바는 테이프형 절연 재질이 그 주위에 감겨지게 하기에 특히 적합하다. 왜냐하면 본 실시예에서 감겨진 테이프를 손상시킬 수 있는 날카로운 에지들이 회피되기 때문이다. 스트립들(18)이 고정되고, 차폐 튜브(12)와 원형 경로(24) 사이의 공간에서 추가 성분들의 배치가 본 도면에서 풀리지 않게 유지되는 특정 방식이 아래에서 추가로 기술될 것이다. 이러한 단면 도시에서, 스트립들(18)은 경로(14) 주위에서 별의 형태로 동일 거리에 배치되고, 이 결과, 대략 원형의 다각형 단면이 생성되고, 이는 스트립들에 의해 지탱되는 감겨진 절연 층(16)을 야기한다. 다층 방식으로 축방향으로 옵셋되어 감겨지는 테이프형 절연 재질로부터 초래되는 절연 층(16)은 예컨대 수 mm의 두께를 갖는다. 원형 경로(24)와 절연 층(16)의 내부 원주 사이의 단면 부분들은 각 공동들을 나타내고, 리드아웃 튜브가 이후에 변압기 내에 설치될 때, 이들를 통해 기름이 흐른다.

도 2는 단순화된 평면도의 제 2 리드아웃 튜브(30)를 부분적으로 단면도의 형태로 도시한다. 특히 또한 경로(34)의 곡률을 따르기도 하는 제 2 차폐 튜브(32)는 부분 직선 및 부분 굴곡진{영역(46)에서} 경로(34) 주위에서 중공-원통형으로 배치되고, 이러한 경로(34)는 제 2 리드아웃 튜브에 의해 둘러싸인 연결 도체(미도시)의 단면을 실질적으로 기술한다. 이러한 제 2 차폐 튜브는 전도성이고, 변압기 내에 설치될 때, 내부 도체(미도시)와 동일한 전기 전위이다. 그러므로 전계 강도는 전압 전위에 있는 도체에 의해 감소된다.

제 3의 유연한 스트립(38)은 예컨대 접착 결합을 통해 차폐 튜브(32)의 상부 영역에서 굴곡진 경로를 따라 차폐 튜브(32)의 표면에 연결된다. 제 3의 스트립(38)에는 굴곡진 영역(46) 내의 슬롯이 제공되고, 상기 슬롯은 이 영역에서 유연성을 보장한다. 그러므로, 상기 제 3 스트립이 차폐 튜브(32) 내에서 우측으로 구부러짐을 따르는 것이 가능하다. 제 2 스트립(36)과 제 4 스트립(40)은 차폐 튜브(32)의 양 측면 상에 표시되고, 이들은 마찬가지로 굴곡진 영역에서 슬롯들을 가지며, 각 구부러지는 방향을 따른다.

추가의 유연한 스트립들이 차폐 튜브(32)의 외측 원주 주위에 배치된다고 간주할 수 있지만, 도시 목적을 위하여 이들은 본 도면에서 도시되지 않았다. 이들 스트립들 모두가 함께 내부 스트립 배치를 형성하고, 그 위에 테이프형 절연 재질로 이루어진 내부 절연 층(49)이 감겨진다. 예시적인 이유로 인해, 이러한 절연 층(49)만이 도면의 차폐 튜브(32)의 축방향 길이의 부분 위로 확장하고, 단면도에서 또한 다르게 도시되었다. 그러나, 전체 축방향 길이를 따라, 차폐 튜브(32)의 원주의 전체 주위에서 감겨지는 것으로 간주할 수 있다.

내부 절연 층(49)의 외측 원주와의 기계적인 작용 연결부 내로 들어가는 내측 개구부 원주를 갖는 복수의 지지 링들(50)은 이러한 내측 절연 층(49) 주위에서 축방향으로 현저하게 동일거리의 거리에 배치된다. 이러한 작용 연결부는, 감겨진 내부 절연 층(49)에 대해 축방향 회전 움직임을 겪는 지지 링(50)에 의해, 이들 모두가, 서로 부합되며 사이에 갭이 있는, 다각형 단면을 갖는 경우, 유리하게 달성될 수 있다.

내부 스트립 배치와 유사하게, 추가 스트립들이 이제 굴곡진 경로(34)를 따라 더 큰 방사상 거리에 배치되고, 상기 스트립들은 참조 번호 42와 44로 표시된다. 상기 스트립들은 지지 링들(50)에 의해 지지되고, 외측 스트립 배치를 형성한다. 내측 스트립 배치 주위의 내측 절연 층과 유사하게, 제 2 절연 층(48)이 외측 스트립 배치 주위에 감겨지고, 물론 도면과는 대조적으로 상기 제 2 절연 층은 마찬가지로 전체 차폐 튜브(32)를 따라 확장한다.

도 3은 단순화된 단면도의 제 3 리드아웃 튜브를 도시한다. 먼저, 본 예에 있어서, 이미 경화된 습식 재질로 이루어진 기본 절연 층(64)이 제 3 차폐 튜브(62) 주위에 도포된다. 이러한 기본 절연 층은 전도성 차폐 튜브(62)와의 직접 접촉을 방지한다. 방사상 그 위에 놓이는 제 3 절연 층(70)을 이격시키는, X형 단면을 갖는 복수의 유연한 스트립(66)은, 상기 차폐 튜브의 원형 원주를 따라 서로 동일 거리로 평행하게 배치된다. X형 단면들은, 첫 번째로 차폐 튜브(62)의 기본 절연 층(64)과 양호한 기계적인 접촉을 생성할 수 있고, 두 번째로 또한 스트립(50)의 기계적인 위치지정을 단순화시키도록, 그들의 방사상 내측 영역에서 더 넓고, 서로 인접한다. 제 3 절연 층(70)에 인접한 방사상 외측 영역에서 X형 단면은 마찬가지로 유리한 것으로 입증되었는데, 왜냐 하면, 제 3 절연 층(70)을 위한 상대적으로 대형의 휴지 표면이 또한 이와 같이 제공되기 때문이다. 이러한 방식으로 이격된 내부 공간은 변압기 기름의 통로를 위해 제공된다.

판지로 구성되는 제 2 다각형 지지 링(72)은, 내측의 원주 단면을 통해 다각형의 제 3 절연 층(70)을 둘러싼다. 이들의 내측 원주에는 복수의 제 2 컷아웃(76)이 제공되고, 제 2 컷아웃은 첫 번째로 기름이 이를 통해 흐르는 것을 보장한다. 더욱이, 이들 컷아웃(76)은 그러나 지지 링(72)에 다각형 내측 구조를 또한 제공한다. 이는 지지 링(72)을 제 3 절연 층(70) 상에 조이기 위하여 중요한데, 고정된 상태가 본 도면에 도시된다. 좌측 또는 우측을 향해 대략 18°를 통한 링의 회전은 이러한 고정된 연결을 해제시킬 것이고, 그후 링은 제 3 절연 층(70) 위를 특히 손쉽게 움직일 수 있다.

상응하게, 변압기 오일이 지지 링을 통해 축방향으로 흐르는 것을 마찬가지로 보장하는 제 1 컷아웃(74)이 지지 링(72)의 외측 원주를 따라 또한 제공된다. 컷아웃이 아닌 원주 영역들은 각 T형 스트립(68)의 각 가로 바에 의해 덮이는데, 각 T형 스트립(68)은 그 세로 바를 통해 지지 링(72)의 외측 원주 내의 대응하는 슬롯 내에 고정된다. 제 1 컷아웃(74)은, 스트립(68) 주위에 감겨진 제 4 절연 층(78)이 스트립에 의해서만 지지되고, 따라서 전체 축방향 길이를 따라서 역시 다각형 단면을 갖는 것을 보장한다.

도 4는 T형 단면을 갖는 제 9 유연한 스트립을 3차원 도면(80)과 단면도(81)로 도시한다. 유연한 슬롯화된 영역은 화살표(82)를 따라 표시되고, 슬롯들은 참조 번호(84)에 의해 표시된다. 이러한 스트립의 단면은 예컨대 20mm×15mm이고, 슬롯은 예컨대 2mm의 폭을 갖는다. 단면도(81)에 있어서, 슬롯화된 영역(88)과 코어 영역(86)이 도시되었다.

도 5는 V형 단면을 갖는 제 10 유연한 스트립을 3차원 도면(100)과 단면도(101)로 도시한다. 유연한 슬롯화된 영역은 화살표(102)를 따라 표시되었고, 슬롯들은 참조번호 104로 표시되었다. 단면도(101)에 있어서, 슬롯화된 영역(106)과 코어 영역(108)이 도시되었다. 상응하게, 도 6은 X형 단면을 갖는 제 11 유연한 스트립을 3차원 도면(120)과 단면도(121)로 도시한다. 유연한 슬롯화된 영역은 화살표(122)를 따라 표시되었고, 상호 옵셋 슬롯들은 참조번호 124로 표시되었다.

도 7은 도 3의 지지 링(72)을 3차원의 상세한 도면(130)으로 도시한다.

10 : 단순화된 도면의 제 1 리드아웃 튜브
12 : 제 1 차폐 튜브 14 : 굴곡진 경로
16 : 제 1 절연 층 18 : 제 1 유연한 스트립
20 : 제 1 방사상 거리 22 : 제 2 방사상 거리
24 : 원형 경로 30 : 단순화된 도면의 제 2 리드아웃 튜브
32 : 제 2 차폐 튜브 34 : 굴곡진 경로
36 : 제 2 유연한 스트립 38 : 제 3 유연한 스트립
40 : 제 4 유연한 스트립 42 : 제 5 유연한 스트립
44 : 제 6 유연한 스트립 46 : 굴곡진 영역
48 : 제 2 절연 층 49 : 내부 절연 층
50 : 제 1 지지 링 60 : 단순화된 도면의 제 3 리드아웃 튜브
62 : 제 3 차폐 튜브 64 : 기본 절연 층
66 : 제 7 유연한 스트립 68 : 제 8 유연한 스트립
70 : 제 3 절연 층 72 : 제 2 지지 링
74 : 제 1 컷아웃 76 : 제 2 컷아웃
78 : 제 4 절연 층 80 : 제 9 유연한 스트립
82 : 제 9 유연한 스트립의 곡률 영역
84 : 슬롯 86 : 제 9 유연한 스트립의 코어 영역
88 : 제 9 유연한 스트립의 슬롯화된 영역
100 : 제 10 유연한 스트립 101 : 제 10 유연한 스트립의 단면도
102 : 제 10 유연한 스트립의 곡률 영역
104 : 슬롯
106 : 제 10 유연한 스트립의 슬롯화된 영역
108 : 제 10 유연한 스트립의 코어 단면 영역
120 : 제 11 유연한 스트립 121 : 제 11 유연한 스트립의 단면도
122 : 제 11 유연한 스트립의 곡률 영역
124 : 슬롯 130 : 제 3 지지 링

Claims

고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브(lead-out tube)(10, 30, 60)로서, 적어도 부분적으로 굴곡진 경로(14, 34) 주위에서 그 축방향으로 중공-원통형으로 확장하는 전기 전도성 재질로 이루어진 차폐 튜브(12, 32, 62)를 구비하고, 상기 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위에서 그 축방향 거리를 따라 제 1 방사상 거리(20)에 배치되는 중공-원통형의 성형된 전기 절연 층(16, 48, 49, 70, 78)을 구비하는, 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브(10, 30, 60)에 있어서,
절연 층(16, 48, 49, 70, 78)은 적어도 부분적으로 (82, 102, 122) 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120) 주위에서 테이프형 절연 재질로 감겨지고, 상기 스트립들은 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위에서 제 2 방사상 거리(22)에 서로 인접하여 적어도 부분적으로 굴곡진 경로(14, 34)를 따라 각각 배치되는 것을 특징으로 하는, 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항에 있어서, 복수의 방사상 이격된 절연 층들(48, 49, 70, 78)이 제공되는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 부분적으로 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)은 각이 진 단면으로 구성되어, 적어도 곡률 영역(46)에서, 복수의 슬롯들(84, 104, 124)을 각각의 축방향 길이에 대해 가로로 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 3항에 있어서, 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)의 상기 각이 진 단면은, X형(121), T형(81), V형(101) 및/또는 Y형 단면의 형태인 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 차폐 튜브(12, 32, 62)는 방사상 외측 영역에서 기본 절연 층(64)에 의해 둘러 싸이는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 방사상 가장 안쪽의 절연 층(70)은 스트립들(66)에 의해 직접 차폐 튜브(12, 32, 62)로부터 또는 이의 기본 절연 층(64)으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 절연층(16, 48, 70, 78)의 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위의 방사상 일정 거리(22)에 배치되는 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)은 이들의 축방향 거리를 따라 복수의 지지 링들(50, 72, 130)에 연결되는데, 각 경우에 이들의 방사상 외측 원주 상에는 상기 지지 링들(50, 72, 130)이 각각 서로로부터 축방향으로 이격되어 있고, 굴곡진 경로(14, 34)에 대해 가로로 배치되며, 내부 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 7항에 있어서, 적어도 하나의 지지 링(50, 72, 130)은 기계적으로 작용하는 연결부를 갖는 그 내부 개구부를 통해 축방향의 내부 절연 층(70)을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 지지 링(50, 72, 130)의 내부 개구부 및/또는 이의 방사상 외측 원주는 다각형인 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 지지 링(50, 72, 130)의 단면은 상기 내부 개구부에 덧붙여 추가의 컷아웃들(cutouts)(74, 76)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 지지 링(50, 72, 130)은 적어도 주로 판지(pressboard)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테이프형 절연 재질은 주로 셀룰로우스를 주원료로 한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
제 1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테이프형 절연 재질은 적어도 하나의 면 상에 접착 층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는 고전압 변압기들을 위한 리드아웃 튜브.
기름이 채워진 변압기로서,
제 1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 리드아웃 튜브를 구비한, 기름이 채워진 변압기.
제 1항 내지 제 13항에 따른 고전압 변압기들을 위한 부분적으로 굴곡진 리드아웃 튜브(10, 30, 60)를 생산하기 위한 방법으로서,
- 적어도 부분적으로 굴곡진 절연 차폐 튜브(12, 32, 62) 주위의 원형 경로(24) 상에, 각 경우에 차폐 튜브(12, 32, 62)로부터 방사상 거리(22)에서 이의 축방향 길이를 따라, 적어도 부분적으로 (82, 102, 122) 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)을 배치하는 단계,
- 필요하다면, 차폐 튜브(12, 32, 62)의 곡률(46)에 대응하여 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)을 구부리는 단계,
- 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)을 고정하는 단계,
- 스트립 배치 주위를 테이프형 절연 재질로 감는 단계로서, 이 결과 차폐 튜브(12, 32, 62)를 감싸고 이로부터 이격되는(20) 제 1 절연 층(70)이 형성되는, 테이프형 절연 재질로 감는 단계,
- 이러한 방식으로 형성된 중공-원통형 절연 층(16, 48, 49, 70, 78) 위로 복수의 지지 링들(50, 72, 130)을 밀치는 단계,
- 지지 링들(50, 72, 130)을 축방향으로 이격시켜 고정시키는 단계,
- 지지 링들(50, 72, 130)의 외측 반경 주위의 원형 경로(24) 상에, 각 경우에 부분적으로 굴곡진 차폐 튜브(12, 32, 62)의 축방향 길이를 따라, 부분적으로 유연한 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)을 배치하는 단계,
- 필요하다면, 차폐 튜브(12, 32, 62)의 구부러짐(46)에 대응하여 스트립들(18, 36, 38, 40, 42, 44, 66, 68, 80, 100, 120)을 구부리는 단계,
- 상기 스트립들을 고정하는 단계,
- 상기 스트립 배치 주위를 테이프형 절연 재질로 감는 단계로서, 이 결과 상기 제 1 절연 층을 감싸고 이로부터 이격되는 제 2 절연 층(78)이 형성되는, 테이프형 절연 재질로 감는 단계를
적어도 포함하는, 부분적으로 굴곡진 리드아웃 튜브를 생산하기 위한 방법.