NO126823B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved tilvirkning av en spole.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved tilvirkning av

en spole som inneholder et antall viklinger av en isolert leder og er forsynt med minst ett lag isolasjonsmateriale som omslutter samtlige viklinger, f.eks. høyspenningsisolasjon med en elektrisk holdfast-het på minst 2000 volt.

Det er kjent at man i stedet for å isolere en leder med påviklet bånd, kan forsyne lederen med en såkalt krympeslange hvorved det kan oppnås en absolutt tett og enhetlig lederisolasjon av høy kvalitet. Med uttrykket "krympeslange" menes vanligvis en slange som er fremstilt av et isolerende materiale, og som har den egenskap at en kortvarig oppvarming av slangen medfører en sterk radial sammentrekking av denne, f.eks. tilsvarende en indre.dia-meterreduksjon på 50 %. Krympeslange kan fåes i høyverdig isola-

sjonsmateriale,.såsom silikongummi.

Ved tilvirkning av lukkede spoler for høy spenning er det vanlig at det foruten lederisolasjon anvendes et isolerende 3/jikt som omslutter spolen.

Ved anordning av et isolasjonssjikt rundt en lukket

spole er det vanlig at isolerende bånd vikles rundt spoletverrsnit-tet med en viss overlapping. Selv om det benyttes krympebånd (som krymper ved oppvarming) av f.eks. silikongummi, er det vanskelig å unngå at luft innesluttes mellom de forskjellige lag eller omløp av isolasjonsbåndet, og en høyverdig høyspenningsisolasjon betin-ger ved denne fremgangsmåte stor nøyaktighet hos utøveren dersom man skal oppnå ensartethet og absolutt tetthet. Disse ulemper gjør seg også gjeldende ved isolering ved hjelp av foliemateriale som legges mot spoleoverflaten og festes ved omvikling av bånd, f.eks. slik som vist i det tyske patentskrift nr. 1 221 358.

Det er også kjent å støpe' inn en lukket spole i epoxy-harpiks eller liknende. Denne fremgangsmåte gir imidlertid forholdsvis høye tilvirkningskostnader, særlig når tilvirkningspro-grammet omfatter et stort antall spoletyper som er forskjellige med hensyn til form og/eller størrelse.

Med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen oppnår man at forholdet mellom tilvirkningskostnad og kvalitet i mange tilfeller blir vesentlig gunstigere enn ved tilsvarende kjente fremgangs-måter .

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved at et slikt sjikt ut-gjøres av en krympeslange av isolerende materiale, f.eks. silikongummi, og at slangen i utvidet tilstand tr^s inn på lederens ene ende, at det tilveiebringes en relativ bevegelse mellom leder og slange langs en lederlengde som svarer til summen av de forskjellige spoleviklingers lengder, hvorved slangen hver gang en slik lengde er passert, træs over den nevnte lederende, og at slangen til sliitt oppvarmes slik at den trekker seg sammen og utøver trykk mot det innenforliggende lederknippe.

Ifølge en videre utvikling av oppfinnelsen anvendes en spesiell maskinell fremgangsmåte ved vikling av spolen. Ifølge en ytterligere utvikling anvendes en korrugert, nærmest belgformet krympeslange, hvorved den varmebehandling som medfører krymping, også medfører en vesentlig økning av krympeslangens lengde. Dette er fordelaktig da de fremgangsmåtetrinn som går foran oppvarmingen, er lettere å utføre ved en forholdsvis kort krympeslange enn ved en lengre. Lettelser oppnås også dersom den ved oppvarming opp-nåelige forlengelse er så liten som 30 %, men det har vist seg at man uten vanskelighet kan oppnå en lengdetilvekst på over 100 %. Stor lengdeøkning er særlig av betydning når hele eller en over-veiende del av spolen, f.eks. 90 %, skal forsynes med krympeslange. En eneste sammenhengende krympeslange for hele spolen er da å foretrekke. Ved å krympe den ene slangeende utenpå den andre, kan man oppnå en tett og ensartet kappe for spolen, særlig dersom krympeslangen fra begynnelsen er fremstilt med en åpning eller åpninger for gjennomføring av spolens tilkoblingsledninger. Dersom dette ikke er tilfelle, kan man danne gjennomføringshull på passende sted og tette med herdeplast eller liknende, eller be-nytte et spesielt gjennomføringsrør, f.eks. av plast, som er ut-styrt med en tetningsflens som anordnes innenfor krympeslangen.

I visse tilfeller kan spolen innkapsles ved hjelp av et antall slanger eller slangepartier som i utvidet tilstand anordnes utenpå hverandre med i hovedsaken 100 % overlapping.

Særlig når spolen skal isoleres for forholdsvis høy spenning, f.eks. 3 - 10 kV, er det viktig å unngå luftinnleiringer mellom krympeslangen -og lederknippet. I visse tilfeller kan det være tilstrekkelig å sørge for et isolerende sjikt av ettergivende fast materiale, såsom myk gummi, mellom lederknippet og krympeslangen. Enda større sikkerhet mot luftinnleiringer oppnås dersom man i stedet anvender et isolasjonsmateriale som er mer eller mindre flytende, i det minste ved oppvarming.

Særlig ved anvendelse av et flytende materiale er det fordelaktig at den oppvarming som er nødvendig for krympingen, utføres på en spesiell måte, nemlig ved at krympeslangepartier som ligger umiddelbart etter hverandre i slangens lengderetning, suksessivt oppvarmes til full krymping. Dersom ovennevnte isolasjonsmateriale, f.eks. i form av en tregtflytende pasta, i det minste i varmebehandlingens innledningsfase tilføres med en mengde pr. lengdeenhet av spoleomkretsen som er større enn den som er beregnet på å inngå i den ferdige spole, vil de suksessive opp-varminger resultere i at en vegg av flytende isolasjonsmateriale drives foran krympesonen, slik at dannelsen av luftinnleiringer forhindres. Det flytende isolasjonsmateriale kan tilføres like før oppvarmingen påbegynnes, eller på et forholdsvis tidlig sta-dium, f.eks. ved at lederknippe eller krympeslange belegges med en herdbar plast som stivner en tid etter påsprutingen, og som ved oppvarming først smelter og deretter herder.

Oppvarming ved hjelp av en oppvarmingssone som flyttes suksessivt langs spolen, innebærer foruten den nevnte gunstige virkning, den fordel at det oppnås en sikrere strekning av krympeslangen i dens lengderetning, hvilket særlig er av betydning når det benyttes korrugert krympeslange. I slike tilfeller kan det iblant være hensiktsmessig å utsette krympeslangen for en svak trekkraft samtidig som den suksessive oppvarming finner sted.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives under henvis-ning til tegningen, der fig. 1, la og lb illustrerer en fremgangsmåte ifølge krav 2 og fig. 2 en fremgangsmåte ifølge krav 3; fig. la og lb viser to alternativer for et tverrsnitt etter linjen A-A på fig. 1, fig. 3 viser en anordning for oppvarming av en krympeslange som er anordnet på en spole, og fig. 4 viser i tverrsnitt en spoleside som er forsynt med et mykgummisjikt mellom lederknippet og krympeslangen.

På fig. 1 betegner 1 en isolert leder med rundt eller rektangulært tverrsnitt. Lederens ene ende kan festes til den sirkulære ramme 2 i et punkt P i bunnen av et periferisk forløpende, L-formet spor. Rammen 2 er utformet med en løstagbar del 3. Rammen 2 er anordnet slik at den kan rotere under påvirkning av et antall drivruller 4, f.eks. av gummi. En krympeslange 5 fasthol-des på samme sted ved hjelp av et par slangeholdere 6 og 7. Ved oppspoling på rammen 2 trekkes lederen 1 gjennom en strammeanord-ning 25.

Ved en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, utført ved hjelp av den på fig. 1 viste anordning, åpnes først den sirkulære ramme 2 ved at den løstagbare del 3 fjernes. Siden træs krympeslangen på rammen 2 og festes mellom bakkene 6 og 7, rammedelen 3 settes på plass og lederen 1 festes med sin ene ende i punktet P, hvoretter rammen 2 settes i rotasjon og lederen 1 spoles opp på rammen 2. Når det ønskede antall spoleviklinger er oppspcflfit på rammen, fjernes rammedelen 3 på nytt, sammen med styredelene 8 som er påmontert ved hjelp av radialt rettede skruebolter og som ved oppspolingen er anordnet parallelle med flensen 9. Rammen 2 kan nå lett fjernes fra spolen og krympeslangen.

I visse tilfeller, f.eks. når den ferdige spole skal ut-formes med små krympningsradier, f.eks. som en rektangulær spole med forholdsvis skarpe hjørner, kan det være fordelaktig at spolen først utføres med en avvikende form, f.eks. sirkulær, og med på-■ kr vmpetj

satt men ikke [krympeslange. Dersom spoleformen ikke er den samme som hos det beregnede sluttprodukt, oppnåes denne ved trekking og/eller pressing i radial retning slik at spolen formes på ønsket måte. Deretter innpasses krympeslangen (eller -slangene) i ønsket stilling og underkastes den varmebehandling som er nødvendig for fastkrympingen.

På fig. 2 betegner 20 en spole som er viklet av en isolerende leder 21.

Spolen forsynes på to forskjellige steder langs spoleomkretsen mediet omgivende isolasjonssjikt ved at to krympeslanger 22 og 23 træs inn på samme lederende og deretter føres kontinuer-lig langs hele lederens lengde. Hver gang en strekning lik vlk-lingslengden passeres av et krymperør, føres lederenden på nytt inn i røret.

På fig. 3 er vist en spole 30 som isoleres i samsvar med oppfinnelsen på et tilvirkningsstadium da den endelige varmebehandling er påbegynt men ikke fullført. En del av krympeslangen 35b slutter tett rundt det lederknippe som er dannet av et antall spoleviklinger 32, mens den øvrige del 35a av krympeslangen ennå ikke er blitt utsatt for den nødvendige varmebehandling. Krympeslangen er korrugert og beregnet å dekke hel* spolen etter at varmebehandlingen er fullført. Oppvarmingen skjer ved hjelp av en hul ring 33 med en innløpsåpning 34 og radialt innadrettede ut-løpsåpninger 36 for varm luft. Ringen 33 føres langa spolens om-krets sted i hovedsaken konstant hastighet. Et tregtflytende isolasjonsmateriale er innført i mellomrommet mellom krympeslange og spole innen varmebehandlingen startet, og i så rikelig mengde at en vegg 37 av overskytende materiale hele tiden presses foran opp-varminga sonen . ;I visse tilfeller kan man redusere den tid aom er nød-vendig for varmebehandlingen, ved at man i stédet for den på fig. 3 viate oppvaraingsanordning anvender en smal varmluftaone som omfatter den totale spolebredde, og fører apolen inn i sonen med sin ene ende allk at krympeslangens midtparti varmebehandlee først, og to krympesoner deretter beveger aeg mot hver ain ende «v krympeslangen. ;På fig* 4 b«tegner 55 en oppvarmet og krympet krympeslange som sammen med et innenforliggende sjikt 54 av forholdsvis myk gummi omslutter et knippe ledere 51 som inngår i hver sin vik-

ling i en spole som er utført i samsvar med den fremgangsmåte som er beskrevet i forbindelse med fig. 1.

En fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen kan anvendes ved tilvirkning av spoler for mange forskjellige anvendelsesområder innen sterkstrømteknikken, såsom transformatorspoler, feltspoler for synkronmaskiner og stator- og rotorspoler for likestrøm- og asynkronmaskiner.

Som nevnt oppnås krympingen ved oppvarming av krympe-

slanger av kjent og kommersielt tilgjengelig type. Teoretisk kan man tenke seg en krympeslange som fungerer ifølge andre fysikalske prinsipper., f.eks. i form av et tynnvegget, stivt rør i kombina-

sjon med et sterkt elastisk deformert gummirør, hvorved krymping oppnås ved destruksjon av det stive rør. Dersom dette f.eks. er et rør av herdet glass, kan destruksjonen skje ved hjelp av meka-

niske midler, og dersom det består av hårdplast, kan det myknes ved hjelp av et passende oppløsningsmiddel. Anvendelsen av slike krympeslairgetyper anses å ligge innenfor oppfinnelsens ramme.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved tilvirkning av en spole (20) som inne-

holder et antall viklinger av en isolert leder (1, 21) og er forsynt med minst ett sjikt isolasjonsmateriale som omslutter samtlige viklinger, f.eks. høyspenningsisolasjon med en elektrisk holdfast-het på minst 2000 volt, karakterisert ved at et slikt sjikt utgjøres av en krympeslange (5) av isolerende materiale, f.eks. silikongummi, og at slangen i utvidet tilstand træs inn på lederens ene ende, at det tilveiebringes en relativ bevegelse mellom leder og slange langs en lederlengde som svarer til summen av de forskjellige spoleviklingers lengder, hvorved slangen hver gang en slik lengde er passert, træs over den nevnte lederende, og at slangen tLl slutt krympes slik at den utøver et trykk mot det innenforliggende lederknippe.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at krympeslangen (5) træs inn på en i et plan liggende ramme (2) med en åpning for dette formål, og at den nevnte lederende festes til rammen hvoretter denne gis en roterende bevegelse i det nevnte plan på en slik måte at lederen vikles på rammen med et antall viklinger samtidig som krympeslangens bevegelsesfrihet i det nevnte plan er i det minste delvis begrenset, hvoretter krympeslangen fjernes fra rammen ved å forskyves langs det omsluttede lederknippe og gjennom den nevnte åpning, hvoretter spolen med omslut-tende krympeslange fjernes fra rammen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lederen (21) først oppspoles slik at det dannes et ønsket antall viklinger, hvoretter den nevnte relative bevegelse mellom krympeslange (22) og leder finner sted.

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at det benyttes en krympeslange som i utvidet tilstand er korrugert på en slik måte at en ved krymping inntref-fende utjevning av korrugeringen medfører en lengdetilvekst.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den endelige krymping av krympeslangen utføres ved hjelp av suksessiv krymping av krympeslangepartier som ligger etter hverandre i krympeslangens lengderetning.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at et sjikt av ettergivende isolasjonsmateriale anordnes mellom spolen og krympeslangen innen krympingen finner sted.

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at et isolasjonsmateriale som er flytende ved en temperatur som er lavere eller lik den maksimale krympeslange-temperatur som anvendes ved krympingen, innføres i krympeslangen innen krympingen finner sted.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det flytende isolasjonsmateriale i det minste ved en inn-ledningsvis krympet del av krympeslangen tilføres i en mengde pr. lengdeenhet av spolesiden som er større enn det som beregnes for den ferdigisolerte spole, hvorved den endelige fordeling av dette isolasjonsmateriale langs spoleomkretsen oppnås ved hjelp av suksessiv sammentrekking av krympeslangen.

9. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at krympeslangen anordnes slik at den i krympet tilstand omslutter minst 90 % av spoleomkretsen.

10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at et antall spolepartier isoleres ved hjelp av et tilsvarende antall krym<p>eslanger som er anordnet langs spoleomkretsen, og at spolepartiene ved begge ender av et antall krympeslanger bare omsluttes av arme-i isolasjon.

11. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8, karakterisert ved at et antall krympeslangepartier . innied-ningsvis og i utvidet tilstand anordnes utenpå hverandre med stor overlapping, og at overlappingen reduseres vesentlig innen endelig krymping finner sted.