SE423943B

SE423943B - TRANSFORMER OR REACTOR

Info

Publication number: SE423943B
Application number: SE8006974A
Authority: SE
Inventors: L Langberg
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1982-06-14
Also published as: EP0049444A1; EP0049444B1; ZA816862B; NO813350L; JPS5799715A; DE3167640D1; SE8006974L

Description

10 15 25 35 8006974-5 2 Den föreliggande uppfinningen avser en transformator eller reaktor med åt- minstone en 'bandlindzüng uppbyggd av flera utanpå varandra lindade varv av ett band omfattande en metallfolie och åtminstone en polymerfilm, varvid metallfolien utgör ledare och polymerfilmen isolation i lindningen, känne- tecknad därav, att metallfolien åtminstone på sin ena. sida är försedd med långsträckta fördjupningar, vilka i bandlindningen sträcker sig till och står i förbindelse med utrymmet utanför bandlindningens ändytor, varigenom en fullständig impregxering av bandlindningen med isolervätska kan åstad- kommas . 10 15 25 35 8006974-5 2 The present invention relates to a transformer or reactor with at least one 'bandlindzüng made up of several superimposed turns of a strip comprising a metal foil and at least one polymer film, wherein the metal foil forms the conductor and the polymer film insulation in the winding, drawn from the fact that the metal foil at least on its one. page is provided with elongated depressions, which in the band winding extend to and communicates with the space outside the end faces of the tape winding, whereby a complete impregnation of the tape winding with insulating liquid can provide commas.

Metallfolien, t ex en folie av aluminium eller koppar, har normalt en tjock- lek av 5-3000/um och företrädesvis en tjocklek av öﬂ-SOOO/um.The metal foil, for example an aluminum or copper foil, normally has a thickness of play of 5-3000 / um and preferably a thickness of ö ﬂ-SOOO / um.

Polymerfilmen, som företrädesvis utgör en separat film och således inte har formen av ett på folien anbringat och vid folien förankrat över-drag, bör motstå en temperatur av åtminstone 9000 kontinuerligt. Som exempel på lämp- liga polymerer i filmen nämnas polyetylenglykoltereftalat, polykarbonat, polyimid, cellulosaaoetat och polyamid. Lämplig tjocklek hos filmen är S-ZOO/um, företrädesvis 10-100 . Polymerfilmen har företrädesvis större bredd än metallfolien så. att polymerfilmen skjuter ut utanför kanterna på metallfolien och därmed förhindrar elektriska överslag mellan folievarv eller längs lindningskanten. Om papper användes i bandlindningen bör detta vara. så. tunt-som möjligt, och tjockleken ligga inom området 5-25 /um.The polymer film, which is preferably a separate film and thus does not have the shape of a cover applied to the foil and anchored to the foil, should withstand a temperature of at least 9000 continuously. As an example of polymers in the film are mentioned polyethylene glycol terephthalate, polycarbonate, polyimide, cellulose acetate and polyamide. Appropriate thickness of the film is S-ZOO / μm, preferably 10-100. The polymer film is preferably larger width than the metal foil so. that the polymer film protrudes beyond the edges of the metal foil and thus prevents electrical flipping between foil turns or along the winding edge. If paper was used in the tape winding, this should be. so. as thin as possible, and the thickness should be in the range 5-25 / um.

Det kritiska i uppfinningen är som framgår av det tidigare fördjupningarna i metallfolien och deras utformning. Det är väsentligt att detär fråga om fördjupningar och inte om upphöjningar. Varje fördjupning omges således av släta partier med väsentligt större utsträckning än fördjupningar-na. Däri- genom säkerställer man att polymerfilmen vilar på tillnärznelsevis plana. ytor omkring fördjupningarna och förhindrar att polymerfilmen deformeras plas- tiskt med följd både att förbindelsekanalerna till utrymmet utanför lind- ningens ändytor täppes till och att isolationsavstånden minskas. Fördjup- ningarna kan bl a bestå av intryokningar eller urtagzza spår. Fördjupning-arna. på metallfoliens ena sida utföres inte så att de ger upphov till upphöjningar på metallfoliens motsatta sida.The critical aspect of the invention is, as is apparent from the foregoing recesses in the metal foil and their design. It is essential that this is the case depressions and not about elevations. Each depression is thus surrounded by smooth portions to a substantially greater extent than the depressions. Therein- this ensures that the polymer film rests on an approximately flat surface. surfaces around the recesses and prevents the polymer film from being deformed. consequently both that the connecting channels to the space outside the winding the end surfaces of the enclosure are clogged and the insulation distances are reduced. In-depth The ings can include intryoknings or urtagzza tracks. The depressions. on one side of the metal foil are not made so that they give rise to elevations on the opposite side of the metal foil.

Fördjupning-arna., som företrädesvis anordnas på foliens båda sidor, kan med fördel anordnas att på varje sida löpa parallellt med varandra längs raka linjer. Det är dock en fördel att anordna fördjupningar i korsande riktningar på varje sida av metallfolien, såsom vissa fördjupningar som förlöper paral- lellt med varandra i en riktning och andra fördjupningar som löper parallellt med varandra i en annan riktning under uppkomsten av ett rutmönster hos för- 10 15 25 35 8006974-3 djupningarzxa. Om något stopp skulle uppträda i"en fördjupning så att ett om- råde av varvisoleringen därigenom skulle bli avstängt från förbindelse med området utanför bandlindningen via ifrågavarande förbindelse blir nämnda område nämligen tillgängligt utifrån via andra förbindelser.The depressions, which are preferably arranged on both sides of the foil, can be included advantage is arranged to run on each side parallel to each other along straight lines lines. However, it is an advantage to arrange depressions in intersecting directions on each side of the metal foil, such as certain depressions running parallel with each other in one direction and other depressions running parallel with each other in a different direction during the formation of a grid pattern in 10 15 25 35 8006974-3 djupningarzxa. If a stop should occur in "a depression so that a of the lap insulation would thereby be shut off from connection with the area outside the tape winding via the connection in question is mentioned area namely accessible from outside via other connections.

För att helt förhindra eller motverka att polymerfilmen sjunker in i fördjup- ningarna bör dessa. inte vara för breda och flacka. Av foliens tvärsnittsyta får vidare med tanke på. strömtätheten i folien endast en liten del utgöras av fördjupningar. Fördjupningarna har lämpligen ett djup av 2-25 /um och en största bredd av 2-50 /um, samt företrädesvis ett djup av 5-1 S/um och före- trädesvis en största bredd av 10-50/u1n. Om fördjupningama är anordnade parallella med varandra bör avståndet mellan mittpunkter på angränsande parallella fördjupningar lämpligen vara 1-50 mm och företrädesvis 5-20 mm.To completely prevent or prevent the polymer film from sinking into the recess should be these. do not be too wide and flat. Of the cross-sectional area of the foil get on with that in mind. the current density in the foil is only a small part of depressions. The depressions suitably have a depth of 2-25 .mu.m and one maximum width of 2-50 / um, and preferably a depth of 5-1 S / um and preferably usually a maximum width of 10-50 / u1n. If the depressions are arranged parallel to each other, the distance between the midpoints should be adjacent parallel depressions are suitably 1-50 mm and preferably 5-20 mm.

Djupet bör dock inte överstiga 25 7G av metallfoliens tjocklek. Fördjupningar- nas tvärsnitt kan ha olika form, t ex ha formen av en halvcirkel med diametern i folieytans plan, en rektangel eller en triangel med basen i folieytans plan.However, the depth should not exceed 25 7G of the thickness of the metal foil. In-depth their cross-sections can have different shapes, for example have the shape of a semicircle with a diameter in the plane of the foil surface, a rectangle or a triangle with the base in the plane of the foil surface.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 och 2 visar metall- folier med tvâ. alternativa utföranden av fördjupningar enligt uppfinningen sedd ovanifrån, fig 5 ett tvärsnitt genom en transfomatorkärna med två bandlindningar, fig 4 anordning-en enligt fig 3 i längssnitt och fig 5 och 6 i större skala en del av ett snitt vinkelrätt mot axeln i en av lindningarna enligt fig 5 och 4 med två. alternativa utföranden av isoleringen mellan var- ven av metallfolien.The invention will be explained in more detail by describing exemplary embodiments Referring to the accompanying drawing, in which Figures 1 and 2 show metal foils with two. alternative embodiments of depressions according to the invention seen from above, Fig. 5 is a cross-section through a transformer core with two tape windings, Fig. 4 shows the device according to Fig. 3 in longitudinal section and Figs. 5 and 6 on a larger scale a part of a cut perpendicular to the axis of one of the windings according to Figs. 5 and 4 with two. alternative embodiments of the insulation between friend of the metal foil.

I Fig 1 visar en metallfolie 10 med parallellt löpande fördjupningar 11. Rikt- ningen hos dem bildar en sned vinkel med foliens kanter 12 och 13. Fig 2 visar en annan aluminiumfolie 14 med fördjupningar 15, som löper parallellt med varandra i en riktning, och andra fördjupningar 16, som löper parallellt med varandra i en annan riktning. Båda bildar en sned vinkel med foliens kanter 17 och 18. Folierna 10 och 14 är försedda med likadana fördjupningar på. den icke visade undersidan som på. den visade över-sidan. Fördjupningarna 15 och 16 har, såsom framgår av fig 5 och 6 där en del av foliens 14 tvär- snitt visas, fomen av en halvcirkel. Fördjupningarna har ett djup av 10 /um, en bredd av 20 um och inbördes parallella fördjupningar är anordnade på. ett avstånd från varandra av 10 mm. Ett lämpligt sätt att åstadkomma fördjup- ningar är genom valsning med valsar, vars yta har upphöjningar motsvarande de fördjupningar som skall åstadkommas i metallfolierna.In Fig. 1 a metal foil 10 with parallel running depressions 11 is shown. their formation forms an oblique angle with the edges 12 and 13 of the foil. Fig. 2 shows another aluminum foil 14 with depressions 15, which run in parallel with each other in one direction, and other depressions 16, which run parallel with each other in a different direction. Both form an oblique angle with the foil edges 17 and 18. The foils 10 and 14 are provided with similar depressions on. the underside not shown as on. it showed the top page. The depressions 15 and 16 have, as shown in Figs. 5 and 6, where a part of the foil 14 section is shown, the shape of a semicircle. The depressions have a depth of 10 .mu.m, a width of 20 μm and mutually parallel depressions are arranged on. one distance of 10 mm. An appropriate way to achieve in-depth is by rolling with rollers, the surface of which has corresponding elevations the depressions to be provided in the metal foils.

Claims

Sn 15974-3 4 sig 5 och 4 vim- ezc m; 19a sm övre sen ﬁ ašs sk 191 »och 190 av en nam- käma. to an electric transformer. Core bone 19a. enclosed by an inner winding 2-1 in the form of a low voltage winding and by an outer winding 22 in the form of a high voltage winding. Both windings. are band windings wound with prestressing. They are arranged coaxially with an intermediate cylindrical space; in which ribs 23 of press pan, bakelite or glass fiber reinforced polyester are arranged parallel to the axis of the relief rings. The inner winding is wound on. a malloylinder 24. The windings 21 and 22 are in accordance with Fig. 5 made up of several turns of a strip of a metal foil 14 or of a polymer film 25. Only one turn of the film and parts of adjacent turns of the metal foil are shown in the figure. As previously mentioned, the metal foil 14 is of fi; 2 described strokes. I det i fi; The alternative embodiment shown in Fig. 6 is layers 26 and 27 of cellulose paper with a thickness of 10 arranged on either side of the polymer film 25. These layers are thus included in the strip at its winding to the strip winding. Since the depressions 15 and 16 (as well as the depression 11) extend to the edges of the metal foil, they communicate with the space 28 outside the ends 29 and 30 of the windings 21 and 22. In the manufacture of the decided transformer, the windings are vacuum dried. at elevated temperature and then subjected to valcuuzntryokimpregxxering with some umpng: søluvxtm man transfer-steniga .nu any lampng insulated gas such as SF? - Instead of polymer film 25 can two. or several adjacent polymer films may be used. EEWKRÅ ___ I

1. 'Transformer or reactor with at least one' band winding (21, 22) up. built by several on the outside. coiled wrap of a strip comprising a metal foil (10, 14) 'and at least one polymer film (25), the metal foil forming conductor and the polymer film insulating in the winding, characterized in that the metal foil is provided with lang- sträokta. depressions (11, 15, 16) which in the "band winding extend" to and stand. in connection with the space (28) outside the end surfaces (29, 50) of the tape winding, whereby a complete impregnation of the tape winding with insulating liquid can be effected. 8006974-3

Transformer or reactor according to claim 1, characterized in that depressions (11, 15 and 16, respectively) are arranged to run parallel to each other from one end surface of the strip winding to its other end surface.

Transformer or reactor according to Claim 1 or 2, characterized in that depressions (15, 16) with intersecting directions are arranged. same side of the metal foil.

4. A transformer or reactor according to any one of claims 1-5, characterized in that the depressions (11, 15, 16) have a depth of 2-25 .mu.m and a maximum width of 2-50 .mu.m. um '

A transformer or reactor according to any one of claims 2-4, characterized in that the distance between center points on adjacent parallel depressions (11, 15, 16) is 1-30 m.

Transformer or reactor according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the strip in the strip winding comprises at least one paper layer (26, 27).