SE423944B

SE423944B - Transformer or reactor

Info

Publication number: SE423944B
Application number: SE8006975A
Authority: SE
Inventors: A Bjorklund; J Lundgren
Original assignee: Asea Ab
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1980-10-06
Publication date: 1982-06-14
Also published as: SE8006975L

Abstract

A transformer or reactor has at least one band winding 11, 12, constructed from several layers of a band wound one on the other, consisting of an aluminium foil 15 and an insulation 16 in the form of a polymer film 17 or other filmlike organic insulating material with higher dielectric resistance than the voltage stress during operation between adjacent layers of the aluminium foil in the winding. The aluminium foil is provided on both sides with an oxide layer 20, 21 formed on the foil, which prevents contaminating metal particles from causing short circuit between layers of the aluminium foil. <IMAGE>

Description

10 15 25 vsooeevs-o É 2 folien bildade oxidskikt. Sådana oxidskikt har hög hårdhet och är starkt bundna till aluminiumet, varför de kan tjänstgöra som spärr mot att metall- partiklarna tränger in till aluminiumet. i C» Den föreliggande uppfinningen avser närmare bestämt en transformator eller reaktor med åtminstone en bandlindning uppbyggd av flera utanpå varandra lindade varv av ett band omfattande en aluminiumfolie och en isolation i form av en polymerfilm eller annat skiktformat organiskt, elektriskt isole- rande material med högre dielektrisk hållfasthet spänningspâkänníngen under drift mellan angränsande varv av metallfolien i lindningen, känneteck- nad därav, att aluminiumfolien på. båda sidor är 'försedd med på. folien 'oil- dade oxidskikt, vilka förhindrar att förorenande metallpartiklar orsakar kort- slutning mellan varv av aluminiumfolien. Oxidskilcten utgöres företrädesvis av anodiserade skikt . 10 15 25 vsooeevs-o É 2 the foil formed oxide layers. Such oxide layers have high hardness and are strong bonded to the aluminum, so they can act as a barrier against metal the particles penetrate into the aluminum. i C » More particularly, the present invention relates to a transformer or reactor with at least one strip winding built up of several on top of each other wound wraps of a strip comprising an aluminum foil and an insulation in in the form of a polymer film or other layered organic, electrically insulated materials with higher dielectric strength voltage stress during operation between adjacent turns of the metal foil in the winding, that the aluminum foil on. both sides are 'provided with on. folien 'oil- oxide layers, which prevent contaminating metal particles from causing short closure between turns of the aluminum foil. The oxide shield is preferably of anodized layers.

Bandlindningen enligt den föreliggande uppfinningen har således en normal isolation av ett skiktformat organiskt isolerande material' såsom en polymer- film mellan folievarven, medan uppgiften hos oxidskikten på aluminiumfolien är att tjänstgöra som spärr mot partikelinträngrxing.The tape winding according to the present invention thus has a normal isolation of a layered organic insulating material 'such as a polymeric film between the foil turns, while the task of the oxide layers on the aluminum foil is to serve as a barrier against particle intrusion.

I och för sig är det tidigare känt att använda anodiserad aluminiumfolie i en banrllindning men därvid dimensioneras det anodiserade skiktet för att tjänstgöra som isolation mellan varven ooh någon annan isolation användes inte .As such, it is previously known to use anodized aluminum foil in a web winding but in this case the anodised layer is dimensioned to serve as insulation between the yards ooh any other insulation was used not.

Enligt den föreliggande uppfinningen har oxidskiktet på. vardera sidan av aluminiumfolien lämpligen en tjocklek av 1 -50 /um och företrädesvis en tjocklek av 2-20 Aluminiumfolien har normalt en tjocklek av 5-5000/um och företrädesvis en tjocklek av 50-5000/11111.According to the present invention, the oxide layer has on. each side of the aluminum foil preferably has a thickness of 1 -50 .mu.m and preferably one thickness of 2-20 The aluminum foil normally has a thickness of 5-5000 .mu.m and preferably one thickness of 50-5000 / 11111.

Isolationen mellan varven av aluminiumfolien har lämpligen en tjocklek av 5-200 um och företrädesvis en tjocklek av 10-100 /um. Den bör motstå. en tem- peratur av åtminstone 90°C kontinuerligt. Isolationen kan med fördel utgöras av en polymerfilm, som företrädesvis utgör en separat film och således inte har formen av ett på. folien anbringat och vid folien förankrat överdrag.The insulation between the turns of the aluminum foil preferably has a thickness of 5-200 μm and preferably a thickness of 10-100 μm. It should resist. a tem- temperature of at least 90 ° C continuously. The insulation can advantageously be formed of a polymer film, which preferably constitutes a separate film and thus does not has the shape of an on. the foil applied and the cover anchored to the foil.

Som exempel på. lämpliga polymerer i filmen kan nämnas polyetylenglykol- tereftalat, polykarbonat, polyimid, cellulosaaoetat och polyamid. Om papper användes i 'bandlindningen tillsammans med polymerfilmen i isolationen bör 10 15 25 35 80Ü6975-Û papperet vara så. tunt som möjligt och tjockleken ligga inom området 5-25 /um.As an example of. suitable polymers in the film may be mentioned polyethylene glycol terephthalate, polycarbonate, polyimide, cellulose acetate and polyamide. About paper used in the tape winding together with the polymer film in the insulation should 10 15 25 35 80Ü6975-Û the paper be so. as thin as possible and the thickness should be in the range 5-25 / um.

Isolationen kan även utgöras enbart av porösa material, såsom i form av papper av fibrer av cellulosa. eller av en polymer såsom polyamid (t ex med handels- namnet NOT/EX från Du Pont, USA). Isolationen mellan folievarven har före- trädesvis större bredd än folien så. att isolationen skjuter ut utanför kan- terna på folien och därmed förhindrar elektriska överslag mellan folievarvf eller längs lindningskanten.The insulation can also consist only of porous materials, such as in the form of paper of cellulose fibers. or of a polymer such as polyamide (e.g. with commercial the name NOT / EX from Du Pont, USA). The insulation between the foil yarns has three times greater width than the foil so. that the insulation protrudes beyond the on the foil and thus prevents electrical flipping between foil turns or along the winding edge.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 visar ett tvärsnitt genom en transformator-kärna med två bandlindningar, fig 2 anordningen enligt fig 1 i längssnitt och fig 3 i större skala en del av ett snitt vinkelrätt mot axeln i en av lindningarna enligt fig 1 och 2.The invention will be explained in more detail by describing exemplary embodiments with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a cross section through a transformer core with two strip windings, Fig. 2 shows the device according to Fig. 1 in longitudinal section and Fig. 3 on a larger scale a part of a section perpendicular against the shaft of one of the windings according to Figs. 1 and 2.

Fig 1 och 2 visar ett ben 10a samt övre och undre ok 10b och 10c av en järn- kärna till en krafttransformator. Karnbenet 10a omslutes av en inre lindning 11 i formav en lågspänningslindning och av en yttre lindning 12 i form av en högspäzmingslindning. Båda. lindningarna är bandlindningar lindade med för- spänning. De är anordnade kcaxiellt med ett mellanliggande cylindriskt ut- rymma, i vilket ribbor 13 av presspan, bakelit eller glasfiberarmerad poly- ester är anordnade parallellt med lindningamas axel. Innerlindningsn är lindad. på. en mallcylinder 14.Figures 1 and 2 show a leg 10a and upper and lower yokes 10b and 10c of an iron core of a power transformer. The core bone 10a is enclosed by an inner winding 11 in the form of a low voltage winding and of an external winding 12 in the form of a high voltage winding. Both. the windings are band windings wound with pre- voltage. They are arranged coaxially with an intermediate cylindrical arrangement. accommodate, in which ribs 13 of pressed pan, bakelite or fiberglass-reinforced poly- esters are arranged parallel to the axis of the windings. The wrapping is wrapped. on. a template cylinder 14.

Iándningarna 11 och 12 är i enlighet med fig 5 uppbyggda av flera varv av ett band av en aluminiumfolie 15 och av en isolation 16. Ekndast en del av ett varv av isolationen och de närmast isolationen 'belägna delarna av alu- miniumfolien visas i fig 5. Isolationen 16 består i det exemplifierade fallet av en polymerfilm 17 och av två på. ömse sidor om polymerfilmen anord- nade tunna skikt 18 ooh 19 av cellulosapapper. Dessa pappersskikt ingår alltså i bandet vid dess lindning till en bandlindning.Inhalations 11 and 12 are in accordance with Fig. 5 built up of several turns of a strip of an aluminum foil 15 and of an insulation 16. Ekndast a part of one lap of the insulation and the parts of the aluminum closest to the insulation the minium foil is shown in Fig. 5. The insulation 16 consists of the exemplified one the case of a polymer film 17 and of two on. both sides of the polymer film are arranged thin layers 18 ooh 19 of cellulose paper. These paper layers are included thus in the band at its winding to a band winding.

Aluminiumfolien 15 är i enlighet med den föreliggande uppfinningen försedd med oxidskikt i form av anodiserade skikt 20 respektive 21 med en tjocklek av 10 /um. Anodiseringen kan exempelvis åstadkommas med en svavelsyra-, lcrom- syra eller oxalsyraslektrolyt. vid tillverkning av den beskrivna transformatorn vakuumtorkas lindningarne. vid förhöjd temperatur och underkastas därefter vekuumtryckimpregxxerirzg med en isolervätska såsom transformatorolja eller isolergas såsom SF6, så att lindningarna blir utfyllda med isolervätskan respektive isolergasen. :ïThe aluminum foil 15 is provided in accordance with the present invention with oxide layers in the form of anodized layers 20 and 21, respectively, with a thickness of 10 / um. The anodizing can be effected, for example, with a sulfuric acid, chromium acid or oxalic acid electrolyte. in the manufacture of the described transformer, the windings are vacuum dried. at elevated temperature and then subjected to vacuum pressure impregnation with an insulating liquid such as transformer oil or insulating gas such as SF6, so that the windings are filled with the insulating liquid and the insulating gas, respectively. : ï

Claims

8006975-0 PATENT REQUIREMENTS

A transformer or reactor having at least one baud winding composed of several superimposed turns of a strip comprising an aluminum foil and an insulation in the form of a polymer film or other layered, organic, electrically insulating material with higher dielectric strength than the voltage during operation between adjacent turns of the aluminum foil in the winding, characterized in that the aluminum foil on. both sides are provided with oxide layers formed on the foil, which prevent contaminating metal particles from causing short circuits between turns of the aluminum foil.

Transformer or reactor according to claim 11, k 'a °. n n e t e c k n a d of the fact that the oxide layer has a thickness of 2-20 .mu.m

Transformer or reactor according to claims 1 or 2, characterized in that the oxide layers consist of anodised layers.