SE430365B - Sasom skiktlindning utbildad transformatorlindning och forfarande for framstellning av en sadan skiktlindning - Google Patents

Description

sätt, att tvärsníttet av skiktlindningen till att börja med är trapetsformigt eller åtminstone ungefärligen trapetsformigt ut- bildat, medan övergången till den fria yttre änden av skiktlind- ningen består av en eller flera cirkelformiga bågar med olika radier.

För den helautomatiska lindningsprocessen-är det viktigt att ledarisoleringen samtidigt även bildar skiktisoleringen.

Därigenom bortfaller den mödosamma inlindningen resp. inskjut- ningen av skiktisoleringarna, vilket väsentligt har försvårat och fördyrat framställningen av kända skiktlindningar. Gynnsamt är vidare att de på ledarisoleringens utsida målinriktat anbrin- gade punktformiga limställena ger upphov till en utmärkt:&ïsQN- ning av de enskilda lindningsskikten och därmed en kompakt lind- ningsuppbyggnad. Samtidigt möjliggör de återstående spaltutrym- mena mellan limställena en tillräcklig impregnering med flytan- de eller gasformiga impregneringsmedel. Gynnsamt är vidare att på grund av den cirkelbågformiga övergången från den trapets- formiga eller ungefär trapetsformiga delen av lindningen mot den fria yttre änden av lagerlindningen, den företrädesvis på högspänningspotentialen liggande-avskärmningselektroden kan ut- bildas mycket enkel. Genom den valda lindningsuppbyggnaden er- håller man dessutom en utmärk skiktstyrning.

Av fördel är vidare om de av den bandformiga ledaren till- sammans med dess isolering bildade enkellindningarna i ett skikt med frontsidan utan avstånd gränsar mot varandra. Användningen av bandformiga ledare med en väsentligt större bandbredd än band- tjocklek möjliggör den avståndslösa lindningen skikt mot skikt utan att skiktspänningen trots frånvaron av'dentillkommande skikt- isoleringen behöver bli för stor. Ej heller erfordrar impregne- ringen med flytande eller gasformiga impregneringsmedel något frontsideavstånd mellan de enskilda lindningarna i ett skikt. Å andra sidan är eventuella framställningsbetingade spaltbred- der på bråkdelar av en millimeter mellan de enskilda lindnings- frontsidorna ej störande utan kan ytterligare befränjaimpregne- ringsprocessen.

Uttrycket i kravet 1 att skiktlindningens tvärsnitt är utbildat "åtminstone ungefärligen trapetsformigt" betyder att formen av skiktlindningens tvärsnitt ej med matematisk noggrann- het behöver utgöras av en trapets. Sålunda kan skiktlindningens fria frøntytor begynna i form av en E-funktion och därefter över- gå i en rätlinjig del, till vilken sedan de cirkelformiga av- slutningsbàgarna ansluter sig (fig. 4a), Även en direkt övergång från en i form av en E-funktion krökt sidoyta i de cirkelformiga avslutningsbágarna är möjlig (fig. 4b).

Uppfinningen avser vidare ett förfarande för framställ- ning av en såsom skiktlindning, företrädesvis såsom högspännings~ skiktlindníng, utbildad transformatorlindning med bandformiga ledare, vars isolering anbringas under den skiktvisa lindningen av ledarna, varvid ett isoleringsband användes vars bredd svarar mot ungefär tredubbla ledarbredden, så att isoleringsbandet dub~ belt kan vikas kring ledaren. Detta förfarande kännetecknas av att vikningen av isoleringsbandet kring den bandformiga ledaren företages i flera steg, att den isolerade ledaren styres över en avlänkningsrulle på sådant sätt, att den mot avlänkningsrul- len löpande och den från avlänkningsrullen löpande ledardelen bildar en spetsig vinkel med varandra och att limpunkterna på utsidan av motsvarande lindning i det aktuella skiktet anbringas i lindningsriktningen kort före den nya lindningens pàiindning.

Vikningen av isoleringsbandet kring den bandformiga leda- ren i flera steg möjliggör användande av en förhållandevis enkelt framställbar vikningsanordning. Genom avlankningen av den isøle~ rade bandformiga ledaren över avlänkningsrullen uppnås att iso~ leringsmaterialet fast sluter sig kring ledaren, så att en hop~ na kan limning av de varandra överlappande isoleringsbanddela utgå.

Ytterligare särdrag och fördelar hos uppfinningen för- klaras närmare under hänvisning till de på ritningarna visade utföringsexemplen av densamma. På ritningarna visar: Fig. 1 en principskiss av framställningen av en av band" formigt ledarmaterial framställbar skiktlindning enligt uppe finningen, fig. 2 en perspektivvy av en vikningsanordning med flera steg för anbringningen av ledarisoleringen, fig. 3 ett tvärsnitt genom en skiktlindning enligt upp~ finningen, fig. 4a-4c delsnitt genom modifierade utföringsformer av skiktlindningen enligt fig. 3, och .b Eig. 5a och 5b i förstorad skala tvärsnitt genom den bandformiga ledaren med ett resp. två dubbelt vikta isoleringe- band.

Fig. 1 visar de båda förrådsrullarna 1, 2 för den band- formiga ledaren 3, vilken företrädesvis är av aluminium, och för det isoleringsband 4, som skall lindas kring ledaren 3. Iso- leringsbandet 4 kan i beroende av det valda impregneringsmedlet bestå av plastfolie eller av organiska ämnen, såsom kabelpapper eller liknande. Lämpliga impregneringsmedel är speciellt olja el.gas, företrädesvis svavelhexafluorid. Via ingångsrullar 5, 6 tillföres ledaren 3 och isoleringsbandet 4 en vikningsanord- ning 7 uppbyggd i flera steg. Vikningsanordningen 7 åstadkommer tillsammans med den därefter kopplade avlänkningsrullen 8 att isoleringsbandet 4, vars bredd uppgår till ungefär 3 gånger le- darbredden, under lindningsspänningen fast omsluter ledaren 3.

Avlänkningsrullen 8 är anordnad ungefär lodrätt över lindnings- kroppens 9 lindningsaxel A, så att den mot avlänkningsrullen 8 löpande isolerade ledardelen 3, 4 och den från avlänkningsrullen 8 löpande isolerade ledaredelen 3, 4 tillsammans innesluter en spetsig vinkel mellan 400 och 700. Genom denna placering av av- länkningsrulle 8 och lindningskropp 9 befrämjas den fasta be- mantlingen av ledaren 3 med isoleringsbandet 4. I upplindnings- riktningen kort framför det ställe där den isolerade ledardelen 3, 4 tangentiellt löper an mot det redan befintliga lindnings- skiktet är åtminstone en limningsanordning 10 anordnad, med vil- ken flera limningspunkter 10a kan anbringas fördelade över om- kretsen av en lindning på utsidan av den redan befintliga isole- ringen av lindningen i ett tidigare lindningsskikt. Företrädes- vis kan tre till sju limningspunkter anbringas över Omkretsen av en lindning i och för erhållande av en kompakt lindningsupp- byggnad.

Fig, 2 förtydligar uppbyggnaden och verkningssättet för den i flera steg uppbyggda vikningsanordningen 7. Denna består av en ledat lagrad inmatningsrulle 11, till vilken den band- formiga ledaren 3 och isoleringsbandet 4 gemensamt föres, såsom framgår av fig. 1. En basplatta 12 är försedd med flera tvär- balkar 13, 14, 15 med allt mindre genomgångsöppningar 16, 17, 18 för den isolerade ledardelen 3, 4. Vidare är allt mindre styr- spår 19, 20, 21 anordnade i grundplattan 12, vilka spår befräm- jar omslutningen av isoleringsbandet 4 kring ledaren 3; Via ett utmatningespår 22 och en utmatningsrulle 23 lämnar den fullstän- digt med isoleringsmaterial bemantlade ledaren vikningsanord- ningen 7.

I fig. 3 samt 4a-4c betecknas lindningskroppen i den vi- sade skiktlindningen med 24 och lindningsaxeln med A. De enskilm da lindningarna 25 i de olika lindningsskikten L1, L2, L3....LX gränsar med frontsidan avstàndslöst eller med nästan osynligt små spalter mot varandra. De enskilda lindningarna 25 är endast om- givna av isoleringsbandet 4 såsom förtydligas i fig. 5a. En skiktisolering mellan skikten L1, L2, L3......Lx föreligger ej.

Lindningsisoleringen 4 på ledaren 3 är så utförd att den med avseende på líndningsaxeln A ytterst liggande flata ledar- sidan 26 uppvisar dubbla isoleringsbandbeläggningen 28, 29 i förhållande till den innerst liggande flata ledarsidan 27 (iso- leringsbandbeläggning 30).

Eftersom förhållandet ledarbredd/ledarbandtjocklek eller B/D är relativt stort, uppgår exempelvis till 50:1 upp till 100:1, inses att isoleringsbandets 4 bredd åtminstone är unge- fär tre gånger så stor som den bandformiga ledaren: 3 bredd.

Ledartjockleken D kan i praktiken försummas.

Skiktlindningen enligt fig. 3 är utbildad såsom en i och för sig känd trapetslindning, vars sidofrontytor 31, 32 dock i de sista lindningsskikten övergår i utpräglade bågar med radien R. Det yttersta lindningsskiktet LX är ungefår över sin cylind- riskt förlöpande del omgivet av ett slitsat metallband bildande en ringformig elektrod 33.

Såsom visas i fig. 4a-4c kan skiktlindningen enligt upp- finningen även uppvisa en från en trapetsform avvikande profil. 'ålunda kan sidofrontytorna 34 till att börja med förlöpa (P i form av en E-funktion, sedanövergà.ien rätlinjig del, innan den bågrormiga delen med raden R leder över till de sista lind- ningsskikten.

Enligt utföringsformen enligt fig. 4b kan sidofrontytan 35 även vara så utbildad, att den enligt en E-funktion förlöpande lindníngsdelen omedelbart övergår i den bågformiga delen med radien R.

Fig. 4 c visar en utföringsform vid vilken sidofrontytan 36 till att börja med förlöper exakt trapetsformigt, varvid en bågformig del med olika avtagande radier R1, R2, R3 sedan anslu- ter sig till denna lindningsdel.

Såsom visas i fig. 5b kan isoleringen av den bandformiga ledaren 3 även bildas av två isoleringsband 4a, 4b, vilka à ena sidan är vikta kring den med avseende på líndningsaxeln A ytterst liggande flata ledarsidan 37 och å andra sidan är vikta kring den innerst liggande flata ledarsidan 38.

I och för ökning av den mekaniska styvheten hos skikt- lindningen enligt uppfinningen kan det speciellt vid större an- tal skikt vara av fördel att från lindning till lindning anbringa limningspunkterna på olika ställen av omkretsen av en lindning.

Radierna som definierar de cirkelbågformiga övergångarna mot den fria yttre änden av skiktlindningen uppgår företrädes- vis till mellan 20 och 100 mm.

Enligt uppfinningen framställda skiktlindningar lämpar sig för alla typer av transformatorer, speciellt mät- och prov- transformatorer, företrädesvis för induktiva spänningsomvandlare.

Ett av huvudanvändningsomrâdena utgöres av SF6-isolerade induk- tiva spänningsomvandlare. _ Skiktlindningen enligt uppfinningen möjliggör en väsent- lig rationalisering av framställningsprocessen, eftersom hela isolerings- och lindningsförloppet från det första skiktets första lindning till det sista skiktets sista lindning fullstän- digtkan automatiseras genom en motsvarande programstyrning.

Claims (10)

PATENTKRAV

1. l. ' Såsom skiktlindning, företrädesvis högspänningsskiktlind- ning, utbildad transformatorlindning med en kentinuerlig bandformig ledare, vars isolering bildas av ett kontinuerligt isoleringsband, vars bredd ungefär motsvarar tredubbla ledarbredden, så att isoleringsbandet dubbelt låter sig vikas kring ledaren, k ä n n e t e c k n a d av att isoleringsbandet (4) förutom ledarisoleringen samtidigt även bildar skiktisoleringen, att punktformiga limningsställen (l0a) är anbringade på förutbestämda avstånd över omkretsen av ett lindningsskikt (Ll, L2, L3 --- LX) och endast på ledarisoleringens utsida, vilka lindníngsställen tjänar till fastsättning av de därpå följande lindningsskikten, och att lindningsskiktens (Ll, Lz, L3 --- LX) längd är förkortad från skikt till skikt i riktningen för lindningsaxeln, så att skiktlindningens tvärsnitt till att börja med är trapets- formigt eller åtminstone ungefärligen trapetsformigt utbildat, medan övergången mot den fria yttre änden av skiktlindningen består av en eller flera cirkelformiga bågar med olika radier (m Rl, 122, 123).

2. Skiktlindning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att de av den bandformiga ledaren (3) och isoleringen (4) bil- dade enskilda lindningarna (25) i ett skikt (Ll, L2, L3 --- LX) med frontsidorna utan avstånd gränsar mot varandra.

3. Skiktlindning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att isoleringsbandet (4) är så lagt kring den bandfcrmiga ledaren (3) att den med avseende på lindnings- axeln (A) ytterst liggande flata ledarsidan (26) uppvisar en dubbel isoleringsbandbeläggning i förhållande till den innerst liggande flata ledarsidan (27).

4. Skiktlindning enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att isoleringen (4) på den bandformiga ledaren (3) bildas av två isoleringsband (4a, 4b), vilka å ena sidan är vikta kring den med avseende på lindningsaxeln (A) ytterst liggande flata ledarsidan (37) och å andra sidan är vikta kring den innerst liggande flata ledarsidan (37).

5. Skiktlindning enligt krav l, k ä n n e t e c1<:1a d av att lindningsskiktens (Ll, Lz, L3 --- LX) längd i riktningen för lindningsaxeln (A) utgående från den innerst liggande änden av skiktlindningen är så förkortade, att skiktlind- ningens frontsidor (34) till att börja med uppvisar formen av en exponentialfunktion, till vilken den rätlinjiga, trapets- formiga delen av skiktlindningen ansluter sig.

6. Skiktlindning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att lindningsskikten (L1, L2, L3 --- LX) med utgångspunkt från den innerst liggande änden av skiktlindningen är så förkor- tade, att skiktlindningens frontsidor (35) till att börja med uppvisar formen av en exponentialfunktion, till vilken den cirkelformiga bågen eller de cirkelformiga bågarna omedelbart ansluter sig såsom övergång mot skiktlindningens fria yttre ände.

7. Skiktlindning enligt något eller några av kraven 1 - 6, k ä n n e.t e c k n a d av att det yttersta lindningsskik- tet (LX) i området för den cylindriska lindningsdelen är omgivet av ett slítsat metallband bildande en ringformig elektrod (33).

8. S. Förfarande för framställning av en såsom skiktlindning, företrädesvis högspänningsskiktlindning, utbildad transforma- torlindning med en kontinuerlig bandformig ledare, vars isole- ring bildas av ett kontinuerligt isoleringsband, vars bredd ungefärligen motsvarar tredubbla ledarbredden, så att isole- ringsbandet dubbelt kan vikas kring ledaren, k ä n n e - t e c k n a t av att vikningen av isoleringsbandet kring den bandformiga ledaren företages i flera steg, att den isole- rade ledaren över en avlänkningsrulle styres på sådant sätt, att den mot avlänkningsrullen löpande och den från avlänk- ningsrullen löpande ledardelen tillsammans bildar en spetsig vinkel och att limningspunkter i lindningsriktningen sett kort före upplindningen av den nya lindningen anbringas på utsidan av motsvarande lindning i det redan befintliga skiktet.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att flera limningspunkter anbringas på varje lindning i ett lindningsskikt.

10. Förfarande enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a t av att limningspunkterna från lindning till lindning anbringas på olika ställen på omkretsen av en lindning.