SE439212B - Distanshallare mellan ledarlager for en lagerlindning for en transformator eller reaktor - Google Patents

Description

15 20 25 30 8305591-2 Den föreliggande uppfinningen avser närmare bestämt en dístanshållare mel- len ledarlager för en med ett fyllmedelshaltigt harts ingjuten lagerlind- ning för en transformator eller reaktor bestående av ett med ett harts impregnerbart material, som kännetecknas av att distanshållaren omfattar långsträckta element av det impregnerbara materialet anordnade med inbör- des avstånd från varandra för bildning av kanaler mellan sig, vilka sträcker sig åtminstone till en ändyta hos lagerlindningen och vilka möjliggör in- trängning av det fyllmedelshaltiga hartset i lagerlindningen.

Elementen i distanshållaren kan bl a bestå av strängar av ett flertal in- till varandra anordnade lösa fibrer av glas, asbest eller en polymer såsom polyetylenglykoltereftalat eller akrylat, företrädesvis fiber av ett mate- _rial som är temperaturbeständigt upp till åtminstone 155°C. Element i form av glasfiberroving föredrages. Fibrerna i strängen kan vara omgivna och hållas samman till ett snöre av en omkring strängen lindad spiral- gående tråd eller av en flätad strumpa, lämpligen av samma material som det i strängens fiber. Strängarna i distanshållaren kan hållas samman till en vävd produkt med tvärgående trådar, som är avsevärt tunnare än sträng- arna själva så att sammanhängande kanaler föreligger mellan strängarna. En föredragen sådan produkt är en orienterad (unidirectional) väv, företrä- desvis av glasfiber, i vilken inslaget är avsevärt grövre än varpen eller varpen avsevärt grövre än inslaget. Elementen är tillräckligt tryckstabila för att hålla ledarna i angränsande lager på avsett avstånd från varandra.

Nämnda element har i lindningen lämpligen en grovlek, som i höjd och sid- led ligger inom området 0,5-5 mm och företrädesvis inom området 0,5-2,5 mm och är anordnade Då ett avstånd från varandra (kanalernas bredd) av lämpligen 0,5-20 mm och företrädesvis 0,5-10 mm. I det fallet att elemen- ten hålles samman av tvärgående trådar till en sammanhängande vävd produkt är grovleken hos de tvärgående trådarna högst hälften, företrädesvis högst fjärdedelen av grovleken hos elementen.

Distanshållaren enligt uppfinningen användes företrädesvis i lagerlind- ningar med rund eller bandformig (med rektangulär tvärsektion) ledare *av koppar eller aluminium. Ledaren är företrädesvis isolerad med en lack, som är temperaturbeständig upp till åtminstone 155°C, såsom t ax en lack av polyesterimid, tereftalsyraalkyd eller polyuretan. 10 15 20 25 30 8305501-2 Gjuthartset som är avsett att användas tillsammans med distanshållaren är ett lösníngsmedelsfritt harts innehållande ett fyllmedel. Det lösnings- medelsfria hartset kan bl a utgöras av ett epoxiharts, ett omättat ester- harts eller ett polyuretanharts, särskilt sådana som är temperaturbestän- diga upp till åtminstone 15500. Som exempel på lämpliga fyllmedel, som företrädesvis är av oorganiskt material, kan nämnas pulverformiga fyll- medel såsom kvarts, aluminiumoxid, glimmermjöl, kaolin, kalk och krita och fibrösa fyllmedel såsom korta fibrer (< 5 mm) av glas eller asbest.

Halten fyllmedel uppgår lämpligen till 20-50 procent, och företrädesvis till 35-H5 procent, av volymen av harts och fyllmedel tillsammans. Halten fyllmedel kan anpassas så att elementen i distanshållaren blir impregne- rade med rent harts, medan kanalerna mellan elementen blir utfyllda med fyllmedelshaltigt harts.

Vid gjutningen placeras lindningen i en gjutform och tillföres det fyll- medelshaltiga hartset. Hartset utfyller därvid utrymmet mellan formen och lindningen och tränger in mellan ledarlagren» in 1 kanalerna mßllafl de långsträckta elementen i distanshållaren och in i distanshållaren själv.

På så sätt kommer distanshållaren inte att utgöra någon kropp med nämn- värt avvikande egenskaper från dem hos gjuthartskroppen i dess helhet.

Inträngningen av hartset i kanalerna och i distanshållaren kan under- lättas genom användning av vakuum och uppvärmning av hartset vid gjut- ningen. Ingjutning av kopplingsförbindningar mellan lindningsdelar och anslutningsorgan medför inga problem.

Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritning, i vilken fig 1 visar ett längs- snitt av en lindning, fig 2 en del av ett tvärsnitt (snittet A-A i fig 1) genom lindningen, fig 3 schematiskt en sidovy av en utföringsform av en lindning under tillverkning och Pig N ett tvärsnitt av ett område mellan två ledarlager i en lindning av det slag som illustreras i fig 3.

I lindningen enligt fig 1 och 2, som är en högspänningslindning för en lagerlindad transformator, är distanshållaren betecknad 1 och ledarna 2.

Ledarna är i axiell led líndade tätt intill varandra i lager 3. Distans- hållaren håller ledarlagren på avsett avstånd från varandra i radiell riktning. På grund av distanshållarnas uppbyggnad med långsträckta impreg- nerbara element H, vilka mellan sig bildar kanaler 5, blir alla utrymmen 1 10 15 20 25 30 8305501-2 lindningen utfyllda med harts 6 innehållande fyllmedel och distanshålla- ren samtidigt impregnerad.

I den i fig 3 schematiskt visade lindningen under tillverkning är en stomme 7 för lindningen försedd med radiellt utstående nabbar 8 vid ändarna. Dis- tanshållaren bildas av glasfiberroving H, som appliceras i väsentligen axiell riktning i en fram- och återgående rörelse med víkning av dessa runt nabbar vid stommens ändar. Rovingen appliceras i en gles struktur under uppkomst av kanaler mellan delarna.

I det i fig Ä visade fallet är tjockleken hos glasfiberrovingen 4 olika i lindningens båda ändar. Detta kan åstadkommas genom användning av successivt större mängd glasfiber i rovingen i riktning från vänster till höger i figuren eller genom lindning av en tråd spiralgående omkring rovingen med successivt hårdare åtdragning i nämnda riktning så att rovingen blir mindre hoptryckbar i den högra än i den vänstra ändan vid appliceringen av ledartråden. Genom användning av den beskrivna tekniken kan tjockleken hos isoleringen mellan lindningslagren anpassas efter den elektriska påkänningen på den. I det visade fallet är ledartråden lindad i riktning från höger till vänster i det övre lagret, och fortsätter till- baka från vänster till höger i det undre lagret.

Exempel 1 Ett rör med 60 cm innerdiameter och 80 cm höjd och med en väggtjocklek på 3 mm används som lindningsstomme. Röret är tillverkat av glasfiberarmerat epoxiharts. På röret lindas en lackerad koppartråd med en diameter på U mm.

Tråden lindas ett flertal varv i ett lager. Därefter läggs en glest orien- terad glasväv in som gott och väl täcker alla trådvarv runt röret. Glas- väven består av parallella rovingsträngar med en grovlek av_H800 g per km, anordnade på ett avstånd av 1,5 mm från varandra, och av vinkelrätt där- emot glest anordnade glasfibertrådar med en grovlek av 320 g per km. De grova rovingsträngarna ligger vinkelrätt mot koppartråden och ger en distans av 1,0 mm mellan ledarlagren. Därefter lindas ett nytt lager av ett flertal varv av den lackerade koppartråden ovanpå glasväven. En ny likadant utförd glasväv appliceras ovanpå detta lager, varefter ytterligare lager koppartråd lindas på tills den färdiglindade spolen består av fyra lager koppartråd med gles glasväg mellan varje lager. Spolen placeras i en gjut- form bestående av tunn Järnplåt. Det hela ställs i en vakuumugn och värms 20 25 30 till 9000 i 10 timmar. Därefter vakuumsugs ugnen i 2 timmar, varefter ett varmt avgasat kvartsmjölsfyllt expxiharts hälla på. Epoxihartset består av 100 viktdelar av ett harts av bisfenoltyp (t ex Araldit F från CIBA AG, Schweiz), 100 viktdelar hårdare av anhydridtyp (t ex HY 905 från CIBA AG), 4 viktdel aminaccelerator (t ex DY 061 från CIBA AG) och 300 viktdelar (motsvarande H0 volymsprocent) kvartsmjöl. När lindningen helt täckts av hartset släpps luft in till atmosfärstryck. Det kvartsmjölsfyllda hartset tränger nu in mellan de grova rovingsträngarna och fyller ut alla utrymmen mellan dem. Vid glasfiberrovingen tränger endast hartset in mellan glas- fibrerna och fyller helt ut mellanrum mellan fibrerna, medan kvartspulvret silas ifrån och stannar kvar vid utsidan på rovingen. Därefter höjs tempe- raturen i ugnen till 120°C, varvid hartset gelar och härdar. Strukturen är helt fylld och porfri och hartset är överallt fyllt med kvartspulver eller glasfibrer, varför inga ofyllda hartspartier förekommer, där sprickor och blåsor kan uppstå och förorsaka partiella urladdningar vid elektrisk på- känning. Lindningen användes som högspänningslindning i en lagerlindad transformator.

Exempel 2 En lindning tillverkas på samma sätt som beskrivits i Exempel 1 men i stället för den orienterade glasväven används ett glasfibersnöre med en grovlek av 5000 g per km, som appliceras fram och tillbaka tvärs ledar- tråden såsom illustreras i fig 3. Glasfibersnöret består av en roving med en grovlek av 4600 g per km, omkring vilken en glasfibertråd är omlindad spiralgående med Jämn stigning i längsriktningen.

Exempel 3 En lindning tillverkas på samma sätt som beskrivits i Exempel 2 men i stället för en spiralgående glasfibertråd med jämn stigning användes en glasfibertråd med varierande stigning omkring glasfiberrovingen. När rovíngen utsättes för samma tryck från ledarlager blir det därigenom olika tjockt på olika ställen. Man kan på så sätt, såsom illustreras i fig 4, anpassa tjockleken hos isoleringen mellan ledarlagren efter den elektriska påkänningen.

Med den föreliggande uppfinningen är det möjligt att i hartsingjutna lind- ningar förena fördelar med att använda glasfiberförstärkning och fördelar med att använda fyllmedelshaltiga hartser och att åstadkomma lindningar med avsevärt högre kvalitet än vad som varit möjligt tidigare, samtidigt som tillverkningen kan förenklas. .8305501-2

Claims (4)

8305501-2 PATENTKRAV

1. Distanshållare mellan ledarlager (3) för en med ett fyllmedelshaltigt harts ingjuten lagerlindning För en transformator eller reaktor, bestående av ett med ett harts impregnerbart material, k ä n n e t e c k n a d därav, att distanshållaren (1) omfattar långsträckta element (U) av det impregnerbara materialet, anordnade på avstånd från varandra för bildning av kanaler mellan sig, vilka sträcker sig åtminstone till en ändyta hos lagerlindningen och vilka möjliggör inträngning av det fyllmedelshaltiga hartset i lindnlngen.

2. Distanshållare enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att det impregnerbara materialet utgöres av ett fibermaterial.

3. Distanshållare enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att det impregnerbara materialet utgöres av glasfiberroving.

4. Distanshållare enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att glasfiberrovingen hålles samman till en sammanhängande vävd produkt med tvärgående trådar, som är avsevärt tunnare än rovíngen.