SE469301B - Transformator eller reaktor - Google Patents

Description

2 469 301 centrmnlinje. Av praktiska skäl utfonnas bandlindningar därför ibland med en ändyta i ett plan vinkelrät mot centrumlinjen för den del som radiellt sett ligger närmast lindningens axiella centrumlinje. Dessa delar kommer nedan att omtalas som bandlindningens centrala respektive perifera delar.

Ett armat känt elektriskt fenomen är att det vid skarpa kanter eller spetsiga utsprång uppstår höga elektriska fälstyrkor som kan förorsaka glinming och elektriska överslag. Det tillhör känd teknik att reducera dessa höga fältstyrkekoncentrationer genom att på olika sätt öka kantemas eller utsprångens krökningsradie.

Hos befintliga bandlindningsutföranden finnes ett för glimning och eventuellt elektriskt överslag potentiellt farligt område vid de delar av en bandlindning som ansluter till båda sidor hos en kylkanal. Detta gäller både för de delar av bandlindningen som omfattar de centrala och de perifera delama. Detta beror på att för bandlindningens centrala delar bildar bandlindningens ändyta en rät vinkel mot kylkanalemas inre och yttre väggar, dvs bandlindningen bildar en rätvinklig kant. För de perifera delarna av bandlindningen blir risken för glimning och urladdning än större eftersom bandlindningens ändyta bildar en vinkel mot kylkanalemas cylinderytor, speciellt mot de inre cylinderytoma, som är mindre än en rät vinkel, dvs bandlindningen bildar en än spetsigare kant mot kylkanalema. Detta framgår med tydlig klarhet av bifogade figurer. - RITNINGSFÖRTECKNING Figur 1 visar ett snitt av en bandlindning sedd i en riktning parallell med lindningens axiella centrumlinje.

Figur 2 visar ett snitt vid den perifera delen av en bandlindning vinkelrätt mot snittet i figur 1. Av figuren framgår det hur metallfolie, isolerband m m är utformade kring en kylkanal enligt teknikens ståndpunkt.

Figur 3 visar samma snitt som figur 2 med .en utformning enligt uppfinningen.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN, UTFÖRINGSFORMER Figur l visar, sedd i ett plan vinkelrätt mot lindningens axiella centmmlinje, de delar av en bandlindning som ansluter till ett kylelement 1. Kylelementet består av en böjd isolerplatta, ofta kallad kylrnatta, i vilken det har sågats eller frästs ur spår 2, 3 osv runt hela lindningen och 3 f 469 301 genom vilka kylmediet kan passera. I figuren visas också några av de innanför och utanför kylelementet liggande bandlagren 4 och 5. För överföring av det närmast innanför kylelementet liggande bandlagret 6 till det närmast utanför kylelementet liggande bandlagret 7 har kylmattan försetts med en fasad öppning 8. Bandlindningens axiella centrumlinje har indikerats vid 9.

Teknikens ståndpunkt vad beträffar bandlindningens utforrrming på båda sidor om en kylkanal framgår mera i detalj av figur 2 som visar delar av ett plan A-A genom bandlindningens axiella centrumlinje 9. Av figuren framgår hur varje bandlager består av en metallfolie 10 somi det visade exemplet på var sin sida omges av isolerfolie 11 och 12. Eftersom metallfoliens axiella längd är kortare än spolens axiella längd har det mellan isolerfoliema vid bandlindningens båda änder förts in kantband 13. Bandlindningens ändyta kommer som det framgår av ñguren därvid vid den perifera delen av lindningen att bilda en spetsig vinkel mindre än en rät vinkel mot kylelementens cylinderytor. Vid den kontinuerliga övergången mot den centrala delen av lindningen kommer den spetsiga kantens vinkel, dvs vinkeln mellan ändytans plan och kylelementens cylindriska ändytor, att gå mot en rät vinkel. I takt med ökade spärmingar på transformatorer och reaktorer ökar därmed risken för glimning och överslag speciellt vid den dubbelkrökta delen av lindningen.

Uppfmningen framgår av figur 3 som visar samma snittbild som figur 2.

För att undvika de höga fältstyrkor som uppstår vid nämnda spetsiga och räta vinklar sker en avtrappning av metallfoliens bredd i axiell riktning mot kylelementets både inre och yttre cylinderyta. Därvid kommer den elektriskt potentialsatta bandlindningens kant mot kylelementet att bli avfasad motsvarande en betydligt större krökningsradie varvid riskema för glimning och överslag avsevärt kan reduceras. För att upprätthålla bandlindningens axiella längd vid kylelementet förlängs samtidigt kantbandens axiella bredd motsvarande avtrappningen av folielängden.

Avfasningen kan ske på en mångfald olika sätt varvid enveloppen till de avfasade metallfolielagren kan ha varierande kurvfonn. För att undvika diskontinuiteter i enveloppen bör man ha en nära tangentiell anslutning både till metallfolielindningens ändyta och till kylelementets cylindriska ytor. För att få en symmetrisk fältspärmingsfördelning mot den spetsiga kanten bör dessutom avfasningen vara spegelsymmetrisk kring vinkelns bisektris. I en föredragen utföringsfonn utgörs enveloppen av en cirkelbåge med centrum på bisektrisen. I detta fall är det då helt korrekt att tala om enveloppens krökningsradie. Storleken på krökningsradien i ett konkret fall bestäms av flera faktorer så som aktuell spärmingsnivå, vinkehls värde, säkerhetsmarginal m m. Enveloppen behöver dock ej vara formad som en cirkelbåge för att tillfredsställande och tillräcklig säkerhet mot glimning och överslag skall uppnås och behöver ej heller vara e 4 469 301* symmetriskt formad kring bisektrisen. Den kan t ex vara formad som delar av en parabel, ellips eller hyperbel eller övergå från en kurvfonn till en annan. Av praktiska skäl kan t ex anslutningen mot kylelementet ske i form av en rak kurva. Det skall här påpekas att någon större ökning av den elektriska falltspärmingen ej uppstår om anslutningen i stället för att vara tangentiell sker via en mindre diskontinuitet.

Oberorende av enveloppens kurvfonn är det dock praktiskt att både för att formge och kvantifiera kurvan definiera denna med hjälp av en "krökningsradie" som inte får understiga ett visst givet mått. Som antytt ovan beror den aktuellt tillåtna minsta krökningsradien på flera faktorer som spänningsnivå, vinkelns värde, säkerhetsmarginal m m. Som ett realistiskt värde på krökningsradien för transformatorer och reaktorer kan anges att den inte bör understiga 1 mm.

Claims (5)

5 :4e9 sot* PATENTKRAV

1. Transformator eller reaktor irmefattande en av magnetiskt material bestående käma med åtminstone ett ben och ok samt åtminstone en lindning (4, 5) av bandformigt ledarmaterial (10) i fonn av metallfolie anordnad i huvudsak koncentriskt kring benet och att åtminstone på ena sidan av ledarbandet är anordnad en isolerfihn (ll, 12) vilken isolerfilm har en bredd i lindningens axiella riktning större än ledarbandets bredd och att vid lindningens kanter och i den axiella förlängningen av ledarbandet är anordnat kantband som har en axiell bredd som motsvarar skillnaden mellan ledarbandets bredd och isolerfilmens bredd och att lindningen innefattar åtminstone ett kylelement (1) anordnat mellan två på varandra följande lindningsvarv, k ä n n e t e c k n a d av att metallfoliens axiella längd inom ett område närmast kylelementen minskar för varje lindningsvarv mot kylelementens både inre och yttre cylinderyta.

2. Transformator-eller reaktor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att metallfoliens axiella längd inom ett område närmast kylelementet minskar för varje lindningsvarv mot kylelementets både inre och yttre cylinderyta på ett sådant sätt att en kurva som sarnmanbinder metallfoliens kanter definieras med hjälp av en krökningsradie.

3. Transformator eller reaktor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att metallfoliens axiella längd inom ett område närmast kylelementet minskar för varje lindningsvarv mot kylelementets både inre och yttre cylinderyta på ett sådant sätt att en kurva som sammanbinder metallfoliens kanter har en krökningsradie lika med eller större än l mm.

4. Transformator eller reaktor enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att metallfoliens axiella längd inom ett område närmast kylelementet minskar för varje lindningsvarv mot kylelementets både inre och yttre cylinderyta på ett sådant sätt att en kurva som samrnanbinder metallfoliens kanter ansluter sig tangentiellt både mot metallfolielindningen ändyta och mot kylelementets inre och yttre cylinderytor.

5. Transformator eller reaktor enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a d av att metallfoliens axiella längd inom ett område närmast kylelementet minskar för varje lindningsvarv mot kylelementets både inre och yttre cylinderyta på ett sådant sätt att en kurva som sarmnanbinder metallfoliens kanter utgör en cirkelbåge.