CH664844A5

CH664844A5 - INSULATION SYSTEM FOR LAYER DEVELOPMENTS.

Info

Publication number: CH664844A5
Application number: CH2894/84A
Authority: CH
Inventors: Walter Kienreich
Original assignee: Elin Union Ag
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1984-06-15
Publication date: 1988-03-31
Also published as: SE8403434D0; SE461753B; JPS6068609A; ATA236083A; AT378279B; DE3422746A1; SE8403434L

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Isoliersystem für Lagenwicklungen von Transformatoren und Drosselspulen, wobei die Leiter rechteckigen oder runden Querschnitt aufweisen. The invention relates to an insulation system for layer windings of transformers and choke coils, the conductors having a rectangular or round cross section.

Die stromführenden Leiter der Wicklungen müssen aus Gründen der elektrischen Spannungsfestigkeit gegeneinander isoliert werden. Desgleichen müssen auch die einzelnen Wicklungslagen, entsprechend der auftretenden elektrischen Spannungsbeanspruchung, gegeneinander isoliert bzw. distanziert werden. Neben der elektrischen Spannungsbeanspruchung sind die Spulen im Betrieb und bei Netzkurzschlüssen auch grossen mechanischen Kräften ausgesetzt, die nur durch besondere, oft sehr kostspielige Massnahmen beherrscht werden können. So wird beispielsweise die Primär- und Sekundärwicklung zueinander symmetrisch angeordnet. Auch axiale Abstützungen der Spulen sind bekannt. Auch eine mechanische Verfestigung der Spulen durch Einstrich oder Imprägnierung mit Klebeharzen wurden schon vorgeschlagen. The current-carrying conductors of the windings must be insulated from one another for reasons of electrical dielectric strength. Likewise, the individual winding layers must also be insulated or spaced from one another in accordance with the electrical stress that occurs. In addition to the electrical voltage stress, the coils are also exposed to great mechanical forces during operation and in the event of mains short-circuits, which can only be controlled by special, often very costly measures. For example, the primary and secondary windings are arranged symmetrically to each other. Axial supports of the coils are also known. Mechanical consolidation of the coils by coating or impregnation with adhesive resins has also been proposed.

Wie schon eingangs erwähnt, müssen die stromführenden Leiter gegeneinander isoliert sein. In der Regel werden die Leiter mit einer Schicht Isolierlack versehen oder mit Isolierfolien, meist Papier, umsponnen. Die Isolation zwischen den Wicklungslagen besteht in der Regel aus in mehreren Lagen aufgebrachten Isolierfolien. As already mentioned at the beginning, the live conductors must be insulated from each other. As a rule, the conductors are coated with a layer of insulating varnish or covered with insulating films, usually paper. The insulation between the winding layers usually consists of insulating films applied in several layers.

Um eine ausreichende mechanische Festigkeit der Spulen zu erzielen, reichen die oben einzeln beschriebenen Massnahmen nicht immer aus und müssen durch Kombination der Massnahmen ergänzt werden. Eine mechanische Verfestigung der Spulen durch Einstrich oder Imprägnierung mit Klebeharzen ist bei flüssigkeitgekühlten Spulen sehr problematisch, da gas- und luftgefüllte Bläschen und Kammern entstehen können, die sich sehr nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften des Isoliersystems auswirken. Gleiche Probleme treten auch beim Einsatz von Isolierfolien auf, die ganzflächig mit Klebeharz im B-Zu-stand beschichtet sind. In order to achieve sufficient mechanical strength of the coils, the measures described individually above are not always sufficient and must be supplemented by a combination of the measures. A mechanical consolidation of the coils by coating or impregnation with adhesive resins is very problematic with liquid-cooled coils, since gas and air-filled bubbles and chambers can arise, which have a very disadvantageous effect on the electrical properties of the insulation system. The same problems also arise when using insulating foils that are coated with adhesive resin in the B-condition over the entire surface.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Isoliersystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile der obigen Massnahmen vermeidet und einerseits einen kompakten, in jeder Richtung kraftschlüssigen Wicklungsblock bildet und anderseits auch eine vollständige Durchtränkung mit Isolierflüssigkeit gewährleistet. The object of the invention is to provide an insulation system of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the above measures and on the one hand forms a compact, non-positive winding block and on the other hand also ensures a complete impregnation with insulating liquid.

Die Erfindung ist entsprechend dem Kennzeichen des Patentanspruches 1 gekennzeichnet. The invention is characterized according to the characterizing part of claim 1.

Mit diesem erfindungsgemässen Isoliersystem ist es erstmals möglich die Bildung von Luftkammern bei flüssigkeitsgekühl-ten Spulen zu vermeiden und eine gute Durchtränkung der Isolation mit Isolierflüssigkeit z.B. Trafo- oder Silikonöl sicherzustellen. Nach der Erfindung können die einzelnen Wicklungslagen, über die dazwischen angeordnete Lagenisolation und die anliegenden Flächen der Wickelleiter, in radialer Richtung miteinander verklebt und verfestigt werden. With this insulation system according to the invention, it is possible for the first time to avoid the formation of air chambers in liquid-cooled coils and to ensure that the insulation is well saturated with e.g. Ensure transformer or silicone oil. According to the invention, the individual winding layers can be glued and solidified to one another in the radial direction via the layer insulation arranged in between and the adjacent surfaces of the winding conductors.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 2 aufgezeigt. Als Lagenisolation zwischen zwei Wicklungslagen werden ebenfalls punktweise harzbeschichtete, in mehreren Lagen übereinander gewickelte Isolierfolien verwendet, die mit der harzbeschichteten Isolation der Wickelleiter beim nachfolgenden Wärmeprozess verkleben und eine kraftschlüssige feste Verbindung zwischen den Wicklungslagen und in axialer Richtung der Spule ergeben. An embodiment of the invention is shown in claim 2. As layer insulation between two winding layers, resin-coated insulating films are also used, which are wound in several layers on top of each other, which stick to the resin-coated insulation of the winding conductors during the subsequent heating process and result in a non-positive connection between the winding layers and in the axial direction of the coil.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist in Patentanspruch 3 aufgezeigt. Sind zur Verbesserung der Kühlung zwischen zwei Wicklungslagen Kühlkanäle vorgesehen, dann werden zur Distanzierung der beiden Wicklungslagen, zwischen diese, Leisten aus Isolierstoffe eingelegt. Diese der Abstandhaltung dienenden Teile aus Isolierstoff verkleben bei dem bereits mehrfach erwähnten Wärmeprozess mit den harzbeschichteten Leiterisolationen der anliegenden Wicklungslagen, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung von einer Wicklungslage zur anderen erreicht wird. Another feature of the invention is shown in claim 3. If cooling channels are provided to improve the cooling between two winding layers, then strips made of insulating materials are inserted between the two winding layers to distance them. These parts made of insulating material, which are used for spacing, stick together with the resin-coated conductor insulation of the adjacent winding layers in the heating process already mentioned several times, as a result of which a non-positive connection is achieved from one winding layer to the other.

Das erfindungsgemässe Isoliersystem ergibt in seiner Gesamtheit über alle Wicklungslagen der Spule, in radialer und axialer Richtung, eine feste kraftschlüssige Verbindung, die den im Betrieb oder bei Netzkurzschlüssen auftretenden mechanischen Beanspruchungen entgegenwirkt. Das erfindungsgemässe Isoliersystem erlaubt auch eine vollständige Durchtränkung (Imprägnierung) mit Isolierflüssigkeit, wodurch gewährleistet ist, dass auch die auftretenden elektrischen Spannungsbeanspruchungen sicher beherrscht werden. The insulation system according to the invention results in its entirety over all winding positions of the coil, in the radial and axial direction, in a firm, non-positive connection which counteracts the mechanical stresses occurring during operation or in the event of network short-circuits. The insulation system according to the invention also permits complete impregnation (impregnation) with insulating liquid, which ensures that the electrical stresses that occur are also safely controlled.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing.

Fig. 1 und 2 zeigt Leiter mit den Isolierbändern, 1 and 2 shows conductors with the insulating tapes,

Fig. 3 und 4 je zwei Lagen von Leitern und 3 and 4 two layers of conductors and

Fig. 5 und 6 die Leiter im Isoliersystem. 5 and 6, the conductors in the insulation system.

Fig. 1 zeigt einen Rundleiter 1, der mit Isolierbändern 2, die punktweise mit Harz 3 im B-Zustand bedruckt sind, umsponnen ist. Fig. 2 zeigt einen rechteckigen Leiter 1, der mit Isolierbändern 2, die punktweise mit Harz 3 im B-Zustand bedruckt sind, umsponnen ist. Fig. 1 shows a round conductor 1, which is wound with insulating tapes 2, which are partially printed with resin 3 in the B state. Fig. 2 shows a rectangular conductor 1, which is wound with insulating tapes 2, which are partially printed with resin 3 in the B state.

Fig. 3 zeigt eng anliegend, aufgewickelte Rundleiter 1, die mit punktweise harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und beim nachfolgenden Wärmeprozess untereinander verkleben. Fig. 4 zeigt eng anliegend aufgewickelte Leiter 1 mit rechteckigem Querschnitt, die mit punktweise harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und beim nachfolgenden Wärmeprozess untereinander verkleben. Fig. 3 shows tight-fitting, wound round conductor 1, which are spun with point-coated resin-coated insulating tapes 2 and glue together in the subsequent heating process. FIG. 4 shows tightly wound conductors 1 with a rectangular cross section, which are wound with point-by-point resin-coated insulating tapes 2 and bond to one another in the subsequent heating process.

Fig. 5 zeigt zwei Wicklungslagen aus Rundleitern 1, die mit harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und mit dazwischenliegender Lagenisolation, die aus in mehreren Lagen aufgewickelten, punktweise mit Harz 4 im B-Zustand bedruckten Isolierfolien 3 besteht. Beim nachfolgenden Wärmeprozess verkleben die Rundleiter 1 der einzelnen Wicklungslagen untereinander und mit den Isolierfolien 3 der Lagenisolation, wodurch auch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Wicklungslagen entsteht. Fig. 6 zeigt zwei Wicklungslagen aus rechteckigen Leitern 1, die mit harzbeschichteten Isolierbändern 2 umsponnen sind und mit dazwischenliegender Lagenisolation, die aus mehreren Lagen aufgewickelten, punktweise mit Harz 4 im B-Zustand bedruckten Isolierfolien 3 besteht. Beim nachfolgenden Wärmeprozess verkleben die Leiter 1 der einzelnen Wicklungslagen untereinander und mit den Isolierfolien 3 der Lagenisolation, wodurch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen beiden Wicklungslagen entsteht. Fig. 5 shows two winding layers of round conductors 1, which are wound with resin-coated insulating tapes 2 and with intervening layer insulation, which consists of insulating films 3 wound in several layers, punctually printed with resin 4 in the B-state. In the subsequent heating process, the round conductors 1 of the individual winding layers glue to one another and to the insulating foils 3 of the layer insulation, as a result of which a non-positive connection is also created between the two winding layers. Fig. 6 shows two winding layers of rectangular conductors 1, which are wound with resin-coated insulating tapes 2 and with intervening layer insulation, which consists of several layers of insulation films 3 printed point by point with resin 4 in the B-state. In the subsequent heating process, the conductors 1 of the individual winding layers glue to one another and to the insulating films 3 of the layer insulation, as a result of which a non-positive connection is created between the two winding layers.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

V V

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

664 844664 844

1. Isoliersystem für Lagenwicklungen von Transformatoren und Drosselspulen, wobei die Leiter rechteckigen oder runden Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Leiter mit mindestens einem punktweise harzbeschichteten Isolierband, das aus Isolierpapier oder Pressspan und einem ausgehärteten Klebeharz besteht, umsponnen sind und wobei das Klebeharz ein solches ist, das durch Wärmebehandlung der Wicklung dickflüssig mit den anliegenden Materialien verklebt und nach längerer Wärmeeinwirkung aushärtet. 1. Insulating system for layer windings of transformers and choke coils, the conductors having a rectangular or round cross section, characterized in that these conductors are wound with at least one point-resin-coated insulating tape, which consists of insulating paper or pressboard and a hardened adhesive resin, and wherein the adhesive resin is a Such is that thickly glued to the adjacent materials by heat treatment of the winding and hardens after prolonged exposure to heat.

2. Isoliersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lagenisolation mehrere übereinandergeschichtete punktweise harzbeschichtete Isolierbänder vorgesehen sind. 2. Insulation system according to claim 1, characterized in that several layered resin-coated insulating tapes are provided as layer insulation.

2 2nd

mmmmmm mmmmmm

3. Isoliersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Distanzierung von Wicklungslagen für Kühlkanäle Leisten aus Isolierstoffen vorgesehen sind, die vorzugsweise in gewellter Form vorliegen. 3. Insulation system according to claim 1 or 2, characterized in that strips of insulating materials are provided for spacing winding layers for cooling channels, which are preferably in corrugated form.