NO813350L - Transformator eller reaktor. - Google Patents

Description

En båndvikling for en transformator eller reaktor kan bestå av flere vindinger av et bånd sammensatt av et lag av en metallfolie og et lag av en isolasjon omfattende polymerfilm og cellulosepapir. Båndviklingen im-pregneres etter tørking med en isoleringsvæske for at alle forekommende hulrom i båndviklingen skal fylles ut og glim-utladning unngås. Da båndviklingen kan ha en bredde på opp til et par meter og være viklet med forspenning, blir tør-king og impregnering kompliserte og tidkrevende operasjoner. Anvendelsen av papir til viklingsisolasjonen er i og for

seg ikke ønskelig fordi det i høy grad bidrar til å gjøre tørkingen av båndviklingen tidkrevende og fordi det med-fører en økning av transformatorens dimensjoner uten en tilsvarende økning av dens ytelse. Man har imidlertid ikke kunnet unnvære papiret, da det ikke uten utnyttelse av det-tes evne til å suge opp isoleringsvæske til viklingens indre deler, dvs. å tjene som veke, har vært mulig å be-virke en tilstrekkelig impregnering av båndviklingen.

Foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å skaffe en fullstendig impregnerbar båndvikling for en transformator eller reaktor uten anvendelse av de beskrevne papirlag. Oppfinnelsen medfører også fordeler ved tilpasning i en båndvikling med bibeholdte papirlag, fordi tiden til tør-king av båndviklingen derved kan bringes ned betydelig på grunn av kraftig reduserte diffusjonsstrekninger for fuk-tighet .

Foreliggende oppfinnelse angår en transformator eller reaktor med i det minste en båndvikling bygget opp av flere utenpå hverandre viklede vindinger av et bånd omfattende en metallfolie og minst en polymerfilm, idet metallfolien utgjør leder og polymerfilmen isolasjon i viklingen, kjennetegnet ved at metallfolien i det minste på sin ene side er forsynt med langstrakte fordypninger, hvilke i båndviklingen strekker seg til og står i forbindelse med rommet utenfor båndviklingens endeflater, hvorved det kan skaffes en fullstendig impregnering av båndviklingen med isoleringsvæske .

Metallfolien, f-eks. en folie av aluminium eller kobber, har normalt en tykkelse på 5 - 3000/*m og fortrinnsvis en tykkelse på 50 - 3000^111. ;Polymerfilmen som fortrinnsvis utgjør en sepa-rat film og således ikke har form av et på folien anbragt og til folien forankret belegg, bør motstå en temperatur på minst 90°C kontinuerlig. Som eksempel på egnede polymere i filmen kan nevnes polyethylenglykdlterefthalat, polycarbonat, polyimid, celluloseacetat og polyamid. Egnet tykkelse av filmen er 5 - 200/^.m, fortrinnsvis 10 - lOO^m. Polymerfilmen har fortrinnsvis større bredde enn metallfolien slik at polymerfilmen stikker ut utenfor kantene på metallfolien og dermed hindrer elektrisk overslag mellom folievindinger eller langs viklingskanten. Hvis det anvendes papir i båndviklingen, bør dette være så tynt som mulig og tykkelsen bør ligge innenfor området 5-25^m. ;Det kritiske i oppfinnelsen er som det frem-går av det ovenfor beskrevne, fordypningene i metallfolien og deres utformning. Det er vesentlig at det er tale om fordypninger og ikke om forhøyninger. Hver fordypning omgis således av rette partier med vesentlig større utstrekning enn fordypningene. Derved sikres at polymerfilmen hviler på til-nærmet plane flater omkring fordypningene og hindrer at polymerfilmen deformeres plastisk med den følge både at forbin-delseskanalene til rommet utenfor viklingenes endeflater sperres eller tettes til og at isolasjonsavstanden minskes. Fordypningene kan bl.a. bestå av inntrykninger eller utsparte spor. Fordypningene på metallfoliens ene side utføres ikke slik at de gir foranledning til opphøyninger på metallfoliens motsatte side. ;Fordypningene som fortrinnsvis anordnes på foliens begge sider, kan med fordel anordnes slik på hver side at de løper parallelt med hverandre langs rette linjer. Det er imidlertid en fordel å anordne fordypninger i kryssende retninger på hver side av metallfolien, såsom noen fordypninger som strekker seg parallelt med hverandre i en retning og andre fordypninger som strekker seg parallelt med hverandre i en annen retning under dannelsen av et rutemøns- en fordypning slik at et område av vindingsisoleringen derved ville bli stengt ute fra forbindelse med området utenfor båndviklingen gjennom angjeldende forbindelse, blir nevnte område nemlig tilgjengelig utenfra gjennom andre for-bindelser. ;For helt å forhindre eller motvirke at polymerf ilmen synker inn i fordypningene, bør disse ikke være for brede og flate. Av foliens tverrsnittsflate må dessuten med tanke på strømtettheten i folien bare en liten del ut-gjøres av fordypninger. Fordypningene har hensiktsmessig en dybde på 2 - 25^m og en største bredde på 2 - 50/*.m, samt fortrinnsvis en dybde på 5 - 15/tm og fortrinnsvis en største bredde på 10 - 30/ iim. Hvis fordypningene er anordnet parallelt med hverandre, bør avstanden mellom midtpunkter på til-støtende parallelle fordypninger hensiktsmessig være 1-30 mm og fortrinnsvis 5 - 20 mm. Dybden bør imidlertid ikke over-stige 25% av metallfoliens tykkelse. Fordypningenes tverrsnitt kan ha forskjellig form, f.eks. ha form av en halvsirkel med diameteren i folieflatens plan, et rektangel eller et triangel med basis i folieflatens plan.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere ved be-skrivelse av et utførelseseksempel under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 og 2 viser metallfolier med to alternative utførelser av fordypninger ifølge oppfinnelsen sett ovenfra, fig. 3 er et tverrsnitt av en transformatorkjerne med to båndviklinger, fig. 4 viser anordningen ifølge fig. 3 i en annen målestokk i lengdesnitt og fig. 5 og 6 i større målestokk en del av et snitt vinkelrett på aksen i eri^av viklingene ifølge fig. 3 og 4 med to alternative utfør-elser av isoleringen mellom vindingene av metallfolien. Fig. 1 viser en aluminiumfolie 10 med parallelt forløpende fordypninger 11. Retningen av disse danner en skrå vinkel med foliens kanter 12 og 13. Fig. 2 viser en annen aluminiumfolie med fordypninger 15 som strekker seg parallelt med hverandre i en retning, og andre fordypninger 16 som strekker seg parallelt med hverandre i en annen retning. Begge danner en skrå vinkel med foliens kanter 17 og 18. Foliene 10 og 14 er forsynt med likedannede fordypninger på den ikke viste underside som på den viste overside.

Fordypningene 15 og 16 har som vist på fig.

5 og 6, hvor endel av foliens 14 tverrsnitt er vist, form av en halvsirkel. Foliene 10 og 14 har en tykkelse på 300/^m. Fordypningene 11, 15 og 16 har en dybde på 10 /un, en bredde på 20^m og innbyrdes parallelle fordypninger er anordnet i en avstand fra hverandre av 10 mm. En egnet måte for frem-bringelse av fordypninger er ved valsing med valser, hvis overflate har forhøyninger tilsvarende de fordypninger som skal frembringes i metallfoliene.

Fig. 3 og 4 viser et ben 19a samt øvre og undre åk 19b og 10c av en jernkjerne for en krafttransfor-mator. Kjernebenet 19a omsluttes av en indre vikling 21 i form av en lavspentvikling og av en ytre vikling 22 i form av en høyspentvikling. Begge viklinger er båndviklinger viklet med forspenning. De er anordnet koaksialt med et mellomliggende sylindrisk rom, hvori ribber 2 3 av presspan, bakelitt eller glassfiberarmert polyester er anordnet parallelt med viklingenes akse i Den indre vikling er viklet på

en sjablonsylinder 24.

Viklingene 21 og 22 er ifølge fig. 5 bygget opp av flere vindinger av et bånd av en metallfolie 14 og av en polymerfilm 25. Bare en vinding av filmen og deler av tilstøtende vindinger av metallfoliene er vist på figuren. Som tidligere nevnt er metallfolien 14 av den på fig. 2 beskrevne art. Polymerf ilmen har en tykkelse på 50 Jbc m.

I den på fig. 6 viste alternative utførelse er laget 26 og 27 av cellulosepapir med en tykkelse på lO^m anordnet på hver side av polymerf ilmen 25. Disse lag inngår altså i båndet ved deres vikling til båndviklingen.

Da fordypningene 15 og 16 (i likhet med for-dypningen 11) strekker seg ut til metallfoliens kanter, står de i forbindelse med rommet 28 utenfor viklingenes 21 og 22 endeflater 29 og 30.

Ved fremstilling av den beskrevne transformator vakuumtørkes viklingene ved økt temperatur og under-kastes deretter vakuumtrykkimpregnering med en eller annen egnet isoleringsvæske, såsom transformatorolje eller en egnet isolergass såsom SFg.

I stedet for en polymerfilm 25 kan anvendes to eller flere inntil hverandre anordnede polymerfilmer.

Claims (6)

1. Transformator eller reaktor med i det minste en båndvikling (21, 22) bygget opp av flere utenpå hverandre viklede vindinger av et bånd omfattende en metallfolie (10, 14) og minst en polymerfilm (25), idet metallfolien utgjør leder og polymerfilmen isolasjon i viklingen, karakterisert ved at metallfolien i det minste på sin ene side er forsynt med langstrakte fordypninger (11, 15, 16) hvilke i båndviklingen strekker seg til og står i forbindelse med rommet (28) utenfor båndviklingens endeflater (29, 30), hvorved det kan frembringes en fullstendig impregnering av båndviklingen med isoleringsvæske eller isoler-ingsgass.

2. Transformator eller reaktor ifølge krav 1, karakterisert ved at fordypninger (11, 15 hhv.

16) er anordnet for å strekke seg parallelt med hverandre fra båndviklingens ene endeflate til dens annen endeflate.

3. Transformator eller reaktor ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fordypninger (15, 16) med kryssende retninger er anordnet på samme side av metallfolien.

4. Transformator eller reaktor ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at fordypningene (11, 15, 16) har en dybde på 2 - 25/wm og en største bredde på 2 - 50 jam.

5. Transformator eller reaktor ifølge et av kravene 2-4, karakterisert ved at avstanden mellom midtpunktet på tilstøtende parallelle fordypninger (11, 15, 16) er 1 - 30 mm.

6. Transformator eller reaktor ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at i båndet i båndviklingen inngår minst et papirlag (26, 27).