用于制造电磁感应设备的电绕组的方法和导体结构技术

一种用于制造电磁感应设备的电绕组的方法，其包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造电磁感应设备的电绕组的方法和导体结构
[0001]本专利技术涉及用于电力输配电网的电磁感应设备领域，例如电力变压器。
[0002]更具体地，本专利技术涉及一种用于制造电磁感应设备的电绕组的方法和导体结构。
[0003]电磁感应设备的电绕组可根据各种方法以工业级别制造。
[0004]广泛使用的方法在于围绕绕组方向缠绕导体，使得电绕组具有围绕所述绕组方向布置的多个相邻匝。
[0005]众所周知，通常，用于电磁感应设备的电绕组具有轴向通道和径向通道，以确保电绝缘介质(例如，绝缘流体或固体浇注树脂)在匝当中通过。
[0006]传统上，电绕组的轴向通道是通过布置平行于绕组方向定向的绝缘块而获得的，同时插置在电绕组的相邻匝之间并相对于绕组方向径向定向的电绝缘间隔物被布置成限定径向通道。
[0007]根据目前工艺水平的大多数传统解决方案，在缠绕过程期间，将上文提到的绝缘间隔物手动插入每对相邻匝之间。根据最近的制造方法，绝缘间隔物沿着旨在形成电绕组的匝的导体的合适侧向表面固定。然后，将如此获得的导体结构围绕绕组方向缠绕。以这种方式，绝缘间隔物在电绕组的每对相邻匝之间就位。用于电磁感应设备的目前工艺水平的电绕组通常以相当令人满意的方式执行它们的功能。然而，仍存在要处理的一些关键方面。
[0008]在操作中，电绕组常常展示变形的匝，特别是在存在径向通道的区域处。
[0009]从根本上说，这种现象是由于如下事实所致：在操作中，电绕组沿着基本上平行于其绕组方向的方向经受巨大的压缩力。
[0010]上文所说明的技术问题可能导致整个绕组结构出现危险的不平衡状态，这可能引起其在某些操作条件下崩溃，例如当短路电流沿着电绕组流动并且后者经受巨大的机械应力时。DE 26 53 315A涉及一种用于线圈导体的轴向隔离和间离(distancing)的隔离和间离体，其中，隔离和间离体部分地填充导体之间的空间，并且由直立的隔离条带形成，该隔离条带可调节以适应导体的曲率。WO 2019/238558 A1涉及一种沿多重平行导体的纵向方向应用于多重平行导体的侧表面的带。该带由间隔物板组成，这些间隔物板以沿纵向方向分布在条上的方式布置。多重平行导体连同条和间隔物板一起用包绕部包绕。CN 209 496 640U公开了一种用于换位导线(transposed conductor)的油道带。油道带包括绝缘层以及被布置在绝缘层上的绝缘油道条。绝缘油道条包括多个隔离块，多个隔离块间隔依次排列，并且每两个相邻隔离块之间形成第一油路通道。
[0011]本专利技术的主要目标是提供一种用于制造电磁感应设备的电绕组的方法和导体结构，其允许克服或减轻上文提到的关键方面。
[0012]在该目标内，本专利技术的另一个目的是提供一种用于制造电绕组的方法和导体结构，其允许获得具有高结构平衡和对机械应力的高抵抗力的电绕组。本专利技术的另一个目的是提供一种用于制造电绕组的方法和导体结构，其以工业级别实施起来相对容易且便宜。
[0013]根据本专利技术，该目标和这些目的连同从后续描述和附图中将更加显而易见的其他目的通过根据权利要求1和相关的从属权利要求的用于制造电磁感应设备的电绕组的方法来实现。
[0014]在一般定义中，根据本专利技术的方法包括以下步骤：
[0015]‑
提供导体结构，该导体结构包括沿着主延伸方向纵向延伸的导体元件以及被布置在所述导体元件的对应侧向表面上的一个或多个间隔物带。每个间隔物带包括由电绝缘材料制成的支撑结构以及被布置在所述支撑结构上的由电绝缘材料制成的间隔物元件。所述间隔物元件沿着所述支撑结构彼此间隔；
[0016]‑
借助于所述导体结构形成电绕组。所述电绕组沿着绕组方向轴向延伸并且具有围绕所述绕组方向布置的多个匝。
[0017]根据本专利技术，所述电绕组的每一匝由所述导体元件的对应纵向部分形成。
[0018]根据本专利技术，当形成所述电绕组时，所述间隔物元件在所述电绕组的相邻匝的相对侧处插置在所述匝之间。
[0019]根据本专利技术的优选实施例，当形成所述电绕组时，所述间隔物元件以与相邻匝的表面结合(bond)的方式布置。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，所述间隔物元件由电绝缘材料的成形垫形成。
[0021]优选地，电绝缘材料的所述成形垫胶粘在所述支撑结构上。
[0022]优选地，电绝缘材料的所述成形垫具有表面，在该表面上沉积有胶粘材料层。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，所述间隔物元件由电绝缘材料的成形区域形成。
[0024]优选地，电绝缘材料的所述成形区域沉积在所述支撑结构上。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，每个间隔物带包括被布置在所述支撑结构的同一个支撑表面上的间隔物元件。
[0026]根据本专利技术的其他实施例，每个间隔物带包括被布置在所述支撑结构的相对支撑表面上的间隔物元件。
[0027]根据本专利技术的其他实施例，每个间隔物带包括以穿过所述支撑结构并从所述支撑结构的相对表面突出的方式布置的间隔物元件。
[0028]根据本专利技术的一些实施例，每个间隔物带包括与所述支撑结构制成一件式的间隔物元件。
[0029]根据本专利技术的一些实施例，每个间隔物带包括随机布置在所述支撑结构上的间隔物元件。
[0030]根据本专利技术的优选实施例，每个间隔物带包括根据预定义的几何图案被布置在所述支撑结构上的间隔物元件。
[0031]优选地，所述间隔物带通过胶粘或借助于围绕所述导体元件缠绕的电绝缘外壳元件固定到所述导体元件。
[0032]优选地，所述导体元件是连续换位导线。
[0033]在进一步的方面中，本专利技术涉及根据以下权利要求17的用于制造电磁感应设备的电绕组的导体结构。根据本专利技术的导体结构包括：
[0034]‑
导体元件，其沿着主延伸方向纵向延伸；
[0035]‑
一个或多个间隔物带，其被布置在所述导体元件的对应侧向表面上。每个间隔物带包括由电绝缘材料制成的支撑结构以及被布置在所述支撑结构上的由电绝缘材料制成的间隔物元件。所述间隔物元件沿着所述支撑结构彼此间隔。
[0036]根据本专利技术，所述电绕组的每一匝由所述导体元件的对应纵向部分形成。
[0037]根据本专利技术，当形成所述电绕组时，所述间隔物元件插置在所述电绕组的相邻匝之间的所述匝的相对侧处。
[0038]在又一方面中，本专利技术涉及根据以下权利要求18的用于电磁感应设备的电绕组。
[0039]在又一方面中，本专利技术涉及根据以下权利要求19的用于电力输配电网的电磁感应设备。
[0040]优选地，所述电磁感应设备是用于电力输配电网的电力变压器。
[0041]参考下文给出的描述以及参考附图，本专利技术的进一步特性和优点将更加显而易见，提供这些附图纯粹是为了解释性和非限制性目的，其中：
[0042]‑
图1示意性地示出了根据本专利技术的在制造方法和导体结构中使用的导体元件；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造电磁感应设备的电绕组(100)的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
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提供导体结构(1)，所述导体结构包括沿着主延伸方向(L)纵向延伸的导体元件(2)以及被布置在所述导体元件的对应侧向表面上的一个或多个间隔物带(3)，每个间隔物带包括由电绝缘材料制成的支撑结构(30)以及被布置在所述支撑结构上的由电绝缘材料制成的间隔物元件(31)，所述间隔物元件沿着所述支撑结构彼此间隔；
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借助于所述导体结构形成电绕组(100)，所述电绕组沿着绕组方向(DW)轴向延伸并且具有围绕所述绕组方向布置的多个匝(101)；其中，所述电绕组(100)的每一匝(101)由所述导体元件(2)的对应纵向部分(2E、2F)形成；其中，所述间隔物元件(31)插置在所述电绕组(100)的相邻匝之间的所述匝(101)的相对侧(101A、101B)处，并且其中，所述间隔物元件(31)具有5
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10mm的宽度和2mm的高度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当形成所述电绕组(100)时，所述间隔物元件(31)与相邻匝结合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述间隔物元件(31)由电绝缘材料的成形垫形成。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电绝缘材料的所述成形垫(31)胶粘到所述支撑结构(30)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于，电绝缘材料的所述成形垫(31)具有表面(31B)，在所述表面上沉积有胶粘材料层(310B)。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔物元件(31)由电绝缘材料的成形区域形成。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，电绝缘材料的所述成形区域(31)沉积在所述支撑结构(30)上。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个间隔物带(3)包括被布置在所述支撑结构(30)的同一个支撑表面(30A)上的间隔物元件(31)。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，每个间隔物带(3)包括被布置在所述支撑结构(30)的相对支撑表面(30A、30B)上的间隔物元件(31)。10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，每个间隔物带(3)包括以穿过所述支撑结构(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：日立能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：