Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine selbsttragende elektrische Leitung für eine elektrische
Maschine, insbesondere für einen Transformator oder eine Drossel, mit mehreren Lagen
von Leitungsträngen, die jeweils aus Einzeldrähten bestehen.
Stand der Technik
[0002] Im Elektromaschinenbau werden elektrische Leitungen unterschiedlicher Bauart verwendet.
Bei einem elektrischen Transformator, wie er in Energie-Verteilungsnetzen eingesetzt
wird, besteht die Wicklung des Transformators üblicherweise aus einem oder mehreren
massiven Drähten, meist aus Kupfer. Zur Verbindung der einzelnen Wicklungen des Transformators
mit einer Regeleinrichtung oder mit äußeren Anschlüssen werden entweder massive Leiter
oder flexible Leitungsstränge, so genannte "stranded wire" verwendet, die jeweils
entweder aus blanken, nicht isolierten oder untereinander isolierten, fortlaufend
verseilten Einzeldrähten beziehungsweise Litzen bestehen.
[0003] Um bei der Herstellung eines Transformators massiven Verbindungsleitungen die gewünschte
räumliche Form zu geben, müssen die massiven Leiter gebogen werden, was eine entsprechende
Kraftaufwendung und komplexe Biegevorrichtungen erforderlich macht. Demgegenüber sind
Verbindungsleitungen, die aus biegsamen und verseilten Einzeldrähten bestehen, insgesamt
flexibler und damit im Herstellungsprozess leichter zu handhaben.
[0004] Bei diesen "stranded wire"-Verbindungsleitungen tritt aber das Problem auf, dass
im Kurzschlussfall die auf die Verbindungsleitungen einwirkenden Kurzschlusskräfte
so groß sein können, dass es zu einer unerwünschten Veränderung der örtlichen Lage
kommen kann. Flexible Verbindungsleitungen erfordern daher relativ eng beabstandete
Stützvorrichtungen.
[0005] An Verbindungsleitungen werden im Transformatorbau also widersprüchliche Anforderungen
gestellt: bei der Montage soll die Leitung möglichst flexibel sein, damit sie möglichst
einfach an die gewünschte Raumform angepasst werden kann. Bei Betrieb des Transformators
soll die Verbindungsleitung möglichst starr sein, um Kurzschlusskräfte aufnehmen zu
können, ohne dass aufwändige Stützvorrichtungen erforderlich sind. Diese widersprüchlichen
Anforderungen an eine solche Verbindungsleitung sind bislang nicht zufriedenstellend
gelöst.
[0006] Das Dokument
JP S59-3507 U offenbart eine aushärtbare elektrische Leitung für einen Transformator.
Darstellung der Erfindung
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine selbsttragende elektrische Leitung
anzugeben, die während des Herstellungsprozesses einer elektrischen Maschine möglichst
flexibel ist, im Betriebsfall aber hinreichend starr ist, um die im Kurzschlussfall
wirkenden Kräfte möglichst selbstständig aufzufangen, ohne dass dabei aufwändige Vorrichtungen
zum Stützen erforderlich sind.
[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine selbsttragende elektrische Leitung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1, beziehungsweise durch ein Verfahren zur Herstellung
einer elektrischen Leitung mit den Merkmalen des Anspruchs 7, sowie durch einen elektrischen
Transformator gemäß Anspruch 11, wobei der elektrische Transformator zumindest eine
Verbindungsleitung umfasst, welche durch eine selbsttragende elektrische Leitung gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 6 gebildet ist.
[0009] Der erfindungsgemäße Ansatz geht von einer selbsttragenden elektrischen Leitung aus,
bei der zwischen einzelnen Lagen von Leitersträngen eine Schicht mit einem härtbaren
polymeren Stoff vorgesehen ist und jeder Einzeldraht, aus dem ein Leitungsstrang gebildet
ist, mit einem solchen Stoff beschichtet ist, der bei bestimmungsgemäßer Verwendung
der Leitung erhärtet ist und dieser eine frei tragende Eigenschaft verleiht. Die einzelnen
Drähte können dabei voneinander elektrisch isoliert oder auch blank sein. Als Leiterwerkstoff
kann beispielsweise Kupfer oder Aluminium verwendet werden. Der Polymerstoff kann
ein durch Wärme härtender Stoff sein, z.B. ein Klebstoff. Dadurch erreicht man zum
einen, dass die elektrische Leitung während der Montage (der Polymerstoff ist noch
nicht gehärtet) leicht in die gewünschte Raumform gebracht werden kann. Zum anderen
ist nach der Montage, in einem gehärteten Zustand des Klebstoffes, der Verbund zwischen
den einzelnen Leitungssträngen beziehungsweise Einzeldrähten so stark, dass die Leitung
über weite Strecken frei tragend installiert werden kann, so dass vergleichsweise
wenige Stützungen erforderlich sind.
[0010] Üblicherweise wird am Ende des Fertigungsprozesses eines Transformators, wie er in
Energie-Verteilungsnetzen eingesetzt wird, z.B. eines Leistungstransformators, ohnedies
eine Wärmebehandlung durchgeführt, um die Feuchtigkeit aus der Zellstoff-Isolation
zu entfernen. Diese Wärmebehandlung wird nun auch zur Aushärtung des Klebstoffes verwendet.
Bei einer Temperatur von etwa 100°C bis unterhalb 140°C wird der Polymerstoff zunächst
weich und kann dadurch leicht zwischen benachbarte und gebündelte Adern eines Leitungsstranges
eindringen. Die anschließende Abkühlung bewirkt eine Härtung des Polymerstoffs (zum
Beispiel Klebstoffes), wodurch sich die einzelnen Adern oder Litzen des Leitungsstranges
miteinander durch Kohäsion verbinden. Die am Anfang des Fertigungsprozesses flexible
Leitung wird dadurch nach der Wärmebehandlung zu einer selbsttragenden, weitgehend
starren Leitung.
[0011] Je nach Zusammensetzung des Polymerstoffs (Klebstoffes) könnte dessen Aushärtung
auch anders herbeigeführt werden, beispielsweise durch Entzug von Sauerstoff.
[0012] Im Ergebnis erreicht man, dass durch die Aushärtung des polymeren Werkstoffs die
anfangs biegsame Leitung am Ende des Herstellungsprozesses eine mechanische Eigenschaft
aufweist, welche einer massiven Kupferleiter gleichen Querschnitts ähnlich ist.
[0013] Bei einem Leistungstransformator oder einer Leistungsdrossel können daher Verbindungsleitungen,
mit denen eine Verbindung zwischen den Wicklungen oder eine Durchführung durch das
Gehäuse hergestellt ist, kostengünstiger ausgeführt werden. Die Verbindungsleitungen
können zunächst bei der Montage leicht in Form gebracht werden. Ihre selbsttragende
oder frei tragende Eigenschaft erhalten sie nach der Wärmebehandlung, die ohnedies
bei der Herstellung durchgeführt wird. Dadurch ist der Herstellungsvorgang einfacher
möglich, denn es entfallen aufwändige Vorrichtungen zum Biegen der massiven Kupferleiter
oder Stützvorrichtungen, die bei Betrieb von flexiblen Leitungen erforderlich sind,
weg.
[0014] Hinsichtlich der Herstellungskosten ist es günstig, wenn die Schicht zwischen den
einzelnen Lagen als eine Umwicklung ausgebildet ist, die mit einem wärmehärtbaren
Harz getränkt ist. Dadurch kann das Harz je nach Ausbildung der Umwicklung ohne großen
Aufwand in die Leitung eingebracht werden. Besonders geeignet ist dabei Epoxydharz.
[0015] Für eine besonders kostengünstige Ausführung kann es günstig sein, wenn die Umwicklung
aus einem Papierstreifen hergestellt ist, welcher zuvor mit einem Harz beschichtet
oder getränkt wurde.
[0016] Es kann hierbei günstig sein, wenn in Längserstreckung der Leitung gesehen die Umhüllung
oder Umwicklung unterschiedlich ausgebildet ist. Dadurch lassen sich die mechanischen
Eigenschaften der selbsttragenden Leitung sehr gut anpassen. Dies kann beispielsweise
durch eine entsprechend überlappende, oder eine nebeneinander liegende Umwicklung
erreicht werden. Die Umbandelung kann auch mit Abstand zueinander ausgeführt werden,
wodurch eine geringere Steifigkeit erreicht werden kann. Je nach Ausführung ist es
möglich, die selbsttragende Eigenschaft entlang der Leitung auf die jeweiligen Erfordernisse
anzupassen. Die selbsttragende Eigenschaft kann beispielsweise in bestimmten Abschnitten
erhöht oder erniedrigt werden, je nach dem, mit welchen Kräften im Kurzschlussfall
zu rechnen ist.
[0017] Es hat sich herausgestellt, dass Epoxydharz als Klebstoff sehr gut geeignet ist.
Epoxydharz vermag durch die Kapillarwirkung sehr gut in das Leitungsgeflecht einzudringen
und die einzelnen Litzen eines Leitungsstranges miteinander zu verkleben.
[0018] In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Umkleidung oder
Umhüllung aus einem streifenförmigen Vlies, einem Gewebe oder Gewirke aus Polyester,
Glasfaser oder einem anderen Werkstoff gebildet ist. Besonders günstig ist dabei eine
Ausführung, bei der die Schicht zwischen benachbarten Lagen eine epoxydharzgekränkte
Polyester-Vlies-Schicht ist.
[0019] Alternativ hierzu könnte die Schicht zwischen benachbarten Lagen auch durch eine
Papierumwicklung gebildet sein, die mit einem Polymerstoff, z.B. einem Klebstoff beschichtet
oder getränkt ist. Diese Ausführung ist vergleichsweise kostengünstig.
[0020] Ein besonderer Vorteil der Erfindung kann sich bei der Herstellung eines Transformators
oder einer Drossel großer Leistung ergeben, wobei für die Verbindung der Wicklungsenden
mit einer Regeleinrichtung oder mit äußeren Anschlüssen der Maschine eine Leitung
gemäß Anspruch 1 bis 6 verwendet wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0021] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung
auf Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten
und Weiterbildungen der Erfindung anhand nicht einschränkender Ausführungsbeispiele
zu entnehmen sind.
[0022] Es zeigen:
- Figur 1
- einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße selbsttragende elektrische Leitung,
die aus drei Lagen von Leitungssträngen gebildet ist;
- Figur 2
- eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer der selbsttragenden
Leitung;
- Figur 3
- einen Transformator, bei dem die Verbindungsleitung zwischen der elektrischen Wicklung
und einem Regelschalter unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Leitung ausgebildet
ist;
- Figur 4
- eine Seitendarstellung der selbsttragenden elektrischen Leitung gemäß Figur 1.
Ausführung der Erfindung
[0023] Die Figur 1 zeigt in einer Querschnittsdarstellung eine selbsttragende elektrische
Leitung 1, die aus einzelnen Leitungssträngen 2 gebildet ist, die jeweils aus verteilten
Einzeldrähten 3 (Kupfer-Litzen) bestehen.
[0024] Die Leitungsstränge 2 sind in diesem Beispiel konzentrisch in drei Lagen angeordnet.
Um eine innere Lage 6 gruppiert sich konzentrisch eine Anordnung von sechs Leitungssträngen
7, und um diese wiederum eine Anordnung von zwölf Leitungssträngen in einer äußeren
Lage 8. Wie der Zeichnung der Figur 1 leicht entnommen werden kann, ist zwischen der
inneren Lage 6 und der mittleren Lage 7, sowie zwischen den Lagen 8 und 7 eine Schicht
4 beziehungsweise 5 angeordnet. Jede dieser Schichten 4 und 5 fungiert als Träger
eines Polymerstoffes (Kunststoffs), hier eines Klebstoffes.
[0025] Im vorliegenden Beispiel ist der Träger eine Umwicklung aus mit in Epoxydharz getränktem
Polyestervlies. Das Polyestervlies weist eine Überlappung auf. In der Praxis hat sich
gezeigt, dass eine Überlappung zwischen 20% bis 40% günstig ist. Als vorteilhaft hat
es sich ebenfalls erwiesen, wenn die einzelnen Drähte 3, mit Epoxydharz beschichtet
sind, beispielsweise jeweils mit Schichtdicken zwischen 10 µm und 20 µm. Anstelle
eines Polyestervlies kann aber auch eine mit einem Polymerstoff beschichtet oder getrennte
Papierumwicklung verwendet werden.
[0026] Die Herstellung des selbsttragenden Leiterverbundes erfolgt in diesem Beispiel durch
die Einwirkung von Wärme. Die Wärmebehandlung erfolgt bei etwa 125°C über einen Zeitraum
von 24 Stunden. Das Epoxydharz dringt dadurch in einem dünnflüssigen Zustand zwischen
den einzelnen Litzen 3 eines Leitungsstranges 2 ein. Nach der Aushärtung des Klebstoffs
entsteht durch die Klebeverbindung der gewünschte selbsttragend Leitungsverbund, so
dass diese Leitung beispielsweise bei einem Transformator, wie er typischerweise in
Energie-Verteilungsnetzen eingesetzt wird, über weite Strecken freitragend installiert
werden kann. Von besonderem Vorteil ist der Einsatz der Erfindung bei Leistungstransformatoren.
[0027] In der Figur 2 ist eine andere Ausführung einer selbsttragenden Leitung 1 in einer
perspektivischen Ansicht zu sehen. Die Schichten 4, 5 sind durch eine in Epoxydharz
getränkten Papierumwicklung 9 gebildet. In den einzelnen Lagen 6, 7 und 8 sind die
einzelnen Leitungsstränge 2 jeweils verseilt. In der Lage 6 ist die Verseilung der
Leitungsstränge 2 rechtsgängig, in der mittleren Lage 7 linksgängig und in der äußeren
Lage 8 wieder rechtsgängig. Die Umbandelung ist in den Schichten 4, 5 in einem spiralförmigen
Abstand der einzelnen Lagen zueinander angeordnet.
[0028] Die Figur 3 zeigt einen Blick in das Innere eines Leistungstransformators. Der Transformator
weist einen weichmagnetischen Kern 15 mit mehreren Schenkeln auf. Jeder der Schenkel
trägt eine Wicklungsanordnung 11. Von den Anschlüssen der Wicklungsanordnung 11 führen
Verbindungsleitungen 10 zu einer Regel- oder Stelleinrichtung 13. Die Verbindungsleitungen
10 verlaufen in Figur 3 über weite Strecken waagerecht. Der weitgehend geradlinige
Leitungsverlauf geht dann in starke Krümmung 12 über. Einige der Verbindungsleitungen
10 führen auch zu Leitungsdurchführungen, die in Figur 3 nicht dargestellt sind.
[0029] Diese Verbindungsleitungen 10 wurden bislang als isolierte Kupferstangen beziehungsweise
Kupferschienen ausgeführt.
[0030] Gemäß der Erfindung sind diese Verbindungsleitungen 10 als selbsttragende elektrische
Leitung ("self supporting lead cable") ausgebildet, das heißt, die Verschaltung erfolgt
nun mittels selbsttragenden Kupferseilen.
[0031] Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, verlaufen die Verbindungsleitungen 10 zwischen
benachbart relativ weit auseinander liegenden Stützungen 14 frei. Die Herstellung
von Biegungen 12 lässt sich bei der Montage manuell leicht durchführen, da die Verbindungsleitungen
10 hinreichend flexibel sind, zumal der Klebstoff noch nicht gehärtet ist. Es sind
keine Biegewerkzeuge erforderlich.
[0032] Nach der Montage der Verbindungsleitungen 10 und zum Ende des Fertigungsprozesses
wird der Transformator in einen Trocknungsofen auf eine Temperatur von etwa 120° Celsius
erhitzt. Das in den Verbindungsleitungen 12 enthaltene Epoxydharz härtet aus. Dies
verleiht den installierten Verbindungsleitungen 10 die gewünschte Steifigkeit. Nach
der Zeit im Trocknungsofen, können etwaige angebrachte Hilfs-Stützvorrichtungen wieder
entfernt werden, so dass der Transformator kostengünstiger hergestellt werden kann.
[0033] Es kommt durch Wärmeinwirkung zu der gewünschten Verfestigung der installierten Verbindungsleitungen
10. Die Verfestigung des Harzes verleiht den Verbindungsleitungen 10 eine frei tragende
Eigenschaft. Der Leitungsverbund ist dadurch im Betriebsfall in der Lage, die bei
einem Kurzschluss auftretenden Kräfte weitgehend selbst aufzunehmen.
[0034] Die Kostenersparnis bei der Herstellung des Transformators ergibt sich also einerseits
dadurch, dass keine aufwändigen Biegevorrichtungen zum Biegen von massiven Kupferleitungen
erforderlich sind. Zum anderen erfordert die Verschaltung mit den flexiblen Verbindungsleitungen
10 einen vergleichsweise geringen manuellen Aufwand. Mit besonderem Vorteil ist die
Erfindung beim Bau von Leistungstransformatoren anwendbar.
[0035] Wie in Figur 3 dargestellt, werden die Verbindungsleitungen 10 mittels Stützen 14
gestützt. Zwischen den einzelnen Stützen 14 verlaufen die Verbindungsleitungen 10
freitragend. Die Wärmebehandlung des Transformators verleiht den Verbindungsleitungen
10 im Verbund eine solche Stabilität, dass der Abstand zwischen den einzelnen Stützen
14 im Vergleich zum nicht stabilisierten Zustand sehr groß gewählt werden kann.
[0036] In Figur 4 ist eine weitere Ausführung der Erfindung dargestellt, bei dir in einer
Seitendarstellung einen Leiter mit einer spiralförmigen Umbandelung mit einem axialen
Abstand zwischen den einzelnen Windungen zu sehen ist.
[0037] Obwohl die Erfindung in Detail durch dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel näher
illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung natürlich nicht durch die offenbarten
Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet
werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung gemäß der anhängenden Ansprüche zu verlassen.
[0038] Im dem hier dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Einzeldrähte Runddrähte,
die wiederum durch Verseilung/Verdrillung rundförmige Leitungsstränge ergeben. Sowohl
die Querschnittsform der Einzeldrähte als auch die Querschnittsform der Leitungsstränge
kann vom dargestellten Beispiel abweichen.
[0039] Selbstverständlich können auch mehr als drei Lagen Einzelseile zur Anwendung kommen.
[0040] Als Werkstoff wird für den Leiter hier Kupfer verwendet, selbst verständlich können
die Einzeldrähte aber auch aus Aluminium oder aus einem anderen elektrisch leitfähigen
Material bestehen.
[0041] Die einzelnen Leiter des Kupferseiles (Verbindungsleitung) sind blank, das heißt
voneinander nicht elektrisch isoliert. Selbst verständlich ist die Erfindung aber
auch dann anwendbar, wenn die Einzeldrähte elektrisch voneinander isoliert ausgebildet
sind.
[0042] Anstelle Epoxydharz, kann natürlich auch ein anderer geeigneter Klebstoff verwendet
werden.
[0043] Die Wärme zur Aushärtung des Polymerstoffs kann durch einen Ofen, aber auch partiell
auf die Verbindungsleitung eingetragen werden.
[0044] Wie bereits gesagt, kommen als Träger für den Klebstoff verschiedene saugfähige Werkstoffe
in Betracht, beispielsweise Vlies, Gewirke und Gewebe.
[0045] Die Beschichtung der Einzeldrähte mit Klebstoff kann durch einen Sprühvorgang oder
einen Tauchvorgang erfolgen.
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
[0046]
- 1
- selbsttragende elektrische Leitung
- 2
- Leitungsstrang
- 3
- Einzeldraht
- 4
- Schicht
- 5
- Schicht
- 6
- innere Lage
- 7
- mittlere Lage
- 8
- äußere Lage
- 9
- Papierumwicklung
- 10
- Verbindungsleitung
- 11
- Wicklungsanordnung
- 12
- Krümmung von 10
- 13
- Regel- oder Stelleinrichtung
- 14
- Stützen
- 15
- weichmagnetischer Kern
1. Selbsttragende elektrische Leitung für eine elektrische Maschine, insbesondere einen
Transformator oder eine Drossel, umfassend: mehrere Lagen (6,7,8) von Leitungsträngen
(2), die jeweils aus Einzeldrähten (3) bestehen, wobei zwischen zwei benachbarten
Lagen (6,7; 7,8) jeweils eine als Träger fungierende Schicht (4; 5) enthaltend einen
härtbaren Polymerstoff ausgebildet ist, und die Einzeldrähte (3) mit diesem Polymerstoff
beschichtet sind, wobei in einem erhärteten Zustand des Polymerstoffs ein selbsttragender
Leiterverbund hergestellt ist.
2. Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Schicht (4; 5) zwischen benachbarten Lagen (6,7; 7,8) ein Klebstoff
enthalten ist.
3. Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schicht (4; 5) aus einem mit einem Epoxydharz getränkten Polyester-Vlies
gebildet ist.
4. Elektrische Leitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schicht (4; 5) als Papierumwicklung (9) ausgebildet ist, die mit einem
Klebstoff beschichtet oder mit einem Klebstoff getränkt ist.
5. Elektrische Leitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Schicht (4; 5) in Längserstreckung der Leitung (1) gesehen unterschiedlich
ausgebildet ist.
6. Elektrischer Leitung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein wärmehärtbares Harz, vorzugsweise ein Epoxydharz ist.
7. Verfahren zum Herstellen einer selbsttragenden elektrischen Leitung für eine elektrische
Maschine, insbesondere Transformator oder Drossel, umfassend folgende Verfahrensschritte:
- konzentrisches Anordnen von zumindest zwei Lagen von Leitungsträngen (2), die jeweils
aus Einzeldrähten (3) gebildet sind;
- Ausbilden jeweils einer Schicht (4; 5) zwischen zwei benachbarten Lagen(6,7; 7,8),
wobei die Schicht (4; 5) als Träger für einen härtbaren Kunststoff fungiert, und
- Beschichten der Einzeldrähte (3) mit einem Kunststoff.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (4; 5) zwischen benachbarten Lagen(6,7; 7,8) durch ein mit Epoxydharz
getränktes Polyestervlies oder eine Papierumwicklung (9), die mit einem Klebstoff
getränkt oder beschichtet ist, gebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schicht (4; 5) in Längserstreckung der Leitung (1) gesehen unterschiedlich ausgebildet
wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff ein wärmehärtbares Harz, vorzugsweise ein wärmehärtbares Epoxydharz
verwendet wird.
11. Elektrischer Transformator oder Drossel, umfassend:
- einen weichmagnetischen Kern (15),
- eine Wicklungsanordnung (11), die auf dem Kern (14) angeordnet ist,
- mehrere Verbindungsleitungen (10), welche die Wicklungsanordnung (11) mit einer
Regleinrichtung (13) oder mit einer Leitungsdurchführung verbinden, wobei zumindest
eine der Verbindungsleitungen (10) durch eine selbsttragende Leitung (1) gemäß einem
der Ansprüche 1 bis 6 gebildet ist.
1. Self-supporting electrical cable for an electric machine, in particular a transformer
or a throttle, comprising: a number of layers (6, 7, 8) of cable sections (2), each
of which consists of individual wires (3), wherein a layer (4; 5) containing a curable
polymer substance and functioning as a support is formed between two adjacent layers
(6, 7; 7, 8), in each case and the individual wires (3) are coated with this polymer
substance, wherein in a cured state of the polymer substance a self-supporting composite
cable is produced.
2. Electrical cable according to claim 1, characterised in that an adhesive is contained in the respective layer (4; 5) between adjacent layers (6,
7; 7, 8).
3. Electrical cable according to claim 1, characterised in that the respective layer (4; 5) is formed from a polyester fleece saturated with an epoxy
resin.
4. Electrical cable according to claim 1, characterised in that the respective layer (4; 5) is formed as a paper winding (9) which is coated with
an adhesive or saturated with an adhesive.
5. Electrical cable according to one of claims 1 to 4, characterised in that viewed in the longitudinal extent of the cable (1) the respective layer (4; 5) is
formed differently.
6. Electrical cable according to one of claims 2, 4 or 5, characterised in that the adhesive is a thermosettable resin, preferably an epoxy resin.
7. Method for producing a self-supporting electrical cable for an electric machine, in
particular a transformer or throttle, comprising the following method steps:
- concentrically arranging at least two layers of cable sections (2), each of which
is formed from individual wires (3) ;
- forming in each case a layer (4; 5) between two adjacent layers (6, 7; 7, 8), wherein
the layer (4; 5) functions as a support for a curable plastic, and
- coating the individual wires (3) with a plastic.
8. Method according to claim 7, characterised in that the layer (4; 5) between adjacent layers (6, 7; 7, 8) is formed by means of a polyester
fleece saturated with epoxy resin or a paper winding (9) which is saturated or coated
with an adhesive.
9. Method according to claim 7 or 8, characterised in that viewed in the longitudinal extent of the cable (1) the layer (4; 5) is formed differently.
10. Method according to one of claims 7 to 9, characterised in that a thermosettable resin, preferably a thermosettable epoxy resin, is used as the plastic.
11. Electric transformer or throttle, comprising
- a soft-magnetic core (15),
- a winding arrangement (11) which is arranged on the core (14),
- a number of connecting cables (10), which connect the winding arrangement (11) with
a regulating device (13) or with a cable feedthrough, wherein at least one of the
connecting cables (10) is formed by a self-supporting cable (1) according to one of
claims 1 to 6.
1. Ligne électrique autoportante destinée à une machine électrique, en particulier un
transformateur ou une bobine de réactance, comprenant : plusieurs couches (6, 7, 8)
de faisceaux de lignes (2) qui sont constitués respectivement par des fils individuels
(3) ; dans laquelle, entre deux couches voisines (6, 7 ; 7, 8), est réalisée respectivement
une couche (4 ; 5) faisant office de support contenant une substance polymère durcissable,
et les fils individuels (3) sont enduits avec cette substance polymère ; dans laquelle,
dans un état durci de la substance polymère, on réalise un composite de ligne autoportant.
2. Ligne électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans la couche respective (4 ; 5), entre des couches voisines (6, 7 ; 7, 8), est
contenu un adhésif.
3. Ligne électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche respective (4 ; 5) est réalisée à partir d'un non-tissé en polyester imprégné
d'une résine époxyde.
4. Ligne électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche respective (4 ; 5) est réalisée sous la forme d'un enroulement en papier
(9) qui est enduit avec un adhésif ou qui est imprégné avec un adhésif.
5. Ligne électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la couche respective (4 ; 5) est réalisée de manière différente lorsqu'on regarde
sur l'étendue longitudinale de la ligne (1).
6. Ligne électrique selon l'une quelconque des revendications 2, 4 ou 5, caractérisée en ce que l'adhésif représente une résine thermodurcissable, de préférence une résine époxyde.
7. Procédé pour la fabrication d'une ligne électrique autoportante destinée à une machine
électrique, en particulier un transformateur ou une bobine de réactance, comprenant
les étapes opératoires suivantes dans lesquelles :
- on procède à un arrangement concentrique d'au moins deux couches de faisceaux de
lignes (2) qui sont réalisés respectivement à partir de fils individuels (3) ;
- on forme respectivement une couche (4 ; 5) entre deux couches voisines (6, 7 ; 7,
8) ; dans lequel la couche (4 ; 5) fait office de support pour une matière synthétique
durcissable ; et
- on enduit les fils individuels (3) avec une matière synthétique.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on forme la couche (4 ; 5) entre des couches voisines (6, 7 ; 7, 8) au moyen d'un
non-tissé en polyester imprégné avec une résine époxyde ou au moyen d'un enroulement
en papier (9) qui a été imprégné ou enduit avec un adhésif.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on réalise la couche (4 ; 5) de manière différente lorsqu'on regarde sur l'étendue
longitudinale de la ligne (1).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'on utilise, à titre de matière synthétique, une résine thermodurcissable, de préférence
une résine époxyde thermodurcissable.
11. Transformateur électrique ou bobine de réactance, comprenant :
- un noyau magnétique doux (15) ;
- un agencement d'enroulement (11) qui est disposé sur le noyau (14) ;
- plusieurs lignes de liaison (10) qui relient l'agencement d'enroulement (11) à un
mécanisme de réglage (13) ou à un passage de câbles ;
dans lequel au moins une des lignes de liaison (10) est formée par l'intermédiaire
d'une ligne autoportante (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.