[发明专利]自支承的电导线

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机的、特别是用于变压器或扼流圈的自支承的电导线，具有分别由单金属丝制成的导线束的多个层位。

背景技术

在电机结构中使用不同结构方式的电导线。在电变压器中（正如其安装在能量-配电网中那样），所述变压器的线圈通常由一个或多个实心的金属丝制成，大多由铜制成。为了使该变压器的各个线圈与调控装置或与外部接头相连接，应用实心的导体或柔性的导线束、所谓的“stranded wire（绞合线）”，它们分别由裸露的、非绝缘的或彼此绝缘的、连续卷线的单金属丝或绞合线制成。

为了在制造变压器时向实心连接导线给定希望的空间形状，该实心导体必须被弯曲，这一点必然导致相应的力应用和复杂的弯曲装置。相应地，由易弯曲的和卷绕的单金属丝制成的连接导线总地来说是较为柔性的，并且因此在制造过程中能更为容易地进行操作。

但是对于这种“绞合线”-连接导线来说会出现问题，即在短路情况下，作用到连接导线上的短路力可能如此大，使得可能出现局部位置不希望的改变。因此，柔性的连接导线要求相对较窄地间隔的支承装置。

因此在连接导线上在变压器结构中也提出了矛盾的要求：在安装时所述导线应该是尽可能柔性的，以便其能尽可能容易地适配于所希望的空间形状。在变压器运行时，所述连接导线应该是尽可能刚性的，以便能够吸收短路力，而不需要费事的支承装置。这种对这种连接导线的矛盾的要求此前未令人满意地被解决。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种自支承的电导线，该电导线在电机的制造过程期间尽可能是柔性的，但是在运行情况中是足够刚性的，以便尽可能独立地接收在短路情况中起作用的力，而在此不需要费事的用于支承的装置。

所述目的的解决方案通过一种具有权利要求1的特征的自支承的电导线、或者通过具有权利要求7的特征的用于制造电导线的方法、以及通过根据权利要求11的电变压器、或者通过根据权利要求12的特征的用于制造变压器的方法来实现。

根据本发明的设计方案基于一种自支承的电导线，其中在导线束的各个层位之间设置具有能硬化的聚合物材料的涂层，和/或每个单金属丝利用这种材料进行涂层，由所述单金属丝形成一种导线束，所述材料在以确定的方式应用所述导线时被硬化，并且其被赋予无支承的特性。在此，各个金属丝可以彼此电绝缘或者还是裸露的。作为导体材料，例如可以应用铜或铝。所述聚合物材料可以是一种通过热来实现硬化的材料、例如粘接材料。由此一方面实现了，电导线在安装期间（所述聚合物材料还未硬化）能容易地安装到所希望的空间形状中。另一方面，在安装之后，在粘接材料的硬化状态中，在各个导线束或者单金属丝之间的粘接如此之强，使得所述导线可以在较宽的路段上被无支承地安装，从而需要较小的支架。

通常，在正如安装在能量-配电网中的变压器的、例如功率变压器的制造过程结束时，本来就实施一种热处理，以便从纤维材料绝缘部（Zellstoff-Isolation）中去除湿气。这种热处理现在还用于使所述粘接材料得以硬化。在温度为约100℃至低于140℃时，所述聚合物材料首先变软，并且由此可以容易地进入到导线束的相邻的且成束的导线之间。之后的冷却引起了聚合物材料（例如粘接材料）的硬化，由此所述导线束的各个导线或绞合线通过凝聚而彼此连接起来。由此，在制造过程开始时柔性的导线在热处理之后变为自支承的、尽可能刚性的导线。

根据聚合物材料（粘接材料）的成分，该聚合物材料的硬化还能以其它方式引起，例如通过提取氧。

因此实现了，通过所述聚合物材料的硬化，起初易弯曲的导线在制造过程结束时具有一种机械特性，其类似于相同横截面的实心铜导体。

因此，在功率变压器或功率扼流圈中可以成本更为经济地构造连接导线，利用所述连接导线建立了在线圈或穿过壳体的穿通部之间的连接。所述连接导线在安装时首先可以容易地成型。连接导线在热处理之后获得其自支承的或无支承的特性，其本应在制造时实施。由此，能更为简单地实现制造过程，因为去除了费事的、用于使实心铜导体弯曲的装置或支承装置，其在操作柔性导线时是必要的。

在下述情况下关于制造成本是有利的：在各个层位之间的所述涂层设计成卷绕体，所述卷绕体利用能热硬化的树脂来浸渍。由此，所述树脂可以根据卷绕体的设计方案在没有较高成本的情况下进入到导线中。在此环氧树脂是特别适合的。

对于成本特别经济的实施方式来说，下述情况可能是有利的：所述卷绕体由纸带来制造，该纸带首先利用树脂来进行涂层或浸渍。