2016. június: portré, atomenergia, tudomány, egyetem, it, anyagtudomány, innováció, vízgazdálkodás, zöldkörnyezet, megújuló energia
2016. június 1.

Szerző:
Bencze Áron

Forradalmian új műszaki megoldások a transzformátor­gyártásban

A Kompozitor Kft. által kifejlesztett kompozit anyagú TransRing leszorító gyűrű és TransPolym kitámasztó rúd jelenleg a világon egyedülálló módon képesek forradalmasítani az ipari transzformá­torok gyártásának technológiáját. Az innovatív megoldások részle­teiről Kecskeméthy Gézát, a cég tulajdonosát kérdeztük.


Kecskeméthy Géza

Idén ünnepli alapításának 25. évfordulóját a Kompozitor Kft., melynek múlt évi forgalma meghaladta a másfél milliárd forintot. Minek köszönhető ez a siker?

– A kezdetektől nagy szilárdságú, üvegszállal erősített mű­gyanta, úgynevezett kompozit szerkezetek fejlesztésére koncent­ráltunk, és az eredmény messze túlszárnyalta az eredeti elképzeléseinket, ugyanis a vállalkozás nemcsak itthon, hanem a vi­lágon is egyedüliként foglalkozik az általunk megvalósított tech­nológiával. Az első kiugró fejlesztésünk 1993-ra datálódik, amikor az Ikarus autóbuszgyárnak könnyű, de nagy szilárdságú és hőálló padlózatra volt szüksége. Erre a célra olyan üvegszálas műanyagot sikerült létrehoznunk, amely falemezre sajtolva bírja a terhelést, és hosszú ideig ellenáll a tűznek is.
A fő termékünket azonban nem csak szaktudásunknak köszönhettük: ebben az esetben a szerencse is mellénk szegődött. A cég korábbi székhelyével szemben volt egy tűzfal, és a benne található kémények szerelésekor vált láthatóvá egy alumíniumból készült kéménybéléscső, amely több helyen is kilyukadt a füstgáz korróziós hatásai miatt. Úgy gondoltuk, ezen a területen valóban egyedit lehetne alkotni, és kísérleteink során üvegszálakkal erősített műanyag csövet tettünk a kéménybe bélelésként, míg korábban csak acélt, alumíniumot, kerámiát vagy betont használtak.

FuranFlex® kéménybélelési technológia

Az úgynevezett FuranFlex anyaga üvegszálakból szőtt szövet, melyet sok komponensből álló műgyantakeverékkel itatnak át. Ebből az anyagból készülnek különböző átmérőjű és hosszúságú csövek, ám a műgyanta ekkor már nem folyékony, de még nem is szilárd halmazállapotú. A kompozit anyagú lágy cső külső felületének vékony, műszálas szövetből készült burkolata biztosítja és védi a kompozit csövet a szállításkor és a beépítéskor előforduló külső hatásoktól.
A FuranFlex kéménybélelési anyagot és technológiát mára 34 országba exportáljuk, és eddig ötmillió métert építettek be.

De nem csak a kéménybélelések területén alkottak maradandót. A transzformátorok feltalálása óta – azaz több mint száz esztendeje – a szorítógyűrűk fából, prespánpapírból vagy ezek keverékéből készültek. Miért tartották fontosnak, hogy új alapanyagokkal kísérletezzenek ezen a területen?

– Nagyméretű transzformátoroknál a tekercs külső / belső átmérője megközelítheti a Ø2000 / Ø600 millimétert, a súlya pedig a több tíz tonnát is elérheti. A transzformátorok tekercseiben az átfolyó áram hosszirányú erőt gerjeszt, azonban ez az erő a sokszorosára növekedhet túlterhelések esetén. Éppen ezért a transzformátorok tekercseit nagyméretű gyűrűkkel kell leszorítani, ám a szorítógyűrű az elektromos erőtér miatt nem lehet fémből vagy más vezető anyagból. Egy két méter külső átmérőjű szorítógyűrű vastagsága 150-200 milliméter is lehet, ami nagymértékben befolyásolja a transzformátor magasságát, és egyben szállíthatóságát is. Ez volt az egyik hátránya a több mint száz évig fából készült leszorító gyűrűnek. A másik probléma abból fakadt, hogy a fából, prespánból készült gyűrűk gyakran eltörtek. Emiatt kezdtük el fejleszteni a kompozit anyagú szorítógyűrűket. A TransRing tekercseléssel gyártott üvegszál – hőre keményedő műgyanta – speciális adalékok keverékéből álló gyűrű.

Milyen előnyökkel jár az új alapanyaggal készült leszorító gyűrű alkalmazása?

– A Kompozitor Kft. által kifejlesztett termékek paraméterei nagyságrendekkel jobbak a több mint száz éve használatos fa alapanyagú alkatrészeknél. Használatukkal az ipari transzformátorok gyártása lényegesen egyszerűsödik, méretük csökken, üzemi biztonságuk nő, élettartamuk pedig jelentősen meghosszabbodik. A gyűrűnek megfelelő hajlítószilárdsággal kell rendelkeznie, ugyanakkor elektromos szigetelőnek kell lennie. A beépített kompozit anyag minősége rendkívül fontos, mert egy meghibásodás esetén a transzformátor javítása hetekig eltarthat, és költségei rendkívül magasak.
A TransRing rugalmassági modulusa meghaladja a 40 000 N/mm² értéket. Ez hatalmas előrelépés volt az átlagosan 16 000 N/mm² modulussal jellemezhető rétegelt fagyűrűkhöz képest. Mindezek mellett az új anyag elektromos szigetelő tulajdonságai is jobbak, miközben az olajjal szemben magasabb hőmérsékleten is teljesen ellenálló.

A TransRing leszorítógyűrű elhelyezése a tekercsek tetejére
Más országokban nem vetődött fel ez az ötlet?

– Voltak próbálkozások más gyártók részéről új, műgyanta alapanyagú leszorító gyűrű kifejlesztésére a mienktől eltérő anyagösszetétellel és gyártástechnológiával, de tudomásunk szerint nem jutottak pozitív eredményre. A piacon jelenleg rajtunk kívül nincs kompozit anyagú leszorító gyűrűt és kitámasztó rudat kínáló cég.

A TransRing anyagtulajdonságai
Sűrűség:2 kg/dm³
Rugalmassági modulus: 40 000 N/mm²
Működési hőmérséklet: –50-től +135 °C-ig
Maximális megengedhető hőmérséklet: 140 °C
Olajabszorpció: ~0%
A transzformátorok gyártásakor az úgynevezett kitámasztó rúd, mely a transzformátorok tekercsei és a vasmag közötti rések kitöltéséhez szükséges, eredetileg ugyancsak fából készült. Erre is megoldást jelenthet a kompozit anyag?

– A falécek kiváltásának szükségessége ebben az esetben is fennállt. A falécet helyettesítő, TransPolym márkanevű kompozit kitámasztó rúd anyaga nagy szilárdságú speciális olaj- és hőálló gyanta lett. A speciális anyagot a résekbe húzott Textube márkanevű vékony, lágy textilcsőbe folyatják, mely így felveszi a rés alakját, százszázalékosan kitöltve azt, majd a gyantával együtt megszilárdul. A textilcső falán apró, szabad szemmel nem látható lyukak vannak, melyeken keresztül a csőben lévő levegő az öntés során távozik.

A TransPolym technológia működésének bemutatása maketten
A kompozit anyag a rúd esetében miben hatékonyabb a fánál?

– A faléceket sokszor többheti munkával kell a megfelelő formára alakítani, kézzel kell befaragni többszöri próbálgatás után, ráadásul ezek az alkatrészek a transzformátor meghibásodásakor sérülnek, és ezután már nem képesek ellátni a feladatukat. A fa ellen szól az is, hogy a kitámasztó rudak nem tökéletesen töltik ki a réseket, és ez újabb hibaforrást jelent. Ha a faléceket összehasonlítjuk a műgyanta kitámasztó rudakkal, a faléceknek több a hátrányuk: nedvességtartalmuk van, az előre elkészített lécek nem töltik ki a rést tökéletesen, és a falécek idővel roskadnak.

A transzformátor réz villamos tekercseinek kör keresztmetszetű belső felületéhez illeszkednek a vasmagon lévő 90°-os lépcsők. A vasmag és a tekercsek között vékony üregek alakulnak ki, melyeket valamilyen anyaggal ki kell tölteni. Ha ez nem történik meg, a rövidzárlat esetén nagy erővel zsugorodó tekercsek összeroppanhatnak, és a transzformátor teljesen tönkremehet. Ennek elkerülésére kitámasztó léceket helyeznek a résekbe, hogy a tekercsek deformálódását megakadályozzák.
Hol alkalmazták már a termékeiket?

– A TransRing és TransPolym márkanevű termékeink elsőként a legrégebben piacon lévő cég, a Ganz Elektro Villamossági Zrt. (jelenleg CG Electric System Hungary Zrt.) transzformátoraiban jelentek meg, de az általunk fejlesztett leszorító gyűrűket építették be francia, belga, norvég, svéd és német transzformátorokba is.
Az első TransRinggel és TransPolymmal épített transzformátorok is a mai napig megbízhatóan, problémamentesen működnek.

Közel száz találmány fűződik a nevéhez egyedüli vagy társfeltalálóként. Miért áll közel Önhöz a TransRing és a TransPolym?

– Egyrészt egy több mint százéves termék gyártásának technológiáját sikerült forradalmasítani, másrészt az sem elhanyagolható szempont, hogy a termékek gyártásához egyetlen fát sem kell kivágni. A fejlesztés nem titkolt célja volt az is, hogy csökkentsük környezetünk kizsákmányolását, azaz ökológiai lábnyomunkat, és tegyünk egy újabb lépést a fenntartható környezet felé.•

 
2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

2018. november – Közlekedésfejlesztési különszám

Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018

Innotéka