CN1075227C - 发电机用绝缘引线导管 - Google Patents

Abstract

一种用于直接连接于充氢的发电机定子机座上的引线盒与封闭式母线的接续部分、对发电机引出线与封闭式母线的导体作导电接续的绝缘引线导管，其构成是，将绝缘瓷管的中段插入由气密地安装于引线盒开口部的凸缘与在其两侧伸出的薄壁圆筒形胴体组成的法兰的胴体中，且压在绝缘瓷管的多条槽中嵌入的密封圈与橡胶衬垫上，再对胴体挤压加工并夹紧，缠上捆扎线，在法兰上设置有将从密封圈部分泄漏的氢气引导到法兰外部的大气中的小孔。

Description

发电机用绝缘引线导管

本发明涉及用于氢气冷却式发电机与封闭式母线的接续部分的发电机用绝缘引线导管(lead bushing)的发明。

图6中的例子是类似于特公昭52-29431号公报中所揭示的氢气冷却式发电机与分相式母线的接续部分的示意图；图7示出图6中绝缘引线导管的剖面图；图8表示图7中A部分的详细剖面图。首先说明图6,1是发电机的定子机座；2是直接连接于定子机座1的引线盒；3是接续在发电机定子线圈上的引出线；4是安装在引线盒2上的绝缘引线导管，其一端接续引出线3。11是构成分相式母线的空心导体，它靠发电机一方的端面是封闭的。12a、12b都是包覆导体11的非磁性的接地电位的金属外套。13是设在金属外套12a与金属外套12b的接合部上的隔板；14a、14b、14c都是固定在金属外套12a或12b上，使导体11与金属外套12a、12b绝缘开来的支持绝缘子；15是安装在隔板13上、导体11贯穿其内部并且将金属外套12a的内部空间与金属外套12b的内部空间作密封隔断的封断绝缘衬套；20是连接绝缘引线导管4的另一端与导体11的软导体；21是装在引线盒2上的接合器；22是安装在金属外套12a和接合器21之间的由合成橡胶制成的伸缩套。

其次说明图7,21a是接合器21上的放气孔；41是绝缘引线导管4中的内导体；42是位于内导体41外侧并与内导体41连成一体的外导体；43是绝缘引线导管4的绝缘瓷管；44是装配在绝缘瓷管43上的法兰；45是与内导体41及外导体42作导电接续，并安装在绝缘瓷管43一端的上盖导体；46是与内导体41及外导体42作导电接续，并安装在绝缘瓷管43另一端的下盖导体；47是包覆外导体42的绝缘物；48是置入上盖导体45与绝缘瓷管43端面之间的垫圈；49是置入下盖导体46与绝缘瓷管43之间的垫圈。还有，在图中未画出的，法兰44与引线盒2之间、法兰44与接合器21之间分别置入衬垫加以密封。

再说明图8，44a、44b都是构成法兰44的一部分的圆筒形薄壁胴体；44c是构成法兰44一部分的凸缘；51a、51b都是嵌在位于绝缘瓷管43外周面上的同心槽中的密封圈；52是嵌入绝缘瓷管43的槽中的橡胶衬垫；53a、53b、53c都是在胴体44a、44b的挤压加工部位上缠绕的捆扎线。

氢冷式发电机与变压器之间，通常由分相式母线相连接，而用于发电机与分相式母线的接续部分的发电机绝缘引线导管，在已有的技术中是如上所述的结构。发电机定子机座1的内部充有3-5个大气压的氢气进行循环冷却，分相式母线中各相的导体11由各自独立的非磁性金属外套12a、12b所包覆，各自分离配置。在直接连接于定子机座1上的引线盒2上，装有绝缘引线导管4与接合器21，被接到发电机定子线圈上的引出线3与绝缘引线导管4的上盖导体45相连接。并且，分相式母线的金属外套12a与接合器21由伸缩套22连接在一起，绝缘引线导管4的下盖导体46与分相式母线导体11由软导体21相连接，以吸收由热引起的膨胀、收缩和机械振动。

可是，绝缘引线导管4将法兰44的胴体44a、44b做成薄壁，位于绝缘瓷管43外周面上的同心槽内嵌入密封圈51a、51b和橡胶衬垫52，插入它上面的是法兰胴体44a、44b，施加使胴体44a、44b塑性变形的挤压加工(轧制配合)，在挤压加工部分上缠绕捆扎线53a、53b、53c，通过橡胶衬垫52以法兰44将绝缘瓷管43保持住，同时通过密封圈51a、51b，使绝缘瓷管43与胴体44a之间密封。并且，绝缘瓷管43与上盖导体45之间、绝缘瓷管43与下盖导体46之间分别用垫圈48、垫圈49密封。在法兰44的凸缘44c与引线盒2及接合器21之间，虽在图中未示出，但分别填入衬垫加以密封。充填于定子机座1的内部的氢气从上盖导体45流向内导体41之中，通过内导体41与外导体42之间，从上盖导体45流出，从而对内导体41与外导体42进行冷却。由于在构造上已决定了氢气进不到外导体42与绝缘瓷管43之间的空间，所以绝缘瓷管43与下盖导体46之间的垫圈49即使年久老化，性能变劣，氢气也不会漏出去。然而，如密封圈51a、51b与橡胶衬垫52一旦老化变劣，则由于定子机座1内部的氢气有3-5个大气压的相当高的压力，将从绝缘瓷管43与法兰44的胴体44a、44b之间向分相式母线的内部漏过来。为此，在分相式母线内部距绝缘引线导管4尽可能近的位置上设置隔板13和封断绝缘衬套15，以密封地隔断金属外套12a的内部空间和金属外套12b的内部空间。结果，漏出的氢气被容留在由接合器21、伸缩套22和金属外套12a组成的内部小空间中，并从接合器21的放气孔21a放到大气中，避免了大规模爆炸的危险。还有，外部空气不会直接进入金属外套12b的内部空间中。

已有的发电机用引线绝缘套管的构成已如上述，因此若密封圈51a、51b和橡胶衬垫52一经老化变劣，则定子机座1的内部氢气就从法兰44的胴体44a、44b与绝缘瓷管43之间漏向分相式母线的内部。为此，用隔板13、封断绝缘衬套15将金属外套12a的内部空间与金属外套12b的内部空间密封隔离开来，使漏出到由接合器21、伸缩套22和金属外套12a所组成的内部空间的氢气从接合器21的放气孔21a放到大气中。然而，外部受污染的空气通过这个放气孔21a流入，并污损支撑绝缘子14a、14b和封断绝缘衬套15的表面，降低了其绝缘性能。因此必须对它们进行清洗。维护检修要花费很多的劳力与时间。此外，还由于在发电机近旁因受配置上的限制，通常分相式母线必须要设置弯曲的部分，所以将封断绝缘衬套15配置在绝缘引线导管4的近处，在空间上一般是困难的。一旦配置了封断绝缘衬套15，分相式母线就因此变长，配置的空间变大。这些都是应该解决的课题。

还要解决的课题有，从接合器21的放气孔21a向大气中排放并扩散的氢气，其浓度低，不易被检出，而且，如持续地向大气中排放，则氢气的漏失量也大。

本发明能解决上述的课题，其第1个目的是为获得一种不需要对分相式母线维护检修、缩小其配置空间的发电机绝缘引线导管。

本发明的第2个目的是为获得一种不需要对分相式母线维护检修，缩小其配置空间之外，还能比检测漏出并扩散到大气中氢气更为简单而可靠地检测漏出氢气的方法的发电机用绝缘引线导管。

本发明的第3个目的是为获得一种不需要对分相式母线维护检修、缩小其配置空间之外，还能简单可靠地检测漏出的氢气，使氢气不漏失的发电机用绝缘引线导管。

有关本发明的发电机用绝缘引线导管，是用于直接连接于氢气冷却式发电机充有既定压力的氢气的定子机座的引线盒与封闭式母线的接续部分，是对接续于发电机定子线圈的引出线与封闭式母线的导体进行导电接续的组件。它具备有，由在引线盒开口部气密地装配的凸缘和延伸于该凸缘两侧的薄壁圆筒形胴体所组成的法兰；与在其外周面上沿轴方向上设置了多个同心槽的圆筒状绝缘瓷管。上述绝缘引线导管中，在多个槽的几个中嵌有密封圈，而余下的槽中嵌有橡胶衬垫，而且将绝缘瓷管插入胴体中达一半左右，使胴体扣压在密封圈与橡胶衬垫上，再对胴体通过塑性变形的挤压加工，夹紧密封圈与橡胶衬垫，进而在这一压紧加工部分上绕上捆扎线，通过橡胶衬垫以法兰支持绝缘瓷管，同时，通过密封圈使绝缘瓷管与胴体之间对氢气要做到密封，其特征在于，在法兰上设置了将从密封圈漏出的氢气导向法兰外部的大气中的小孔。

而且，在与前述相同的发电机用绝缘引线导管中设置气体传感器，使得由小孔放出的氢气通过检测氢气的气体传感器后再放出到大气中。

再者，在与前述相同的发电机用绝缘引线导管中，还可具备有：连通小孔与定子机座，并将由小孔放出的氢气返还到定子机座的氢气返还通路；设置于氢气返还通路途中，且检出由小孔放出的氢气的气体传感器；与设置于氢气返还通路途中的气体传感器之后，且对由气体传感器放出的氢气进行加压并返还定子机座的气体循环器。

对于通过如上那样构成的本发明的发电机用绝缘引线导管，设置于法兰上的小孔将由密封圈漏出的氢气引导到法兰的外部大气中，不让它漏向封闭式母线的内部。

而且，气体传感器检测从密封圈漏出且通过小孔放出的全部氢气。

再者，气体传感器检测从密封圈漏出且通过小孔放出的全部氢气，气体循环器对从气体传感器放出的氢气加压并返还到定子机座中。

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

图1是表示实施例1的发电机与分相式母线的接续部分的概念图。

图2是表示图1的绝缘引线导管的剖面图。

图3是表示图2中A部的详细剖面图。

图4是表示实施例2的绝缘引线导管的剖面图。

图5是表示实施例3的绝缘引线导管的剖面图。

图6是表示已有的发电机与分相式母线的接续部分的概念图。

图7是表示图6的绝缘引线导管的剖面图。

图8是表示图7A部分的详细剖面图。

实施例1

根据附图1说明本发明的实施例1。图1是表示实施例1的氢气冷却式发电机与分相式母线的接续部分的概念图，图2是表示图1的绝缘引线导管的剖面图，图3是表示图2中A部分的详细剖面图。在图1中，1-3、11、14a、14b、14c、20、22均已在图6中说明过。104为装配在引线盒2开口部的绝缘引线导管，其一端接引出线3，另一端接软导体20。112是包覆导体11的非磁性金属外套，接地电位。121为装配在引线盒2上的接合器。图2中，41-43、45-49已在图7中说明过。144为安装在绝缘瓷管43上的法兰，144d为法兰144上开设的小孔。再者，在图3中，51a、51b、52、53a、53b、53c均在图8中说明过。144a、144b都是构成法兰144的一部分的薄壁圆筒状的胴体，144c为构成法兰144的一部分的凸缘。

实施例1的构成已如上述，分相式母线分别由独立的非磁性的金属外套所包覆，各自分离配置，而金属外套122为连续接续结构。由于不需要图6的隔板13和封断绝缘衬套15，因此不设置。直接连接于定子机座上的引线盒2，其开口部装配了绝缘引线导管104和接合器121，与发电机定子线圈相接的引出线3接在绝缘引线导管104的上盖导体45上。分相式母线的金属外套112与接合器121用伸缩外套22联接在一起。绝缘引线导管104的下盖导体46与分相式母线的导体11用软导体20相连接，以吸收由热引起的膨胀、收缩和机械振动。

绝缘引线导管104将法兰144的胴体144a、144b做成薄壁，位于绝缘瓷管43外周面上的同心槽内嵌有密封圈51a、51b和橡胶衬垫52，在它上面插入法兰胴体144a、144b，施加使胴体144a、144b塑性变形的挤压加工(轧制配合加工)，在这挤压加工部分上缠绕捆扎线53a、53b、53c，通过橡胶衬垫52以法兰144将绝缘瓷管43保持住，同时通过密封圈51a、51b使绝缘瓷管43与胴体144a之间密封。并且，绝缘瓷管43与上盖导体45之间、绝缘导体43与下盖导体46之间分别用垫圈48、垫圈49密封，在法兰144的凸缘144c与引线盒2及接合器21之间，虽在图中未示出，但分别填入衬垫加以密封。充填于定子机座1的内部的氢气从上盖导体45流向内导体41之中，通过内导体41与外导体42之间，从上盖导体45流出，从而对内导体41与外导体42进行冷却。然而由于在构造上已决定了氢气进不到外导体42与绝缘瓷管43之间的空间，所以绝缘瓷管43与下盖导体46之间的垫圈49即使年久老化，性能变劣，氢气也不会漏出去。一旦密封圈51a、51b年久老化，定子机座1内部氢气就从绝缘瓷管43与法兰144的胴体144a之间漏出来，然而由于法兰144的凸缘144c上设置了从其内侧通向外部大气中的小孔144d，因此，该漏出的氢气被放出到大气中。橡胶衬垫52即便年久老化，也不会从绝缘瓷管43与法兰144的胴体144b之间漏向分相式母线的内部。据此，分相式母线内部不设图6的隔板13和封断绝缘衬套15，能避免爆炸的危险。本实施例1中，由接合器121、伸缩外套22、金属外套112组成的内部空间被密封，外部空气流不进去，支撑绝缘子14a、14b、14c的表面不会被污损，因此不需维护检修。而且，由于不需要设置图6的封断绝缘衬套15，分相式母线的配置容易，配置空间变小。

在实施例1中，虽然绝缘引线导管104是由氢气的强制通风对内部导体41与外部导体42进行冷却的，但不以此为限，也可以是密封两端并对内导体进行自然冷却，还可以密封两端并对内导体进行水冷却。若绝缘瓷管法兰的支撑和密封结构相同，则能适用本发明。而且，在实施例1中，虽然对分相式母线作了说明，但如封闭式母线，则不论是相分割形母线或相非分割形母线都行。

实施例2

图4是表示实施例2的绝缘引线导管的剖面图，图中的2、41-43、45-49、121、144、144d均在实施例1中说明过。191是检测氢气的气体传感器，一经检出就发出报警信号；195是连接小孔144d和气体传感器191的导管；204是装配在引线盒2开口部上的绝缘引线导管。实施例2是在实施例1的绝缘引线导管104上设置了气体传感器191与导管195而成的，关于绝缘引线导管104的说明这里从略。由于图3的密封圈51a、51b年久老化，从绝缘瓷管43与法兰144的胴体144a之间漏出的氢气，从小孔144d经导管195通到气体传感器191上。因为气体传感器191检测来自小孔144d的全部氢气，所以比检测自小孔144d放出、扩散到大气中的氢气的气体浓度更高，检测更简单、可靠。而且，氢气一有漏出，由于气体传感器191报警，能立即察觉。

实施例3

图5是表示实施例3的绝缘引线导管的剖面图，图中的2、41-43、45-49、121 144、144d均在实施例1中说明过，再有，191、195在实施例2中说明过。192是对气体传感器191放出的氢气进行加压的气体循环器，它由泵与止回阀所组成。196为连接气体传感器191与气体循环器192的导管，197为连接气体循环器192与引线盒2的导管。实施例3是在实施例1的绝缘引线导管104上设置了气体传感器191、气体循环器192、氢气返还通路上的导管195、196、197而成的。由于图3的密封圈51a、51b的老化变劣而从绝缘瓷管43与法兰144的胴体部144a之间漏出的氢气，从小孔144d经由导管195，通到气体传感器191上。气体传感器191放出的氢气，经由导管196被通到气体循环器192，加压以后经由导管197，返回到连接于定子机座1(参看图1)的引线盒2。从小孔144d出来的氢气全由气体传感器所检测，因此检测简单、可靠。气体传感器191放出的氢气经过加压，全部返回到引线盒2，因此氢气没有漏失。

按照以上说明那样的本发明，是一种用于直接连接于氢气冷却式发电机充有既定压力氢气的定子机座的引线盒与封闭式母线的接续部分并对接续于发电机定子线圈的引出线与封闭式母线的导体作导电接续的绝缘引线导管，它具备有，由在引线盒开口部气密地装配的凸缘和延伸于该凸缘两侧的薄壁圆筒形胴体所组成的法兰，和在外周面上沿轴方向上设置了多个同心槽的绝缘瓷管。在这种发电机用绝缘引线导管中，在多个槽的几个中嵌有密封圈，余下的槽中嵌有橡胶衬垫，而且将绝缘瓷管插入胴体中达一半左右，使胴体扣压在密封圈与橡胶衬垫上，再对胴体通过塑性变形的挤压加工，夹紧密封圈与橡胶衬垫，进而在这一压紧加工部分上绕上捆扎线，通过橡胶衬垫以法兰支持绝缘瓷管，同时，通过密封圈使绝缘瓷管与胴体之间对氢气要做到密封，其特征在于，在法兰上设置了将从密封圈漏出的氢气导向法兰外部的大气中的小孔，所以能够完全密闭封闭形母线，同时，不需要在绝缘引线导管的近处隔离其内部空间，不需对封闭形母线作维护检修，且其配置空间亦变小。

而且，在与上述相同的发电机用绝缘引线导管中，设置有气体传感器，使得由小孔放出的氢气通过检测氢气的该气体传感器后再放到大气中，因此不需要对封闭形母线作维护检修，其配置空间变小，还能简单、可靠地检测漏出的氢气。

再有，在与前述相同的发电机用绝缘引线导管中，具备有：连通小孔与定子机座，并将由小孔放出的氢气返还到定子机座的氢气返还通路；设置于氢气返还通路途中，且检测由小孔放出的氢气的气体传感器；和设置于氢气返还通路途中的气体传感器之后，且对由气体传感器放出的氢气进行加压并返还定子机座的气体循环路。因此，不需要对封闭形母线作维护检修，其配置空间变小，还能简单、可靠地检出漏出的氢气，不会漏失氢气。

Claims (3)

1．一种发电机用绝缘引线导管，是用于直接连接于氢气冷却式发电机充有既定压力氢气的定子机座的引线盒与封闭式母线的接续部分，对接续于所述发电机定子线圈的引出线与封闭式母线的导体作导电接续的组件；它具备有，由气密地装配于上述引线盒开口部的凸缘和在该凸缘两侧伸出的薄壁圆筒形胴体所组成的法兰；和其外周面上沿轴向设有多个同心槽的圆筒形绝缘瓷管，在上述绝缘引线导管中，在上述多个槽的若干槽中嵌入密封圈，且在上述多个槽的余下的槽中嵌入橡胶衬垫，将上述绝缘瓷管的中段插进所述的胴体中，并压在所述密封圈及所述橡胶衬垫上，再通过使所述胴体塑性变形的挤压加工，夹紧所述的密封圈及所述的橡胶衬垫，进而在该挤压加工部分上缠上捆扎线，既通过上述橡胶衬垫以法兰保持住所述绝缘瓷管，又通过所述密封圈使所述绝缘瓷管与所述胴体之间对上述的氢气达到密封，其特征在于，在上述的法兰上设有将从上述密封圈部分泄漏的氢气引导到上述法兰的外部大气中的小孔。

2．如权利要求1中所记载的发电机用绝缘引线导管，其特征在于，可设有气体传感器，使得从小孔放出的氢气通过检测氢气的该气体传感器后再放出到大气中。

3．如权利要求1中所记载的发电机用绝缘引线导管，其特征在于，可备有：连通小孔与定子机座并将由该小孔放出的氢气返还到该定子机座的氢气返还通路；设于所述氢气返还通路途中并检测从小孔放出的所述氢气的气体传感器；以及设于所述氢气返还通路途中的气体传感器之后，对从上述气体传感器放出的氢气进行加压并返还该定子机座的气体循环器。

Images