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Isolierhülse für Hochspannungswicklungen elektrischer Maschinen Für
die Isolierung der Hochspannungswicklung elektrischer Maschinen gegenüber dem Nuteisen
wird bekanntlich der in der Nut liegende Wicklungsstab mit einer Isolierhülse umgeben,
die bisher derart hergestellt wurde, daß eine Schellack-Mikafoliumbahn, bei der
also auf Papier unter Verwendung von Schellack als Klebemittel Glimmerplättchen
aufgeklebt sind, in einer entsprechend der zu isolierenden Spannung genügend großen
Anzahl von Lagen auf den Leiter gewickelt wurde, worauf dann in einer Bügel maschine
unter Anwendung von Druck und Wärme die Hülse zu einem starren Ganzen verfestigt
wurde. An Stelle von Schellack hat man neuerdings die Verwendung eines selbstaushärtenden
Kunstharzes (Epoxydharz oder Polyesterharz) als Bindemittel zwischen der Trägerfolie
und den Glimmerplättchen vorgeschlagen bzw. zur Anwendung gebracht. Die Schellackhülse
hat den Nachteil, daß sie bei langen Wicklungsstäben, also z. B. bei den Stäben
von Turbogeneratoren, nicht in der Lage ist, die Wärmedehnungen zwischen dem Cu-Stab
und dem Eisen der Maschine aufzunehmen, so daß besondere Gleiteinrichtungen zwischen
der Isolierhülse und dem Cu-Stab zwecks Ausgleich dieser Wärmedehnungen vorgesehen
werden müßten. Ähnliches gilt, wenn auch vielleicht nicht in derart großem Maße,
für Isolierhülsen, die unter Verwendung eines selbstaushärtenden Kunstharzes aufgebaut
sind.
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Eine günstigere Ausbildung der Isolierhülsen für die Hochspannungswicklungen
elektrischer Maschinen kann erreicht werden, wenn, wie an sich bekannt, die Isolierhülse
aus Trägerfolien aus Glasseide oder Papier unter Verwendung von Silikonisolierstoffen
und gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Glimmerplättchen aufgebaut wird.
Die Erfindung bezieht sich auf die weitere Verbesserung derartiger Isolierungen
und bestet darin, daß die mittleren Schichten der Leiter oder Stabisolierhülsen
aus Trägerfolien mit Silikonkautschukauftrag bestehen, während von den äußeren und
den inneren Isolierschichten der Hülse mindestens die einen aus einer Trägerfolie
mit Glimmerplättchen und mit Silikonkautschuk als Bindemittel bestehen. Die Isolierhülse
weist also auf der dem Wicklungskupfer benachbarten Seite und zweckmäßig auch auf
der dem Nuteisen der Maschine benachbarten Seite Schichten auf, die aus einer Glasseide-oder
Papierträgerfolie besteben, auf der einerseits Glimmerplättchen, andererseits Silikonkautschuk
aufgebracht ist, während bei den mittleren Isolierschichten ein derartiger Auftrag
von Glimmerplättchen auf die einzelnen Trägerfolien fehlt, diese vielmehr nur unter
Zwischenfügung von Silikonkautschuk aneinanderliegen. Infolge der Verwendung von
Silikonkautschuk weist die Isolierhülse eine derartige Elastizität auf, daß sie
ohne weiteres in der Lage ist, die relativen Verschiebungen des Nutkupfers gegenüber
dem Nuteisen bei Wärmedehnungen in sich aufzunehmen, so daß ein Gleitschutz zwischen
der Innenwand der Isolierhülse und dem Wicklungsstab nicht erforderlich ist. Andererseits
bewirken die Glimmereinlagen eine Verminderung der Kerbempfindlichkeit, wie sie
an sich dem Silikonkautschuk eigen ist; weiter bewirken sie an der Innen- oder Außenseite
oder den beiden genannten Seiten der Isolierhülse eine verstärkte Widerstandsfestigkeit
der Isolierhülse gegen Glimmentladungen.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der zeichnerischen Darstellung
näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt einen Wicklungsstab der Hochspannungswicklung
elektrischer Maschinen im Querschnitt, wobei sowohl der Stab selbst als auch die
ihn umgebende Isolierhülse dargestellt ist. 1 sind die Teilleiter des als Gitterstab
ausgebildeten Nutstabes. Um diesen Stab sind nun in einer entsprechend der zu isolierenden
Spannung genügend großen Anzahl von Lagen Trägerfolien aus Glasseide oder aus Papier
herumgewickelt, auf die die genannten Schichten aus Glimmerplättchen und aus Silikonkautschuk
aufgebracht sind. 2 soll dabei die einzelnen Lagen der Trägerfolien darstellen,
3 die auf die Trägerfolie aufgebrachten Glimmerplättchen und 4 den Auftrag von Silikonkautschuk
auf der Trägerfolie. Wie ersichtlich, sind auf der Innenseite der Isolierhülse auf
der Trägerfolie außer dem Silikonkautschuk noch Glimmerplättchen aufgebracht, ebenso
auf den dem Nuteisen benachbarten Lagen der Trägerfolie. Die mittleren Lagen der
Trägerfolie weisen hingegen nur einen Auftrag von Silikonkautschuk auf.
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Bei der Herstellung der Isolierhülse kann man derart vorgehen, daß
auf einer Bahn von Glasseide
oder Papier zunächst nicht ausvulkanisierter
und dementsprechend flüssiger Silikongummi z. B. durch Aufstreichen aufgebracht
wird und daß dann die Glimmerplättchen aufgelegt werden. Hierauf wird diese Bahn,
die in ihrer Breite der Länge des Nutleiters entsprechen kann, um den Nutstab in
einigen Lagen herumgewickelt, wodurch die mit Glimmerplättchen durchsetzte Innenzone
der Isolierhülse gebildet wird. Beim weiteren Aufwickeln der Trägerfolie werden
dann die Glimmerplättchen weggelassen und nur die mit nicht ausvulkanisiertem Silikongummi
eingestrichenen Lagen der Trägerfolie aufgewickelt. Wenn eine genügende Anzahl von
Lagen aufgewickelt ist, werden dann wiederum auf die Trägerfolie Glimmerplättchen
aufgelegt, die den äußeren Teil der Isolierhülse bilden. Nach Beendigung des Wickelvorganges
kommt die Isolierhülse mit dem Stab in eine Preßvorrichtung, in der der Silikonkautschuk
entweder bei Raumtemperatur oder unter Anwendung von Wärme ausvulkanisiert.
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Anstatt die Trägerfolie der Isolierhülse in breiter Bahn auf den Stab
aufzuwickeln, könnte man auch schmale Bänder dieser Trägerfolie mit einem entsprechenden
Auftrag von Silikonkautschuk und Glimmerplättchen um den Stab spiralig und in mehreren
Lagen aufwickeln. Eine derartige Anord. nung hat den Vorteil, daß man den ganzen
Stab einschließlich des Wickelkopfteiles einheitlich mit einer aus schmalen Bändern
aufgewickelten Isolierhülse versehen kann.
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Man kann auch so vorgehen, daß man den Stab im Nutteil mit den geschilderten
breiten Trägerfolienbahnen umwickelt, während im Wickelkopfteil schmale Trägerfolienbänder
spiralig aufgewickelt werden, wobei ihre Anzahl entsprechend der Verminderung der
Spannungsbeanspruchung im Wickelkopf geringer sein kann als im Nutteil des Wicklungsstabes.