DE1053090B - Verfahren zur Herstellung von aus Teilleitern zusammengesetzten Leiterstaeben fuer elektrische Hochspannungsmaschinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von aus Teilleitern zusammengesetzten Leiterstäben für elektrische Hochspannungsmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Isolierung von eine Anzahl Teilleiter enthaltenden Leiterstäben für elektrische Maschinen od. dgl. Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Generatoren, insbesondere solcher für höhere Spannungen. Bei .den üblichen Herstellungsverfahren wurden bisher die Generatorstäbe zuerst mit einer Teilleiterisolation zu einem festen Verband verbacken. Danach wurde erst die Hochspannungsisolation in einem weiteren Arbeitsgang aufgebracht. Dieses Herstellungsverfahren macht bei der Verwendung von Glimmerhülsen besondere Maßnahmen zur Vermeidung von Glimmentladungen notwendig, die zum Einbau von Innenglimmschutzeinlagen führen. Weiterhin sind dabei Schutzmaßnahmen gegen mechanische Beschädigungen durch thermische Dehnungskräfte erforderlich, so daß Gleithülsen od. dgl. gebraucht werden.
• Es sind auch schon Isolierungen für Generatorstäbe bekanntgeworden, bei denen ebenfalls zunächst die einzelnen Teilleiter für sich isoliert und verbacken und anschließend als Ganzes mit einer Isolation für höhere Spannungen versehen werden, indem trocken aufgewickelte Glimmerbänder mit einem härtbaren Harz unter Vakuum getränkt und dann ausgehärtet werden. Aber auch dieser Isolationsaufbau enthält eine Inhomnogenitä t zwischen Teilleiterverband und der Hochspannungsisolierung, welche nur durch gute Verklebung den hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen im Betrieb standhalten kann.
• Gegenstand der Erfindung ist ein wesentlich vorteilhafteres Verfahren zur Herstellung von aus Teilleitern zusammengesetzten Leiterstäben für elektrische Hochspannungsmaschinen mit durch eine Isolierung voneinander getrennten einzelnen Teilleitern und einer den gesamten Leiterstab umgebenden, für höhere Spannungen bemessenen Isolierhülse, welches sich dadurch auszeichnet, daß nach dem Umhüllen der Teilleiter mit einem tränkbaren, jedoch nicht getränkten und verbackenen Isoliermaterial der durch Umwickeln zusammengehaltene Teilleiterverband nach dem lagenweisen Aufwickeln der Hochspannungsisolation aus tränkbaren Folien, Bändern oder Bahnen in ein und demselben Arbeitsgang mit einem härtbaren Isoliermaterial, insbesondere Kunstharz, durchtränkt und ausgehärtet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat fertigungsmäßig eine wesentliche Vereinfachung der Leiterherstellung zur Folge. Darüber hinaus bietet es weiter den Vorzug. daß sowohl die Isolierstoffhülse wie die Teilleiterisolierungen vollkommen gleichmäßig von dem ausgehärteten Isoliermaterial durchsetzt sind. Infolgedessen ist ausgeschlossen, daß noch Zwischenräume und Lufteinschlüsse zwischen Hülse und den isolierten Teilleitern entstehen können. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist charakteristisch, daß nach dem Umhüllen der einzelnen Teilleiter mit einem tränkbaren, jedoch ungetränkten und nicht verbackenen Isoliermaterial zunächst der Teilleiterverband zusammengeheftet wird. Dieses Zusammenheften kann durch lokales oder sich über größere Längen er streckendes Umwickeln mit Isolierbändern erfolgen, die für das Tränkmittel durchlässig sind. Ein Zusammenheften der lose mit Isoliermaterial umwickelten Einzelteilleiter kann jedoch unter Umständen vorteilhafter durch aufgebrachte Manschetten aus einem Widerstandsmaterial, z. B. einer bekannten Kupfer-Mangan Aluminium-Legierung oder Chrom-Nickel-Eisen-Legierung mit Mangan- und Siliziumumsatz erfolgen. Unter Umständen können derartige Metallmanschetten oder Metallklammern auch zusätzlich zu Heftbandagen aus Isolierbändern Anwendung finden.
• Zur Herstellung der Hochspannungsisolation werden die so vorbereiteten Teilleiterstäbe mit tränkbaren Isolierbändern, z. B. Papierglimmer od. dgl., in ausreichender Lagenzahl umwickelt.
• Die Bänder können aus einem Trägermaterial, z. B. Papier oder Glasseide, mit aufgeklebtem oder zwischen zwei Trägerbahnen trocken eingelegtem Glimmer bestehen. An Stelle der Bänder kann das Isoliermaterial auch in breiten Bahnen aufgerollt und verarbeitet werden.
• Nach ausreichender Trocknung des mit Isolierbändern oder Bahnen umwickelten Gitterstabes wird der gesamte Verband, also Teilleiterisolierung und Hochspannungsisolation, mit einem härtbaren Harz getränkt. Die Trocknung des vorbereiteten Stabes und die Tränkung können unter Vakuum ausgeführt w-erden.
• Das Aushärten wird unter Erwärmung im Ofen oder in direkt beheizten Pressen vorgenommen, wobei durch Umwickeln mit Folie oder Bändern, die nicht im Tränkmittel weichen, das Herauslaufen des Harzes und das Ankleben an den Pressen verhindert wird. Trocknung, Tränkung und Härtung können auch in der Weise vorgenommen werden, daß der Gitterstab -wie bereits andernorts vorgeschlagen ist - mit einem evakuierbaren Schlauch umgeben und zur Erwärmung und Härtung mit diesem in Pressen gelegt wird. Die Erwärmung des Stabes kann auch durch Aufheizung des Leiterkupfers mit Strom erfolgen.
• Als Tränkmittel werden Stoffe verwendet, die im ausgehärteten Zustand genügend elastisch sind, um die bei Betriebserwärmung vorkommenden Dehnungskräfte ohne Bruch aufzunehmen. Die Wärmedehnung wird derjenigen des Kupfers möglichst angepaßt, um die thermischen Kräfte auch bei sehr langen Gitterstäben niedrig zu halten.
• Aus den frei bleibenden Schaltenden der Kupferleiter wird da Tränkmittel vor der Härtung herausgewaschen oder nachher durch geeignete Lösungsmittel entfernt oder mechanisch beseitigt.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachter schematischer Darstellung. Es handelt sich hier um einen isolierten Gitterstab in Schnittdarstellung, der aus einer Anzahl von Teilleitern besteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind acht Teilleiter vorhanden, die mit 1 bis 8 bezeichnet sind. Die Teilleiter sind mit einer an sich bekannten Mikafoliumisolierung, Glasseide oder anderen tränkbaren Abstandshaltern 9 voneinander getrennt. Durch Umbandeln des Gitterstabes mit Glasseide oder durch das Anbringen mehrerer Klammern aus schlecht leitendem Material 10 wird ein Auseinanderfallen des Teilleiterverbandes vermieden. Unmittelbar auf den so vorbereiteten Gitterstab werden Papierglimmerbänder 11 od. dgl. in entsprechender Lagenzahl aufgewickelt. Nach ausreichender Trocknung wird der ganze Stab, also Teilleiter einschließlich Hochspannungsisolation, unter Vakuum mit einem härtbaren Harz getränkt. Durch das gleichzeitige Tränken und anschließende Ausbacken in einem einzigen Arbeitsgang wird nicht nur die feste Verbackung der Teilleiter, sondern auch ein unmittelbarer Verband zwischen Gitterstab und Hochspannungsisolation dadurch erreicht, daß beide im gleichen Tränkmittel eingebettet sind. Die Verwendung thermoelastischer Stoffe schließt mechanische Beschädigungen durch Wärmedehnung aus. Die gemeinsame Einbettung in einem homogenen Tränk- und Bindemittel macht Innenglimmschutzanordnung überflüssig.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von aus Teilleitern zusammengesetzten Leiterstäben für elektrische Hochspannungsmaschinen, insbesondere Generatoren, bei denen die einzelnen Teilleiter durch eine Isolierung voneinander getrennt und der gesamte Leiterstab durch eine für höhere Spannungen bemessene Isolierhülse eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Umhüllen der Teilleiter mit einem tränkbaren, jedoch nicht getränkten und verbackenen Isoliermaterial der durch Umwickeln zusammengehaltene Teilleiterverband nach dem lagenweisen Aufwickeln der Hochspannungsisolation aus tränkbaren Folien, Bändern oder Bahnen in ein und demselben Arbeitsgang mit einem härtbaren Isoliermaterial, insbesondere Kunstharz, durchtränkt und ausgehärtet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Umwickeln des aus den mit Isoliermaterial umwickelten Leitern gebildeten Teilleiterverbandes Manschetten aus Widerstandsmaterial, z. B. aus einer bekannten Kupfer-Mangan-Aliuminnum-Legierung oder Chrom-Nickel-E.isen-Legierung mit Mangan- und Siliziumzusatz, verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 155 285, 350 249, 564 233, 815 499; USA.-Patentschriften Nr. 2 479 357, 2 -179 417, 2 561352, 2 707 204.