DE1056722B

DE1056722B - Overvoltage-proof winding insulation for electrical high-voltage machines

Info

Publication number: DE1056722B
Application number: DES45794A
Authority: DE
Inventors: Carl Reimer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1955-09-29
Filing date: 1955-09-29
Publication date: 1959-05-06

Description

Überspannungsfeste Wicklungsisolation für elektrische Hochspännungsmaschinen Das Problem einer ausreichenden Sicherheit der Wicklungen von Hochspannungsmaschinen gegen auftretende Überspannungswellen ist noch nicht vollständig gelöst. Im wesentlichen ist dies wohl darauf zurückzuführen, daß von den verschiedenen Autoren für den Wellenwiderstand der Wicklung Werte =zwischen 100 und 1000 Ohm angegeben werden bzw. bereits ausgeführte Maschinen stark voneinander abweichende Wellenwiderstände besitzen. Aus diesem Grunde sind auch die Ansichten über die erforderliche Überspannungssicherheit einer Wicklung für Hochspannungsmaschinen nicht einheitlich. Sobäld man .aber daran denkt, Maschinen ohne vorgeschalteten Transformator zu betreiben, werden sie den Gewitterüberspannungen ausgesetzt, die erheblich höher liegen als die der Schaltspannung. Damit wird eine wesentlich höhere Überspannungssicherheit dieser Wicklungen als bisher erforderlich.Surge-proof winding insulation for electrical high-voltage machines The problem of adequate safety of the windings of high-voltage machines against occurring surge waves has not yet been fully resolved. Essentially this is probably due to the fact that by the various authors for the wave resistance of the winding values = between 100 and 1000 ohms are given or have already been carried out Machines have widely differing wave resistances. For this reason are also the views of the required overvoltage protection of a winding not uniform for high-voltage machines. As soon as you think about it, machines Operating without an upstream transformer, they will avoid thunderstorm overvoltages that are significantly higher than that of the switching voltage. This becomes a significantly higher overvoltage protection of these windings than previously required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine überspannungsfeste Wicklungsisolation für elektrische Hochspannungsmaschinen zu schaffen, deren Windungsstoßspannungsfestigkeit mindestens 15 kV und deren Spulenstoßspannungsfestigkeit mindestens 100 kV beträgt, deren Überspannungsfestigkeit also weit über die für die üblichen Hochspannungsmaschinen bis zu 10 kV bisher gestellten Forderungen hinausgeht.The invention is based on the object of an overvoltage-proof To create winding insulation for electrical high-voltage machines, whose winding impulse withstand voltage at least 15 kV and whose coil impulse withstand voltage is at least 100 kV, their overvoltage resistance thus far above that for conventional high-voltage machines up to 10 kV previously made demands.

Erfindungsgemäß besteht die Leiterisolation aus einer Lackschicht aus siliconmodifizierten Lacken, z. B. Siliconalkydharzlack oder Siliconpolyesteramydharzlack, und einer höchstens dreilagigen, umsponnenen, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bedekkung und die Spulenisolation aus aufgewickelten, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bändern und/oder Bahnen aus Mikafolium, Glasseidenglimmer od. dgl.According to the invention, the conductor insulation consists of a layer of lacquer from silicone-modified paints, e.g. B. silicone alkyd resin varnish or silicone polyester amyd resin varnish, and one at most three-ply, braided, soaked with asphalt or synthetic resin Covering and the coil insulation made of wound, with asphalt or synthetic resin soaked tapes and / or strips of micafolium, glass silk mica or the like.

Das Umspinnen von blanken oder schon lackierten Drähten mit einer Bedeckung, die selbst noch imprägniert wird, ist bekannt. Die Bedeckung besteht dabei aber aus Kunstseide, Baumwolle, Papier, Glasseide oder Asbest. Selbst wenn die Lackdrähte mit Asbest bedeckt sind, beträgt ihre Spannungsfestigkeit nur einen geringen Bruchteil der Spannungsfestigkeit eines Lackdrahtes, der eine Bedeckung hat, die mit Asphalt oder Kunstharz getränkt ist.Spinning bare or already lacquered wires with a Covering that is itself still impregnated is known. The covering exists but made of rayon, cotton, paper, glass silk or asbestos. Even if the enamelled wires are covered with asbestos, their dielectric strength is only one small fraction of the dielectric strength of an enamelled wire covering a covering that is soaked with asphalt or synthetic resin.

Die Bedeckung kann gemäß der Erfindung aus einer über die Leiterisolation gewickelten mehrlagigen Papierbedeckung bestehen, wobei für die äußere Lage Papier, auch Faserstoff, verwendet werden. kann. An Stelle der mehrlagigen Papierbedeckung kann über die Lackschicht auch eine Glasseidenbespinnung oder Glimmerband oder Lackglas-Seidenband in mehreren Lagen gewickelt werden. Die Lackschicht, deren Dicke nicht unter 0,04 mm liegen soll, besteht aus siliconmodifizierten Lacken, z. B. Siliconalkydharz- oder Siliconpolyesteramydharzlacken. Die Umspinnungswerkstoffe für die äußere Umhüllung der Leiter müssen gut mit Asphalt oder Kunstharz getränkt sein.According to the invention, the covering can consist of one over the conductor insulation wrapped multi-ply paper cover, whereby for the outer ply paper, fiber can also be used. can. Instead of the multi-layer paper covering A glass silk covering or mica tape or lacquer glass silk tape can also be used over the lacquer layer be wrapped in several layers. The layer of varnish, the thickness of which is not less than 0.04 mm should be, consists of silicone-modified paints, z. B. silicone alkyd resin or silicone polyester amide resin varnishes. The wrapping materials for the outer covering the ladder must be well soaked with asphalt or synthetic resin.

Die äußere Isolierhülle der Wicklung besteht aus Mikafolium, Glimmer-Glasseide oder ähnlichen Stoffen. Das Mikafolium wird in Bandform als Handwickel aufgebracht, wobei als Bindemittel Schellack, Asphalt oder Kunstharz verwendet wird. Es kann aber auch in Form von Bahnen aufgebracht und die Wicklung damit umbügelt werden. Die Wicklung und die äußere Isolierhülle werden mit Asphalt oder aushärtbarem oder polymerisierbarem, dünnflüssigem Kunstharz unter Vakuum getränkt, so daß keine nennenswerten Hohlräume übrigbleiben. Die Verbindungsstellen der Wicklungen mit den Schaltleitungen und den Herausführungen sind mit Isolierbändern und geeigneten isolierenden Bindemitteln elektrisch so abgedichtet, daß bei auftretenden Stoßspannungswellen kein Durchbruch auftritt. Die Zuleitungen zu den Wicklungen werden mit voller Isolierung durch isolierende Durchführungen in der Gehäusewand der Maschine geführt und außerhalb der Maschine angeschlossen. Die blanken Teile des Anschlusses können zur Erhöhung der Stoßspannungsfestigkeit noch in eine isolierende, selbsthärtende Polyestermasse oder in ein Gießharz eingebettet sein.The outer insulation of the winding consists of micafolium, mica-glass fiber or similar substances. The micafolium is applied in tape form as a hand wrap, shellac, asphalt or synthetic resin is used as the binding agent. It can but also applied in the form of strips and ironed around the winding with it. The winding and the outer insulation are made of asphalt or hardenable or polymerizable, low-viscosity synthetic resin impregnated under vacuum, so that no noteworthy Voids remain. The connection points of the windings with the switching lines and the lead-outs are covered with insulating tape and suitable insulating binders electrically sealed in such a way that no breakdown occurs in the event of surge voltage waves occurs. The leads to the windings are made with full insulation by insulating Feedthroughs in the machine housing wall and outside the machine connected. The bare parts of the connection can increase the surge voltage resistance embedded in an insulating, self-curing polyester compound or in a casting resin be.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt eine fünflagige überspannungssichere Hochspannungsspule, die zum Teil aufgeschnitten ist. Auf den Leiter 1 ist eine Schicht 2 aus si,liconmodifizierten Lacken aufgebracht. Der lackierte Leiter ist mit einer aus den beiden Lagen 3 und 4 bestehenden Bandumspinnung bedeckt, die aus Papier oder Lackglas-Glimmerband bestehen kann. Auf die Bandumspinnung ist als dritte Läge - ein Faserstoff 5 einlagig aufgesponnen. Zwischen den enzelnen Lagen ist eine Zwischenlage 6 aus Lackleinenband, Lackglas-Seidenband, Glimmerband, Folie od. dgl. Z-förmig eingelegt. Die Hohlräume 7 zwischen den Zwischenlaken und den isolierten Leitern sind durch Tränken mit Asphalt oder Kunstharz ausgefüllt. Die fünf Lägen sind von einer äußeren Isolierhülle 8 umgeben, die aus Mikafolium oder Glimmerband oder Glasseiden-Glimmerband oder Asbestfolien-Glimmerband bzw. -bahnen bestehen kann und die ebenfalls mit Asphalt oder mit aushärtbarem oder polymerisierbarem, dünnflüssigem Kunstharz unter Vakuum getränkt ist.An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows a five-layer surge-proof high-voltage coil, some of which is cut open. On the conductor 1 is a layer 2 made of silicon-modified silicon Paints applied. The coated conductor is with one of the two layers 3 and 4 existing tape wrapping, which are made of paper or lacquered glass mica tape can. The third layer on the tape wrapping is a fiber material 5 spun on in one layer. An intermediate layer 6 is made between the individual layers Lacquer linen tape, lacquer glass silk tape, mica tape, foil or the like inserted in a Z-shape. The cavities 7 between the intermediate sheets and the insulated conductors are through Soaking filled with asphalt or synthetic resin. The five layers are of an outer one Surrounding insulating sleeve 8, made of micafolium or mica tape or glass silk mica tape or asbestos foil-mica tape or sheets and also with asphalt or with curable or polymerizable, low-viscosity synthetic resin under vacuum is soaked.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Surge-proof winding insulation for electrical high-voltage machines with a winding impulse withstand voltage of at least 15 kV and a coil impulse withstand voltage of at least 100 kV. B. Siliconalkydharzlack or Siliconpolyesteramydharzlack, and a maximum of three-layer, braided, soaked with asphalt or synthetic resin and the coil insulation from wound, soaked with asphalt or synthetic resin tapes and / or sheets of micafolium, glass silk mica or the like.

2. Winding insulation according to Claim 1, characterized in that the multiple covering of the enamelled wire is made of paper.

3. winding insulation according to claim 1, characterized characterized in that the multiple covering of the enamelled wire made of braided fiberglass or mica tape or lacquer glass silk tape.

4. winding insulation according to claim 1, characterized in that the leads for the winding with full insulation carried out through insulating bushings in the housing wall of the machine and the bare parts of the connection are embedded in an insulating self-curing polyester compound or in a casting resin. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 271686, 758 876, 886 630, 911 041; Swiss patents No. 152 367, 296448, 305 535; U.S. Patent No. 2,320,866; ETZ, 1950, pp. 527 to 530; E & M, 1950, p. 152; Der Elektrotechniker, 1952, p. 99/100; ETZ-A, 1953, p. I2.