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.