DE1463783C3 - Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen elektrischer Maschinen - Google Patents
Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen elektrischer MaschinenInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/40—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Description
Bei den Statorwicklungen rotierender Hochspannungsmaschinen
ist man stets bestrebt, die Spannungsfestigkeit am Nutaustritt längs der Isolationsoberfläche
zu verbessern, wobei meistens versucht wird, eine geradlinige Spannungsverteilung zu erreichen.
Zu diesem Zweck sind bereits eine ganze Anzahl verschiedenartiger Anordnungen bekannt
Beispielsweise werden in die Isolation der Leiter leitende oder halbleitende Beläge eingewickelt, ähich wie
dies bei Kondensator-Durchführungen bekannt ist, oder am Nutaustritt wird eine trompetenförmige Elektrode
angeordnet, um den Spannungsgradienten zu verbessern.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß in der Isolationshülse der Leiterbündel, die eventuell noch
durch eine zusätzliche Isolation verstärkt ist, eine vorgeschobene Spannungselektrode eingeschoben wird.
Die Oberfläche wird dadurch entlastet, aber am Ende dieser vorgeschobenen Elektrode bildet sich ein starkes
Feld, so daß im Bereich der hohen Feldkonzentration eine gute, luftfreie Isolation notwendig ist.
Es ist auch bekannt, auf der Oberfläche der Leiterisolation ein bis mehrere Anstriche mit verschiedenen
halbleitenden Lacken in Stufen anzubringen. Diese Anstriche enthalten meistens Siliziumkarbid, um einen von
der angelegten Spannung abhängigen Widerstand zu erhalten. Wenn verschiedene Anstriche in Stufen vorgesehen
werden, muß deren Widerstand mit größerer Entfernung vom Nutaustritt zunehmen. Am Übergang
von einer Stufe zur anderen ist aber eine Überlappung der Anstriche unerläßlich, damit der elektrische Kontakt
gesichert ist Die Überlappungsstellen haben dann einen zu geringen Widerstand im Vergleich zu den benachbarten
Stufen, und es entsteht somit eine unregelmäßige Abstufung, so daß die angestrebte lineare
Spannungsverteilung nicht erreicht werden kann.
Wenn nur ein Anstrich am Spulenkopf anschließend an den üblichen Anstrich im Nutteil verwendet wird,
sind alle Übergänge bis auf einen beseitigt. Dieser Anstrich mit seinem spannungsabhängigen Widerstand
macht mehrere Anstriche überflüssig, weil sich ja der Widerstand längs der Oberfläche bei geeigneter Zusammensetzung
selber richtig entsprechend der Spannungsbeanspruchung einstellt. Der Widerstand muß
aber nicht nur bezüglich einer optimalen Spannungsverteilung bis zu den zur Fabrikationskontrolle der
Wicklungsisolation notwendigen Prüfspannungen eingestellt werden, sondern es müssen auch die Verhältnisse
in der Phasentrennung zwischen den Spulenköpfen berücksichtigt werden. Die Folge davon ist, daß der
Widerstand an der höchst beanspruchten Stelle, die ja gerade anschliessend an den Nutenglimmschutz liegj,
für die auftretenden Beanspruchungen zu hoch festgesetzt werden muß. Dadurch erfolgt der Abbau zu
schnell und hohe Gradienten auf der Oberfläche mit Längsentladungen sind unvermeidlich.
Aus der DT-AS 1 079 182 ist eine Anordnung zweier
Glimmschutzschichten übereinander bekannt Die beiden Schichten bestehen aus Halbleitermaterial unterschiedlicher
Körnung, womit ein unterschiedliches Widerstandverhalten bei stationär und transienter
Spannung bezweckt wird. Als Träger für die äußere Halbleiterschicht dient ein Glasseidenband, welches
mittels eines Leitlackes befestigt wird, der die Maschen des Bandes durchdringt und eine Leitfähigkeit sowohl
in Oberflächenrichtung als auch eine quer zum Band bewirkt Wesentliche Abweichungen in den Potentialen
übereinanderliegender Stellen der beiden Schichten sind somit nicht möglich und diese letzteren wirken bezüglich
einer Potentialbeeinflussung wie eine einzige Steuerschicht
Der Zweck der Erfindung ist nunmehr, bei einer Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen
elektrischer Maschinen, bei welcher der innerhalb der Nut auf der Leiterisolation aufgebrachte
Glimmschutzbelag sich an einen, außerhalb der Nut auf der Leiterisolation aufgebrachten Glimmschutzbelag
anschließt, eine möglichst geradlinige Spannungsverteilung zu erreichen. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch
erreicht, daß an der Übergangsstelle der beiden Glimmschutzbeläge eine Isolierhülse vorgesehen ist,
die außen einen Glimmschutzbelag aufweist, der mit den anderen beiden Glimmschutzbelägen elektrisch
verbunden ist
An Hand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert und zwar zeigt die Figur
einen Teil einer Statorwicklung im Längsschnitt
In der Figur bedeutet 1 ein Leiterbündel der Statorwicklung und 2 die Isolation des Leiterbündels. Auf
dem Nutteil der Wicklung, d.h. im Statoreisen 3, ist jede Leiterisolation 2 mit einem halbleitenden Belag
bzw. Anstrich 4 versehen, und kurz außerhalb der Nut schließt sich dieser Belag an einen weiteren, auf dem
Wickelkopfteil des Leiterbündels aufgebrachten halbleitenden Anstrich 5 an, wobei an der Übergangsstelle
6 der beiden Anstriche eine gewisse Überlappung stattfindet,
um einen guten elektrischen Kontakt zu erhal-
ten. Um Längsentladungen zu vermeiden, ist an der Übergangsstelle 6 eine Isolierhülse 7 vorgesehen, die
auf der Aussenseite ebenfalls einen Halbleitenden Anstrich bzw. Belag 8 aufweist.
Für die halbleitenden Beläge 5 und 8 wird ein Anstrich mit spannungsabhängigem Verhalten verwendet,
z. B. einen der Siliziumkarbid enthält. Die Isolierhülse 7 kann entweder direkt auf den halbleitenden Belägen 4,
5 aufgeklebt werden, oder innen mit einem halbleitenden Anstrich versehen werden, der mit den halbleitenden
Anstrichen 4, 5 auf der Wicklungsisolation 2 einen guten Kontakt herstellt.
Die Hülse 7 kann aus einzelnen Isolationslagen oder aus glimmerhaltigen gewickelten Isolationsbändern
hergestellt werden, die mit einem polymerisierbaren oder plastisch bleibenden Kunstharz verklebt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Glimmschutzanordnung, wo die durch eine Isolierhülse voneinander getrennten
Steuerbeläge aus einem einheitlichen Halbleitermaterial bestehen und von unterschiedlicher Länge sind,
herrschen an übereinanderliegenden Stellen unterschiedliche Potentiale. Je größer diese Abweichungen,
desto stärker die kapazitiven Verschiebungsströme, die zwischen ihnen auftreten und auf eine Angleichung der
Potentiale gerichtet sind. Durch diese Kopplung wird somit das Auftreten zu großer Potentialunterschiede
zwischen den Steuerbelägen verhindert. Die unterschiedlich wirksame Länge der elektrisch parallelgeschalteten
Steuerschichten wird durch eine unterschiedliche Länge bis zum Anschluß an das Bezugspotential
erreicht, wobei der gutleitende Nutenglimmschutz noch über die Nutlänge bis in den Bügel hinein
vorgezogen und erst ab dort mit dem inneren Steuerbelag überdeckt wird, hingegen steht der äußere Belag
auf der Isolierhülse unmittelbar am Nutaustritt mit dem Nutbelag in Verbindung.
Außer der Unterdrückung plötzlicher Potentialänderungen ergibt sich noch der Vorteil, daß die Überlappungsstelle
von Nut- und Bügelbelag dicht von einem Isoliermaterial viel höhere elektrischer Festigkeit als
Luft überdeckt wird, wodurch auch grundsätzlich höhere elektrische Beanspruchungen in Schichtrichtung der
Beläge zulässig sind, ohne daß sich elektrische Entladungen im Bereich dieser Stelle ausbilden können.
Um Entladungen zwischen den Wickelköpfen zweier verschiedenrr Phasen zu vermeiden, ist es noch von
Vorteil, wenn bei der beschriebenen Glimmschutzanordnung der Spalt zwischen den isolierten Spulenschenkeln
mindestens teilweise mit einer halbleitenden Masse ausgefüllt wird. Zu diesem Zweck wird eine Kittmasse
verwendet, die ein halbleitendes Material, beispielsweise Siliziumkarbid, enthält und sich leicht in den
Spalt zwischen den Spulenschenkeln einbringen läßt und an der vorgesehenen Stelle gut haften bleibt. Ein
Teil des Kittes kann auch durch einen halbleitenden Silikongummi ersetzt werden.
Diese zusätzliche Maßnahme ist besonders bei Statorwicklungen mit direkt gekühlten Leitern günstig, wo
das in den Spalten zwischen den Stäben sonst durchströmende Gas zur Kühlung nicht notwendig ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen elektrischer Maschinen, bei welcher
der innerhalb der Nut auf der Leiterisolation aufgebrachte Glimmschutzbelag sich an einen außerhalb
der Nut auf der Leiterisolation aufgebrachten Glimmschutzbelag anschließt, dadurch gekennzeichnet,
daß an der Übergangsstelle der beiden Glimmschutzbeläge eine Isolierhülse vorgesehen
ist, die außen einen Glimmschutzbelag aufweist, der mit den anderen beiden Glimmschutzbelägen
elektrisch verbunden ist
2. Glimmschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glimmschutzbeläge
aus einem halbleitenden Anstrich bestehen, der Siliziumkarbid enthält.
3. Glimmschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülse aus einzelnen
Isolationslagen besteht, die miteinander verklebt sind urifcf direkt auf den auf der Leiterisolation
vorgesehenen Glimmschutzbelägen aufgebracht sind.
4. Glimmschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierhülse auf der
Innenseite mit einem halbleitenden Anstrich versehen ist, der die Isolierhülse mit den auf der Leiterisolation
vorgesehenen Glimmschutzbelägen verbindet.
5. Glimmschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen den
isolierten Spulenschenkel zweier verschiedener Phasen der Wicklung mit einer halbleitenden Masse
ausgefüllt ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH520263A CH402144A (de) | 1963-04-25 | 1963-04-25 | Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen elektrischer Maschinen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE1463783A1 DE1463783A1 (de) | 1969-03-13 |
DE1463783B2 DE1463783B2 (de) | 1974-12-05 |
DE1463783C3 true DE1463783C3 (de) | 1975-07-10 |
Family
ID=4289639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19631463783 Expired DE1463783C3 (de) | 1963-04-25 | 1963-05-24 | Glimmschutzanordnung am Nutaustritt der Statorwicklungen elektrischer Maschinen |
Country Status (3)
Country | Link |
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CH (1) | CH402144A (de) |
DE (1) | DE1463783C3 (de) |
GB (1) | GB992219A (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5515935B2 (de) * | 1974-04-17 | 1980-04-26 | ||
US4207482A (en) * | 1978-11-14 | 1980-06-10 | Westinghouse Electric Corp. | Multilayered high voltage grading system for electrical conductors |
WO1993006646A1 (de) * | 1991-09-13 | 1993-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Imprägnierbare anordnung aus einem trägerkörper und wicklungselementen |
US6181042B1 (en) | 1998-05-30 | 2001-01-30 | General Electric Co. | Method for preventing corona surface damage in end windings of air-cooled motors and generators |
DE102013200499A1 (de) * | 2013-01-15 | 2014-07-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden eines Glimmschutzes |
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1963
- 1963-04-25 CH CH520263A patent/CH402144A/de unknown
- 1963-05-24 DE DE19631463783 patent/DE1463783C3/de not_active Expired
-
1964
- 1964-04-23 GB GB1681964A patent/GB992219A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB992219A (en) | 1965-05-19 |
CH402144A (de) | 1965-11-15 |
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