DE19944664A1

DE19944664A1 - Glimmschutzanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19944664A1
Application number: DE1999144664
Authority: DE
Inventors: Thomas Partzsch; Wolfgang Golbig; Guenther Wieland
Original assignee: Von Roll Isola Winding Systems GmbH
Current assignee: Von Roll Isola Winding Systems GmbH
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-08-09
Also published as: WO2001022557A3; CA2351440A1; WO2001022557A2; BR0007157A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung rotierenden Hochspannungsmaschinen mit Runddrahtwicklung in Kombination mit einer Nutteilisolierung und ein Verfahren zur Herstellung der Glimmschutzanordnung. DOLLAR A Aufgabe ist es einen Endenglimmschutz und ein Verfahren zu dessen Herstellung für eine Ständerwicklung zu schaffen, die die insbesondere bei Prüfungen mit hohen Wechsel- und Stoßspannungen sowie im Betrieb bei Schaltvorgängen auftretenden elektrischen Beanspruchungen am Nutausgang sicher beherrscht. Der Kontakt zwischen Nutteil- und Endenglimmschutz soll verbessert und höhere Teilentladungseinsatzspannungen bewirkt werden. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung so ausgebildet, dass sowohl außerhalb des Ständerblechpaketes als auch innerhalb des Ständerblechpaketes leitendes und halbleitendes Glimmschutzmaterial angeordnet ist, wobei das halbleitende Material für den Endenglimmschutz aus flächenförmigen halbleitenden Glimmschutzmaterial besteht, welches in Streifenform geschnitten, beiderseits in Nuthöhe und ggf. auch am Nutgrund auf der Nutauskleidung angeordnet ist. Die Kontaktstelle zwischen leitendem und halbleitendem Glimmschutzmaterial befindet sich dabei innerhalb des Ständerblechpaketes. DOLLAR A Verfahrensgemäß sind die am leitenden Glimmschutzmaterial anzuordnenden halbleitenden Glimmschutzmaterialien nur partiell aufgeklebt. Anschließend wird die Wicklung in die Nuten durch die Nutöffnung eingeträufelt. ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung rotierenden Hochspannungsmaschinen mit Runddrahtwicklung in Kombination mit einer Nutteilisolierung bestehend aus einer Nutauskleidung mit einem leitenden Nutteilglimmschutz, einem halbleitenden Endenglimmschutz und ein Verfahren zur Herstellung der Glimmschutzanordnung.

Endenglimmschutz-Anordnungen bei Hochspannungsmaschinen mit Formspulenwicklungen aus Rechteckdraht und Hülsenisolierungen mit halbleitendem Glimmschutzlack oder halbleitendem Glimmschutzband zur Verbesserung der Spannungsverteilung am Nutausgang sind in den verschiedensten konstruktiven Ausführungen bekannt:
DE 30 45 462 beschreibt eine Lösung, bei der als Endenglimmschutz ein Abschirmgrundmaterial aus halbleitendem Material auf die Hauptisolierung aufgewickelt ist welches anschließend getränkt wird.

DE 42 18 928 beinhaltet eine Endenglimmschutz-Anordnung, bei der über die Hauptisolierung ein halbleitendes Glimmschutzband mit abnehmender Überlappung zum Stabende aufgebracht wird.

DE 196 34 578 nennt eine Endenglimmschutz-Anordnung bei der durch Anwendung von Steuerringen (Äquipotentialringen) auf der Isolierung im Bereich des Nutausganges die Spannungsverteilung verbessert wird.

Diese Anordnungen bzw. Verfahren besitzen mehrere Nachteile:
Das Umwickeln mit einem halbleitenden Glimmschutzband muss hinsichtlich der vorgeschriebenen Überlappung und den technologischen Vorgaben sehr sorgfältig erfolgen. Es dürfen keine Falten oder Zwischenräume in der Einbindung vorhanden sein. Diese Bedingung ist insbesondere bei Einbindung einer größeren Länge nur schwer zu erreichen. Zusätzliche Tränkbehandlungen zum Realisieren der Wirkung des Endenglimmschutzes erhöhen den technologischen Aufwand, wie das auch bei den vorgeschlagenen Steuerungen der Fall ist.

Die bekannten Anstriche mit halbleitenden Glimmschutzlacken zur Realisierung des Endenglimmschutzes sind bei Nutteilisolierungen aus tafelförmigem Isoliermaterial überhaupt nicht anwendbar, da sie vor dem Tränken mit flüssigem Isoliermittel am Nutausgang durch Streichen oder Spritzen aufgebracht werden müssen und dabei an der Überlappung des tafelförmigen Isoliermaterials, die üblicherweise im Bereich der Nutöffnung liegt, in die Hauptisolierung eindringen und dort den Krichweg zwischen Wickeldraht und Blechpaket unzulässig verkürzen.

Beim Verwenden von halbleitenden Glimmschutzbändern für den Endenglimmschutz ist das Kontaktieren derselben mit dem leitenden Nutteilglimmschutz problematisch, da schlechte Kontaktierung bei entsprechend hohen Spannungen zu Teilentladungen führt, durch deren Wirkung die Kontaktgabe weiter schlechter wird, so dass schließlich der Endenglimmschutz unwirksam wird. Bei allen bisher üblichen Ausführungen liegt die Kontaktstelle außerhalb des Ständerblechpaketes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glimmschutzanordnung und ein Verfahren zu dessen Herstellung für die Ständerwicklung rotierender Hochspannungsmaschinen mit Runddrahtwicklung und Nutauskleidung und damit einen Endenglimmschutz zu schaffen, die die insbesondere bei Prüfungen mit hohen Wechsel- und Stoßspannungen sowie im Betrieb bei Schaltvorgängen auftretenden elektrischen Beanspruchen am Nutausgang sicher beherrscht, eine gute Kontaktgabe zwischen Nutteil- und Endenglimmschutz realisiert und damit höhere Teilentladungseinsatzspannungen bewirkt sowie den Materialeinsatz und den Zeitaufwand für die Herstellung des Endenglimmschutzes der Hochspannungswicklung reduziert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten und zweiten Patentanspruches gelöst. Die Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung von rotierenden Hochspannungsmaschinen mit Runddrahtwicklung, Nutauskleidung und Glimmschutzmaterial ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Nutauskleidung auf der dem Blechpaket zugewandten Seite sowohl außerhalb des Ständerblechpaketes als auch innerhalb des Ständerblechpaketes mit leitendem und halbleitendem Glimmschutzmaterial versehen ist, wobei das halbleitende Material für den Endenglimmschutz aus flächenförmigen halbleitenden Glimmschutzmaterial besteht, welches in Streifenform geschnitten, beiderseits in Nuthöhe und ggf. auch am Nutgrund auf der Nutauskleidung angeordnet ist. Die Kontaktstelle zwischen leitendem und halbleitendem Glimmschutzmaterial befindet sich dabei innerhalb des Ständerblechpaketes. Die Nutauskleidung kann wahlweise ein- oder mehrlagig ausgeführt sein.

Verfahrensgemäß sind die am leitenden Glimmschutzmaterial anzuordnenden halbleitenden Glimmschutzmaterialien nur partiell aufgeklebt. Die halbleitenden Glimmschutzmaterialien können auch während oder nach der Montage der Nutauskleidung in die Nutausgänge eingebracht werden. Anschließend wird die Wicklung in die Nuten durch die Nutöffnung eingeträufelt und die Nut durch Umlegen der Nutauskleidung und Einbringen eines Nutverschlußstabes geschlossen. Dann erfolgt das Einbinden des Wicklungskopfes, wobei die aus der Nut herausragende Nutauskleidung mit bis an das Ständerblechpaket heran isoliert wird. Dabei muss das halbleitende Glimmschutzmaterial von der Nutauskleidung abgehalten werden. Nach diesem Arbeitsgang wird das halbleitende Glimmschutzmaterial auf die Wicklungskopfisolierung aufgelegt und mit einem Klebeband oder mit dem Deckband, das über die Wicklungskopfisolierung aufgebunden wird, befestigt.

In einer vorteilhaften Anordnung ist das leitende Glimmschutzmaterial auf der Nutauskleidung partiell und/oder vollflächig aufgeklebt. Das leitende Glimmschutzmaterial kann vorzugsweise genau die Länge des Ständerblechpaketes besitzen.

Beim erfindungsgemäßen Endenglimmschutz entfällt das vollständige Umwickeln der Runddrahtwicklungen im Wicklungskopfbereich mit Endenglimmschutz-Band. Es wird eine insgesamt günstige Spannungsverteilung über die gesamte Isolierung im Bereich des Nutausganges erreicht. Teilentladungen werden zuverlässig begrenzt und es ist nunmehr möglich, die für Hochspannungsmaschinen üblichen Prüfanforderungen ahne Schaden für die Wicklungsisolierung zu erfüllen. Die Erfindung sichert für Runddrahtwicklungen mit Nutauskleidung durch die erfindungsgemäße streifenförmige Gestaltung des Endenglimmschutzes eine wirksame Potentialsteuerung.

Die Erfindung soll nachstehend in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es beschreibt eine Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung von rotierenden Hochspannungsmaschinen, bei denen die Ständerwicklung als Runddrahtwicklung aus Blankdraht in Nuten eines Ständerblechpaketes mit geradem Nutgrund eingelegt wird.

Erfindungsgemäß werden dabei an den beiden Nutseiten und am Nutgrund Streifen aus halbleitendem Glimmschutzmaterial angeordnet. Diese drei Streifen aus halbleitendem Glimmschutzmaterial sind ihrerseits auf dem leitenden Glimmschutzmaterial der Nut so angeordnet dass sie miteinander innerhalb des Ständerblechpaketes kontaktiert sind. Das leitende Glimmschutzmaterial ist auf der Nutauskleidung angeordnet. Es kann nur eingelegt oder auch mit dieser verklebt sein. Danach wird die Nutauskleidung mit der erfindungsgemäßen Glimmschutzanordnung in die Ständernut eingelegt. Entsprechend der elektrischen Beanspruchung kann die Nutauskleidung ein- oder mehrlagig ausgeführt sein.

Anschließend wird die Wicklung eingeträufelt und die Nut geschlossen. Jetzt werden die drei Streifen des halbleitenden Glimmschutzmaterials von der Nutauskleidung abgehalten. Dann erfolgt das Einbinden des Wicklungskopfes mit Isolierbändern, wobei die aus der Nut herausragende Nutauskleidung bis an das Ständerblechpaket heran isoliert wird. Nach diesem Arbeitsgang werden die drei Streifen aus halbleitendem Glimmschutzmaterial auf die Wicklungskopfisolierung aufgelegt und mit einem Klebeband oder mit dem Deckband, das über die Wicklungskopfisolierung aufgebunden wird, befestigt.

Bei gerundetem Nutgrund sind nur zwei Streifen aus halbleitendem Glimmschutzmaterial, mit einer Breite, die vorzugsweise der Höhe der geraden Nutflanke entspricht auf dem leitenden Glimmschutzmaterial der Nut angeordnet. Vorzugsweise erfolgt auch hier nur ein punktuelles Aufkleben auf das leitende Glimmschutzmaterial der Nut zur Kontaktierung. Anschließend wird die Ständerwicklung wie bekannt mit einem üblichen Tränkverfahren mit Harz gehinkt und ausgehärtet.

Claims

1. Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung von rotierenden Hochspannungsmaschinen mit Runddrahtwicklung, Nutteilisolierung und leitenden und halbleitenden Glimmschutzmaterial, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nutteilisolierung sowohl außerhalb des Ständerblechpaketes als auch innerhalb des Ständerblechpaketes mit leitenden und halbleitenden Glimmschutzmaterial versehen ist, wobei die Kontaktstelle zwischen leitenden und halbleitenden Glimmschutzmaterial innerhalb des Ständerblechpaketes angeordnet ist und
daß das Glimmschutzmaterial auf einer Nutauskleidung angeordnet ist, die ein- oder mehrlagig ausgeführt ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Glimmschutzanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die am leitenden Glimmschutzmaterial anzuordnenden halbleitenden Glimmschutzmaterialien zur Potentialsteuerung innerhalb des Ständerblechpaketes auf der Nutauskleidung vor der Montage in der Nut nur partiell aufgeklebt sind oder nach der Montage der Nutauskleidung mit dem leitenden Glimmschutzmaterial in die Nutausgänge eingebracht wird, daß die Wicklung eingeträufelt wird,
daß dabei das halbleitende Glimmschutzmaterial von der Nutauskleidung abgehalten wird, daß der Wicklungskopf über die aus der Nut herausragende Nutauskleidung bis an das Ständerblechpaket isoliert wird;
daß nach der Wicklungskopfisolierung das halbleitende Glimmschutzmaterial auf die Wicklungskopfisolierung aufgelegt wird und
daß das Glimmschutzmaterial mit einem Klebevlies oder mit dem Deckband befestigt wird.

3. Glimmschutzanordnung für die Ständerwicklung von rotierenden Hochspannungsmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Glimmschutzmaterial vorzugsweise genau die Länge des Ständerblechpaketes besitzt.