DE2723202B2

DE2723202B2 - Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen mit der Läuferwicklung in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer

Info

Publication number: DE2723202B2
Application number: DE2723202A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Krieger; Erich Weghaupt
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2723202C3; JPS6123747B2; FR2392529A1; FR2392529B1; US4210834A; JPS53145005A; CH627888A5; DE2723202A1

Description

zwischen Läuferkappe und Kühlwasserverteilkammer möglich, den radialen Stromkontaktbolzen und die entsprechenden Verbindungsstellen so weit axial aus dem Bereich der Läuferkappe zu verschieien, daß diese Teile leicht zugänglich sind.

Die Verbindungslasche weist dabei zweckmäßigerweise einen axialen Kühlkanal mit einem radialen Kanal an einem Ende zur Verbindung mit dem Kühlkanal in der Wickelkopfzuleitung und einen weiteren radialen Kanal zur Verbindung mit dem Kühlkanal in dem radialen Stromkontaktbolzen sowie einen gekröpften Hals zum Anschluß an den Hochdruck-Isolierschlauch auf. Die Verbindungslasche und die Kontaktlaschen, die zweckmäßigerweise durch Schrauben miteinander verbunden sind, können in der Nut durch Nutverschlußkeile und ein Keilschloß radial gehalten sein.

Der in einer stirnseitig verschließbaren Axialbohrung der Kühlwasserverteilkammer angeordnete Hochdruck-Isolierschlauch kann über eine dutu parallele Axialbohrung und ein Umlenkstück mit der Kaltwasserkammer in Verbindung stehen.

Um de» Stromkontaktboizen von axialen Kräften durch Wärmedehnungen in den Erregerstromzuleitungen freizuhalten und damit die verbreiterte Kontaktlasche des Stromkontaktbolzenkopfes von Biegemomenten zu entlasten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung axial neben den Stromkontaktboi/en ein radialer Arretierungsbolzen für die axialen Erregerstromzuleitungen angeordnet Dieser Arretierbolzen kann dabei in eine vom Nutgrund ausgehende und die Welle sowie die zugehörige Erregerstromzuleitung durchsetzenden Bohrung radial von außen eingesetzt sein.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Läufer eines Turbogenerators über den axialen Bereich von der Kühlwasserverteilkammer bis zum durch die Läuferkappe gehaltenen Wickelkopf, -to

F i g. 2 eine Aufsicht auf die in die verbreiterte Nut eingelegte Verbindungslasche und

F i g. 3 einen Querschnitt durch den radialen Stromkontaktboizen und die Verbindungslasche entsprechend der Schnittlinie II1-III nach F i g. 1.

Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist in eine axiale Bohrung 2 der Welle 1 die Erregerstrom-uleitung 3 eingeschoben, in die über eine radiale Wellenbohrung 4 der Stromkontaktbolzen 5 eingesetzt ist. Der Erregerstrom fließt somit von den nicht näher dargestellten rotierenden Gleichrichtern bzw. den Schleifringen am erregerseitigen Wellenende über die Erregerstromzuleitungen 3 und die radialen Stromkontaktboizen 5 zu in einer Nut 6 auf der Wellenoberfläche verlegten Wickslkopfzuleitungen 7 und in den Wickelkopf 8, der » radial nach außen von der Läuferkappe 29 abgestützt ist.

Erfindungsgemäß ist nunmehr das Ende der Wickelkopfzuleitung 7 mit einer verbreiterten Kontaktlasche 9 versehen, die in einer verbreiterten Nut 10 der Welle 1 liegt. Der radiale Stromkontaktbolzen 5 weist an seinem radial außenliegenden Ende ebenfalls eine verbreiterte Kontaktlasche 11 auf, die ebenfalls in der Nut 10 liegt und an der Stirnseite der Kontaktlasche 9 der Wicklungszuleitung 7 endet. Zur elektrischen, hydraulischen und mechanischen Verbindung ist ferner eine Verbindungslasche 12 vorgesehen, die über den beiden Kontaktlaschen 9 und 11 liegt und mit diesen über Schrauben 13 verbunden ist Die beiden Kontaktlaschen 9 und 11 sowie die darüberliegende Verbindungslasche 12 werden durch in die Nut 10 eingesetzte Nutverschlußkeile 14 sowie ein freiliegendes und am Nutgrund 15 verschraubtes Keilschloß 16 gehalten.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind zur leichteren Zugänglichkeit der radiale Stromkontaktbolzen 5 sowie die Kontakt- und Verbindungslaschen 9, U und 12 in axialer Richtung gegenüber der Läuferkappe 29 versetzt angeordnet, so daß diese Verbindungsstellen von außen leicht gelöst werden können. Es ergibt sich bei dieser Anordnung jedoch ein Problem dadurch, daß der Abstand zwischen der Läuferkappe 29 und der Kühlwasserverteilkammer 17 im allgemeinen fest vorgegeben ist, der wassergekühlte Stromkontaktboizen 5 jedoch in einem gewissen Isolationsabstand, der durch einen Hochdruckisolierschlauch zur Kühlwasserführung gebildet wird, von der Kühlwasserkammer entfernt sein muB. Um diesen Isolationsabstand dennoch zu gewährleisten, ist dieser Hochdruckisolierschlauch 18 in einer Axialbohrung 19 der Kühlwasserverteilkammer 17 untergebracht Die Verbindung von der Kaltwasserkammer 20 erfolgt dabei über eine weitere axiale Bohrung 21 und ein Umlenkstück 22, das an die Stirnseite des Hochdruckisolierschlauches 18 angeschlossen ist

Das andere Ende des Isolierschlauches 18 ist an das als gekröpfter Hals 23 ausgebildete Anschlußende der Verbindungslasche 12 angeschlossen. Diese Verbindungslasche 12 weist dabei einen axialen Kühlkanal 24 sowie einen radialen Verbindungskanal 25 zum Kühlkanal 26 in der Wickelkopfzuleitung 7 sowie einen radialen Anschluß 27 für den Kühlwasserkanal im radialen Stromkontaktbolzen 5 auf. Das Kühlwasser fließt also von der Kaltwasserkammer 20 über die Bohrung 21 und das Umlenkstück 22 in den Hochdruckisolierschlauch 18 und von hier über den gekröpften Hals 23 der Verbindungslasche 12 und wird dann in das radiale Kühlwasserrohr 27 im Stromkontaktbolzen 5 umgelenkt, wo es nach Austritt am unteren Ende über den Ringkanal 28 zum oberen Ende des Stromkontaktbolzens 4 und in den axialen Kanal 24 der Verbindungslasche 12 zurückströmt. Von hier aus wird das Kühlwasser dann über den Kühlkanal 26 der Wickelkopfzuleitung 7 dem Wickelkopf 8 und den einzelnen Erregerleitern zugeführt.

Durch diese Anordnung ist also der Stromkontaktboizen 5 bei Revisionen leicht zugänglich und lösbar, wie überhaupt alle Verbindungsstellen und auch die Dichtungen der Kühlwasserwege gut zugänglich sind und wegen des beschriebenen Aufbaues auch keine Montagelötungen erfordern. Darüber hinaus kann auch der Hochdruckisolierschlauch 18 leicht aus der Kühlwasserverteilkammer 17 aufgebaut werden.

Zur axialen Fixierung der Erregerstromzuleitung 3 und damit Entlastung des Stromkontaktbo'zens 5 von Biegebeanspruchungen ist zusätzlich neben diesem Stromkontaktbolzen 5 ein Arretierungsbolzen 30 angeordnet, der radial von außen in eine vom Nutgrund der Nut 10 ausgehenden Wellenbohrung 31 und eine entsprechende Bohrung 32 in der Erregerstromzuleitung 3 eingesetzt ist. Wegen der Gesamtanordnung kann dieser Arretierungsbolzen 30 bei Revisionen leicht entfernt werden, so daß dann auch die Erregerstromzuleitungen 3 aus der Wellenbohrung 2 ausbaubar sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen mit der Läuferwicklung in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer, bei der außerhalb der Läuferkappe radiale Stromkontaktbolzen angeordnet sind, die radial innenliegend mit den läuferseitigen Enden von in der Läuferwelle verlegten Erregerstromzuleitungen in elektrisch leitender Verbindung stehen und die von auf der Läuferwelle angeordneten Kühlwasserverteilkammern mit über Hochdruckisolierschläuche zugeführten Kühlwasser gekühlt sind, wobei zur Herstellung einer elektrischen und hydraulischen Verbindung zwischen dem Stromkontaktbolzen und der Läuferwicklung das radial außenliegende Ende des Stromkontaktbolzeiis ein Verbindungsstück zu den in Nuten auf der Läuferwelle verlegten, wassergekühlten Wickelkopfzuleitungen und den Hochdruckisolierschläuchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Enden der Wickelkopfzuleitungen (7) als auch der radial außenliegende Kopf des Stromkontaktbolzens (5) als in einer der Nuten (10) auf der Läuferwelle liegende verbreiterte Kontaktlaschen (9, 11) ausgebildet sind, daß das Verbindungsstück eine über Kontaktlaschen (9, 11) gänzlich außerhalb der Läuferkappe (29) liegende und zusätzlich zu der elektrischen und hydraulischen Verbindung eine mechanische Verbindung zwischen den Kontaktlaschen (9, 11) herstellende Verbindungslasche (12) ist und daß der Hochdruckisolierschlauch (18) einen Anschluß der Kühlwasserverteilkammer (17) axial durchsetzt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslasche (12) einen axialen Kühlkanal (24) mit einem radialen Kanal (25) an einem Ende zur Verbindung mit dem Kühlkanal (26) in der Wickelkopfzuleitung (7) und einen weiteren radialen Kanal (27) zur Verbindung mit dem Kühlkanal (28) in dem radialen Stromkontaktbolzen (5) sowie einen gekröpften Hals (23) zum Anschluß an den Hochdruckisolierschlauch (18) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungslasche (12) und Kontaktlaschen (9, 11) durch Schrauben (13) miteinander verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungslasche (12) und Kontaktlaschen (9, 11) in der Nut (10) durch Nutverschlußkeile (14) und einem Keilschloß (16) radial gehalten sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer stirnseitig verschließbaren Axialbohrung (19) der Kühlwasserverteilkammer (17) angeordnete Hochdruckisolierschlauch (18) über eine dazu parallele Axialbohrung (21) und ein Umlenkstück (22) mit der Kaltwasserkammer (20) in Verbindung steht.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entlastung der verbreiterten Kontaktlasche (11) des Stromkontaktbolzens (5) von Biegemomenten axial neben dem Stromkontaktbolzen (5) ein radialer Arretierungsbolzen (30) für die axialen Erregerstromzuleitungen (3) angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierungsbolzen (30) in eine

vom Nutgrund (15) ausgehende und die Welle (1) sowie die zugehörige Erregerstromzulcitung (3) durchsetzende Bohrung (31, 32/ radial von außen eingesetzt ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen mit der Läuferwicklung in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer, bei der außerhalb der Läuferkappe radiale Stromkontaktbolzen angeordnet sind, die radial innenliegend mit den läuferseitigen Enden von in der Läuferwelle verlegten Erregerstromzuleitungen in elektrisch leitender Verbindung stehen und die von auf der Läuferwelle angeordneten Kühlwasserverteilkammern mit über Hochdruckisolierschläuche zugeführten Kühlwasser gekühlt sind, wobei zur Herstellung einer elektrischen und hydraulischen Verbindung zwischen dem Stromkontaktbolzen und der Läuferwicklung das radial außenliegende End«.- des Stromkontaktbolzens ein Verbindungsstück zu den in Nuten auf der Läuferwelle verlegten, wassergekühlten Wickelkopfzuleitungen und den Hochdruckisolierschläuchen aufweist.

Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 23 46 639 bekannt Von wesentlicher Bedeutung ist bei derartigen Läufern eine gute Zugänglichkeit der Erregerstromzuleitungen und aller Verbindungsstellen sowie eine leichte Lösbarkeit letzterer bei Revisionen. Wegen des im allgemeinen jedoch vorgegebenen Abstandes zwischen dem Ende der Läuferkappe und der Kühlwasserverteilkammer auf der Läuferwelle sowie der Tatsache, daß der radiale Stromkontaktbolzen einen isolierten Kühlwasseranschluß mit vorgegebenem Mindestisolierabstand von den Wasserkammern aufweisen muß, steht allerdings in axialer Richtung verhältnismäßig wenig Raum zur Verfügung, so daß die Verbindungsstellen zwischen dem Stromkontaktbolzen und den axialen Wickelkopfzuleitungen bei der bekannten Anordnung durch das Ende der Läuferkappe teilweise verdeckt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der einerseits die Erregerstromzuleitungen und insbesondere der radiale Stromkontaktbolzen gut zugänglich und bei der andererseits die erforderlichen Verbindungsstellen einfach und leicht lösbar ausgebildet sind, ohne daß für den guten Stromkontakt Montagelötungen vorgenommen werden müßten.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist ausgehend von einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß sowohl die Enden der Wickelkopfzuleitungen als auch der radial außenliegende Kopf des Strom kontaktbolzens als in einer der Nuten auf der Läuferwelle liegende verbreiterte Kontaktlaschen ausgebildet sind, daß das Verbindungsstück eine über den Kontaktlaschen gänzlich außerhalb der Läuferkappe liegende und zusätzlich zu der elektrisch und hydraulischen Verbindung eine mechanische Verbindung zwischen den Kontaktlaschen herstellende Verbindungslasche: ist und daß der Hochdruckisolierschlauch einen Anschluß der Kühlwasserverteilkammer axial durchsetzt.

Durch die Verlegung der erforderlichen Isolationsstrecke für den Wasseranschluß in die Kühlwasserverteilkammer selbst ist es bei voreeeebenem Abstand