DE2723202C3

DE2723202C3 - Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen mit der Läuferwicklung in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer

Info

Publication number: DE2723202C3
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: 1979-12-13
Also published as: JPS6123747B2; FR2392529B1; DE2723202B2; DE2723202A1; JPS53145005A; US4210834A; CH627888A5; FR2392529A1

Description

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 Ende 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 aufwehen muß, steht allerdings in axialer Richtung verhältnismäßig wenig Raum zur Verfügung, ?o daß J-e 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 Stromkontaktbolzens 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 Kontaktlasehen herstellende Vcrbindungslaschc ist und daß der I lochdruckisolicrschlauch einen Anschluß der Kühlwasscrvcrteilkammcr axial durchsetzt.

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

zwischen Läuferkappe und Kühlwasserverteilkammer möglich, den radialen Stromkontaktbolzen und die entsprechenden Verbindungsstellen so weit axial aus dem Bereich der Läuferkappe zu verschieben, 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 Wickelkopfzuieitung und einen weiteren radialen Kanal zur Verbindung mit dem Kühlkanal in dem ι ο radialen Stromkontaktbolzen sowie einen gekröpften Hals zum Anschluß an den Hochdruck-lsolierschlauch auf. Die Verbindungslasche und die Kontaktlaschen, die zweckmäßigerweise durch Schrauben miteinander verbunden sind, können in der Nut durch Nutverschlußkeile ι τ und ein Keilschloß radial gehalten sein.

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

Um den Stromkontaktbolzen von axialen Kräften durch Wärmedehnungen in den Erregerstromzuleitungen freizuhalten und damit die verbreiterte Kontaktiasche des Stromkontaktbolzenkopfes von Biegemomen- 2¹S ten zu entlasten, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung axial neben den Stromkontaktbolzen ein radialer Arretierungsbolzen für die axialen Erregerstromzuleitungen angeordnet. Dieser Arretierbolzen kann dabei in eine vom Nutgrund ausgehende und die Jo Welle sowie die zugehörige Erregerstromzuleitung durchsetzenden Elohrung radial von außen eingesetzt sein.

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

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Läufer eines Turbogenerators über den axialen Bereich von der Kühlwasserverteilkammer bis zum durch die Läuferkappe gehaltenen Wickelkopf,

Fig.2 eine Aufsicht auf die in die verbreiterte Nut eingelegte Verbindungslasche und

F i g. 3 einen Querschnitt durch den radialen Stromkontaktbolzen und die Verbindungslasche entsprechend der Schnittlinie Ill-Ill nach Fig. I. 4·-,

Wie aus Fig. I zu ersehen ist, ist in eine axiale Bohrung 2 der Welle I die Erregerstromzuleitung 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 erregerseitigtn Wellenende über die Erregerstromzuleitungen 3 und die radialen Stromkonlaktbolzen 5 zu in einer Nut 6 auf der Wellenoberfläche verlegten Wickelkopfzuleitungen 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 Kon'.aktlasche 9 versehen, die in einer verbreiterten Nut IO der Welle 1 liegt. Der radiale Stromkontaktbolzen 5 weist an seinem ho radial auUenliegendcn Ende ebenfalls eine verbreiterle Kontaktlaschc II auf, die ebenfalls in der Nut 10 liegt und an der Stirnseite¹ der Kontaktlasche 9 der Wicklungszuleitung 7 endet. Zur elektrischen, hydraulischen und mechanischen Verbindung ist ferner eine ir> Vcrbindungslaschc 12 vorgesehen, die über den beiden Kontaktlasehen 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 Kejlschloß 16 gehalten.

Wie aus Fig. 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 Stromkontaktbolzen 5 jedoch in einem gewissen Isolat'tonsabstand, der durch einen Hochdruckisolierschlauch zur Kühlwasserführung gebildet wird, von der Kühlwasserkammer entfernt sein muß. Um diesen 'v)lationsabstand dennoch zu gewährleisten, ist dieser Hbehdruckisoüerschlauch 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 HaK 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 Rifigkanal 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 Stromkontaktbolzen 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 Montapelötungen 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 Stromkontaktbolzens 5 von Biegebeanspruchungen ist zusätzlich neben diesem Stromkontaktbolzer. 5 ein Arretierungsbolzen 30 angeordnet, der radial von außen in eine vom Nutgrund der Nut 10 ausgehenden Wellenbohrung 31 und eine entsprechend^ Bohrung 32 in der Erregeruromzuleitung 3 eingesetzt ist. Wegen der Gesamtanordnung kann dieser Arrctierungsbolz.cn 30 bei Revisionen leicht entfernt werden, so datl dann auch die Erregerstromzuleitungen 3 aus der Wellenbohrting 2 ausbaubar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen mit der LäuferwickJung 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 Stromkontaktbolzens 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, U) ausgebi'det 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 Kontaktlü-cnen (9, 11) herstellende Verbindungslasche (12) ist und daß der Hochdruckisolierschlauch (18) einen Anschluß der Kühlwasserverteilkammer(17) axial durchsetzt.

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

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

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

b. Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gckcnn-/cichnet, daß zur Entlastung der verbreiterten Kontaktlasche (11) des Stromkontaktbolzens (5) von Biegemomenten axial neben dem Stromkontaktbolzen (5) ein radialer Arretieriingsbolzen (30) für die axialen Rrregerslromzuleitungen (3) angeordnet ist.

7. Anordnung noch Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arrcticrungsbolzcn (30) in eine

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