DE960748C

DE960748C - Glimmschutz fuer mit einer Umhuellung aus Widerstandsmaterial versehene Leiter elektrischer Maschinen

Info

Publication number: DE960748C
Application number: DES40356A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arthur Meyn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-08-10
Filing date: 1954-08-10
Publication date: 1957-03-28

Description

Glimmschutz für mit einer Umhüllung aus Widerstandsmaterial versehene Leiter elektrischer Maschinen Das Hauptpatent betrifft einen Glimmschutz für die Leiteranordnung elektrischer Maschinen mit einer Umhüllung des Leiters durch Widerstandsmaterial. Gemäß der Erfindung des Hauptpatents ist die Umhüllung in Form einer formfesten Hülse aus einem Widerstandsmaterial gleicher Wärmedehnung wie der Leiter mit diesem z. B. durch ein isolierendes Klebemittel verbunden, und Leiter und Hülse als Ganzes sind in der Isolierhülse gleitbar. Es sollen dadurch Wärmedehnungen zwischen dem Gitterstab selbst und seiner Isolierhülse, die zu einer Beschädigung der Isolierhülse führen können, vermieden werden. Die Wärmedehnungen finden nur noch zwischen der metallischen Gleithülse und der Isolierhülse des Stabes statt. Als metallische Gleithülse hat sich insbesondere ein metallisches Widerstandsmaterial bewährt. Beispielsweise kann man dafür ein Blech aus einer nickelhaltigen Legierung von Mangan und Kupfer verwenden. Die Gleithülse besitzt dabei eine Stärke von etwa o,Io mm.
Obwohl bei dieser Anordnung des Hauptpatents der Einsatz von Glimmentladungen durch die Beseitigung zu kleiner Krümmungsradien an der äußeren Potentialfläche des Gitterstabes unterdrückt und das Aufreißen der Isolierhülse bei Wärmedehnungen durch die gefettete Gleithülse vermieden wird, so tritt doch bei nicht ganz fest anliegender Isolierhülse Glimmen zwischen der Metallumhüllung des Stabes und der Hülseninnenwand ein. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß die Isolierhülse mit der Innenwand an der Gleithülse nicht vollständig dicht anliegt, so daß noch geringe Luftzwischenräume entstehen, in denen eine Glimmentladung auftreten kann.
Gemäß der Erfindung wird der Glimmschutz des Hauptpatents dadurch weiter verbessert, daß zwischen der metallischen Gleithülse und der Isolierhülse ein an der Innenwand der Isolierhülse eng anliegender leitender Belag angebracht ist. An sich ist es für die Wicklungen von Hochspannungsmaschinen bereits bekannt, daß die Hülsen der Einzelleiter mit einem leitenden Belag umgeben sind und die Innenseite der diese Leiter gemeinsam umgebenden Hülse ebenfalls mit einem leitenden Belag versehen ist. Ebenso sind Nuthülsen für elektrische Maschinen bekannt, bei denen das Isolierrohr-außen und innen mit einem dicht anliegenden Metallbelag versehen ist, um auf diese Weise Glimmentladungen, die das Isoliermaterial der Nuthülse angreifen könnten, zu vermeiden. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber ausschließlich auf eine Anordnung gemäß dem Hauptpatent. Insbesondere hat es sich für die Erfindung gezeigt, daß für die genannte leitende Auskleidung der Innenwand der Hülse sich ein leitend gemachtes Glasseidenband, das mit der Hülsenwand verklebt ist, eignet. Ebenso kann Metallpapier dafür verwendet werden. Beide Materialien werden durch Vakuumbedampfung, z. B. mittels Aluminium, leitend gemacht. Man könnte aber auch eine Leitendmachung durch Graphitierung bewirken. Auch dabei ist es an sich bekannt, für leitende Beläge an der Isolierhülse graphitierte oder metallisierte Stoffe zu benutzen. Auch die Verwendung von Isolationen aus Glasfaser für thermisch höher beanspruchte Maschinen ist bekannt.
Die Zeichnung zeigt in den Fig. I und 2 einen gemäß der Erfindung isolierten Gitterstab für Turbogeneratoren. In Fig. I ist am unteren Ende der blanke Stab dargestellt. Hierauf sind stufenweise nacheinander die einzelnen Isolierhülsen und die leitenden Beläge zeichnerisch dargestellt. Fig.2 zeigt einen Querschnitt des gesamten Stabes. I sind die Teilleiter des Gitterstabes, die in bekannter Weise ihre Lage innerhalb des Stabquerschnittes im Verlauf der Stablänge allmählich wechseln. Die Teilleiter des Stabes sind dabei in bekannter Weise gegeneinander isoliert. Um die durch die Kröpfung der Einzelleiter an den Schmalseiten des Stabes erzeugten Vertiefungen und Erhöhungen auszugleichen, sind diese mit einem selbsthärtenden Kunstharz 2 verschmiert, so daß auch an den Schmalseiten der Stab eine glatte Oberfläche aufweist. Als erste Umkleidung des Stabes ist eine dünne Lage 3 von Mikafolium (auf Papier aufgekittete Glimmerschuppen) vorgesehen. Um die Stärke dieser Schicht möglichst gering zu halten, wird dabei als Papier sogenanntes Japanpapier verwendet. Über dieser Mikafoliumumkleidung ist nun die metallische Gleithülse 4 aufgebracht. Aus dem Querschnitt der Fig. 2 ist zu ersehen, daß diese Gleithülse aus zwei U-förmigen Teilen besteht, die quer zu ihrer Längserstreckung über der. Stab geschoben werden und an dessen Breitseiten sich überlappen. Die Verwendung von Gleitmitteln zwischen einer Gleithülse an dem Hochspannungsleiter elektrischer Maschinen und der eigentlichen Isolierhülse ist bereits bekannt, z. B. wurde dafür Graphit oder Talkum vorgeschlagen. Im vorliegenden Fall ist auf der metallischen Gleithülse als Gleitpaste ein Siliconfett 5 mit Graphitzusatz in dünner Schicht aufgetragen. Über dieser Gleitpaste befindet sich gemäß der Erfindung eine zweite leitende Schicht 6, die beispielsweise aus metallisiertem Glasseidenband oder aus metallisiertem Papier besteht. Diese Metallglasseide kann, namentlich an der Außenseite, mit einem Lackanstrich versehen werden, der vor der Metallisierung aufgebracht wird. Als Lack verwendet man zweckmäßig ein solches Material, das einmal ein gutes Verkleben der Glasseide mit der Isolierhülse 7 gewährleistet und bei dem zweitens der Lack durch etwa doch noch vorhandene geringste Glimmerscheinungen nicht zerstört wird. Dies ist z. B. der Fall bei den bekannten Äthoxylin-Kunstharzlacken. Über dem leitenden Belag aus Metallglasseide ist dann die eigentliche Isolierhülse 7 durch Aufwickeln einer genügend starken Schicht von Mikafolium aufgebracht. Über der Isolierhülse befindet sich als äußerer Abschluß ein Belag, z. B. von Graphitpapier, der Glimmentladungen zwischen der Nutwand und der Isolierhülse verhindern soll.
Die Isolierhülse wird hergestellt, indem zunächst auf dem mit der Umhüllung aus Widerstandsmaterial versehenen Stab das metallisierte Glasseidenband aufgebracht wird. Sodann wird Mikafolium, entsprechend der gewünschten Stärke der Isolierhülse, aufgewickelt. Hierauf kommt der Stab in die Bügelmaschine, in der das Mikafolium unter Anwendung von Wärme mit Hilfe von Druckrollen (Aufbügeln) und mit Hilfe des Schellacks als Klebstoff zu einer starren Hülse verfestigt wird. Da das an der Innenfläche der Isolierhülse befindliche Glasseidenband nach außen zu einen Lackanstrich aufweist, so klebt sich beim Aufbügeln das Glasseidenband an die Innenwand der Isolierhülse fest an, so daß hier Luftzwischenräume zwischen der Isolierhülse und dem Glasseidenband vermieden werden. Zwischen der metallischen Gleithülse q. und dem Glasseidenband 6 können solche Luftzwischenräume auftreten, da diese beiden Schichten miteinander in leitender Verbindung stehen und für das Erzeugen einer Glimmentladung ausreichende Potentialdifferenzen zwischen den Schichten nicht auftreten können. Zu diesem Zweck soll das für die. Vakuumbedampfung der Glasseide verwendete Metall bis 2oo° C zunderfest sein, damit ein sicherer Kontaktanschluß an die metallische Gleithülse gewährleistet ist. Der Widerstand der auf die Glasseide aufgedampften Schicht soll etwa iooo Q/cmp betragen.
Die Metallisierung kann auch mittels Nickelkarbonyl oder ähnlichen Lösungen erfolgen, mit

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Glimmschutz für mit einer Umhüllung nach Patent 942 289 aus Widerstandsmaterial versehene Leiter elektrischer Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der metallischen Gleithülse und der Isolierhülse ein an der Innenwand der Isolierhülse eng anliegender leitender Belag angebracht ist.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag aus Graphit, z. B. aus bei der Herstellung graphitiertem Papier, besteht.
3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag aus durch Vakuumbedampfung (z. B. mit Aluminium) metallisiertem Papier besteht.
4. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag aus leitend gemachtem (metallisiertem) Glasseidenband besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierung des Glasseidenbandes durch Vakuumbedampfung hergestellt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasseidenband durch Graphitierung halbleitend gemacht ist.
7. Anordnung nach den Ansprüchen 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasseidenband vor der Metallisierung oder Graphitierung lackiert wird. B.
Anordnung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die Metallisierung des leitenden Belages Nickelkarbonyl verwendet ist.
9. Anordnung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der metallischen Gleithülse und dem leitenden Belag für die Ermöglichung von Wärmeverschiebungen eine Gleitpaste aufgetragen ist. Io. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitpaste ein Siliconfett mit Graphitzusatz ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 341 45, 342 9o7, 5i7839 741 239; schweizerische Patentschrift Nr. 148 873. denen sich abriebfeste leitende Aufträge auf dem Glasseidenband bilden lassen.