ES2261217T3 - Una cubierta aislante y una maquina electrica. - Google Patents

Abstract

Una cubierta aislante (1) para barras estáticas de máquinas eléctricas, caracterizada por el hecho de que consta de una primera cara (10) y una segunda cara (20), situadas sustancialmente paralelas entre sí y unidas al menos por un elemento de unión (15) situado en una parte sustancialmente central de las caras (10) y (20), estando el elemento (15) provisto de al menos un medio de fijación (17) para fijar la cubierta aislante (1) a un extremo (29) del bobinado de la máquina eléctrica.

Description

Una cubierta aislante y una máquina eléctrica.

La presente invención se refiere a una cubierta aislante eléctrica, en particular aplicable a barras estáticas de máquinas eléctricas de gran tamaño como hidrogeneradores. También se describe una máquina eléctrica, provista de la cubierta aislante, objeto de la presente invención.

Las máquinas eléctricas de gran tamaño están básicamente formadas por un rotor y un estator, donde tales elementos tienen bobinados que están, en la mayoría de los casos, formados por barras soldadas entre sí, para sustituir los bobinados de máquinas eléctricas de pequeño tamaño que utilizan cables para formar tales elementos.

En particular, las barras estáticas están conectadas entre sí, formando los bobinados imbricados u ondulados, dependiendo exclusivamente del proyecto utilizado para su fabricación. Dichas uniones se realizan mediante soldadura para garantizar la conductividad del circuito, siendo posteriormente aisladas debido al hecho de que sus partes externas están expuestas a los extremos de la máquina.

Descripción de la técnica anterior

Hoy en día, el aislamiento de tales partes externas se hace colocando cubiertas aislantes, que están fijadas con resinas a los terminales de la barra. Dichas cubiertas fundamentalmente tienen forma de tubos paralelos planos, y tienen una de sus caras más pequeñas abierta para engancharse a las partes externas de las barras estáticas, para que posteriormente se puedan rellenar con resina con el fin de ajustar la cubierta a las barras.

Una cubierta aislante de acuerdo con la técnica anterior se describe en DE-A-4237079.

Sin embargo, el uso de dichas cubiertas presenta un número de desventajas relativas al tiempo y costos de fabricación y mantenimiento de máquinas eléctricas conocidas en el presente.

Entre las desventajas de las actuales cubiertas aislantes, se puede destacar la transmisión de fuego bajo, que supone un problema significativo porque aparece una región con más calor, debido a la circulación de la corriente durante el funcionamiento normal de las máquinas y al hecho de que la soldadura está localizada en los bornes de la barra de bobinado, provocando que la transmisión de calor sea difícil con el uso de las cubiertas que existen actualmente, ya que no hay ventilación directa en la región de contac-
to.

Como resultado del empleo de resina en el relleno de las cubiertas, la zona se ensucia bastante, requiriendo una limpieza cuidadosa después de haber llevado a cabo el trabajo. Además, el montaje de las cubiertas en la parte superior del motor resulta complicado porque en esta situación, la resina que es aún líquida dentro de la cubierta aislante, fluye a lo largo de las barras de bobinado justo después de que éstas se hayan montado.

Debido al uso de resina, existe la obligación del uso de un Equipo de Protección Individual (IPE) adicional.

Además, debido al uso de las actuales cubiertas, no hay posibilidad de llevar a cabo una inspección directa de los bornes de la barra de bobinado durante la vida activa de las máquinas porque estos bornes están envueltos por resina.

Objetivo y breve descripción de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar una cubierta aislante que prescinda del uso de resina para su fijación, teniendo una transmisión de alto calor a través de ventilación directa de los extremos del bobinado, siendo fácil el montaje, mantenimiento y reemplazo prescindiendo de equipo de protección, y además permitiendo la comprobación del estado de conservación de las partes extremas del bobinado durante la vida activa de la máquina eléctrica.

Este objetivo se logra mediante una cubierta aislante, particularmente una cubierta aislante de barras estáticas de máquinas eléctricas, comprendiendo la cubierta de una primera y segunda cara, situadas sustancialmente paralelas entre sí y unidas al menos por un elemento de unión situado en la parte central de las caras, y el elemento está provisto de al menos un medio de fijación para fijar la cubierta aislante a una parte externa del bobinado de la máquina eléctrica.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una máquina eléctrica provista de una cubierta de aislamiento que prescinda del uso de resina para su fijación, permitiendo un sencillo montaje, mantenimiento y reemplazo prescindiendo del uso de equipos de protección y además permitiendo la comprobación del estado de conservación de los extremos del bobinado durante la vida activa de la máquina eléctrica.

Este objetivo se logra por medio de una máquina eléctrica que tiene una cubierta aislante en la parte exterior de las barras estáticas, teniendo la cubierta aislante una primera y segunda cara, situadas sustancialmente paralelas entre sí y unidas al menos por un elemento de unión situado en la parte central de las caras, y estando dicho elemento provisto de al menos un medio de fijación para fijar el aislador a dicho extremo.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá ahora con más detalle con referencia a una realización representada en los dibujos.

- Figura 1 muestra una vista superior de la cubierta aislante de la presente invención;

- Figura 2 muestra una vista lateral de la cubierta aislante de la presente invención;

- Figura 3 muestra una perspectiva de la vista lateral de la cubierta aislante de las figuras 1 y 2; y

- Figura 4 es una vista lateral de la cubierta aislante ilustrada en las figuras anteriores, y que muestra, en una sección transversal parcial, el montaje de la misma sobre un extremo del bobinado de la máquina eléctrica.

Descripción detallada de las figuras

Como se puede observar en las figuras 1, 2, 3, o 4, la cubierta aislante 1, objeto de la presente invención, está formada por un cuerpo 2 que estará unido al extremo 29 de un bobinado de una máquina eléctrica (no mostrado).

El cuerpo 2 consta de una primera cara 10 y una segunda cara 20, ambas sustancialmente rectangulares y planas en forma, situadas paralelas entre sí y unidas en una parte sustancialmente central por medio de un elemento de unión 15, que se define en un plano ortogonal con respecto a los planos de las caras 10 y 20, que son también rectangulares y planos en forma.

Como se puede observar en la figura 3, para que las caras 10 y 20 sean capaces de tener buena estabilidad mecánica y no se curven en torno al elemento 15, al menos una de sus partes está unida por un canto guía 30. Preferentemente, un par de bordes guía 30 se emplean en extremos opuestos del cuerpo 2.

El elemento de unión 15 está provisto de al menos un medio de fijación 17 para fijar la cubierta aislante 1 al extremo 29 del bobinado de la máquina eléctrica. El medio de fijación 17 debería ser preferentemente una perforación 18, y más preferentemente un par de perforaciones, para que la cubierta aislante 1 pueda fijarse al extremo 29 por medio de un tornillo 19. Evidentemente, la fijación del elemento de unión 15 podría variar, y otro medio de fijación 17 podría usarse, diferente de un tornillo 19. El elemento de unión 15 puede también estar formado de diferentes modos, como por ejemplo, dos extensiones rectangulares colocadas una junto a la otra, ofreciendo la misma posibilidad de fijar la cubierta aislante 1 al extremo 29. Un único tornillo 19 también se puede emplear en una parte central del elemento de unión. La fijación de la cubierta aislante 1 también puede llevarse a cabo enganchando el extremo 29, en cuyo caso es necesario conocer las dimensiones exactas para garantizar una fijación adecuada.

Como se puede observar en la figura 4, el extremo 29 del bobinado de la máquina eléctrica se introducirá en la región definida entre las caras 10 y 20, el elemento de unión 15 y los bordes guía 30. Después, la cubierta aislante 1 se fijará por medio de tornillos 19, que pasan a través de las perforaciones 18. En esta realización, deberían proporcionarse perforaciones roscadas 16 en el extremo 29 para enroscar los tornillos 19.

Las dimensiones de la cubierta aislante 1 deberían ser adecuadas para el enganche con el extremo 29 y para fijarse sin que queden espacios libres. La cubierta aislante 1 preferentemente se fabrica a partir de una única pieza, preferentemente moldeado de fibra de vidrio. La fibra podría sustituirse por otro material que cumpla los mismos requisitos y características mecánicas y eléctricas del material preferente, y que tenga una alta rigidez dieléctrica con alta resistencia eléctrica en dirección transversal y longitudinal, y que además resista temperaturas de al menos 150°C, y que cumpla al menos la clase F.

La presente invención proporciona, como uno de las principales ventajas en comparación con las cubiertas aislantes conocidas de la técnica anterior, una mejor transmisión de calor entre los extremos 29 y el medio ambiente, generando menos pérdidas en la máquina y una mejor eficacia, reducción de la utilización de resina durante el montaje de máquinas eléctricas de gran tamaño, disminuyendo la suciedad en el lugar de trabajo y eliminando el uso de equipo de protección individual (IPE) durante el montaje de las cubiertas aislantes 1, reducción del tiempo de instalación de las cubiertas aislantes 1 y, además, permitiendo una inspección directa de los extremos 29 de las máquinas que permita, durante las paradas para mantenimiento, comprobar la condición de las soldaduras y de los bornes tras períodos de funcionamiento, reduciendo además considerablemente los costos de instalación y mantenimiento de la cubierta aislante 1, así como de la máquina eléctrica provista de esta cubierta aislante 1.

Habiendo descrito una realización preferente, debería entenderse que el campo de la presente invención abarca otras posibles variantes, siendo sólo limitadas por los contenidos de las siguientes reivindicaciones.

Claims (13)

1. Una cubierta aislante (1) para barras estáticas de máquinas eléctricas, caracterizada por el hecho de que consta de una primera cara (10) y una segunda cara (20), situadas sustancialmente paralelas entre sí y unidas al menos por un elemento de unión (15) situado en una parte sustancialmente central de las caras (10) y (20), estando el elemento (15) provisto de al menos un medio de fijación (17) para fijar la cubierta aislante (1) a un extremo (29) del bobinado de la máquina eléctrica.

2. Una cubierta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que el elemento de unión (15) está situado de modo ortogonal con respecto al plano de las caras (10) y (20).

3. Una cubierta de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por el hecho de que el extremo (29) del bobinado está introducido en la región definida entre las caras (10) y (20) y el elemento de unión (15).

4. Una cubierta de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 y 3, caracterizada por el hecho de que el medio de fijación (17) es una perforación (18) provista en el elemento de unión (15), y que su fijación al extremo (29) del bobinado de la máquina eléctrica se lleva a cabo por al menos un elemento de fijación (19) que atraviesa la perforación (18).

5. Una cubierta de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que el medio de fijación es un tornillo (19).

6. Una cubierta de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3, 4 o 5, caracterizada por el hecho de que las caras (10) y (20) y el elemento de unión (15) son sustancialmente planas.

7. Una cubierta de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que las caras (10) y (20) y el elemento de unión (15) son sustancialmente rectangulares.

8. Una cubierta de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, o 7, caracterizada por el hecho de que al menos un extremo de cada una de las caras (10) y (20) está unido por un canto guía (30).

9. Una cubierta de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que el canto guía (30) engancha el extremo (29) del bobinado de la máquina eléctrica.

10. Una cubierta de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 o 9, caracterizada por el hecho de que está fabricada de fibra de vidrio moldeada.

11. Una máquina eléctrica que consta de barras estáticas, caracterizada por el hecho de que el extremo (29) de las barras fijas está provisto de una cubierta aislante (1) de acuerdo a la reivindicación 1.

12. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizada por el hecho de que el extremo (29) del bobinado está envuelto por la cubierta aislante (1).

13. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada por el hecho de que el extremo (29) se introduce en la región definida entre las caras (10) y (20) y el elemento de unión (15) de la cubierta aislante (1).