PL171513B1 - Uklad izolacji wysokonapieciowej dla uzwojen stojanów maszyn elektrycznych PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad izolacji wysokonapieciowej dla uzwojen stojanów maszyn elektrycznych, obejmujacy izolacje przewodów elementar- nych i izolacje glówna, przy której przewody elementarne sa zebrane w prety i otoczone izolacja glówna, która jest impregnowana zy- wica do nasycania, przy czym izolacje glów- na stanow ia tasm y kilkuw arstw ow e, zawierajace mike i material nosny, które sa owijane w kilku warstwach wokól pretów, znamienny tym. ze tylko pierwsza warstwa (L1 ) izolacji glównej (19) sklada sie z trój- warstwowej tasmy mikowej (26), majacej obustronne nosniki tekstylne (24, 25), z która to pierwsza warstwa (L1 ) laczy sie kilka warstw (L2, L 3, L4,...) tasmy mikowej (27) z tylko jednym nosnikiem tekstylnym (28), przy czym w warstwach tych (L2, L3, L4,...) warstwa mikowa (27) jest skierowana ku przewodowi. FIG 3 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ izolacji wysokonapięciowej dla uzwojeń stojanów maszyn elektrycznych, obejmujący izolację przewodów elementarnych i izolację główną, przy której przewody elementarne są zebrane w pręty i otoczone izolacją główną, która jest impregnowana żywicą do nasycania, przy czym izolację główną stanowią taśmy kilkuwarstwowe zawierające mikę i materiał nośny, które są owijane w kilku warstwach wokół pręta.

Przy izolowaniu przewodów uzwojeń stojanów maszyn elektrycznych względem uziemionego pakietu blach decydujące znaczenie mają właściwości elektryczne i mechaniczne izolacji głównej. Przy napięciach nominalnych od kilkuset V do 30 000V zmienia się grubość izolacji głównej przy obciążeniu około 2 kV/mm w zakresie od 0,5 do 8 mm. Dochodzą do tego wysokie wymagania wobec izolacji, które wynikają z obciążeń termicznych, a przy długich maszynach z termo-mechanicznych sił rozszerzania w kierunku wzdłużnym żłobka. Izolacja żłobka musi być więc naniesiona tak, aby była możliwie wolna od powietrza i miała mocne połączenie z przewodem.

Dla wytwarzania ciągłych izolacji uzwojeń przyjęło się w ostatnich latach, w szerokim zakresie, przy uzwojeniach prętowych, nasycanie próżniowe za pomocą żywic utwardzalnych, bezrozpuszczalnikowych. Umożliwia ono zastosowanie taśm z miką rozdrobnioną lub z miką płatkową najprzeróżniejszego rodzaju, które mogą być najpierw, w prawie suchej postaci, z niewielkim udziałem środka wiążącego owinięte na prętach. W tym celu taśmy mikowe o szerokości od 20 do 40 mm i grubości od 0,1 do 0,3 mm są nanoszone ręcznie lub maszynowo z zachodzeniem na siebie, w dokładnie przewidzianej liczbie warstw. Taśmy z miki płatkowej są z reguły wykonywane z dwoma warstwami nośnika. Zwykle są one z papieru, włókniny poliestrowej lub tkaniny szklanej. Taśmy z miki rozdrobnionej mogą być stosowane również z jedną warstwą nośnika, (por. H. Sequenz Herstellung der Wicklungen elektrischer Maschinen - Wykonywanie uzwojeń maszyn elektrycznych, Springer-Verlag, Wien - New York, 1973, strona 147 i nast.)

Znany jest z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0 368 038 układ izolacji wysokonapięciowej dla maszyn elektrycznych, składający się z izolacji przewodów elementarnych, w którym przewody elementarne są zebrane w pręty i otoczone izolacją główną. W układzie tym jako izolację przewodów elementarnych stosuje się trójwarstwową taśmę izolacyjną, która posiada środkową warstwę mikową pokrytą z obu stron foliami z tworzywa sztucznego.

171 513

Naniesione na zewnętrznych powierzchniach folii warstwy topliwego kleju zapewniają sklejanie izolacji z przewodami elementarnymi i główną izolacją.

Znane jest także, z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr EP 0 266 602, wysokonapięciowe uzwojenie stojana lub wirnika maszyny elektrycznej zawierające wiązkę przewodów ułożonych obok siebie, przy czym każdy z tych przewodów jest zaopatrzony w izolację, a wiązkę otacza izolacja główna. Izolacja główna zawiera obwój z materiału izolacyjnego w postaci taśmy lub arkusza owiniętego w kilku warstwach wokół wiązki przewodów i zawierającego warstwę płatków miki, umieszczoną na materiale nośnym, którym może być np. tkanina z włókien szklanych. Przestrzeń pomiędzy płatkami miki jest wypełniona żywicą impregnującą.

Taśmy mikowe z jedną tylko warstwą nośnika są ze względów wytrzymałości mechanicznej nawijane tak, że warstwa miki jest skierowana ku przewodowi. Z uwagi na strukturę materiału mikowego, przywieranie najbardziej wewnętrznej warstwy jest mniej trwałe. Na skutek występujących w czasie pracy obciążeń mechanicznych i termicznych występują zjawiska oddzielania się, które obniżają wytrzymałość napięciową głównej izolacji.

Jeżeli zostaną użyte wszędzie taśmy mikowe, dwustronnie pokryte nośnikiem, to zmniejsza się ogólny udział miki w izolacji głównej.

Celem wynalazku jest, aby bazując na obecnym stanie techniki stworzyć układ izolacji wysokonapięciowej dla uzwojeń stojanów maszyn elektrycznych, który odznacza się możliwie wysoką zawartością miki i równocześnie dobrze przywiera do przewodów, i ułatwia wnikanie żywicy impregnującej w izolację uzwojenia.

Układ izolacji wysokonapięciowej dla uzwojeń stojanów maszyn elektrycznych, obejmujący izolację przewodów elementarnych i izolację główną, przy której przewody elementarne są zebrane w pręty i otoczone izolacją główną, która jest impregnowana żywicą do nasycania, przy czym izolację główną stanowią taśmy kilkuwarstwowe, zawierające mikę i materiał nośny, które są owijane w kilku warstwach wokół prętów, według wynalazku charakteryzuje się tym, że tylko pierwsza warstwa izolacji głównej składa się z trójwarstwowej taśmy mikowej, mającej obustronne nośniki tekstylne, z którą to pierwszą warstwą łączy się kilka warstw taśmy mikowej z tylko jednym nośnikiem tekstylnym, przy czym w warstwach tych warstwa mikowa jest skierowana ku przewodowi.

Korzystnie nośniki tekstylne stanowi tkanina szklana.

Dzięki rozwiązaniu według wynalazku, przy późniejszym impregnowaniu izolacji głównej polepsza się znacznie sklejenie izolacji z przewodem, ponieważ w lub na nośniku tekstylnym pomiędzy warstwą mikową i powierzchnią zewnętrzną przewodu istnieją wzdłużne i poprzeczne kanałki, które działają pomocniczo przy impregnacji, i które powodują optymalne zwilżenie środkiem impregnacyjnym tak, że nośnik tekstylny skleja się w sposób pewny z przewodem.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uzwojenie stojana maszyny elektrycznej zbudowanego z prętów przewodnikowych Roebela w widoku, fig. 2 - żłobek stojana z włożonym prętem w przekroju, fig. 3 szczegół X z fig. 2, w powiększeniu, zaś fig. 4 - szczegół Y z fig. 3 w powiększeniu.

Pręt stojana maszyny elektrycznej według fig. 1 posiada w obszarze żłobka prosty odcinek zwojnicy 11, a w obszarze czołowej części uzwojenia zagięte odcinki 12 i l3. Pręt 14 jest izolowany układem, który jest przedmiotem niniejszego wynalazku.

Jak wynika z przekroju według fig. 2 pręt składa się z większej liczby wzajemnie izolowanych przewodów elementarnych 17, które są splecione ze sobą według zasady Roebela. Każdy przewód elementarny ma izolację przewodu elementarnego 18 znanego typu. Przewody elementarne są ujęte razem w jedną wiązkę przewodów i otoczone jedną wspólną tuleją izolacyjną, izolacją główną 19, i leżą w jednym żłobku stojana 20 w pakiecie blach 21 maszyny. Zamocowanie pręta następuje za pomocą klinów wpuszczanych 22 i podkładek klinowych 23.

Budowa izolacji głównej 19 jest ukazana dokładniej na fig. 3, która ukazuje (nie w skali) powiększenie szczegółu X z fig. 2. Izolacja główna składa się z większej liczby leżących na sobie warstw L1, L2, L3, L4,... taśm mikowych. Najbardziej wewnętrzna warstwa L1 obejmuje przy tym warstwę mikową 26 pokrytą obustronnie nośnikami tekstylnymi 24, 25, w szczególności tkaniną z wkókien szklanych. Pod określeniem nośnik tekstylny rozumie się przy tym taśmę złożoną z włókien lub nici, która z przeciwieństwie do folii jest przepuszczalna dla żywicy

171 513 impregnacyjnej w kierunku poprzecznym i prostopadłym do kierunku taśmy. Łączące się z nią warstwy L2, L3, L4,... składają się natomiast z jednej warstwy mikowej 27 i z tylko jednej jedynej warstwy nośnika tekstylnego 28. Taśma mikowa tworząca warstwy L2, L 3, L 4,... jest przy tym tak naniesiona, że w każdej z nich warstwa mikowa 27 jest skierowana ku przewodowi miedzianemu 17.

Na fig. 4, która przedstawia w powiększeniu szczegół Y z fig. 3, widać wyraźnie, że pomiędzy nitkami osnowy 29 i nitkami wątku 3Opowstają, przebiegające w kierunku wzdłużnym pręta, kanałki 31 pomiędzy warstwą mikową 26 i powierzchnią przewodu elementarnego 18 Poprzez te kanałki może żywica nasycająca, przy późniejszej impregnacji izolacji głównej, dotrzeć do praktycznie wszystkich miejsc powierzchni przewodu, zwilżyć je pewnie i w krótkim czasie i zapewnić optymalne sklejenie izolacji głównej z przewodem.

FIG.1 /

FIG.3

FIG.4

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ izolacji wysokonapięciowej dla uzwojeń stojanów maszyn elektrycznych, obejmujący izolację przewodów elementarnych i izolację główną, przy której przewody elementarne są zebrane w pręty i otoczone izolacją główną, która jest impregnowana żywicą do nasycania, przy czym izolację główną stanowią taśmy kilkuwarstwowe, zawierające mikę i materiał nośny, które są owijane w kilku warstwach wokół prętów, znamienny tym, że tylko pierwsza warstwa (Li) izolacji głównej (19) składa się z trój warstwowej taśmy mikowej (26), mającej obustronne nośniki tekstylne (24,25), z którą to pierwszą warstwą (Li) łączy się kilka warstw (L2, L3, L4,...) taśmy mikowej (27) z tylko jednym nośnikiem tekstylnym (28), przy czym w warstwach tych (L2, L3, L4,...) warstwa mikowa (27) jest skierowana ku przewodowi.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że nośniki tekstylne (24, 25, 28) stanowi tkanina szklana.