PL223515B1

PL223515B1 - Połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio lub pośrednio, zwłaszcza do generatorów

Info

Publication number: PL223515B1
Application number: PL402979A
Authority: PL
Inventors: Damian Kardas; Tomasz Dusza; Aleksander Kupczyk; Dariusz Baron; Grzegorz Sirek
Original assignee: Turbocare Poland Spółka Akcyjna
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2016-10-31
Also published as: PL402979A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio lub pośrednio, zwłaszcza do generatorów.

Połączenie dotyczy uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m².

Podstawowymi elementami generatora są stojan i wirnik. Stojan składa się z następujących zespołów: korpus, rdzeń i uzwojenie. Korpus stanowi konstrukcję nośną całego generatora oraz drogi przepływu medium chłodzącego. Korpus składa się ze stalowej beczki i poprzecznych żeber, do których mocowane są podłużne belki stalowe. Za pomocą tych belek mocowany jest rdzeń stojana generatora, składający się z pojedynczych blach magnetycznych. Rdzeń stojana pakietowany jest z segmentów blach magnetycznych, podzielonych wzdłuż osi generatora na pakiety, pomiędzy którymi znajdują się promieniowe kanały wentylacyjne. Złożony rdzeń posiada rowki podłużne zwane żłobk ami, w których umieszczone jest uzwojenie stojana generatora. Uzwojenie składa się z warstwy górnej i dolnej. Część uzwojenia umieszczoną w żłobkach rdzenia nazywamy częścią prostą, a część wychodzącą poza rdzeń - połączeniami czołowymi uzwojenia stojana. Połączenia czołowe od strony turbiny oznaczamy str. T, a od strony wzbudnicy - str. W. Wyprowadzenia prądowe znajdują się przeważnie od strony W. Uzwojenie składa się z przewodów elementarnych pełnych lub pełnych i drążonych, w zależności od sposobu chłodzenia uzwojenia stojana. W przewodach drążonych, jako m edium chłodzące stosowany jest destylat lub gaz.

Znane są połączenia prądowe, za pomocą których połączone są dwa przewody prądowe, stanowiące część uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m².

Połączenia te dotyczą zarówno uzwojeń chłodzonych bezpośrednio, a więc przewodów, z których każdy ma w środku kanał chłodzący, jak i uzwojeń chłodzonych pośrednio, a więc takich, które nie mają wewnątrz kanałów chłodzących.

Znane połączenia prądowe uzwojeń stojana polegają na połączeniu przewodów za pomocą materiału łączącego metodą na styk, na zakładkę lub za pomocą skuwek. W przypadku uzwojeń chłodzonych bezpośrednio znane są na przykład połączenia: Połączenia z użyciem skuwki, w której oddzielone jest połączenie prądowe (przewody wchodzą do łącznika, gdzie są łączone materiałem łączącym) od połączeń kanałów chłodzących. Kanały chłodzące, znajdujące się wewnątrz łączonych przewodów są połączone ze sobą za pomocą dodatkowego elementu, w postaci zewnętrznej rurki.

Połączenie na zakładkę, w którym dwa przewody, zaopatrzone w kanały chłodzące, połączone są poprzez włożenie początku jednego przewodu, który ma mniejsze pole przekroju poprzecznego do drugiego przewodu, o większym polu przekroju poprzecznego tak, że przewody te częściowo zachodzą na siebie. Następnie na zewnętrzną stronę tego połączenia daje się materiał łączący.

W przypadku uzwojeń chłodzonych pośrednio znane są metody łączenia na styk, w których k oniec jednego przewodu styka się bezpośrednio z początkiem drugiego przewodu i łączy za pomocą, podanego na zewnątrz tego połączenia materiału łączącego.

Znane są też metody nakładania na zakładkę jednego przewodu na drugi i łączenia za pomocą materiału łączącego lub połączenia za pomocą elementu pośredniego - skuwki, zakładanej na końcówkę jednego przewodu i początek drugiego przewodu.

Powyższe, znane sposoby połączeń, charakteryzują się tym, że występują:

- zwiększone gabaryty zewnętrzne miejsca łączenia,

- oddzielne połączenie prądowe i czynnika chłodzącego,

- duża pracochłonność wykonania połączenia.

Połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio, zwłaszcza do generatorów, według wynalazku polega na połączeniu dwóch przewodów prądowych, stanowiących część uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1 kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m² i każdy przewód ma w środku kanał chłodzący, a połączenie realizowane jest za pomocą materiału łączącego przy czym, jeden przewód połączenia ma końcówkę której powierzchnia dopasowana jest do kształtu powierzchni początku, drugiego przewodu tak, że po połączeniu przewody, stanowią jeden element o jednakowym wymiarze, odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów na całej długości połączenia, a znajdujące się wewnątrz tych przewodów kanały chłodzące stanowią jeden kanał.

PL 223 515 B1

Przewody połączone są materiałem łączącym, który znajduje się wewnątrz tego połączenia, pomiędzy powierzchnią końcówki pierwszego przewodu i powierzchnią początku drugiego przewodu.

W przypadku, gdy połączenie dotyczy przewodów, które są okrągłe, korzystne jest, jeżeli jeden przewód ma końcówkę, której powierzchnia, ma kształt powierzchni bocznej stożka ściętego, a drugi przewód ma początek, którego powierzchnia jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka ściętego.

Połączenie prądowe, chłodzone pośrednio zwłaszcza do generatorów, według wynalazku polega na połączeniu dwóch przewodów prądowych, stanowiących część uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m², a połączenie realizowane jest za pomocą materiału łączącego przy czym, jeden przewód połączenia ma końcówkę której powierzchnia dopasowana jest do kształtu powierzchni początku, drugiego przewodu tak, że po połączeniu przewody, stanowią jeden element o jednakowym wymiarze, odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów na całej długości połączenia.

W przypadku, gdy połączenie dotyczy przewodów, które są okrągłe, korzystne jest, jeżeli jeden przewód ma końcówkę, której powierzchnia ma kształt powierzchni bocznej stożka, a drugi przewód ma początek, którego powierzchnia jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka.

Rozwiązanie według wynalazku ma następujące zalety:

- połączenie nie powoduje zwiększenia gabarytów miejsca łączenia,

- możliwość nakładania ciągłej izolacji na elementach łączonych i połączeniu,

- współosiowość elementów łączonych,

- zwiększona powierzchnia styku (w stosunku na przykład do połączenia na styk),

- nie ma potrzeby stosowania elementów dodatkowych, takich jak skuwki,

- możliwość ustawienia grubości szczeliny połączeniowej,

- dobre połączenie elektryczne i czynnika chłodzącego (dotyczy chłodzenia bezpośredniego generatorów),

- połączenie nie zmniejsza wytrzymałości mechanicznej elementów łączonych,

- prosta obróbka mechaniczna.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania, zobrazowano na rysunkach, na których:

• fig. 1 - przedstawia, w sposób uproszczony pionowy przekrój połączenia prądowego chłodzonego bezpośrednio, • fig. 2 - przedstawia, w sposób uproszczony, końcówkę jednego przewodu, • połączenia prądowego chłodzonego bezpośrednio, • fig. 3 - przedstawia, w sposób uproszczony, w przekroju wzdłuż osi, początek drugiego przewodu połączenia prądowego chłodzonego bezpośrednio, • fig. 4 - przedstawia, w sposób uproszczony, pionowy przekrój połączenia prądowego chłodzonego pośrednio, • fig. 5 - przedstawia, w sposób uproszczony, końcówkę jednego przewodu połączenia prądowego chłodzonego pośrednio, • fig. 6 - przedstawia, w sposób uproszczony, w przekroju wzdłuż osi, początek drugiego przewodu połączenia prądowego chłodzonego pośrednio.

Zgodnie z fig. 1 połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio, składa się z okrągłych przewodów 1 i 2, które to przewody mają wewnętrzne kanały chłodzące. Przewody 1 i 2 połączone są, za pomocą materiału łączącego 3 tak, że po połączeniu stanowią jeden element o jednakowym wymiarze Di odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów 1 i 2, na całej długości połączenia l^. Znajdujące się wewnątrz przewodów 1 i 2 kanały chłodzące stanowią jeden kanał chłodzący 4.

Na fig. 2 uwidoczniono, w sposób uproszczony, końcówkę 5 okrągłego przewodu 1, który to przewód 1 ma kanał chłodzący. Końcówka 5 ma powierzchnię 6, która ma kształt stożka ściętego.

Na fig. 3 uwidoczniono, w sposób uproszczony, w przekroju wzdłuż osi początek 7 okrągłego przewodu 2, zaopatrzonego w kanał chłodzący 4. Początek 7 ma powierzchnię 8, która jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka ściętego.

Na fig. 4 pokazano, również w sposób uproszczony, pionowy przekrój połączenia prądowego chłodzonego pośrednio. Połączenie składa się z okrągłych przewodów 9 i 10, które połączone są za pomocą materiału łączącego 11 tak, że po połączeniu stanowią jeden element o jednakowym

PL 223 515 B1 wymiarze D2 odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów 9 i 10, na całej długości połączenia I2.

Na fig. 5 uwidoczniono, w sposób uproszczony, końcówkę 12 okrągłego przewodu 9. Końcówka 12 ma powierzchnię 13, która ma kształt powierzchni bocznej stożka.

Na fig. 6 pokazano, również w sposób uproszczony, w przekroju wzdłuż osi, początek 14 okrągłego przewodu 10. Początek 10 ma powierzchnię 15, która jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka.

Claims

1. Połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio zwłaszcza do generatorów, za pomocą którego połączone są dwa przewody prądowe, stanowiące część uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m² i każdy przewód ma w środku kanał chłodzący, a połączenie realizowane jest za pomocą materiału łączącego, znamienne tym, że jeden przewód (1), połączenia ma końcówkę (5) której powierzchnia (6) dopasowana jest do kształtu powierzchni (8) początku (7), drugiego przewodu (2) tak, że po połączeniu przewody (1, 2), stanowią jeden element o jednakowym wymiarze (D1), odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów (1, 2) na całej długości połączenia (l·,), a znajdujące się wewnątrz tych przewodów (1, 2) kanały chłodzące stanowią jeden kanał (4) oraz tym, że przewody (1, 2), połączone są materiałem łączącym (3), który znajduje się wewnątrz tego połączenia, pomiędzy powierzchnią (6) końcówki (5) pierwszego przewodu (1) i powierzchnią (8) początku (7) drugiego przewodu (2).

2. Połączenie prądowe, chłodzone bezpośrednio zwłaszcza do generatorów, według zastrz. 1, znamienne tym, że przewody są okrągłe i jeden przewód (1) ma końcówkę (5) której powierzchnia (6), ma kształt powierzchni bocznej stożka ściętego, a drugi przewód (2) ma początek (7), którego powierzchnia (8) jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka ściętego.

3. Połączenie prądowe, chłodzone pośrednio zwłaszcza do generatorów, za pomocą którego połączone są dwa przewody prądowe, stanowiące część uzwojenia stojana generatora, w którym płynie prąd o natężeniu co najmniej 1kA, a pole przekroju poprzecznego każdego z łączonych przewodów wynosi powyżej 300 x 10^-6 m², a połączenie realizowane jest za pomocą materiału łączącego, znamienne tym, że jeden przewód (9), połączenia ma końcówkę (12), której powierzchnia (13) dopasowana jest do kształtu powierzchni (15) początku (14), drugiego przewodu (10) tak, że po połączeniu przewody (9, 10), stanowią jeden element o jednakowym wymiarze (D2), odpowiadającym gabarytom zewnętrznym przewodów (9, 10) na całej długości połączenia (I2) oraz tym, że przewody (9, 10), połączone są materiałem łączącym (11), który znajduje się wewnątrz tego połączenia, pomiędzy powierzchnią (13) końcówki (12) pierwszego przewodu (9) i powierzchnią (15) początku (14) drugiego przewodu (10).

4. Połączenie prądowe, chłodzone pośrednio zwłaszcza do generatorów, według zastrz. 3, znamienne tym, że przewody są okrągłe i jeden przewód (9) ma końcówkę (12), której powierzchnia (13) ma kształt powierzchni bocznej stożka, a drugi przewód (10) ma początek (14), którego powierzchnia (15) jest wgłębiona i ma kształt powierzchni bocznej stożka.