Elektrischer Generator mit direkter Leiterkühlung der in zwei Schichten angeordneten Ständerwicklung Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Kühlung von Generatoren mit direkter Leiterkühlung der in zwei Schichten, Ober- und Unterstäben, an geordneten Ständerwicklung, beispielsweise von schnellaufenden, wasserstoffgekühlten Turbogenera toren.
Es ist bekannt, die Ständerwicklung derartiger Generatoren mit Kühlkanälen zu versehen, die die Wärme unmittelbar aus den Leitern der Ständerwick- lung abführen, ohne dass die Wärme durch die die Ständerwicklung umgebende Isolation hindurchge führt werden muss.
Zur Erhöhung der Grenzleistung derartiger Ma schinen, deren Zweischichtwicklung aus Ober- und Unterstäben besteht, wird gemäss der Erfindung vor geschlagen, ausser der Ständerwicklung auch die aus Spulenverbindungen und Anschlussleitern bestehen den Stirnringverbindungen sowie die aus dem Ge häuse des Generators herausführenden Durchfüh rungen mit direkter Leiterkühlung zu versehen,
in dem das durch Öffnungen der Spulenverbindungen zuströmende Kühlmittel jeweils zwei Unterstäben der Wicklung zugeführt wird und das durch Öffnun gen in den Anschlussleitern eintretende Kühlmittel einerseits den Leitungsdurchführungen, anderseits Oberstäben der Wicklung zugeführt wird.
In den Fig. <B>1</B> bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Fig. <B>1</B> gibt im Quer schnitt eine etwas schematisi#erte Teilansicht des einen Endes eines gemäss der Erfindung ausgebil deten Turbogenerators wieder; hierbei ist die Schnitt ebene durch die Linie I-1 in Fig. 2 angedeutet.
Die Fig. 2 und<B>3</B> sind schematisierte Teilschnitte längs der beiden Enden des in Fig. <B>1</B> dargestellten Turbo generators, deren Schnittebene längs der Linie II-II der Fig. <B>1</B> verläuft. Fig. 4 gibt im Längsschnitt ein anderes Ausführungsbeispiel einer direktgekühlten Leiterdurchführung wieder, welche an die Stelle der in Fig. 2 gezeigten Durchführungen treten kann.
Das Gehäuse<B>3 1,</B> in welchem sich der in den Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> dargestellte Grenzieistungs-Turbo 'gene- rator befindet, ist zur Kühlung mit Wasserstoff unter Druck gefüllt. Der dargestellte Turbogenerator be steht aus dem Ständer<B>32</B> und dem Läufer<B>33,</B> wel cher von der in den Lagern<B>35</B> gelagerten Welle 34 getragen wird. Zur Abdichtung des Innem des Ge häuses<B>31</B> ist an beiden Wellenenden jeweils die Wellenabdichtung<B>36</B> vorgesehen.
Das Blechpaket<B>37</B> des Ständers<B>32</B> ist zur Auf nahme der Ständerwicklung mit den Nuten Sl bis <B>S30</B> versehen. Die direktgekühlte Ständerwicklung <B>38</B> ist als Zweischichtwicklung ausgeführt, deren Ober stäbe<B>1</B> bis<B>30</B> und deren Unterstäbe<B>l'</B> bis<B>30' je-</B> weils von den entsprechend bezifferten Nuten Sl bis <B>S30</B> aufgenommen werden.
Die Stäbe der Ständer- wicklung <B>38</B> sind in bekannter Weise beispielsweise mit einem Bündel von übereinander angeordneten metallischen Kühlkanälen <B>39</B> versehen, zu dessen bei den Seiten jeweils ein Gitterstab 42 liegt.
An dem einen Ende der Maschine ist, wie bei spielsweise in den Fig. <B>1</B> und 2 gezeigt, die Ständer- wicklung <B>38</B> mit einer Mehrzahl von dircktgekühlten, sich längs des Maschinenumfanges erstreckenden Stirnringverbindungen 40 ausgerüstet.
Zu diesen Stirnringverbindungen gehören die direktgekühlten Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> und<B>C</B> sowie die Anschluss- leiter TI bis<B>T6.</B> Die Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> und <B>C</B> verbinden die sich jeweils unter Polen entgegen gesetzter Polarität befindlichen Wicklungsteile der als Dreiphasenwicklung ausgebildeten Ständerwicklung <B>38.</B> Da der im Ausführungsbeispiel dargestellte Jurbogenerator zweipolig ist, liegen sich die durch die Spulenverbindungen <B><I>A,
</I></B><I> B</I> und<B>C</B> zu verbindenden Anschlüsse diametral gegenüber. Die Anschlussleiter Tl bis<B>T3</B> führen zu den Anschlüssen für die einzel nen Phasen, während die Anschlussleiter T4 bis<B>T6</B> für den Nullpunktanschluss vorgesehen sind.
Die Stirnringverbindungen 40 bestehen aus kreis- sektorförmig läng ,s des Umfanges der Maschine her- umlaufenden Teilen, welche in vier axial hinterein- anderliegenden Eberien angeordnet und an dem in Fig. <B>1</B> gezeigten Ende des Ständers 34 starr abge stützt sind.
Zur Erleichterung des Verständnisses sind in die Figuren hinter den Bezugszeichen<B><I>A,</I></B><I> B</I> und<B>C</B> bzw. Tl bis<B>T6</B> der zu den Stimringverbindun-en 40 gehörenden Teile Ziffern<B>(1)</B> bis (4) eingezeichnet, welche die Ebene, in welcher sich das jeweilige Teil befindet, angeben. Das Bezugszeichen<B>C</B> (2) bedeutet also, dass sich die Spulenverbindung <B>C</B> in der zweiten Ebene befindet.
Alle Stirnringverbindungen 40 sind direktgekühlt, <B>d.</B> h. entsprechend ausgebildete Kühlkanäle befinden sich in gut wärmeleitender Verbindung mit den<B>je-</B> weiligen Leitern der Stirnringverbindungen 40. Bei spielsweise können die Kühlkanäle in der in Fig. 2 an Hand der Anschlussleiter T4 und<B>T6</B> dargestellten Weise ausgebildet sein. Hierbei sind die Kühlkanäle zu dem Kühlkanalbündel 41 zusammengefasst, wel ches zwischen den beiden Gitterstäben 42 angeordnet ist. Die gesamte Anordnung wird von der Isolations hülse 43 umgeben.
Die direkte Leiterkühlung der Stirnringverbindungen 40 kann aber auch in der Art ausgebildet sein, wie sie in den Fig. <B>1</B> und 2 an Hand des Anschlussleiters T2 dar-estellt ist. Der Anschluss- leiter T2 besteht aus dem Hohlleiter 44, welcher von der Isolationshülse 45 umgeben ist. In welcher Weise die direkte Leiterkühlung der Stirnringverbindungen ausgebildet ist, hängt von den jeweiligen Gegeben heiten ab.
Die erforderlichen elektrischen Verbindun gen sowie die Verbindungen für das Kühlmedium zwischen den einzelnen Teilen der Stimringverbin- dunaen 40 können auf beliebige Weise hergestellt werden.
Auch die Leiter der Durchführungen durch das Maschinengehäuse, so beispielsweise die Durchfüh rung<B>51</B> in Fig. 2 und die Durchführung<B>53</B> in Fig. 4, sind dircktgekühlt. Diese Durchführungen durchsetzen das Gehäuse<B>31</B> der Maschine sowie das auf diesem angeordnete Schutzgehäuse 54, welches zur Abdichtung innerhalb der Öffnung<B>55</B> im Boden des Gehäuses<B>31</B> angebracht ist. Das Schutzgehäuse 54 stellt also einen Teil der Gesamt umhüllung der Maschine dar. Die direkte Leiterküh lung der Durchführungen ist jeweils in geeigneter Art ausgebildet.
Der Wasserstoff bzw. irgendein an deres Kühlmedium kann in den innern Umlaufkanal der Durchführung eingeführt bzw. aus diesem aus gestossen werden, um so den Durchführungsleiter<B>56</B> zu kühlen.
Die in der Fig. 2 dargestellte Durchführung<B>51</B> besteht aus den beiden konzentrisch angeordneten Rohren<B>57</B> und<B>58,</B> von denen mindestens eines aus leitendem Material besteht. In dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die beiden Rohre<B>57</B> und<B>58</B> aus Kupfer und bilden zusammen den Durchführungsleiter<B>56.</B> Mittels der Abstands stücke<B>59</B> werden die beiden Rohre<B>57</B> und<B>58</B> im bestimmten Abstand voneinander gehalten und elek trisch miteinander verbunden. Das äussere Rohr<B>58</B> ist von dem Isolationsrohr<B>61</B> umgeben.
Den äussern Abschluss der Durchführung<B>51</B> bil det der Isolator<B>62,</B> welcher beispielsweise aus Por zellan oder Zirkoniumporzellan besteht. Am obern und am untern Ende des Isolators<B>62</B> befinden sich Dichtungsringe<B>63,</B> welche von dem nach unten gerichteten Kopf<B>65</B> bzw. dem nach oben gerichteten Sockel 64 des Durchführungsleiters<B>56/57/58</B> mit Hilfe von Flanschen zusammengedrückt werden. Um diesen Druck zu erzeugen, sind in dem nach unten gerichteten Kopf<B>65</B> Federn<B>66</B> vorgesehen. Um das Gehäuse der Durchführung gasdicht abzuschliessen, ist der im Kopf<B>65</B> befindliche Dichtungsring<B>63</B> über die Membran<B>67</B> mit dem Durchführungsleiter<B>56</B> verbunden.
Mittels des Flansches<B>69</B> ist die Durchführung<B>51</B> in der Öffnung<B>68</B> des Schutzgehäuses 54 befestigt. Der Flansch<B>69</B> ist mittels der auf dem Isolator<B>62</B> aufgeschrumpften Hülse<B>70</B> am Isolator befestigt. Das innere Rohr<B>57</B> endet kurz vor dem nach unten ge richteten Kopf<B>65,</B> so dass eine direkte Verbindung für das Kühlmedium zwischen dem obern Ende des Innenraumes des Rohres<B>57</B> und dem untern Ende des ringförmigen Raumes<B>71</B> zwischen den beiden konzentrischen Rohren<B>57</B> und<B>58</B> geschaffen wird. Die obern Enden des Innenraumes des Rohres<B>57</B> und des ringförmigen Raumes<B>71</B> sind beide offen, so dass das Kühlmedium in den einen Raum einflie ssen und aus dem andern Raum wieder herausflie ssen kann.
In dem gewählten Ausführungsbeispiel wird zur Umlaufkühlung Wasserstoff verwendet. Hierzu ist an dem in Fig. <B>3</B> gezeigten Ende der Maschine auf dem Läufer<B>33</B> der Lüfter<B>80</B> befestigt, welcher den erwärmten Wasserstoff aus dem Luftspalt zwischen Läufer und Ständer absaugt. Der Läufer<B>80</B> läuft innerhalb des feststehenden Lüftergehäuses <B>81,</B> wel ches den Raum<B>82,</B> aus dem der Lüfter<B>80</B> den Wasserstoff ansaugt, von dem auf der Ausstossseite des Lüfters liegenden Raum<B>83</B> trennt. Der Raum<B>82</B> hat infolge des Ansaugens durch den Lüfter einen verhältnismässig niedrigen Druck, während sich im Raum<B>83</B> ein verhältnismässig hoher Druck ausbildet.
Zur Kühlung des erwärmten Wasserstoffes ist im Raum<B>83</B> der Kühler 84 angeordnet, von dem aus der Wasserstoff durch sich längs des Ständers<B>32</B> axial erstreckende Kanäle<B>99</B> in den Raum<B>83'</B> über geführt wird, welcher sich an dem in Fig. 2 darge stellten Ende der Maschine befindet. Der Raum<B>83'</B> stellt also einen Teil des einen hohen Druck aufwei senden Raumes<B>83</B> dar.
Die meisten der Kühlkanäle <B>39</B> der Ständerwicklung <B>38</B> ragen mit ihren öffnun- gen in diesen Raum<B>83'</B> hinein, so dass der Wasser- stoff zur Kühlung der Ständelwicklung <B>38</B> durch die Öffnungen in die Kühlkanäle<B>39</B> eintritt.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungs beispiel eines Turbogenerators wird ein Teil des als Kühlmedium benutzten Wasserstoffes den direktge kühlten Stirnringverbindungen 40 und den direkt gekühlten Durchführungen<B>51</B> und<B>53</B> zugeführt. Die diese Teile durchziehenden Kühlmittelkanäle sind im allgemeinen so angeordnet, dass ihre Eintritts öffnungen mit dem einen hohen Druck aufweisenden Raum<B>81</B> und ihre Austrittsöffnungen mit dem einen niedrigen Druck aufweisenden Raum<B>82</B> in Verbin dung stehen. Es ist aber auch möglich, die Kühl kanäle dieser Teile in bezug auf das sie durchflie ssende Kühlmedium hintereinander anzuordnen.
Besonders vorteilhaft ist es, das Kühlmedium der Anschlussleiter unmittelbar zur Kühlung der Leiter <B>56</B> der Durchführungen<B>51</B> und/oder <B>53</B> zu benutzen. Von den Durchführungen<B>51</B> und/oder <B>53</B> aus wird dann das Kühlmedium zu dem einen niedrigen Druck aufweisenden Raum<B>82</B> geführt. In bekannter Weise sind die sechs Durchführungen des als Ausführungs beispiel gewählten Turbogenerators in einem ein zigen Schutzgehäuse 54 angeordnet. Dieses Schutz gehäuse 54 ist von dem Innern des Gehäuses<B>31</B> des Turbogenerators mittels der gasdichten Abdichtung <B>85</B> abgetrennt, welche zu diesem Zweck in die<B>Öff-</B> nung<B>55</B> des Gehäuses<B>31</B> eingesetzt ist.
Oberhalb der Abdichtung<B>85</B> ist eine zweite Abdichtung<B>86</B> vorge sehen, wobei der zwischen den beiden Abdichtungen <B>85</B> und<B>86</B> gebildete Raum über die Rohrleitung<B>88</B> mit dem einen niedrigen Druck aufweisenden Raum <B>82</B> verbunden ist. Das innerhalb der Durchführungs leitung<B>56</B> fliessende Kühlgas tritt also in den Innen raum des Schutz-ehäuses 54 aus und fliesst von dort durch die innerhalb der Abdichtung<B>85</B> befindliche Austrittsöffnung<B>87</B> in den Raum zwischen den<B>Ab-</B> dichtungen<B>85</B> und<B>86</B> und strömt von dort durch die Rohrleitung<B>88</B> ab.
Die Wirkungsweise der beschriebenen zur direk ten Kühlung der einzelnen Teile der Stirnringverbin- dungen 40 vorgesehenen Anordnung nützt die Tat sache aus, dass die Unterstäbe<B>l'</B> bis<B>30'</B> der Ständer- wicklung <B>38</B> nicht so stark erwärmt werden wie die Oberstäbe<B>1</B> bis<B>30,</B> da der Streufluss in den obern Teilen der Nuten Sl bis<B>S30</B> des Ständers<B>37</B> grö sser ist, so dass dort grössere Wirbelstromverluste auf treten.
Die Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> und<B>C</B> ver binden deshalb jeweils zwei Unterstäbe miteinander, beispielsweise die Spulenverbindung <B>A</B> die Unterstäbe 8*' und<B>23',</B> die Spulenverbindung B die Unterstäbe <B>18'</B> und<B>3'</B> und d-ie Spulenverbindung <B>C</B> die Unter stäbe<B>28'</B> und<B>13'.</B> Jeder der drei Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B,<B>C,</B></I> welche sich in dem einen hohen Druck aufweisenden Raum<B>83'</B> befinden, ist ungefähr in der Mitte mit einer öffnung <B>89</B> versehen,
durch wel che der Wasserstoff in das Innere der Spulenverbin- dung eintritt. An den Enden der Spulenverbindung fliesst das Kühlgas, wie in Fig. <B>1</B> durch Pfeile ange deutet wird, über eine entsprechende gasdichte Ver- bindung in die Kühlkanäle der Unterstäbe, welche jeweils mit den betreffenden Spulenverbindungen elektrisch verbunden sind.
Die sechs Anschlussleiter Tl bis<B>T6</B> sind mit Oberstäben der Ständerwicklung verbunden, und zwar Tl mit<B>25,</B> T2 mit<B><I>5, T3</I></B> mit<B><I>15,</I></B><I> T4</I> mit<B>10,</B> <B><I>T5</I></B> mit 20 und<B>T6</B> mit<B>30.</B> In der Nähe der Enden der mit den Anschlussleitern verbundenen Oberstäbe sind in diesen öffnungen <B>90</B> vorgesehen, durch wel che der Wasserstoff in den betreffenden Anschluss- leiter eintritt.
Wie die Pfeile in Fig. <B>1</B> andeuten, fliesst der eine Teil des eintretenden Wasserstoffes von den Öffnungen<B>90</B> aus in die Kühlkanäle der betreffenden Oberstäbe, während der andere Teil des eintretenden Wasserstoffes durch die Anschlussleiter Tl <I>bis<B>T6</B></I> in die diesen zugeordneten Durchführungen fliesst und von dort durch das Innere des Schutzgehäuses 54 und die Rohrleitung<B>88</B> in den einen niedrigen Druck aufweisenden Raum<B>82</B> zurückströmt.
Die Kühlkanäle der Ständerwicklung <B>38,</B> welche nicht mit einer der in den Stimringverbindungen vor gesehenen Öffnungen<B>89</B> oder<B>90</B> in Verbindung stehen, öffnen sich unmittelbar in den einen hohen Druck aufweisenden Raum<B>83'.</B>
Zum leichteren Verständnis des Ausführungsbei spiels sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die Ständerwicklung <B>38</B> dreiphasig ausgebildet ist und aus sechs Wicklungsteilen besteht, von denen jeweils zwei durch die Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> bzw. <B>C</B> mit einander verbunden sind. Alle diejenigen Stäbe der Ständerwicklung, welche nicht gerade die Endan schlüsse einer der sechs Wicklungsteile sind, sind an ihren Enden durch die Wickelkopfteile<B>91</B> mitein ander verbunden.
Die Ständerwicklung <B>38</B> ist also in elektrischer Hinsicht in folgender Weise geschaltet: Phasenanschlussleiter TI, Stäbe<B>25,</B> 12', 24, ll', <B>23, 101,</B> 22,<B>91,</B> 21,<B>8',</B> Spulenverbindung <B>A,</B> Stäbe <B>231, 6,</B> 24',<B>7, 251, 8, 261, 9, 27', 10,</B> Nullpunkt- anschlussleiter T4.
Phasenanschlussleiter T2, Stäbe<B>5,</B> 22', 4, 21',<B>3,</B> 20', 2,<B>19', 1, 18',</B> Spulenverbindung B, Stäbe<B>31,</B> <B>16,</B> 4',<B>17, Y, 18, 6', 19, 7',</B> 20, Nullpunktanschluss- leiter <B>T5.</B>
Phasenanschlussleiter <B>T3,</B> Stäbe<B>15,</B> 2', 14, l', <B>13, 30',</B> 12,<B>29', 11, 28',</B> Spulenverbindung <B>C,</B> Stäbe <B>131, 26,</B> 14',<B>27, 151, 28, 161, 29, 17', 30,</B> Null- punktanschlussleiter <B>T6.</B>
Der Fig. 2 ist in vergrössertem Massstab zu ent nehmen, in welcher Weise beispielsweise die Ver bindung zwischen dem Anschlussleiter T2 und der Durchführung<B>51</B> in elektrischer und mechanischer Beziehung ausgebildet werden kann. Der untere Teil des Anschlussleiters T2 besteht aus dem Hohlleiter 44, welcher von der Isolationshülse 45 umgeben ist und durch die beiden auseinandergerückten Abdich tungen<B>85</B> und<B>86</B> hindurchgeführt ist.
Zur Verbin dung des Hohlleiters 44 mit dem Durchführungs leiter<B>56</B> ist das nachgiebige VÜbindungsstück <B>92</B> vorgesehen, dessen innerer Teil aus dem Hohlleiter <B>93</B> besteht, welcher das nach unten anschliessende innere Rohr<B>57</B> des Durchführungsleiters<B>56</B> nach oben fortsetzt. Das obere Ende des Hohlleiters<B>93</B> ist mit dem Hohlleiter 44 über das biegsame Rohr 94 verbunden, welches den Wasserstoff aus dem Hohl leiter 44 in den Hohlleiter<B>93</B> überführt. Zur Lei tung des elektrischen Stromes sind zwischen den Hohlleitern 44 und<B>93</B> die Litzen<B>95</B> vorgesehen.
Über die in Fig. <B>1</B> dargestellte Eintrittsöffnung<B>90</B> des Anschlussleiters T2 ist somit eine direkte Ver bindung zwischen dem einen hohen Druck aufweisen den Raum<B>83'</B> und dem Innern des Durchführungs leiters<B>56</B> geschaffen. Das untere äussere Ende des nachgiebigen Verbindungsstückes<B>92</B> besteht aus dem Trichter<B>96,</B> welcher den aus dem obern Ende des ringförmigen Raumes<B>71</B> austretenden Wasserstoff auffängt. Der Trichter<B>96</B> leitet den kühlenden Was serstoff über die stromführenden Litzen<B>95,</B> welche das biegsame Rohr 94 umgeben.
Das obere Ende des Trichters<B>96</B> ist von der Isolationshülse<B>97</B> glocken artig umgeben, welche den Wasserstoff längs der isolierten Aussenwand des Trichters<B>96</B> in den Innen raum des Schutzgehäuses 54 leitet. Durch die Isola- tionsbülse <B>97</B> wird gleichzeitig ein erhöhter Kriech weg geschaffen.
Dadurch, dass die Verbindung zwischen den An- schlussleitern und den zugehörigen Durchführungen in der eben geschilderten Weise biegsam ausgebildet ist, wird eine Übertragung der innem Schwingungen der Maschine auf die Durchführungen verhindert. Ausserdem erleichtert die hierdurch geschaffene me chanische Biegsamkeit die Montage der Maschine und erlaubt leichter herstellbare grössere Toleranzen an den zu verbindenden Teilen.
Der Kühlkreislauf des Wasserstoffes sei noch mals zusammengefasst: Durch die Öffnungen<B>89</B> tritt der Wasserstoff in die Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> und<B>C</B> ein und teilt sich in zwei Kühlströme, welche jeweils in die Kühl kanäle der durch die Spulenverbindungen <B><I>A,</I></B><I> B</I> und <B>C</B> miteinander verbundenen Unterstäbe<B>8'</B> und<B>231</B> bzw. <B>181</B> und<B>3'</B> bzw. <B>281</B> und<B>131</B> eintreten und aus diesen in den Raum<B>82</B> fliessen.
Durch die Öffnungen<B>90</B> tritt der Wasserstoff in die Anschlussleiter Tl bis<B>T6</B> und teilt sich ebenfalls in zwei Kühlströme, von denen der eine unmittelbar in die Kühlkanäle der mit den Anschlussleitern ver bundenen Oberstäbe<B>25</B> bzw. <B>5</B> bzw. <B>15</B> bzw. <B>10</B> bzw. 20 bzw. <B>30</B> eintritt, während der andere Kühl strom durch den Anschlussleiter in die dem betreffen den Anschlussleiter zugeordnete Durchführung<B>51</B> bzw. <B>53</B> eintritt.
Durch den Hohlleiter 44 wird der Wasserstoff über den Hohlleiter<B>93</B> und das biegsame Rohr 94 geleitet, tritt in den Innenraum des innem Rohres<B>57</B> ein, kehrt am untern Ende der Durch- führuna um und durchsetzt den ringförmigen Raum <B>71.</B> Der Trichter<B>96</B> leitet den Wasserstoff über die Litzen<B>95;</B> die glockenartig ausgebildete Isolierhülse <B>97</B> führt den Wasserstoff längs der isolierten Aussen wand des Trichters<B>96</B> in das Innere des Schutz gehäuses 54, aus welchem der Wasserstoff über die Öffnung<B>87</B> und das Rohr<B>88</B> in den Raum<B>82</B> zu rückströmt.
Ein Ausführungsbeispiel einer zweifachen Dich tung, welche vorteilhafterweise bei den Durchführun gen angewendet wird, um bei Beschädigungen der Durchführungen ein plötzliches Absinken des Was serstoffdruckes innerhalb des Gehäuses<B>31</B> zu ver hindern, ist in der Fig. 4 wiedergegeben, welche eine derart ausgeführte Durchführung in wesentlich grö sserem Massstab, als es in den Fig. <B>1</B> und 2 der Fall ist, wiedergibt.
Die Durchführungen werden gewöhn lich unterhalb des Turbogenerators angebracht, wo sie etwaigem Tropfwasser und mechanischen Bean spruchungen ausgesetzt sind, so dass die Durchfüh rungen als Wasser bzw. Feuchtigkeit nichtaufneh mende Aussendurchführungen mit Porzellanisolatoren ausgeführt werden. Es ist bekannt, diese Isolatoren aus anorganischem, lichtbogenfestem, keine leitfähi gen Bahnen bildendem Material herzustellen, welches auch bei über eine längere Zeit andauernden mecha nischen Beanspruchungen mechanisch stabil bleibt und keine Deformationen aufweist. Ein solches Ma terial ist z. B.
Porzellan, welches aber den Nachteil hat, dass es spröde ist und so bei mechanischen Schlägen oder aber bei einer thermischen Überbean spruchung leicht springt oder reisst. Wird für eine Durchführung ein einziger Isolator verwendet, wie in Fig. 2 gezeigt, so kann bei einer Beschädigung des einen Endes der Durchführung der Isolator der ganzen Länge nach springen, so dass die Durchfüh rung nicht mehr gasdicht ist und ein Absinken des Wasserstoffdruckes innerhalb der Maschine verur sacht.
Um im Falle einer Beschädigung der Durchfüh rung das Absinken des Wasserstoffdruckes in erträg lichen Grenzen zu halten, ist die in der Fig. 4 dar gestellte Durchführung mit einer doppelten Dichtung ausgerüstet, und zwar wird das im Innern der Durch führung vorgesehene Isolationsrohr<B>61</B> gewisserma ssen als zusätzliche Dichtung verwendet, durch welche im Falle des Bruches des äussern Porzellanisolators der Austritt des Wasserstoffes auf einen tragbaren Betrag beschränkt wird, so dass der Wasserstoffdruck innerhalb des Gehäuses der Maschine mindestens so lange aufrechterhalten werden kann, bis die Ma schine in Zeiten geringerer Belastung zur Instand setzung aus dem Dienst gezogen werden kann.
Das innere Isolationsrohr<B>61</B> besteht aus einem nicht spröden Isolationsmaterial, welches imstande ist, Druck- und Scherkräfte während einer längeren Zeit spanne auszuhalten, beispielsweise aus getränktem und gewickeltem Papier. Um die mechanische Festig keit zu erhöhen, ist das aus Papier bestehende Isola tionsrohr<B>61</B> auf der dünnen metallischen Hülse<B>61'</B> befestigt, welche ihrerseits mit einer engen Passung auf dem äussern Rohr<B>58</B> des Durchführungslagers<B>56</B> sitzt, so dass das Entweichen des unter Druck stehen den Wasserstoffes im Falle der Beschädigung des äussern Porzellanisolators auf ein tragbares Mass be schränkt bleibt.
Die in der Fig. 4 dargestellte Durchführung<B>53</B> unterscheidet sich von der in der Fig. 2 dargestellten Durchführung<B>51</B> unter anderem dadurch, dass der Flansch<B>69</B> nicht auf der äussern Oberfläche eines einstückigen Porzellanisolaters, welcher sich prak tisch über die ganze Länge der Durchführung er streckt, montiert ist, sondern auf einem Zwischen teil der äussern Oberfläche des innern Isolationsroh res<B>61</B> befestigt ist.
Demzufolge ist der Isolator der Durchführung<B>53</B> zweistückig und besteht aus den beideh Porzellanisolatoren<B>62A</B> und 62B, welche voneinander durch den Flansch<B>69</B> getrennt sind. Die Porzellanisolatoren<B>62A</B> und 62B umgeben dabei das innere Isolationsrohr<B>61</B> mit einem gewissen Abstand, so dass ein ringförmiger Raum entsteht, welcher zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit bis zum Spiegel <B>98</B> mit<B>öl</B> gefüllt ist. über dem ölspiegel <B>98</B> ist der ölausdehnungsraum 64' vorgesehen, um die Volu menänderungen des öls auszugleichen.
Falls die Öl- füllung infolge eines Bruches des äussern Porzellan- isolators verlorengeht, hält die Durchführung die Maschinenspannung eine gewisse Zeitlang aus, wo bei gegebenenfalls Koronaerscheinungen auftreten.
Bei bisherigen Konstruktionen dieser Art sind der obere Teil und der untere Teil der Ölfüllung, welche sich innerhalb des obern bzw. des untern Porzellanisolators<B>62A</B> bzw. 62B befinden, durch mehrere grosse öffnungen innerhalb des Flansches <B>69</B> miteinander verbunden. Auf diese Weise genügt es, ein einziges Ölausdehnungsgefäss 641 vorzusehen. Diese öffnungen bieten aber im Falle eines Bruches des äussern Porzellanisolators dem Wasserstoff die Möglichkeit, zu entweichen.
Hier wird daher nur eine einzige öffnung <B>100</B> vorgesehen, welche mittels des Schraubstöpsels <B>101</B> fast ganz abgesperrt werden kann, so dass im Falle eines Bruches des äussern Por- zellanisolators das<B>öl</B> durch die fast abgesper)rte öff- nung <B>100</B> nur langsam ausfliessen kann und nach Ausfluss des Öls auch der Wasserstoffdruck nur in geringem Masse absinkt,
so dass durch die Einfügung von kleinen Mengen zusätzlichen Wasserstoffes in das Gehäuse<B>31</B> der erforderliche Wasserstoffdruck innerhalb der Maschine noch eine Zeitlang aufrecht erhalten werden kann.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Durchführung<B>53</B> kann das Isolationsrohr<B>61</B> mit der metallischen Hülse<B>611'</B> auf dem äussern Rohr<B>58</B> des Durchfüh rungsleiters<B>56</B> gleiten. Daher wird bei einem Bruch des obern Porzellanisolators<B>62A,</B> da dann der im Innern des Schutzgehäuses 54 befindliche Sockel 64 der Durchführung<B>53</B> durch den Porzellanisolator <B>62A</B> nicht mehr abgestützt wird, der Durchführungs leiter<B>56</B> durch den Druck des Wasserstoffes so lange nach unten gedrückt, bis der Sockel 64 an die Spitze des Isolationsrohres<B>61</B> bzw. der metallischen Hülse <B>61'</B> anstösst.
Auf diese Weise wird bei einem Bruch des obern Porzellanisolators<B>62A</B> eine Dichtung ge bildet, welche das Entweichen von Wasserstoff ver hindert oder zumindest auf ein tragbares Mass be schränkt. Bei einem etwaigen Bruch des untern Porzellan- isolators 62B legt sich der obere Teil des nach unten gerichteten Kopfes<B>65</B> der Durchführung<B>53</B> gegen das untere Ende des Isolationsrohres<B>61</B> bzw. der metallischen Hülse<B>61',</B> so dass die Federn<B>66</B> das Isolationsrohr<B>61</B> mit seiner metallischen Hülse<B>61',</B> welche im Gleitsitz auf dem äussern Rohr<B>58</B> sitzt nach oben drücken,
so dass das obere Ende des Iso lationsrohres<B>61</B> bzw. der metallischen Hülse<B>61'</B> an dem im Innern des Schutzgehäuses 54 befindlichen Sockel 64 anstösst.
Abgesehen von der vorgesehenen doppelten Dich tung der Durchführung<B>53</B> in Fig. 4 ist die direkte Kühlung des Leiters dieser Durchführung die gleiche wie die oben beschriebene Kühlung der Durchfüh rung<B>51</B> in Fig. 2.
Bei wasserstoffgekühlten Generatoren mit Lei stungen, welche eine direkte Kühlung der Leitung der Ständerwicklung erfordern, wird im allgemeinen auch eine direkte Leiterkühlung der Läuferwicklung erforderlich sein. In dem gezeigten Ausführungsbei spiel ist der Läuferballen<B>103</B> des Läufers<B>33</B> mit einer zweipoligen direktgekühlten Gleichstromerre- gerwicklung 104 versehen, durch welche der Wasser stoff durch denselben Druckunterschied hindurchge trieben wird, der das Kühlmedium auch durch die Kühlkanäle der Ständerwicklung <B>38</B> treibt.
Die zur Innenkühlung der Läuferwicklung 104 vorgesehenen Kühlkanäle ragen mit ihren öffnungen jeweils in die einen Druckunterschied aufweisenden Räume<B>82</B> und<B>831,</B> so dass der kühlende Wasser stoff in diese Kühlkanäle hineingetrieben wird, wie es durch Pfeile<B>105</B> in den Fig. 2 und<B>3</B> angedeutet wird. In dem einen hohen Druck aufweisenden Raum <B>83</B> wird hinter dem Kühler 84 ein Teil des Gases in Ri chtung auf die Welle 34 hin abgelenkt (vergleiche Pfeil<B>106)</B> und durch den unterhalb des Lüfters<B>80</B> befindlichen Kanal<B>107</B> dem andern Ende der Läu ferwicklung 104 zugeleitet.
Die Läuferwicklung 104 wird also dadurch gekühlt, dass der Wasserstoff aus dem unter hohem Druck befindlichen Raum<B>83</B> an beiden Enden des Läufers in die Kühlkanäle der Läuferwicklung 104 eintritt und aus diesen durch etwa in der Mitte des Läuferballens<B>103</B> befindliche, nicht gezeichnete öffnungen austritt und über den Luftspalt zwischen Ständer und Läufer in den Raum <B>82</B> zurückströmt.
Um zu verhüten, dass der zwischen den Räumen <B>82</B> und<B>83'</B> herrschende Druckunterschied sich un mittelbar über den Luftspalt ausgleicht, ist der Luft spalt an der dem einen hohen Druck aufweisenden Raum<B>83'</B> zugewandten Seite mit einer feststehenden zylindrischen Luftspaltabdichtung praktisch vollkom men abgeschlossen, da infolge der Formgebung dieser Luftspaltabdeckung für den Wasserstoff der Eintritts widerstand aus dem Raum<B>831</B> in den Luftspalt wesentlich höher ist, als der Widerstand durch die Kühlkanäle der Wicklungen sowie der Stirnringver- bindungen und der Durchführungen.