CH363080A - Verfahren zum Einbau von Hochspannungswicklungen, insbesondere Stabwicklungen, in elektrische Maschinen - Google Patents

Description

  Verfahren zum Einbau -von     Hochspannungswicklungen,        insbesondere'Stabnicklungen,          m    elektrische Maschinen    Für die Isolierung von Hochspannungswicklun  gen, die in elektrischen Maschinen eingebaut werden  müssen, beispielsweise die     Statorwicklungen        von     Turbogeneratoren, werden bekanntlich die Leiter mit  einem Isoliermaterial in Form eines Blattes oder  Bandes in mehreren Lagen umwickelt.

   Das Isolier  material besteht aus einer Trägerfolie     (z.B.    Papier,  Gewebe, Glasseide     usw.),    auf die     Glimmerplättchen     oder     -papier    mittels eines Binders oder in sonst ge  eigneter Weise aufgebracht werden. Der so um den  Leiter entstandene Isolierwickel wird dann, meistens  nach vorheriger Trocknung im Vakuum, mit einem  Kunstharz imprägniert. Als Imprägniermittel wer  den meistens Polyesterharze, gelöst in einem     Mono-          meren,        z.B.        Styrol,    oder     Äthoxylinharze,    oder Ge  mische beider, verwendet.

   Anschliessend wird dann  der Leiter in     Pressformen    gepackt, und das Harz wird  bei erhöhter Temperatur     auspolymerisiert        bzw.    aus  gehärtet.  



  Bei einem anderen Isolierverfahren wird das  Bindemittel nicht lediglich zur Befestigung des  Glimmers auf den Träger, sondern auch als     Im-          prägnierinittel    verwendet. Der Isolierwickel wird  dann beispielsweise getrocknet und evakuiert und  unter Anwendung von Druck und Wärme verklebt,  worauf das     Bindemittel        bzw.    Harz ausgehärtet wird.  



  Die einheitliche Isolierung des     Nutenleiters    und  des anschliessenden Wickelkopfes bei dieser Art Hoch  spannungswicklungen hat sich im Betrieb sehr gut  bewährt, da keine schwachen Stellen vorhanden  sind, wo Durchschläge oder     überschläge        vorkorn    en  können. Anderseits ist der Einbau der Wicklung in  die Maschine     bzw.    in die Nuten infolge Starrheit der       Spulenköpfe    nach der Aushärtung des Imprägnier  harzes mit Schwierigkeiten verbunden. Dies ist be  sonders der Fall, wenn es sich um Wicklungen mit    geschlossenen Spulen handelt.

   Um ein Biegen des  Wickelkopfteiles nach dem Einbau, das eine Be  schädigung der Isolation zur Folge haben kann,  möglichst zu vermeiden, werden zum Teil für den  Einbau besondere -Einbauverfahren angewendet, die  die Fabrikation erschweren. Diese Massnahmen sind  aber nur beschränkt anwendbar, und in den meisten  Fällen ist eine gewisse Nachgiebigkeit des Wickel  kopfes unbedingt erforderlich, um den Einbau der  Wicklung zu ermöglichen.  



  Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, an  den kritischen Stellen der Wicklung, wo die Leiter  gebogen werden müssen, für die Isolierung ein Kunst  harz zu verwenden, das nach der Aushärtung noch  elastisch, eventuell sogar mindestens teilweise pla  stisch bleibt. Anstelle zweierlei Kunstharze für den       Nutteil    und mindestens die kritischen Teile des     Wik-          kelkopfes    ist es auch bekannt, bei der Verwendung       einund    desselben Kunstharzes- für den ganzen Leiter,  die gewünschte Elastizität des Wickelkopfes durch       Tränkung    mit einem zusätzlichen Weichmacher zu  erreichen.  



  Der Nachteil- dieser Massnahmen liegt darin,     dass     die erwünschte Homogenität der Isolation durch  die weichbleibenden Stellen an den Wickelköpfen  gestört wird. Für den gleichen Leiter müssen ent  weder zweierlei verschiedene Binder im Isolierband  oder zweierlei Imprägnierharze oder ein zusätzlicher  Weichmacher für den Wickelkopfteil vorgesehen  werden, wodurch die Fabrikation der Isolation kom  plizierter und dementsprechend teurer wird.  



  Gegenstand der     Udindung    ist ein Verfahren zum  Einbau von Hochspannungswicklungen, insbeson  dere Stabwicklungen, in elektrischen Maschinen, bei  denen die Leiter mit Isoliermaterial umwickelt sind,  das aus einem Trägerband mit auf diesem aufgebrach-           ten   <U>Glimmer</U> besteht und der fertige Isolierwickel mit  einem Kunstharz imprägniert und ausgehärtet wird.

    Gemäss der Erfindung wird nunmehr die erwähnte  Schwierigkeit des Einbaues der Wicklung infolge  Starrheit des Wickelkopfteiles dadurch vermieden,       dass    mindestens an den durch Biegung oder Verdre  hung beanspruchten Stellen der Leiter das Kunst  harz vor dem Einbau der Wicklung in die Maschine  nicht oder nur teilweise polymerisiert und erst nach  dem Einbau und Biegen polymerisiert     bzw.    fertig       auspolymerisiert    wird.  



  Es ist möglich, die gewünschte Biegsamkeit der  kritischen Stellen beispielsweise dadurch zu errei  chen,     dass    das Imprägnierharz an diesen Stellen  überhaupt     erst-nach    dem Einbau der Wicklung aus  gehärtet wird. Diese Massnahme ist bezüglich der       Auspolymerisierung    der anderen Teile etwas kom  pliziert. Ausserdem ist die Handhabung des Stabes  etwas erschwert, und es besteht die Gefahr,     dass    das  flüssige Imprägnierharz ausläuft und die Qualität  der Isolation an den kritischen Stellen dadurch be  einträchtigt wird.  



  Sofern als Imprägnierharz, das nach dem Um  wickeln des Leiters mit dem Isoliermaterial ein  gebracht oder schon im Isolierband als Binder ent  halten sein kann,- ein Harz verwendet wird, dessen       Polymerisierungsvorgang    nicht stark     exotherm    ist,  kann dieser unterbrochen werden. Die Unterbrechung  der     Polymerisation    kann beispielsweise auf folgend  einfache Weise erreicht werden. Der isolierte und mit  Harz imprägnierte Leiter wird bei erhöhter Tem  peratur behandelt.

   Je nach dem Grad der     Polymeri-          sation    der pro Zeiteinheit erreicht werden     goll,    wer  den entweder die einzelnen Teile des Leiters ver  schieden stark erwärmt oder verschiedene Mengen,  die     Polymerisation    verzögernde oder     beschleumgende     Stoffe in der     IsoFlation    verwendet, so     dass    der ganze  Leiter auf die gleiche Temperatur erwärmt werden  kann. Nach einer bestimmten Zeit wird der Leiter auf  Raumtemperatur abgekühlt. Die     Palymerisation    ist  dann an den kritischen Stellen nur eine teilweise; das  Harz ist an diesen Stellen  geliert , das heisst die  Plastizität ist noch gross.

   Nach dem Einbau des Lei  ters in die Maschine     bzw.    in den Ständer, wird dann  durch ein neuerliches Erwärmen die     Polymerisation     zu Ende geführt. Ein geeignetes Harz für dieses Ver  fahren ist beispielsweise ein Polyesterharz, welches in       Diallylphthalat    gelöst ist.  



  Bei der Verwendung eines     Imprägnierharz,es,    bei  dessen     Polymerisation    so viel Wärme frei wird,     dass     eine Abkühlung zum Aufhalten     bzw.    Unterbrechen  der begonnenen     Polymerisation    nicht genügt, kann  auf dem isolierten Leiter beispielsweise ein leicht       verforinbarer    Schutzüberzug aufgebracht werden       -und    der     Polymerisationsvorgang    erst nach dem Ein  bau und Biegen des Leiters erfolgen. Dieser Schutz  überzug, der entweder aus einem     Kunstharzschlauch     (z. B.

   Schrumpfschlauch) besteht oder durch     Um-          bändelung,    Aufspritzen, Tauchen     usw.    hergestellt    wird, verhindert das Auslaufen des Harzes bei der       Auspolymerisierung.     



  Anstatt den     aanzen    Leiter mit einem     solcben     Schutzüberzug zu versehen, ist es auch möglich, nur  jenem Teil des Leiters, der beim Einbau mecha  nisch stark beansprucht wird, das heisst den Wickel  kopfteil, mit einem Schutzüberzug, zu versehen. In  diesem Fall kann der ungeschützte     Nutteil    des Leiters  vor dem Einbau und der geschützte Wickelkopfteil erst  nach dem Einbau und Biegen polymerisiert wer  den. Es ist auch möglich, vor dem Einbau des Lei  ters den ungeschützten Leiterteil vollständig und den  geschützten Wickelkopfteil teilweise zu polymeri  sieren, wobei dieser letztere dann erst nach dem Ein  bau fertig ausgehärtet wird.

   Dieser unterschiedliche  Grad der     Polymerisation    kann in beiden Fällen wie  der durch eine differenzierte Erwärmung der ver  schiedenen Leiterteile oder durch Beimischung von  verschiedenen Mengen von die     Polymerisation    ver  zögernden oder beschleunigenden Stoffen und Auf  wärmung des ganzen Leiters auf die gleiche Tem  peratur erreicht werden.  



  Der Schutzüberzug kann vor oder nach dem Im  prägnieren auf den Leiter aufgebracht werden. Beim  Aufbringen vor dem Imprägnieren dient der     über-          zug    gleichzeitig als     Imprägniergefäss.    Wenn diese,  Schutzüberzüge die notwendigen elektrischen und  mechanischen Eigenschaften aufweisen, können sie  auch nach der Aushärtung auf dem Leiter belassen  werden und wirken dann als Bestandteil des     Iso-          latioassystems    (z. B. zusätzliche Isolation,     Glimm-          schutz        usw.).  

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> I Verfahren zum Einbau von Hochspannungswick lungen in elektrischen Maschinen, bei denen die Leiter mit Isoliermaterial umwickelt sind, das aus einem Trä-erband mit auf diesem aufgebrachtem Glim mer besteht, und der fertige Wickel mit einem Kunst harz imprägniert und ausgehärtet wird, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens an den durch Biegung oder Verdrehung beanspruchten Stellen der Leiter das Kunstharz vor dem Einbau der Wicklung in die Maschine nicht oder nur teilweise polymerisiert und erst nach dem Einbau und Biegen polymerisiert bzw. fertig auspolymerisiert wird.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die ganze Wicklung erst nach dem Einbau und Biegen polymerisiert wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der für den Polymerisierungs- vorgang notwendige Heizzyklus vor dem Einbau des Leiters durch Abkühlung unterbrochen Lind nach dem Einbau durch Wiedererwärmung beendet wird. <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der verschiedene -Polymerisie- rungsgrad durch eine verschieden starke Erwärmung der einzelnen Leiterteile erreicht wird. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiedene Polymerisie- rungsgrad durch Beimengunor von verschiedenen Men gen von die Polymerisation verzögernden oder be schleunigenden Stoffen erreicht wird. <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass min<B>'</B> destens an den durch Bie gung oder Verdrehung beanspruchten Stellen die umwickelten Leiter mit einem verformbaren Schutz überzug versehen werden, und der Polymerisiervor- gang erst nach dem Einbau und Biegen des Leiters erfolgt.

   <B>6.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>5,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass der Schutzüberzug gleichzeitig als Imprägniergefäss dient. <B>7.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Schutzüberzug erst nach der Imprägnierung auf dem Leiter angebracht wird.

   <B>8.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter nur an den durch Biegen oder Verdrehung beanspruchten Stellen mit einem Schutzüberzug versehen wird und vor dem Einbau der ungeschützte Teil des Leiters vollständig und der geschützte Teil nicht oder nur teilweise poly merisiert wird, wobei dieser letztere nach dem Einbau polymerisiert bzw. fertig aufpolymerisiert wird. <B>PATENTANSPRUCH</B> II Hochspannungs-isolierte Wicklung, eingebaut nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I.