ES2232659T3 - Sistema de aislamiento escalonado de campo electrico para maquina dinamoelectrica. - Google Patents
Sistema de aislamiento escalonado de campo electrico para maquina dinamoelectrica.Info
- Publication number
- ES2232659T3 ES2232659T3 ES01966913T ES01966913T ES2232659T3 ES 2232659 T3 ES2232659 T3 ES 2232659T3 ES 01966913 T ES01966913 T ES 01966913T ES 01966913 T ES01966913 T ES 01966913T ES 2232659 T3 ES2232659 T3 ES 2232659T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- layer
- insulating
- insulation
- insulating layer
- permittivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 36
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 29
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- -1 cherniquite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 7
- YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxosilane oxo(oxoalumanyloxy)alumane oxygen(2-) Chemical compound [O--].[K+].[K+].O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O YGANSGVIUGARFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052627 muscovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000857945 Anita Species 0.000 claims description 3
- 229910052629 lepidolite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001737 paragonite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001596 celadonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001604 clintonite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009422 external insulation Methods 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000009421 internal insulation Methods 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 241001251094 Formica Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000017105 transposition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
- H02K3/40—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Un elemento de bobinado para su utilización en una máquina dinamoeléctrica, el elemento bobinado comprende un conductor (22) rodeado por aislante, comprendiendo el aislante: una primera capa aislante interior (26) aplicada sobre el conductor, la primera capa aislante interior tiene un primer espesor predeterminado y una primera permitividad predeterminada; y una segunda capa aislante (28) aplicada sobre la primera capa aislante interna, la segunda capa aislante tiene un segundo espesor predeterminado y una segunda permitividad predeterminada, donde la segunda permitividad predeterminada es menor que la primera permitividad predeterminada de la primera capa aislante interior; caracterizado porque las capas aislantes primera interior y segunda exterior (26, 28) comprenden cada una varias capas de cinta de papel de mica aislante envuelto o enrollado, donde la mica elegida para cada cinta es un tipo diferente de mica elegido del grupo constituido por anandita, anita, biotita, bitita, boromocovita, celadonita, cherniquita, clintonita, efesita, ferrianita, glauconita, hendricksita, kinositalita, lepidolita, masutomilita, moscovita, nanpingita, paragonita, fologopita, polilitionita, preiswerkita, roscoelita, siderofilita, sodioflogopita, taeniolita, vermiculata, wonesita y zinwaldita.
Description
Sistema de aislamiento escalonado de campo
eléctrico para máquina dinamoeléctrica.
La presente invención se refiere a un sistema de
aislamiento para la utilización en los bobinados de una máquina
dinamoeléctrica. Particularmente se refiere a un aislante que
comprende capas interiores y exteriores con diferentes
permitividades para crear una distribución más ventajosa de la carga
en el dieléctrico.
Los sistemas de aislamiento de grandes máquinas
dinamoeléctricas de AC se encuentran sometidos a desarrollos
constantes para incrementar los voltajes a los que estas máquinas
operan así como para minimizar el espesor del material aislante.
En estos sistemas de aislamiento es común
utilizar mica en una variedad de formas que van desde grandes
láminas dispersas en un material de refuerzo hasta el producto
conocido como papel de mica. Mientras que la baja resistencia a la
tensión del papel de mica no lo hace apropiado para su utilización
en estos sistemas de aislamiento, el papel de mica tiene una
resistencia mayor a la ruptura de corona teniendo en cuenta la
descarga de corona que ocurre en bobinados de alto voltaje que
tienden a reducir la vida del aislante. Para compensar la baja
resistencia a la tensión del papel de mica, el papel de mica se
enlaza a fibra de vidrio que también tiende a prevenir el
desprendimiento de las láminas de mica de la cinta de mica durante
la operación de recubrimiento.
Más recientemente, en los sistemas de aislamiento
se han empleado poliimidas resistentes a la corona y cintas de
composites aislantes. Esta cinta tiene unas cualidades de
aislamiento excelentes y una buena resistencia a la descarga de
corona. Esta película se puede utilizar de manera independiente o
como refuerzo en un papel de mica, fibra de vidrio o cinta de
composite. La adición de mejores aislantes de cinta resistentes a la
corona proporciona un sistema de aislamiento que es mucho mejor
eléctricamente que los sistemas estándar. El documento
WO-A-99/17425 revela una disposición
de aislantes para un conductor rodeado por una primera capa de
aislante que a su vez está rodeada por una segunda capa de aislante
que tiene una permitividad menor que la permitividad de la primera
capa de aislante.
Además, la magnitud y el perfil de los campos
eléctricos locales en la carcasa aislante no se ha considerado hasta
la fecha en el desarrollo de los sistemas de aislamiento y de las
cintas para la carcasa. El campo eléctrico, que se genera en la
carcasa aislante como consecuencia del alto voltaje que se aplica
sobre el conductor, tiene un efecto directo sobre la vida del
aislante. Como actualmente hay varias iniciativas para reducir el
espesor de la carcasa aislante, se debe entender que el efecto del
campo eléctrico, tal como se distribuye a través de la carcasa,
afecta al rendimiento del sistema aislante y a la vida del sistema
aislante de la carcasa. Según esto, es necesario desarrollar un
sistema de aislante de la carcasa para su utilización en bobinados
de máquinas dinamoeléctricas que toman en consideración los efectos
del campo eléctrico localizado generado en la carcasa aislante como
consecuencia de la diferencia de voltaje a través del
aislamiento.
Según la presente invención, se proporciona un
elemento de bobinado como se especifica en la reivindicación 1 y una
carcasa aislante como se especifica en la reivindicación 6. Estos
elementos incluyen un sistema aislante que resulta en un incremento
repentino o escalonado del campo eléctrico distribuido a través del
aislante, desde el interior del aislante adyacente al hilo conductor
o elementos de conducción, hasta el blindaje exterior o el blindaje
a tierra del aislamiento.
Se debe entender que el término "incremento
escalonado" en el campo eléctrico se refiere a un cambio
significativo en el perfil del campo eléctrico a través de un corte
transversal en la carcasa aislante. Según la presente invención, el
perfil de campo eléctrico a través de un corte transversal
"plano" muestra un incremento repentino a través del corte
transversal comparado con el perfil del campo eléctrico homogéneo en
el pasado. Con respecto a la sección de la esquina del aislante, el
perfil de campo eléctrico disminuirá gradualmente lejos de los
conductores y de nuevo mostrará un incremento repentino a través de
la sección transversal de la esquina.
Para evitar el cambio escalonado del perfil del
campo eléctrico del aislamiento de la presente invención, se
proporciona un sistema de aislamiento que consta de un conductor de
una máquina dinamoeléctrica que se aísla con capas de aislante. El
aislamiento tiene una primera capa interior de aislante y una
segunda capa de aislante exterior relativa a la primera capa
interna. Tanto la primera como la segunda capa de aislante tienen un
espesor predeterminado para proporcionar las características de
aislamiento adecuado necesarias para el aislamiento en si. De todas
formas, la permitividad de la primera capa de aislamiento interno se
elige para que sea mayor que la segunda capa de aislamiento, de tal
forma que el campo eléctrico en la segunda capa de aislante sufre un
brusco incremento en la superficie de contacto entre al primera y la
segunda capa del sistema de aislamiento.
Se ha determinado que proporcionando una
permitividad relativamente alta en la capa interna, el campo
eléctrico adyacente al conductor tiene una magnitud reducida.
Mientras que el campo eléctrico total distribuido a través del
aislamiento no puede ser menor, se debe entender que la magnitud de
cualquier fenómeno repentino del campo eléctrico en la capa de
aislante adyacente al conductor es reducida. Esta es una tarea
considerable ya que el aislamiento se diseña y se desarrolla para
las áreas más débiles del aislamiento, que se encuentran en las
esquinas del aislamiento adyacente a los conductores donde en el
pasado se experimentaron las mayores magnitudes del campo eléctrico.
De este modo, reduciendo esta magnitud en el campo eléctrico, los
requisitos del espesor del aislante se reducen minimizando el
espesor del aislante sin que afecte adversamente a los voltajes que
llevan los conductores o a la vida del aislante. Se debe entender
que según la presente invención estos conductores soportarán
voltajes del orden de 4 kV o mayores.
Se puede prever que, en formas de realización
alternativas de la presente invención, el aislamiento puede incluir
más de dos capas de aislante aplicadas una sobre otra en capas
sucesivas, donde cada capa sucesiva tendrá una permitividad menor
que la capa precedente del aislamiento.
Una aplicación preferencial del sistema de
aislamiento de la presente invención es una carcasa aislante para
conductores en el bobinado de una máquina dinamoeléctrica que
soporte voltajes de 4 kV o mayores. En aplicaciones donde el voltaje
es del orden de 13,8 kV, el espesor de la carcasa aislante es del
orden de 3,2 mm.
Según un aspecto preferencial de la presente
invención, se proporciona una carcasa aislante para su utilización
en un conductor de una máquina dinamoeléctrica que tiene un perfil
de campo eléctrico escalonado a través de una carcasa aislante. La
carcasa aislante incluye una primera capa de aislante interna y una
segunda capa de aislante externa. La primera capa de aislante
interna se aplica sobre el conductor y tiene un primer espesor
predeterminado y una primera permitividad predeterminada. La segunda
capa de aislante externa se aplica sobre la primera capa de aislante
interna y forma una juntura. La segunda capa de aislante externo
tiene un segundo espesor predeterminado y una segunda permitividad
predeterminada por lo que la segunda permitividad predeterminada es
menor que la primera permitividad predeterminada de la primera capa
de aislante interna creando el incremento escalonado en el campo
eléctrico en la carcasa aislante en la juntura entre las capas
primera interna y segunda externa.
Para un mejor entendimiento de la naturaleza y
los artículos de la presente invención se puede hacer referencia a
los dibujos esquemáticos que aparecen al final de este texto y en
los que:
Fig. 1 muestra una sección transversal de una
barra de estator para una gran máquina dinamoeléctrica de AC;
Fig. 2 muestra la sección transversal de una
bobina de estator típica para una gran máquina dinamoeléctrica de
AC;
Fig. 3A muestra un sistema de aislamiento para la
barra de estator de la Fig. 1A utilizando el sistema de aislamiento
de esta invención;
Fig. 3B muestra un sistema de aislamiento para la
bobina de estator de la Fig. 1B utilizando el sistema de aislamiento
de esta invención;
Fig. 4 es una vista parcial simplificada del
conductor de la Fig. 3A, que muestra la localización de las
secciones transversales de de la esquina y del plano para los
perfiles de campo eléctrico de la Fig. 5;
Fig. 5 es un gráfico del perfil del campo
eléctrico en la carcasa aislante de de las barras del estator de la
Fig. 1; y
Fig. 6 es un gráfico del perfil del campo
eléctrico en la carcasa aislante de la barra del estator de las
Figs. 3A y 4;
La Fig. 1 muestra una sección transversal de una
barra de estator típica 10 de una gran máquina dinamoeléctrica de
AC. La barra 10 está compuesta de un gran número de conductores
aislados como 12 que están aislados entre ellos por revestimientos
aislantes 14.
Los conductores 12 están formando un grupo
después de haber aplicado los revestimientos aislantes 14 para
proporcionar el aislamiento necesario. La superficie superior e
inferior del grupo de los conductores está rellena con un material
aislante 13 al que generalmente se le conoce como relleno de
transposición. El grupo de conductores aislados 12 está envuelto a
continuación con una carcasa de material aislante 16. El número de
capas de cinta aislante que forman el aislamiento puede ser de 7 a
16 capas de cinta aislante de mica colocadas en media vuelta o en
tipo envoltura, dependiendo del nivel del voltaje operativo al que
están sometidos los conductores 12.
Para aplicaciones de alto voltaje, es decir, para
voltajes por encima de 4000 voltios y preferentemente de 13,8 kV, la
carcasa aislante 16 preferente son capas de una cinta de composite
de mica, que incluye una poliimida resistente a la descarga de
corona envuelta en una cinta de papel tipo mica. Esta cinta
proporciona una buena capa de aislante, y debido a sus propiedades
resistentes a la corona, proporciona una larga vida de servicio
debido a la resistencia a la descarga de corona. Los composites de
papel de mica y las cintas utilizadas en estos sistemas híbridos
contienen un alto porcentaje de una resina semicurada (resina rica)
que puede contener o no un material resistente a la corona. La barra
envuelta se calienta y se comprime, en un autoclave o prensa, para
permitir que la resina se licue temporalmente para evacuar el aire
atrapado y que se eliminen los espacios vacíos. En la barra sometida
a este tratamiento se mantienen el calor y la presión y de esta
forma se llega a la solidificación de la resina contenida en el
aislante quedando adherido el sistema aislante. A continuación, la
superficie de la barra curada se puede revestir con materiales
apropiados para asegurar que toda la superficie expuesta de la barra
formará una superficie equipotencial durante las operaciones de la
máquina.
La barra curada, fabricada con los tipos de cinta
que se describen arriba, funcionará aceptablemente bien con los
parámetros de diseño de la máquina durante un periodo de tiempo
predeterminado.
La Fig. 2 muestra la sección transversal de una
bobina típica 10b. En este caso, los hilos de cobre 12b (se muestran
seis) se encuentran agrupados de tal forma que aunque los hilos 12
estén separados unos de otros por la presencia de recubrimientos
aislantes 14b, los seis hilos agrupados en la espira, deben estar
aislados de las otras espiras de la bobina 10b por medio del
aislante de la espira 15b. El conjunto de espiras se cubre al final
con una carcasa aislante 16b.
La Fig. 3A muestra la sección transversal de una
barra de estator aislada según las enseñanzas de esta invención.
Aquí el haz de conductores está formado por 22 conductores
individuales separados por el aislante de los hilos conductores 24
similar a la que se mostró previamente en la Fig. 1A. El haz de
conductores está luego cubierto con varias capas de cinta de
composite. Cada capa de cinta de composite comprende una primera
capa interior de cinta aislante 26 y una segunda capa de cinta
aislante 28. Cada una de estas capas 26, 28 de cinta tienen un
espesor predeterminado y diferentes permitividades. Particularmente,
la permitividad de la primera capa interior es mayor que la
permitividad de la capa más exterior. También se debe entender que
las capas de cinta adicionales tercera y cuarta, con permitividad
reducida, se pueden utilizar en la presente invención.
Se debe entender que estas capas aislantes,
interior y exterior, pueden incluir capas de cinta de media vuelta
compuestas de composite, como papel de mica reforzado con cinta de
vidrio para formar la capa 28. En el papel de mica se encuentra
presente una resina impregnable adecuada. Esta cinta estándar tiene
una excelente capacidad de resistencia al voltaje.
La carcasa aislante, que incluye las capas 26 y
28, se puede encontrar sujeta a curado por presión o a curado en
autoclave para eliminar los vacíos que puedan existir en las capas
aislantes 26 y 28 y consecuentemente llevar la resina impregnada a
solidificación.
Se pueden aplicar revestimientos de superficie
apropiados a la superficie exterior de la capa de aislante 28 antes
y después de la cura.
La Fig. 3B muestra el composite de la carcasa
aislante tal como se aplica a la bobina 20 formada por tres espiras.
En este caso, los conductores de cobre 22b se encuentran rodeados
por un revestimiento aislante 24b. El aislante de la espira 25b se
aplica a cada espira y la capa inicial de la carcasa aislante 26b,
que contienen los mismos constituyentes que en al capa 26 de la Fig.
3A. Finalmente, se aplica la capa de aislante que forma la carcasa
exterior 28b. Los sistemas de aislamiento de las figuras 3A y 3B son
muy similares con la excepción de la presencia del aislante de la
espira 25b.
La Fig. 4 muestra un esquema simplificado del
conductor 25, que incluye la capa interior de la carcasa aislante 26
y la segunda capa de la carcasa aislante 28 también referidas como
las capas primera y segunda 26, 28. La primera capa 26 tiene una
permitividad mayor que la segunda capa 28. Se realizó una prueba
utilizando una capa interior de cinta aislante 26 con una
permitividad de 6,5. La permitividad de la segunda capa aislante más
exterior 28 se eligió para que fuera 4,2. El espesor predeterminado
de las capas fue de 0,096 pulgadas o algo menos de 2,5 mm. Los
perfiles de campo eléctrico se determinaron en la esquina que
aparece en 40 y en el plano que aparece en 42. Los resultados de las
medidas de la Fig. 4 aparecen en el gráfico de la Fig. 6. De todas
formas, antes de describir el gráfico de la Fig. 6, se va a hacer
referencia al gráfico de la Fig. 5, que se refiere al aislante que
aparece en la Fig.1.
En la Fig. 5 se muestra que el perfil del campo
eléctrico en la esquina 40 disminuye en forma de curva dada por la
curva 55, que comienza a aproximadamente 4200 voltios por mm y
disminuye gradualmente hasta los 3 mm de espesor para este material
aislante del conductor. En el plano, el potencial de campo eléctrico
es estable a aproximadamente 2600 voltios por mm. Esto se muestra en
la curva 50.
Según lo anterior, el aislante que aparece en la
Fig. 1 tiene su zona más débil en la esquina adyacente al conductor,
donde el campo eléctrico es mayor y por lo tanto el aislamiento
tiene su zona más débil. Respecto a la Fig. 6, el gráfico está hecho
para el conductor que aparece en la Fig. 3A y se compara con el
gráfico de la Fig. 5, que también aparece en la Fig. 6. Se muestra
el espesor de los dos sistemas de aislamiento 26 y 28. En el gráfico
65, la magnitud máxima del campo eléctrico es de 4000 voltios por mm
comparado con aproximadamente 4200 voltios por mm en la Fig. 5. De
todas formas, el perfil de campo eléctrico disminuye gradualmente a
lo largo de la curva hasta que sufre un brusco incremento 68, donde
se forma la segunda capa de aislante en esta juntura entre las capas
26 y 28. A partir de entonces, el campo eléctrico disminuye de nuevo
en forma de curva. Con respecto al perfil de campo eléctrico a
través del plano 42, capa de distribución, éste aparece en 60 y se
puede comparar con el perfil 50. Por lo tanto la distribución del
campo eléctrico adyacente al conductor es menor para ambas
porciones: la plana y la curva, 42 y 40, y tiene un brusco
incremento en 68, donde es mayor que en las curvas 50 y 55
respectivamente. La presente invención proporciona una reducción de
la magnitud máxima del campo eléctrico, que la carcasa aislante debe
resistir.
Se debe entender que el perfil de campo
eléctrico, tal como aparece en la Fig. 6, es para un bobinado de
barras de estator. Este perfil de campo eléctrico estará presente
con una función de tipo escalonado a través de la juntura de las
capas de aislante primera y la segunda para bobinas del estator.
Este modelo se puede repetir con la adición de capas de aislante
subsecuentes o sucesivas, teniendo permitividades menores en cada
capa sucesiva.
Además, se debe tener en cuenta que el espesor
del sistema de aislamiento utilizado en la Fig. 6 se ha reducido
significativamente en comparación con el utilizado anteriormente en
la Fig. 5. Por lo tanto esta reducción de aislante repercute en un
ahorro del coste del material.
En relación con las figuras 3A y 3B, las capas
sucesivas de aislante 80 y 82 aparecen en línea discontinua
aplicadas a continuación de la capa 28 en la figura 3A y de la capa
28b en la figura 3B. Estas capas sucesivas, 80 y 82, si se utilizan,
poseen permitividades disminuidas en cada capa aplicada más
exteriormente a partir de las capas del aislante de las espiras 24 o
de la carcasa aislante 26 y 28.
También se puede prever que las capas interiores
y exteriores del aislamiento utilizado en la presente invención
pueden incluir dos cintas hechas de diferentes tipos de mica,
teniendo diferentes permitividades dependiendo de la elección de la
mica para la cinta de papel de mica. Los papeles de mica elegidos
para estas cintas serían aquellos en los que la diferencia de sus
permitividades inherentes a la mica en si contribuyeran a la
permitividad resultante global de cada cinta. De esta forma, se
pueden utilizar múltiples cintas de diferentes permitividades
basándose en la construcción y la química de una única cinta básica.
La forma más común de mica es la moscovita, que tiene una constante
dieléctrica en el rango que va de 6 a 8. Otra forma de mica es la
flogopita, que tiene una constante dieléctrica en el rango que va de
5 a 6. Hay muchos tipos de minerales de mica que se seleccionarán
según las ventajas del material. La mica se puede elegir de entre
los siguientes: anandita, anita, biotita, bitita, boromocovita,
celadonita, cherniquita, clintonita, efesita, ferrianita,
glauconita, hendricksita, kinositalita, lepidolita, masutomilita,
moscovita, nanpingita, paragonita, fologopita, polilitionita,
preiswerkita, roscoelita, siderofilita, sodioflogopita, taeniolita,
vermiculata, wonesita y zinwaldita.
Se debe entender, que para un experto en la
materia, pueden ser realmente aparentes formas de realización
alternativas de la presente invención a la vista de la descripción
anterior de las formas de realización preferenciales de la presente
invención. Por ejemplo, mientras la forma de realización
preferencial se refiere a la carcasa aislante, en el marco de la
presente invención se encuentra que el aislante de espiras 24 de la
Fig. 3A, que está rodeando al conductor 22, puede incluir la primera
capa interior del aislamiento y la segunda capa más exterior puede
incluir la capa de aislante de la carcasa 26 siempre que la segunda
capa 26 tenga menor permitividad que la capa 24. Por lo tanto, el
ámbito de la presente invención no debe limitarse a las enseñanzas
de las formas de realización preferenciales y debe limitarse al
ámbito de las reivindicaciones que se exponen a continuación.
Claims (8)
1. Un elemento de bobinado para su utilización en
una máquina dinamoeléctrica, el elemento bobinado comprende un
conductor (22) rodeado por aislante, comprendiendo el aislante:
una primera capa aislante interior (26) aplicada
sobre el conductor, la primera capa aislante interior tiene un
primer espesor predeterminado y una primera permitividad
predeterminada; y
una segunda capa aislante (28) aplicada sobre la
primera capa aislante interna, la segunda capa aislante tiene un
segundo espesor predeterminado y una segunda permitividad
predeterminada, donde la segunda permitividad predeterminada es
menor que la primera permitividad predeterminada de la primera capa
aislante interior; caracterizado porque
las capas aislantes primera interior y segunda
exterior (26, 28) comprenden cada una varias capas de cinta de papel
de mica aislante envuelto o enrollado, donde la mica elegida para
cada cinta es un tipo diferente de mica elegido del grupo
constituido por anandita, anita, biotita, bitita, boromocovita,
celadonita, cherniquita, clintonita, efesita, ferrianita,
glauconita, hendricksita, kinositalita, lepidolita, masutomilita,
moscovita, nanpingita, paragonita, fologopita, polilitionita,
preiswerkita, roscoelita, siderofilita, sodioflogopita, taeniolita,
vermiculata, wonesita y zinwaldita.
2. El elemento bobinado reivindicado en la
reivindicación 1, en el que las capas aislantes primera y segunda
(26, 28) comprenden un material resistente a la descarga de
corona.
3. El elemento bobinado de la reivindicación 1,
en el que la primera capa de aislante es una capa de aislante de la
espira (25b) aplicado a cada conductor del grupo de conductores que
forma el bobinado, y la segunda capa de aislante es una capa de
carcasa aislante (26b) aplicada al grupo de conductores sobre la
primera capa aislante.
4. El elemento bobinado, como se reivindica en la
reivindicación 3, que además comprende al menos una capa de aislante
subsiguiente (28b) aplicada a continuación sobre la segunda capa de
aislante, en el que cada capa de aislante subsiguiente tiene una
permitividad menor que la de la capa de aislante aplicada
previamente.
5. El elemento bobinado, como se reivindica en la
reivindicación 1, comprendiendo además al menos una capa de aislante
subsiguiente aplicada a continuación sobre la segunda capa de
aislante, en el que cada capa de aislante subsiguiente tiene una
permitividad menor que la de la capa de aislante aplicada
previamente.
6. Una carcasa aislante para su utilización en un
grupo de conductores (22), que forman una barra de estator o un
bobinado de una máquina dinamoeléctrica, que tiene un campo
eléctrico escalonado a través de la carcasa aislante, comprendiendo
la carcasa aislante:
una primera capa aislante interior (26) que se
aplica sobre los conductores, teniendo la primera capa aislante
interior un primer espesor predeterminado y una primera permitividad
predeterminada; y
una segunda capa aislante (28), que se aplica
sobre la primera capa aislante interior que forma una juntura; la
segunda capa aislante tiene un segundo espesor predeterminado y una
segunda permitividad predeterminada en la que la segunda
permitividad predeterminada es menor que la primera permitividad
predeterminada de la primera capa de aislante interior y genera un
incremento escalonado del campo eléctrico en la carcasa aislante en
la juntura de las capas aislantes primera interior y segunda;
caracterizada porque
las capas aislantes primera y segunda (26, 28)
comprenden cada una varias capas de cinta de papel de mica aislante,
bien envuelta o enrollada, y en la que la mica elegida para cada
capa es un tipo de mica diferente elegido del grupo constituido por
anandita, anita, biotita, bitita, boromocovita, celadonita,
cherniquita, clintonita, efesita, ferrianita, glauconita,
hendricksita, kinositalita, lepidolita, masutomilita, moscovita,
nanpingita, paragonita, fologopita, polilitionita, preiswerkita,
roscoelita, siderofilita, sodioflogopita, taeniolita, vermiculata,
wonesita y zinwaldita.
7. La carcasa aislante, como se reivindica en la
reivindicación 6, en la que la primera y segunda capas aislantes se
impregnan con una resina que contiene partículas de un material
resistente a la descarga de corona.
8. La carcasa aislante, como se reivindica en la
reivindicación 6, que además comprende al menos una capa
subsiguiente de aislante aplicado sucesivamente sobre la segunda
capa de aislante, en la que cada capa sucesiva de aislante tiene una
premitividad que es menor que la capa de aislante previamente
aplicada.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2319281 | 2000-09-14 | ||
| CA 2319281 CA2319281A1 (en) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | Graded electric field insulation system for dynamoelectric machine |
| CA002344564A CA2344564C (en) | 2000-09-14 | 2001-05-03 | Graded electric field insulation system for dynamoelectric machine |
| CA2344564 | 2001-05-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2232659T3 true ES2232659T3 (es) | 2005-06-01 |
Family
ID=25682075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES01966913T Expired - Lifetime ES2232659T3 (es) | 2000-09-14 | 2001-09-06 | Sistema de aislamiento escalonado de campo electrico para maquina dinamoelectrica. |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6750400B2 (es) |
| EP (1) | EP1319266B1 (es) |
| JP (1) | JP3721359B2 (es) |
| KR (1) | KR100532255B1 (es) |
| CN (1) | CN1230963C (es) |
| AT (1) | ATE284086T1 (es) |
| AU (1) | AU2001287457A1 (es) |
| BR (1) | BR0113868A (es) |
| CA (1) | CA2344564C (es) |
| DE (1) | DE60107587T2 (es) |
| ES (1) | ES2232659T3 (es) |
| MX (1) | MXPA03002268A (es) |
| NZ (1) | NZ522910A (es) |
| WO (1) | WO2002023696A1 (es) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7250704B1 (en) | 2003-08-06 | 2007-07-31 | Synchrony, Inc. | High temperature electrical coil |
| DE10345664B4 (de) * | 2003-09-25 | 2008-11-13 | Siemens Ag | Leiter für flüssigkeitsgekühlte Wicklungen |
| EP1888081B1 (en) | 2005-05-23 | 2016-12-28 | Massachusetts Institute of Technology | Compositions containing pufa and methods of use thereof |
| US7427712B2 (en) * | 2005-11-22 | 2008-09-23 | Siemens Power Generation, Inc. | Apparatus and method to prevent loss of conductive ground electrode |
| WO2007122707A1 (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Ibiden Co., Ltd. | ハニカム構造体の製造方法 |
| WO2007139490A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Abb Technology Ltd. | Stator winding insulation |
| US20080143465A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | General Electric Company | Insulation system and method for a transformer |
| US8288911B2 (en) * | 2006-12-15 | 2012-10-16 | General Electric Company | Non-linear dielectrics used as electrical insulation for rotating electrical machinery |
| EP1950866A1 (de) | 2007-01-25 | 2008-07-30 | ALSTOM Technology Ltd | Verfahren zum Herstellen eines Leiterstabes einer rotierenden elektrischen Maschine sowie ein nach diesem Verfahren hergestellter Leiterstab |
| KR20110014590A (ko) * | 2008-04-17 | 2011-02-11 | 신크로니, 아이엔씨. | 저-손실 금속 회전자를 구비한 고속 영구자석 모터 및 발전기 |
| CA2721818A1 (en) | 2008-04-18 | 2009-11-19 | Synchrony, Inc. | Magnetic thrust bearing with integrated electronics |
| US9583991B2 (en) * | 2009-06-24 | 2017-02-28 | Synchrony, Inc. | Systems, devices, and/or methods for managing magnetic bearings |
| US8987959B2 (en) | 2010-06-23 | 2015-03-24 | Dresser-Rand Company | Split magnetic thrust bearing |
| US20150028701A1 (en) * | 2010-07-02 | 2015-01-29 | Alstom Technology Ltd | Stator bar |
| EP2403113A1 (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-04 | Alstom Technology Ltd | Stator Bar |
| CN102185433B (zh) * | 2011-01-26 | 2012-09-26 | 吴江固德电材系统股份有限公司 | 半自动脱模带包带机 |
| CN102185435B (zh) * | 2011-01-26 | 2012-09-26 | 吴江固德电材系统股份有限公司 | 包带头 |
| CN102185438A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-09-14 | 吴江固德电材系统有限公司 | 脱模带包带机的包带头 |
| EP2587638A1 (de) | 2011-10-26 | 2013-05-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Außenglimmschutz für eine elektrische Maschine |
| TW201412178A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-16 | Xin Zhuan Invest Co Ltd | 電熱(地)毯之發熱裝置及其製造方法與發熱系統 |
| JP2014087101A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Toyota Motor Corp | 回転電機の固定子 |
| US9928935B2 (en) * | 2013-05-31 | 2018-03-27 | General Electric Company | Electrical insulation system |
| DE102014219439A1 (de) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Glimmschutzsystem für eine elektrische Maschine |
| DE102014219441A1 (de) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Glimmschutzsystem und elektrische Maschine |
| DE102014219440A1 (de) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Glimmschutzsystem für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine |
| TWI622249B (zh) * | 2016-11-25 | 2018-04-21 | 台達電子工業股份有限公司 | 定子 |
| DE102018128589A1 (de) * | 2018-11-14 | 2020-05-14 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Isolationssystem zur Reduzierung der Isolierungsschädigung der Wicklungen eines Elektromotors |
| DE102019206663A1 (de) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | Audi Ag | Stator für eine elektrische Maschine |
| CN111371268B (zh) * | 2020-04-24 | 2022-05-24 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 一种双层复合主绝缘结构的定子线棒制造方法 |
| US11588385B2 (en) * | 2020-10-30 | 2023-02-21 | GM Global Technology Operations LLC | Method for gel curing a varnish of a stator assembly |
| JP7203285B1 (ja) * | 2021-09-21 | 2023-01-12 | 三菱電機株式会社 | 回転機コイル、その製造方法および回転機 |
| CN115814302B (zh) * | 2021-09-29 | 2024-06-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 箱体组件的加工方法及箱体组件 |
| JP7801931B2 (ja) * | 2022-03-30 | 2026-01-19 | 三菱重工業株式会社 | コイル用線材、コイル用線材の製造方法、ステータ、及び電動機 |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH546501A (de) * | 1972-06-20 | 1974-02-28 | Bbc Brown Boveri & Cie | Verfahren zur herstellung von stableitern fuer die statorwicklung einer rotierenden elektrischen hochspannungsmaschine. |
| CA1016586A (en) | 1974-02-18 | 1977-08-30 | Canadian General Electric Company Limited | Grounding of outer winding insulation to cores in dynamoelectric machines |
| US4112183A (en) * | 1977-03-30 | 1978-09-05 | Westinghouse Electric Corp. | Flexible resin rich epoxide-mica winding tape insulation containing organo-tin catalysts |
| US4173593A (en) * | 1977-04-05 | 1979-11-06 | Westinghouse Electric Corp. | Metal acetylacetonate latent accelerators for an epoxy-styrene resin system |
| US4207482A (en) | 1978-11-14 | 1980-06-10 | Westinghouse Electric Corp. | Multilayered high voltage grading system for electrical conductors |
| US4356417A (en) | 1979-05-17 | 1982-10-26 | Westinghouse Electric Corp. | Catechol or pyrogallol containing flexible insulating tape having low gel time |
| US4335367A (en) * | 1979-08-17 | 1982-06-15 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Electrically insulated coil |
| US4576856A (en) * | 1980-11-19 | 1986-03-18 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Reconstituted mica materials, reconstituted mica prepreg materials, reconstituted mica products and insulated coils |
| US5115556A (en) * | 1981-03-18 | 1992-05-26 | George Gavrilidis | Method of manufacturing windings for electromagnetic machines |
| US4473765A (en) | 1982-09-30 | 1984-09-25 | General Electric Company | Electrostatic grading layer for the surface of an electrical insulation exposed to high electrical stress |
| US4724345A (en) * | 1983-11-25 | 1988-02-09 | General Electric Company | Electrodepositing mica on coil connections |
| US4723083A (en) * | 1983-11-25 | 1988-02-02 | General Electric Company | Electrodeposited mica on coil bar connections and resulting products |
| GB8425377D0 (en) * | 1984-10-08 | 1984-11-14 | Ass Elect Ind | High voltage cables |
| US4724600A (en) | 1985-04-16 | 1988-02-16 | Westinghouse Electric Corp. | Method of making a high voltage dynamoelectric machine with selectively increased coil turn-to-turn insulation strength |
| US4634911A (en) | 1985-04-16 | 1987-01-06 | Westinghouse Electric Corp. | High voltage dynamoelectric machine with selectively increased coil turn-to-turn insulation strength |
| US4704322A (en) * | 1986-09-22 | 1987-11-03 | Essex Group, Inc. | Resin rich mica tape |
| CH669277A5 (en) | 1986-10-14 | 1989-02-28 | Cossonay Cableries Trefileries | High tension electric cable with extruded insulating layers - consists of synthetic materials of different dielectric properties sandwiched between 2 semiconducting layers |
| US4948758A (en) * | 1988-10-24 | 1990-08-14 | Corning Incorporated | Fiber-reinforced composite comprising mica matrix or interlayer |
| CH677565A5 (es) * | 1988-11-10 | 1991-05-31 | Asea Brown Boveri | |
| US5416373A (en) * | 1992-05-26 | 1995-05-16 | Hitachi, Ltd. | Electrically insulated coils and a method of manufacturing thereof |
| EP0586753A1 (de) * | 1992-08-25 | 1994-03-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Isolierband für einer Wicklung eine elektrischen Maschine |
| US5801334A (en) * | 1995-08-24 | 1998-09-01 | Theodorides; Demetrius C. | Conductor (turn) insulation system for coils in high voltage machines |
| US5623174A (en) | 1995-12-08 | 1997-04-22 | General Electric Co. | Internal grading of generator stator bars with electrically conducting thermoplastic paints |
| US5973269A (en) | 1996-04-16 | 1999-10-26 | General Electric Canada Inc. | Multi-layer insulation for winding elements of dynamoelectric machines (D.E.M.s) |
| SE510590C2 (sv) | 1997-09-30 | 1999-06-07 | Asea Brown Boveri | Elektrisk isolation för en för generering av ett magnetfält i ett flertal varv anordnad ledare, förfarande vid isolering av ledaren och användning av isolationen |
| DE19811370A1 (de) | 1998-03-16 | 1999-09-23 | Abb Research Ltd | Variation der Dielektrizitätskonstanten in Isolierungen von Hochspannungswicklungen elektrischer Maschinen |
-
2001
- 2001-05-03 CA CA002344564A patent/CA2344564C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-31 US US09/942,544 patent/US6750400B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 JP JP2002527028A patent/JP3721359B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 AT AT01966913T patent/ATE284086T1/de active
- 2001-09-06 ES ES01966913T patent/ES2232659T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-06 AU AU2001287457A patent/AU2001287457A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-06 DE DE60107587T patent/DE60107587T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-06 BR BR0113868-5A patent/BR0113868A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-09-06 MX MXPA03002268A patent/MXPA03002268A/es active IP Right Grant
- 2001-09-06 WO PCT/CA2001/001254 patent/WO2002023696A1/en not_active Ceased
- 2001-09-06 NZ NZ522910A patent/NZ522910A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-09-06 KR KR10-2003-7003737A patent/KR100532255B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 CN CNB018155944A patent/CN1230963C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-09-06 EP EP01966913A patent/EP1319266B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MXPA03002268A (es) | 2004-12-03 |
| WO2002023696A1 (en) | 2002-03-21 |
| JP3721359B2 (ja) | 2005-11-30 |
| NZ522910A (en) | 2005-07-29 |
| JP2004508800A (ja) | 2004-03-18 |
| CA2344564C (en) | 2008-07-22 |
| KR20030045805A (ko) | 2003-06-11 |
| DE60107587T2 (de) | 2005-12-15 |
| CN1230963C (zh) | 2005-12-07 |
| BR0113868A (pt) | 2003-07-22 |
| KR100532255B1 (ko) | 2005-11-29 |
| EP1319266B1 (en) | 2004-12-01 |
| ATE284086T1 (de) | 2004-12-15 |
| DE60107587D1 (de) | 2005-01-05 |
| US6750400B2 (en) | 2004-06-15 |
| CN1455978A (zh) | 2003-11-12 |
| US20020029897A1 (en) | 2002-03-14 |
| CA2344564A1 (en) | 2002-03-14 |
| EP1319266A1 (en) | 2003-06-18 |
| AU2001287457A1 (en) | 2002-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2232659T3 (es) | Sistema de aislamiento escalonado de campo electrico para maquina dinamoelectrica. | |
| RU2468458C2 (ru) | Нелинейные диэлектрики, используемые в качестве электроизоляционного материала | |
| US11979070B2 (en) | Electrical machine coil insulation system and method | |
| US6768240B2 (en) | Method of making a dynamoelectric machine conductor bar and method of making a conductor bar dynamoelectric machine, the bar and the machine | |
| EP1933332B1 (en) | Insulation system and method for a transformer | |
| US10361024B2 (en) | Dry-type transformer core | |
| US1370731A (en) | Cable and method of making the same | |
| RU2291542C2 (ru) | Система изоляции со ступенчатым электрическим полем для динамоэлектрической машины | |
| US6677848B1 (en) | High-voltage winding including double-sided insulating tape and associated methods | |
| JP6276799B2 (ja) | 回転電気機械用のレーベルバー | |
| ES2780878T3 (es) | Transformador para un convertidor electrónico modular de potencia | |
| WO2009081430A2 (en) | Stator bar for an electrical machine, and electrical machine comprising said stator bar | |
| CA2861321A1 (en) | High voltage stator coil with reduced power tip-up | |
| RU2003110430A (ru) | Система изоляции со ступенчатым электрическим полем для динамоэлектрической машины | |
| US20140300241A1 (en) | Electrical machine medium voltage coil insulation systems and methods | |
| US1235373A (en) | Protection of electrical apparatus. | |
| KR102584633B1 (ko) | 복합쉬스층을 포함하는 전력케이블 | |
| WO2018224163A1 (en) | Electrical machine with a conductor arrangement and insulation therefore | |
| JP2863649B2 (ja) | コロナシールド層 | |
| JPH0620824A (ja) | 推進コイル | |
| JPS5812218A (ja) | 絶縁スペ−サ | |
| JPH07320946A (ja) | ガス絶縁静止誘導電器 |