NO752943L

NO752943L -

Info

Publication number: NO752943L
Application number: NO752943A
Authority: NO
Inventors: E M Fort
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1974-10-29
Filing date: 1975-08-27
Publication date: 1976-04-30
Also published as: FR2290071A1; CA1040696A; IT1050995B; BE834922A; CH607414A5; JPS5166476A; DE2548328A1; FR2290071B1; SE7512118L; GB1526081A; ES442155A1

Description

Oppfinnelsen angår en anordning ved isolert elektrisk leder, hvis tverrsnitt er begrenset av et antah1 plane flater som er forbundet med konvekst krumme flater, hvilken leder en konsentrisk omgitt av et isolasjonslegeme med forhåndsbestemt radia-tykkelse, og minst ett konsentrisk ledende sjikt som omgir isolasjonslegemet og hvis indre flate har jevn forhåndsbestemt avstand fra overflaten av den indre leder. The invention relates to a device for an insulated electric conductor, whose cross-section is limited by an antah1 planar surfaces which are connected by convex curved surfaces, which conductor is concentrically surrounded by an insulating body of predetermined radia thickness, and at least one concentric conducting layer which surrounds the insulating body and whose inner surface has a uniform predetermined distance from the surface of the inner conductor.

Når en elektrisk leder som har en eller flere skarpe kanter eller hjørner, påtrykkes en tilstrekkelig høy spenning, opptrer det en utladning av elektrisitet som er kjent som coronautladning, mellom kanten av lederen og den*.omgivende atmosfære. Coronautladningen opptrer ved kantene av lederen fordi ved en gitt spenning er den elektriske feltstyrke sterkest ved de skarpe kanter og kan nå en størrelse ved hvilken den omgivende luft bryter sammen, mens feltstyrken på andre steder av lederen fremdeles ligger under denne grense. Coronautladning begrenser-således den spenning som innenfor sikkerhetsgrensene kan påtrykkes lederen. Denne ulempe er særlig viktig i tilfelle av en langstrakt leder som er påtrykt høy spenning, dvs. en koplings-skinne av rektangulært tverrsnitt hvor hovedflåtene er hovedsake-lig plane og parallelle. Det er vanlig å begrense coronautladningen ved å avrunde de skarpe kanter eller hjørner på lederen og omslutte lederen med et isolasjonsmateriale. When a sufficiently high voltage is applied to an electrical conductor having one or more sharp edges or corners, a discharge of electricity known as a corona discharge occurs between the edge of the conductor and the surrounding atmosphere. The corona discharge occurs at the edges of the conductor because, at a given voltage, the electric field strength is strongest at the sharp edges and can reach a size at which the surrounding air breaks down, while the field strength in other places of the conductor is still below this limit. Corona discharge thus limits the voltage that can be applied to the conductor within safety limits. This disadvantage is particularly important in the case of an elongated conductor which is subjected to high voltage, i.e. a connecting rail of rectangular cross-section where the main strips are mainly flat and parallel. It is common to limit the corona discharge by rounding off the sharp edges or corners of the conductor and enclosing the conductor with an insulating material.

Coronautladningens ødeleggende virkning på steder med sterkt elektrisk felt er en av hovedgrunnene til isolasjonsfeil i høyspenningsanlegg. Selve coronautladningen er forholdsvis harmløs, men det er alvorlige sekundærvirkninger som skyldes frembringelse av virkningsfulle oksyderingsmidler i det sterke elektriske felt. Det frembringes ozon som aksellererer oksyda-sjonen av tilgrensende organiske materialer. Nitrogenoksydkompo- nenter som dannes ved jonisering av luften kombineres med vann og danner syrer som angriper organisk og uorganisk materiale. Organisk isolasjonsmateriale såsom lakker og cellulose oksyderes . hurtig i et sterkt coronautladningsfelt. Glimmer og glass er upåvirket av corona og oksyderingsmidlene fordi de er nøytrale, uorganiske blandinger. The corona discharge's destructive effect in places with a strong electric field is one of the main reasons for insulation failures in high-voltage installations. The corona discharge itself is relatively harmless, but there are serious secondary effects due to the production of effective oxidizing agents in the strong electric field. Ozone is produced which accelerates the oxidation of adjacent organic materials. Nitrogen oxide components that are formed by ionizing the air combine with water and form acids that attack organic and inorganic material. Organic insulation material such as lacquers and cellulose are oxidized. fast in a strong corona discharge field. Mica and glass are unaffected by corona and the oxidizing agents because they are neutral, inorganic mixtures.

Coronautladning kan ventes i elektriske maskiner som arbeider ved spenninger på 6 kV og høyere. Coronautladningen opptrer i høyspente statorviklinger inne i statorspolene og ved endene av disse. Coronautladning i sporene opptrer inne i disse når gass joniseres i små hulrom mellom isolasjonsmateriale og statorkjernen. Dette kan unngås i.noen høyspenningsmaskiner ved å anbringe et halvledende sjikt på isolasjonsmateriale. Dette halvledende sjikt holder spenningspåkjenningen inne i isolasjonen og samler den kapasitive strøm fra spolens overflate og utlader •den til kjernen uten å volde skade. Et eksempel på denne ut-vikling er U.S.-patentskrfft nr. 3.210.461. Corona discharge can be expected in electrical machines that work at voltages of 6 kV and higher. The corona discharge occurs in high-voltage stator windings inside the stator coils and at the ends of these. Corona discharge in the grooves occurs inside these when gas is ionized in small cavities between the insulating material and the stator core. This can be avoided in some high-voltage machines by placing a semi-conducting layer on insulating material. This semi-conductive layer keeps the voltage stress within the insulation and collects the capacitive current from the surface of the coil and discharges it to the core without causing damage. An example of this development is U.S. Patent No. 3,210,461.

Coronautladning på den ytterste vinding opptrer når spolene trer ut av sporet i kjernen og også mellom til hverandre grensende spoler i endevindingsområdene. Det er en konsentrasjon av spenningspåkjenningen på kanten av kjernen og coronautladning kan opptre på høyspenningsviklinger langs overflaten av isolasjonen utenfor selve kjernen og ved enden av det halvledende sjikt på den delen av spolen som befinner seg i slissen. Det kan også ppptre coronautladning mellom spoler i éndevindingene, særlig mellom spoler av forskjellig fase hvor sterkest spenningspåkjenning hersker.. For å fordele spenningen på spoleoverflaten har det vært vanlig å anvende overflatebehandling med større motstandsevne på en del av spolen rett utenfor kjernen. Dette overlapper overflatebehandlingen med mindre motstandsevne og for-deler på virkningsfull måte spenningsgradienten langs spoleoverflaten til éndevindingene. Corona discharge on the outermost winding occurs when the coils step out of the groove in the core and also between adjacent coils in the end winding areas. There is a concentration of the voltage stress on the edge of the core and corona discharge can occur on high-voltage windings along the surface of the insulation outside the core itself and at the end of the semi-conducting layer on the part of the coil located in the slot. It can also cause corona discharge between coils in the end turns, especially between coils of different phases where the strongest voltage stress prevails. In order to distribute the voltage on the coil surface, it has been common to apply a surface treatment with greater resistance on a part of the coil just outside the core. This overlaps the surface treatment with less resistance and effectively distributes the voltage gradient along the coil surface to the end turns.

Ettersom arbeidsspenningene blir stadig større, er det blitt mere vanskelig å beherske de aksiale påkjenninger ved halvlederbehandling alene særlig under overspenningsprøver. Por slike høye spenninger kan det anvendes en alternativ måte for å beherske aksial påkjenning. Ved denne metode blir ledende folier innleiret i isolasjonsmaterialet med eller uten halvledende over-a. flatebehandling. Ved riktig valg av folieavstand og f61ie-lengde, kan radial- og longitudinalpåkjenning utjevnes og isolasjonsens tykkelse minskes vesentlig..Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en.ledende foliestruktur som bevirker maksimal reduksjon i isolasjonens spenningspåkjenning for et gitt antall ledende folier. As the working voltages become ever greater, it has become more difficult to control the axial stresses during semiconductor processing alone, especially during overvoltage tests. For such high stresses, an alternative way can be used to control axial stress. In this method, conductive foils are embedded in the insulating material with or without a semi-conductive over-a. surface treatment. With the right choice of foil distance and f61ie length, radial and longitudinal stress can be equalized and the thickness of the insulation reduced significantly. The purpose of the invention is therefore to provide a conductive foil structure which causes a maximum reduction in the voltage stress of the insulation for a given number of conductive foils.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at den indre leders krumme flater har en krumningsradius r, isolasjonslegemet har en radial tykkelse T, antallet ytre ledende sjikt er et positivt helt tall n, avstanden til den i'te ytre leder fra den indre leder er x^, og at: This is achieved according to the invention by the fact that the inner conductor's curved surfaces have a radius of curvature r, the insulating body has a radial thickness T, the number of outer conductive layers is a positive integer n, the distance to the ith outer conductor from the inner conductor is x^, and that:

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kravene 2-6. Further features of the invention will appear from claims 2-6.

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under hen-visning til tegningen. Fig. 1 viser i perspektiv to isolerte elektriske led-nings vindinger i en sliss i en statorkjerne for enr-"«.elektrisk maskin. Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom de elektriske^:e<3 The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. Fig. 1 shows in perspective two insulated electrical wire windings in a slot in a stator core for an electrical machine. Fig. 2 shows a cross-section through the electrical

ledere på fig. 1. conductors in fig. 1.

Fig. 3 viser et tverrsnitt gjennom en iscblert lednings-vinding med et enkelt ledende sjikt innleiret i isolasjonen. Fig. 4 viser et tilnærmet ekvivalentskjerna for den elektriske leder på fig. 3. Fig. 1 viser en del 10 av en stator for en elektrisk maskin med en rektangulær statorsliss 12 som strekker seg aksielt i statorkjernen.Stafeorkjernen består av en stabel metallameller med åpninger som når stat<p>rkjernen er sammensatt, danner slissene 12 i hvilke elektriske ledere 20 i form av vindinger er anordnet. Vindingene er isolert i forhold til hverandre og til kjernen. Vindingene 20 holdes på plass i slissen Fig. 3 shows a cross-section through an insulated wire winding with a single conductive layer embedded in the insulation. Fig. 4 shows an approximate equivalent core for the electrical conductor in fig. 3. Fig. 1 shows a part 10 of a stator for an electric machine with a rectangular stator slot 12 which extends axially in the stator core. The stator core consists of a stack of metal lamellae with openings which, when the stator core is assembled, form the slots 12 in which electrical conductors 20 in the form of windings are arranged. The windings are insulated from each other and from the core. The windings 20 are held in place in the slot

. 12 ved hjelp av en kile lH som fortrinnsvis er bygget opp av glimmer, asbest, glassfiber eller lignende uorganisk materiale med harpiks som bindemiddel. Skillestykker 16 fortrinnsvis av . 12 by means of a wedge lH which is preferably built up of mica, asbestos, fiberglass or similar inorganic material with resin as binder. Separators 16 preferably of

glimmer-harpiksprodukt, er anordnet mellom vindingene 20. Overflaten 29 av den isolerte leder i statorslissen 12 qg et forhåndsbestemt stykke på utsiden av slissen er gjort halvledende, fortrinnsvis ved tilsetning av silisiumkarbid. Et anaet sjiktmateriale kan naturligvis anvendes. mica resin product, is arranged between the windings 20. The surface 29 of the insulated conductor in the stator slot 12 qg a predetermined distance on the outside of the slot is made semi-conductive, preferably by the addition of silicon carbide. An anaet layer material can of course be used.

Lederen 22 har avrundede hjørner med en radius r og er fortrinnsvis bygget opp av et større antall innbyrdes isolerte ledningskordeller for å minske hudeffekttap. For enkelt-hets skyld "'skål lederne 22 nedenfor betraktes som en massiv leder av rektangulært tverrsnitt hvis hjørner er avrundet med, en radius r. Lederen består fortrinnsvis av meget godt ledende metall som kopper eller aluminium, og lengden av lederne er meget større enn bredden. Uten at de skarpe hjørner av lederen er noe avrundet, vil coronautladning finne sted når lederen påtrykkes en høy spenning. The conductor 22 has rounded corners with a radius r and is preferably made up of a larger number of mutually insulated conductor cords to reduce skin effect losses. For the sake of simplicity, the conductors 22 below are considered as a massive conductor of rectangular cross-section whose corners are rounded with a radius r. The conductor preferably consists of very well-conducting metal such as copper or aluminium, and the length of the conductors is much greater than Without the sharp corners of the conductor being somewhat rounded, corona discharge will take place when a high voltage is applied to the conductor.

Lederen 22 er først belagt med isolasjonsmaterialet 24 med en slik radial tykkelse at tykkelsen i hjørnene er x. The conductor 22 is first coated with the insulating material 24 with such a radial thickness that the thickness in the corners is x.

Dette isolasjonssjikt består fortrinnsvis av glimmertape eller glimmerpapir. This insulation layer preferably consists of mica tape or mica paper.

En minskning av den store elektriske påkjenning i kantene av lederen oppnås ved at et eller flere ledende sjikt A reduction of the large electrical stress at the edges of the conductor is achieved by one or more conductive layers

.26 er anbrakt utenpå isolasjonen. Sjiktet 26 er anbrakt mellom isolasjonssjiktet 24 og et andre isolasjonssjikt 28 som er konsentriske i forhold til lederen 22. Det ledende sjikt 26 har en avstand fra lederens 20 overflate som skal beskrives nærmere nedenfor. Det ledende sjikt 26 har intim kontakt med det første isolasjonssjikt 24 og med det andre isolasjonssjikt 28 og omgir fullstendig isolasjonssjiktet 24, og lederen 22 og .26 is placed outside the insulation. The layer 26 is placed between the insulating layer 24 and a second insulating layer 28 which are concentric with respect to the conductor 22. The conductive layer 26 has a distance from the surface of the conductor 20 which will be described in more detail below. The conductive layer 26 is in intimate contact with the first insulating layer 24 and with the second insulating layer 28 and completely surrounds the insulating layer 24, and the conductor 22 and

strekker seg aksialt til minst det ytre halvledende overflatesjikt 29. Som vist på fig. 3 er den samlede' radiale tykkelse extends axially to at least the outer semiconducting surface layer 29. As shown in fig. 3 is the overall radial thickness

av begge isolasjonssjiktene inkludert ledende sjikt i et avrundet hjørne lik T. Det ledende sjikt 26 deler denne samlede tykkelse T i samme forhold som de plane flater som omgir lederen 22, dvs. of both insulation layers including conductive layer in a rounded corner equal to T. The conductive layer 26 divides this total thickness T in the same ratio as the flat surfaces surrounding the conductor 22, i.e.

På fig. 3 er antydet kapasiteter Cl, C2, C3 og C4. In fig. 3 capacities Cl, C2, C3 and C4 are indicated.

Et tilnærmet ekvivalentskjema som omfatter disse kapasiteter An approximate equivalent form that includes these capacities

er vist på fig. 4. Fig. 1 representerer den fordelte kapasitet mellmm det ledende sjikt 26 og de plane flater av lederen 22, C2 er den fordelte kapasitet mellom det ledende sjikt 26 og den plane ytre overflate av isolasjonen 28, C3 er den fordelte kapasitet mellom det ledende sjikt 26 og kanten av den indre leder 22, og CU er den fordelte kapasitet mellom det ledende sjikt 26 og de ytre kanter av isolasjonen 28. R representerer motstanden i det ledende sjikt 26 mellom de. plane områder og de buede kantområder. VI og V2 representerer spenningen på det ledende sjikt 26 på de plane områder og på de buede områder, med overflaten av den ytre isolasjonen som referanse. is shown in fig. 4. Fig. 1 represents the distributed capacity between the conductive layer 26 and the flat surfaces of the conductor 22, C2 is the distributed capacity between the conductive layer 26 and the flat outer surface of the insulation 28, C3 is the distributed capacity between the conductive layer 26 and the edge of the inner conductor 22, and CU is the distributed capacity between the conductive layer 26 and the outer edges of the insulation 28. R represents the resistance in the conductive layer 26 between them. flat areas and the curved edge areas. VI and V2 represent the voltage on the conductive layer 26 on the flat areas and on the curved areas, with the surface of the outer insulation as reference.

Som nevnt ovenfor er spenningspåkjenningen på kantene av den indre leder 22 for en gitt påtrykt spenning større enn påkjenningen på de piane deler av isolasjonen. Uten noe ledende sjikt vil spenningsfallet over C3 derfor være større enn spenningsfallet over Cl, dvs. V1>V2. Med et ledende sjikt 26 med en motstand '"■R mellom de plane områder og de buede kantområder som er liten sammenlignet med reaktansen.for de fire kapasiteter, vil de to spenninger være tilnærmet identiske og fordi Cl er større enn C3 og C2 er større enn C4 , vil de to spenninger ligge nærmere verdien av VI enn verdien av V2.. Re- ■ sultatet er at påkjenningen oger C3 og følgelig påkjenningen over den første isolasjonssjikt i det buede området er minsket. As mentioned above, the stress on the edges of the inner conductor 22 for a given applied voltage is greater than the stress on the plain parts of the insulation. Without any conductive layer, the voltage drop across C3 will therefore be greater than the voltage drop across Cl, i.e. V1>V2. With a conductive layer 26 with a resistance R between the flat areas and the curved edge areas which is small compared to the reactance for the four capacities, the two voltages will be almost identical and because Cl is greater than C3 and C2 is greater than C4 , the two voltages will be closer to the value of VI than the value of V2. The result is that the stress increases C3 and consequently the stress over the first insulation layer in the curved area is reduced.

I et eksempel antas at de plane overflater er 5 resp. 8 cm, ogrr = 0,08cm og T = 0,8 cm, og det ledende sjikt har en avstand x på 0,25 cm fra overflaten av lederen 22. Hvis di- elektrisitetskonstanten antas å være Hsvil kapasiteten for hver 2,5 cm lengde av lederen være: In an example, it is assumed that the flat surfaces are 5 or 8 cm, ogrr = 0.08 cm and T = 0.8 cm, and the conductive layer has a distance x of 0.25 cm from the surface of the conductor 22. If di- the electricity constant is assumed to be Hswill the capacity for each 2.5 cm length of the conductor be:

Ved bestemmelsen av C3 og C4 såvel som de følgende beregninger er det antatt at kantene av isolasjonsoverf l&en og kantene av det ledende sjikt er konsentriske sirkulære sylindre. In the determination of C3 and C4 as well as the following calculations, it is assumed that the edges of the insulating surface and the edges of the conductive layer are concentric circular cylinders.

Med 30 kV tilført lederen (midlere påkjenning 100 Vpm) og uten noe ledende sjikt, vil følgende verdier oppnås for VI With 30 kV applied to the conductor (mean stress 100 Vpm) and without any conductive layer, the following values will be obtained for VI

og V2: and V2:

Ben indre tredjedel av isolasjonen ved kantene har derfor en midlere påkjenning lik: The inner third of the insulation at the edges therefore has an average stress equal to:

og fra et. st andar ddiagram, dvs. et som er publisert av J.D. Cockcroft i "The Effeet of Curved Boundaries on the Distribution of Electrical Stress of Round Conductors" i Journal of the Institute of Electrical Engineers, bind 66, for april 1928, side 385-409, vil påkjenningen i kantene være: . 2.57. x 100 = 257 Vpm and from a st andar ddiagram, i.e. one published by J.D. Cockcroft in "The Effeet of Curved Boundaries on the Distribution of Electrical Stress of Round Conductors" in the Journal of the Institute of Electrical Engineers, Volume 66, for April 1928, pages 385-409, the stress at the edges will be: . 2.57. x 100 = 257 Vpm

Med et meget godt ledende sjikt.26 vil spenningen på sjiktet være: With a very good conducting layer.26 the voltage on the layer will be:

Den indre tredjedel av isolasjonen på kantene har nå en midlere påkjenning på bare: The inner third of the insulation on the edges now has an average stress of just:

og den maksimale påkjenning på kanten av lederen er bare: and the maximum stress on the edge of the conductor is just:

1.80 x 105.7 = 190.3 Vpm 1.80 x 105.7 = 190.3 Vpm

Det skal bemerkes at disse påkjenninger vil være noe større når det tas i betraktning at det ledende sjikt har en viss motstand, men differansen er liten så lenge motstanden i sjiktet er liten sammenlignet med impedansen av den største kapasitet i systemet. ovenfor nevnte eksempel er impedansen av Cl ved 60 perioder: It should be noted that these stresses will be somewhat greater when it is taken into account that the conductive layer has a certain resistance, but the difference is small as long as the resistance in the layer is small compared to the impedance of the largest capacity in the system. above mentioned example is the impedance of Cl at 60 periods:

Hvis det ledende sjikt .26 legges nærmere den indre leder 22, vil påkjenningen ved kantene av den indre leder 22 være mindre, men samtidig vil påkjenningen på den ytre flate av det ledende sjikt 26 i de buede områder øker. Den laveste maksimale påkjenning i isolasjonen vil opptre når disse to påkjenninger er.like hvilket vil opptre ifølge erfaringer, når radien av de buede partier er lik den geometriske middel av radien for lederens kanter og radien for den ytre overflate av isolasjonen. Virkningen av det ledende sjikt for å oppnå midlere påkjenning er den samme for"forskjellige deler av isolasjonen slik den er delt ved hjelp av det ledende sjikt 26. If the conductive layer .26 is placed closer to the inner conductor 22, the stress at the edges of the inner conductor 22 will be less, but at the same time the stress on the outer surface of the conductive layer 26 in the curved areas will increase. The lowest maximum stress in the insulation will occur when these two stresses are equal, which will occur according to experience, when the radius of the curved parts is equal to the geometric mean of the radius of the edges of the conductor and the radius of the outer surface of the insulation. The effect of the conductive layer to achieve mean stress is the same for different parts of the insulation as divided by the conductive layer 26.

Hvis to el&er flere ledende sjikt anvendes, vil den maksimale påkjenning på en bestemt del av isolasjonen mellom to til hverandre grensende ledende sjikt være avhengig av forholdet mellom de. buede partier av disse sjikt og vil øke hvis forholdet øker. Por å.oppnå den støeste elektriske påkjenning i isolasjonen så lav som mulig ved et gitt antall ledende sjikt, må det laveste forhold mellom de buede partier av de to til hverandre grensende sjikt være så liten som mulig. Dette oppnås ved å anbringe de ledende sjikt slik at forholdet mellom deres kurvede partier er det samme, dvs. If two or more conductive layers are used, the maximum stress on a certain part of the insulation between two adjacent conductive layers will depend on the ratio between them. curved parts of these layers and will increase if the ratio increases. In order to achieve the strongest electrical stress in the insulation as low as possible for a given number of conductive layers, the lowest ratio between the curved parts of the two adjacent layers must be as small as possible. This is achieved by placing the conductive layers so that the ratio between their curved portions is the same, i.e.

hvor r = radien for lederens avrundede partier, where r = the radius of the conductor's rounded parts,

T = den radialå tykkelse av isolasjonen i de buedeområder, x^ = avstanden fra lederens overflate til det i'te ledende T = the radial thickness of the insulation in the curved areas, x^ = the distance from the conductor's surface to the ith conductor

sjikt, layer,

n = antall ledende sjikt, i = et positivt helt tall mindre eller lik n. n = number of conducting layers, i = a positive integer less than or equal to n.

Av dette kan utledes at: hvor n.er lik i. Hvis bare ett ledende sjikt anvendes, er n = 1 og • . From this it can be deduced that: where n is equal to i. If only one conducting layer is used, n = 1 and • .

Uttrykket ovenfor kan uttrykkes som følger: The above expression can be expressed as follows:

Det ledende sjikt 26 kan lett anbringes hvis isolasjonen er bygget opp av et antall sjikt av bånd slik som fore-slått fordi det da er lett å anbringe dette mellom to båndsjikt som vil gi den beste verdi for x slik det fremgår av uttrykkene ovenfor. F.eks. kan det for en leder med en radius r = 0,008 cm og en isolasjonstykkelse på 0,37 cm oppnås den laveste verdi av maksimal påkjenning når det ledende sjikt befinner seg 0,01.cm fra lederens overflate. En .metallfolie kan anvendes som ledende sjikt, men for isolasjon som skal vakuumimpregneres,. må det ledende sjikt også være impregnertbart. Et ledende impregnerbart .bånd finnes og det er prøvet som et ytre bånd og kan også anvendes som et ledende sjikt i et vakuumimpregnert isolasjon. The conductive layer 26 can be easily placed if the insulation is made up of a number of layers of tape as suggested because it is then easy to place this between two tape layers which will give the best value for x as is evident from the expressions above. E.g. can for a conductor with a radius r = 0.008 cm and an insulation thickness of 0.37 cm the lowest value of maximum stress be achieved when the conductive layer is located 0.01 cm from the surface of the conductor. A metal foil can be used as a conductive layer, but for insulation that is to be vacuum impregnated. the conductive layer must also be impregnable. A conductive impregnable tape exists and it has been tested as an outer tape and can also be used as a conductive layer in a vacuum-impregnated insulation.

På fig. 1 er det ledende sjikt 26 og isolasjonssjikfeene 24 og 82 vist hvor de strekker seg langs lederen 22 og rager ut av slissen 12 i statorkjernen. De ledende sjikt strekker seg ut fra enden av det halvledende overflatesjikt 29 i en fobhåndsbe-stemt avstand for å oppnå en aksial oppdeling av overflaten og . i de ytre sjikt av isolasjonen i tillegg til den aadiale oppdeling. In fig. 1, the conductive layer 26 and the insulating layers 24 and 82 are shown where they extend along the conductor 22 and protrude from the slot 12 in the stator core. The conductive layers extend from the end of the semi-conductive surface layer 29 at a predetermined distance to achieve an axial division of the surface and . in the outer layers of the insulation in addition to the aadial division.

Det er derfor klart at den beskrevne struktur er for-bedret anordning for å minske radial spenningspåkjenning i høy-spenningsisolasjon med eller uten samtidig minskning av aksial spenningspåkjenning. Strukturen reduserer eller eliminerer den interne coronautladning slik at isolasjonens tykkelse kan minskes vesentlig for én bestemt driftsspenning. I tillegg hertil kan to statorviklinger av den ovenfor nevnte struktur anvendes for isolasjon av enhver strømførende metalldel av ikke sirkulært tverrsnitt. It is therefore clear that the described structure is an improved device for reducing radial stress in high-voltage insulation with or without a simultaneous reduction in axial stress. The structure reduces or eliminates the internal corona discharge so that the thickness of the insulation can be significantly reduced for one specific operating voltage. In addition to this, two stator windings of the above-mentioned structure can be used for the insulation of any current-carrying metal part of non-circular cross-section.

Claims

1. Anodizing by an insulated electrical conductor, the cross-section of which is limited by a number of planar surfaces which are connected by convex curved surfaces, which conductor is concentrically surrounded by an insulating body of predetermined radial thickness, and at least one concentric conductive layer surrounding the insulating body and if inner surface has a uniform predetermined distance from the surface of the inner conductor, characterized by d that the curved surfaces of the inner conductor have a radius of curvature r, the insulating body has a radial thickness T, the number of outer conductive layers is a positive integer n, the distance to the i'th outer conductor from the inner conductor is x^, and that:

2. Device according to claim 1, characterized in that the inner conductor has a mainly rectangular cross-section, that the insulated conductor is intended to be placed in a slot in a stator, for an electric machine,<p>g that the insulation f;pg the outer conductor protrudes beyond the track a predetermined distance when the insulated conductor unit is placed in the track.

3. Device according to claim 2, characterized in that the insulation consists of several layers of mica tape.

4. Device according to claim 2, characterized in that the outer conductive layers consist of metal foil of predetermined radial thickness which is smaller than the radial thickness of the insulation.

5. Device according to claim 2, characterized in that the outer conductive layers consist of conductive impregnable tape.

6. Device according to claim 2, characterized by a semi-conductive layer which is deposited on the outer surface of the insulation.