PL171479B1 - Uklad przeciwjarzeniowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej PL - Google Patents

Abstract

1 Uklad przeciwjarzeniowy dla uzwojenia sto- jana maszyny elektrycznej, obejmujacy pólprzewo- dzaca tekstylna tasme ochronna przeciwjarzeniowa, owinieta wokól glównej izolacji czesci zlobkowej i kablakowej czesci czolowej kazdego preta uzwojenia stojana, przy czym czesc zlobkowa - prosty odcinek preta uzwojenia stojana jest owiniety pólprzewodzaca tasma ochronna przeciwjarzeniowa o objetosciowej zdolnosci przerodzenia, stanowiaca co najmniej jed- na warstwe z mozliwie stalym stopniem zachodzenia na siebie, a kablakowa czesc czolowa - zagiety odcinek jest owiniety co najmniej jedna warstwa pólprzewodzacej tasmy ochronnej przeciwjarzeniowej o objetosciowej zdolnosci przewodzenia, znam ienny tym, ze stopien zachodzenia na siebie tasmy ochron- nej przeciwjarzeniowej (24a, 24b) od wyjscia preta z korpusu (14) stojana, ku koncowi preta zmniejsza sie w sposób ciagly wzglednie odcinkowo. FIG 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ przeciwjarzeniowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej, obejmujący półprzewodzącą tekstylną taśmę ochronną przeciwjarzeniową, owiniętą wokół izolacji głównej części żłobkowej i kabłąkowej części czołowej każdego pręta uzwojenia stojana.

Przewód uzwojenia stojana wirujących maszyn elektrycznych, zaopatrzony już na całej swej długości w izolację główną, otrzymuje w części żłobkowej zewnętrzną ochronę przeciwjarzeniową. Obecnie składa się ona z reguły z naniesionej już w trakcie zabiegu izolowania, półprzewodzącej włókniny lub tkaniny. Zewnętrzna ochrona przeciwjarzeniową musi być wyprowadzona tak daleko poza długość pakietów blach, aby również przy nieznacznych odstępach względem płyt dociskowych i palców dociskowych pakietów blach, nie mogły występować żadne wyładowania.

W maszynach o wyższych napięciach nominalnych (5kV i więcej), z zewnętrzną ochroną przeciwjarzeniową łączy się ochrona przeciwjarzeniową końców. Służy ona do tego, aby obniżanie się potencjału wzdłuż przewodu, względem uziemionego pakietu blach, następowało bez wyładowań ślizgowych lub jarzeniowych. Ochrona przeciwjarzeniowa końców musi być tak obliczona i wykonana, aby wytrzymywała nie tylko obciążenia ruchowe, ale przede wszystkim napięcia próbne stosowane do kontroli jakości wykonania. Dla obniżenia napięcia za pomocą takiej ochrony przeciwjarzeniowej końców niezbędna jest określona długość izolowania. Przy izolacjach, które, jedynie w części żłobkowej, mają wystarczającą wytrzymałość napięciową, musi być prostoliniowy występ dostatecznie długi aby opanować napięcia.

171 479

Izolacje ciągłe dadzą się natomiast wykonać w ten sposób, ze układ ochronny przeciwjarzeniowy może być naniesiony również nn ewolwencie łąączą się bbepośrednio z częścią żłobkową. Pozwala to na pożądany krótki występ, ale wymaga też pełnej grubości izolacji, aa do końca ąn

Fil w j-Amu/omo onnipoipm c jetU OWUK? b UiilU

W Ul vnj b V-J annszong 3.1 bo pokrycis powicrzchniowe w postaci powłok, albo półprpnoodzącn taśmy o określonej wartości przewodności (poi.. Seguenz Herstellung der Wicklungen nlnkteischne Maschinen - Wykonanie uzwojeń maszyn elektrycznych, Spricgne-Veelag, Wien-New York, 1973, strony 156 - 158). Jeżeli chce się przy tym uzyskać możliwie liniowy przebieg napięcia na długości przewodu czołowej części uzwojenia, to przy użyciu naniesionych, półprzewodzących powłok wynikają problemy, ponieważ takie powłoki wykazują zasadniczo tylko przewodność powierzchniową. W jaki sposób można, przy użyciu półprzewodzących taśm, dopasowywać względnie poprawiać przebieg napięcia nie podano w odpowiedniej literaturze.

Ze skrótu japońskiego opisu patentowego nr JP-A-61 177 134 znany jest układ prznciwjarzeniowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej obejmujący półpepnwodzącą tekstylną taśmę ochronną prpeclwjaepnclową owiniętą wokół głównej izolacji części żłobkowej i kabłąkowej części czołowej każdego pręta uzwojenia stojana, przy czym część żłobkowa pręta uzwojenia stojana jest owinięta półprzewodzącą taśmą ochronną prpnciwJarzeciową o objętościowej zdolności przewodzenia, z praktycznie stałym stopniem zachodzenia na siebie, a część kabłąkowa czołowa jest owinięta co najmniej jedną warstwą półprzewodzącej taśmy ochronnej prpnciwjarzeniowej o objętościowej zdolności przewodzenia. Przebieg napięcia na długości przewodu czołowej części uzwojenia jest optymalizowany za pomocą dopasowywania grubości ochrony peznciwjarpncioweJ.

Ponadto z amerykańskiego opisu patentowego nr US-A-2 042 208 znane jest uzyskiwanie przebiegu napięcia na długości przewodu czołowej części uzwojenia za pomocą powłoki o zmniejszającej się w sposób ciągły grubości.

Celem wynalazku jest, aby bazując na obecnym stanie techniki stworzyć układ przeciwjarpnciowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej, który jest prosty w zastosowaniu, i za pomocą którego w prosty sposób można wpływać na charakterystykę napięciową prętów w czołowej części uzwojenia i optymalizować ją.

Układ przeciwjarpnciowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej, obejmujący półprzewodzącą tekstylną taśmę ochronną prpnciwjarpnciową, owiniętą wokół głównej izolacji części żłobkowej i kabłąkowej części czołowej każdego pręta uzwojenia stojana, przy czym część żłobkowa - prosty odcinek pręta uzwojenia stojanajest owinięty półprzewodzącą taśmą ochronną prznciwjaepnclową o objętościowej zdolności przewodzenia, stanowiącą co najmniej jedną warstwę z możliwie stałym stopniem zachodzenia na siebie, a kabłąkowa część czołowa - zagięty odcinek jest owinięty co najmniej jedną warstwą półprpnwodpącnj taśmy ochronnej prpeciwjaezemowej o objętościowej zdolności przewodzenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, ze stopień zachodzenia na siebie, od wyjścia pręta z korpusu stojana, ku końcowi pręta zmniejsza się w sposób ciągły względnie odcinkowo.

Korzystnie taśma ochronna przeciwjarznniowa ma nośnik tekstylny z tkaniny szklanej, który jest nasycony półprzewodzącym środkiem do nasycania.

Korzystnie w taśmie ochronnej peznciwjaepeciownj w części żłobkowej środek do nasycania zawiera sadze ϊ/lub grafit.

Korzystnie w taśmie ochronnej prpnciwjarpeniowej w kabłąkowej części środek do nasycania wykazuje charakterystykę opornościową zależną od napięcia i korzystnie składa się z żywicy epoksydowej wypełnionej węglikiem krzemu.

Korzystnie zwłaszcza przy uzwojeniach stojana z małym występem w czołowej części kabłąkowej przewidziane jest kilka warstw taśm ochronnych pezeciwjarpeniowych z różnym stopniem zachodzenia na siebie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig 1 przedstawia widok połówki pręta uzwojenia stojana maszyny elektrycznej, zbudowanego z prętów przewodnikowych Roebela, fig. 2 - przekrój przez żłobek stojana z włożonym prętem, a fig 3 - wykres uwidaczniający rozkład napięcia wzdłuż czołowego kabłąka pręta.

171 479

Pręt stojana maszyny elektrycznej według fig. 1 ma w obszarze żłobka prosty odcinek 10 pręta, a w obszarze czołowej części lub kabłąkowej części czołowej uzwojenia, zagięty odcinek 11 pręta. Prosta odcinek 10 pręta przewyższa komuś stoiana 12 Pręt jest na całei swei długości zaopatrzony w izulację 12, która jest otoczona taśmą ochronną przeciwjarzeniową, która jest przedmiotem niniejszego wynalazku.

Jak wynika z przekroju według fig. 2 pręt składa się z większej liczby wzajemnie izolowanych przewodów częściowych 17, które są skręcone ze sobą według zasady Roebela. Każdy przewód elementarny ma izolację 18 przewodu elementarnego znanego typu. Przewody elementarne 17 są ujęte razem w jedną wiązkę przewodów i otoczone jedną wspólną tuleją izolacyjną, izolacją główną 12 i leżą w jednym żłobku 20 stojana w korpusie 21 blach maszyny Zamocowanie pręta następuje za pomocą klinów wpuszczanych 22 i podkładek klinowych 23 Izolacja główna 19 jest otoczona taśmą ochronną przeciwjarzeniową 24a, która jest owinięta jedno- lub kilkuwarstwowo wokół pręta przewodnika.

Na prostoliniowym odcinku 10 pręta taśma ochronna przeciwjarzeniową 24a jest naniesiona z równomiernym zachodzeniem na siebie, co jest zaznaczone równomiernymi odstępami linii kreskowej. Natomiast w kabłąkowej części czołowej (zagięty odcinek 11) zmienia się stopień zachodzenia na siebie taśmy ochronnej przeciwjarzeniowej 24b w ten sposób, że w obszarze od strony korpusu stojana występuje większy stopień zachodzenia na siebie niż na końcu pręta. Przeważnie zmienia się przy tym stopień zachodzenia na siebie w sposób ciągły na długości pręta w kabłąkowej części czołowej, co jest zaznaczone zwiększającymi się odstępami linii kreskowania ku końcowi pręta. Może jednak również następować po sobie kilka odcinków, które na poszczególnych odcinkach mają stały stopień zachodzenia na siebie.

Taśma ochronna przeciwjarzemowa 24a, 24b składa się z nośnika tekstylnego, przeważnie z tkaniny z włókien szklanych, która jest nasycona półprzewodzącym środkiem do nasycania, na przykład żywicą epoksydową wypełnioną sadzą, grafitem lub węglikiem krzemu.

Zasadniczo do części żłobkowej i do kabłąkowej części czołowej mogą być stosowane te same taśmy ochronne przeciwjarzeniowe, zaleca się jednak stosowanie różnych typów taśm dla części żłobkowej i dla części kabłąkowej. Tak więc w części żłobkowej znajdują zastosowanie taśmy o niskiej oporności (na przykład z wypełniaczem z grafitu lub sadzy), natomiast w części kabłąkowej - o wyższej oporności, przeważnie zależnej od napięcia (na przykład z wypełniaczem SiC), ażeby uzyskać pożądany sposób działania ochrony przeciwjarzeniowej.

Normalnie wystarczająca jest jedna jedyna warstwa taśmy ochronnej przeciwjarzeniowej 24a w części kabłąkowej. Przy prętach o małym występie w części kabłąkowej, zazwyczaj jest celowe naniesienie kilku warstw taśmy ochronnej przeciwjarzeniowej 24b. Również i w tym wypadku obowiązuje zasada, że w każdej warstwie stopień zachodzenia na siebie albo jest stały albo odcinkami, ku końcowi pręta zmniejsza się.

Na wykresie według fig. 3 pokazano rozkład napięcia pręta zaopatrzonego w układ ochronny przeciwjarzeniowy, zgodny z wynalazkiem (krzywa a), w porównaniu ze zwykłym wykonaniem (krzywa b). Widać wyraźnie zbliżające się do idealnego (prosta) spłaszczenie rozkładu napięcia. Wynikające stąd równomierniejsze obciążenie izolacji zwiększa żywotność uzwojenia.

171 479

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 Układ przeciwjarzeniowy dla uzwojenia stojana maszyny elektrycznej, obejmujący półprzewodzącą tekstylną taśmę ochronną przeciwjarzeniową, owiniętą wokół głównej izolacji części żłobkowej i kabłąkowej części czołowej każdego pręta uzwojenia stojana, przy czym część żłobkowa-prosty odcinek pręta uzwojenia stojanajest owinięty półprzewodzącą taśmą ochronną przeciwjarzeniową o objętościowej zdolności przewodzenia, stanowiącą co najmniej jedną warstwę z możliwie stałym stopniem zachodzenia na siebie, a kabłąkowa część czołowa - zagięty odcinek jest owinięty co najmniej jedną warstwą półprzewodzącej taśmy ochronnej przeciwjarzeniowej o objętościowej zdolności przewodzenia, znamienny tym, że stopień zachodzenia na siebie taśmy ochronnej przeciwjarzeniowej (24a, 24b) od wyjścia pręta z korpusu (14) stojana, ku końcowi pręta zmniejsza się w sposób ciągły względnie odcinkowo.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że taśma ochronna przeciwjarzeniowa (24a, 24b) ma nośnik tekstylny z tkaniny szklanej, który jest nasycony półprzewodzącym środkiem do nasycania.
3. 3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że w taśmie ochronnej przeciwjarzeniowej (24a) w części żłobkowej środek do nasycania zawiera sadze i/lub grafit.
4. 4. Układ według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że w taśmie ochronnej przeciwjarzeniowej (24h) w części kabłąkowej środek do nasycania wykazuje charakterystykę opornościową żalezną od napięcia i korzystnie składa się z żywicy epoksydowej wypełnionej węglikiem krzemu.
5. 5. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zwłaszcza przy uzwojeniach stojana z małym występem w czołowej części kabłąkowej taśma ochronna przeciwjarzeniowa (24b) ma kilka warstw z różnym stopniem zachodzenia na siebie.