DE1056722B

DE1056722B - UEberspannungsfeste Wicklungsisolation fuer elektrische Hochspannungsmaschinen

Info

Publication number: DE1056722B
Application number: DES45794A
Authority: DE
Inventors: Carl Reimer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-09-29
Filing date: 1955-09-29
Publication date: 1959-05-06

Description

Überspannungsfeste Wicklungsisolation für elektrische Hochspännungsmaschinen Das Problem einer ausreichenden Sicherheit der Wicklungen von Hochspannungsmaschinen gegen auftretende Überspannungswellen ist noch nicht vollständig gelöst. Im wesentlichen ist dies wohl darauf zurückzuführen, daß von den verschiedenen Autoren für den Wellenwiderstand der Wicklung Werte =zwischen 100 und 1000 Ohm angegeben werden bzw. bereits ausgeführte Maschinen stark voneinander abweichende Wellenwiderstände besitzen. Aus diesem Grunde sind auch die Ansichten über die erforderliche Überspannungssicherheit einer Wicklung für Hochspannungsmaschinen nicht einheitlich. Sobäld man .aber daran denkt, Maschinen ohne vorgeschalteten Transformator zu betreiben, werden sie den Gewitterüberspannungen ausgesetzt, die erheblich höher liegen als die der Schaltspannung. Damit wird eine wesentlich höhere Überspannungssicherheit dieser Wicklungen als bisher erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine überspannungsfeste Wicklungsisolation für elektrische Hochspannungsmaschinen zu schaffen, deren Windungsstoßspannungsfestigkeit mindestens 15 kV und deren Spulenstoßspannungsfestigkeit mindestens 100 kV beträgt, deren Überspannungsfestigkeit also weit über die für die üblichen Hochspannungsmaschinen bis zu 10 kV bisher gestellten Forderungen hinausgeht.
Erfindungsgemäß besteht die Leiterisolation aus einer Lackschicht aus siliconmodifizierten Lacken, z. B. Siliconalkydharzlack oder Siliconpolyesteramydharzlack, und einer höchstens dreilagigen, umsponnenen, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bedekkung und die Spulenisolation aus aufgewickelten, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bändern und/oder Bahnen aus Mikafolium, Glasseidenglimmer od. dgl.
Das Umspinnen von blanken oder schon lackierten Drähten mit einer Bedeckung, die selbst noch imprägniert wird, ist bekannt. Die Bedeckung besteht dabei aber aus Kunstseide, Baumwolle, Papier, Glasseide oder Asbest. Selbst wenn die Lackdrähte mit Asbest bedeckt sind, beträgt ihre Spannungsfestigkeit nur einen geringen Bruchteil der Spannungsfestigkeit eines Lackdrahtes, der eine Bedeckung hat, die mit Asphalt oder Kunstharz getränkt ist.
Die Bedeckung kann gemäß der Erfindung aus einer über die Leiterisolation gewickelten mehrlagigen Papierbedeckung bestehen, wobei für die äußere Lage Papier, auch Faserstoff, verwendet werden. kann. An Stelle der mehrlagigen Papierbedeckung kann über die Lackschicht auch eine Glasseidenbespinnung oder Glimmerband oder Lackglas-Seidenband in mehreren Lagen gewickelt werden. Die Lackschicht, deren Dicke nicht unter 0,04 mm liegen soll, besteht aus siliconmodifizierten Lacken, z. B. Siliconalkydharz- oder Siliconpolyesteramydharzlacken. Die Umspinnungswerkstoffe für die äußere Umhüllung der Leiter müssen gut mit Asphalt oder Kunstharz getränkt sein.
Die äußere Isolierhülle der Wicklung besteht aus Mikafolium, Glimmer-Glasseide oder ähnlichen Stoffen. Das Mikafolium wird in Bandform als Handwickel aufgebracht, wobei als Bindemittel Schellack, Asphalt oder Kunstharz verwendet wird. Es kann aber auch in Form von Bahnen aufgebracht und die Wicklung damit umbügelt werden. Die Wicklung und die äußere Isolierhülle werden mit Asphalt oder aushärtbarem oder polymerisierbarem, dünnflüssigem Kunstharz unter Vakuum getränkt, so daß keine nennenswerten Hohlräume übrigbleiben. Die Verbindungsstellen der Wicklungen mit den Schaltleitungen und den Herausführungen sind mit Isolierbändern und geeigneten isolierenden Bindemitteln elektrisch so abgedichtet, daß bei auftretenden Stoßspannungswellen kein Durchbruch auftritt. Die Zuleitungen zu den Wicklungen werden mit voller Isolierung durch isolierende Durchführungen in der Gehäusewand der Maschine geführt und außerhalb der Maschine angeschlossen. Die blanken Teile des Anschlusses können zur Erhöhung der Stoßspannungsfestigkeit noch in eine isolierende, selbsthärtende Polyestermasse oder in ein Gießharz eingebettet sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt eine fünflagige überspannungssichere Hochspannungsspule, die zum Teil aufgeschnitten ist. Auf den Leiter 1 ist eine Schicht 2 aus si,liconmodifizierten Lacken aufgebracht. Der lackierte Leiter ist mit einer aus den beiden Lagen 3 und 4 bestehenden Bandumspinnung bedeckt, die aus Papier oder Lackglas-Glimmerband bestehen kann. Auf die Bandumspinnung ist als dritte Läge - ein Faserstoff 5 einlagig aufgesponnen. Zwischen den enzelnen Lagen ist eine Zwischenlage 6 aus Lackleinenband, Lackglas-Seidenband, Glimmerband, Folie od. dgl. Z-förmig eingelegt. Die Hohlräume 7 zwischen den Zwischenlaken und den isolierten Leitern sind durch Tränken mit Asphalt oder Kunstharz ausgefüllt. Die fünf Lägen sind von einer äußeren Isolierhülle 8 umgeben, die aus Mikafolium oder Glimmerband oder Glasseiden-Glimmerband oder Asbestfolien-Glimmerband bzw. -bahnen bestehen kann und die ebenfalls mit Asphalt oder mit aushärtbarem oder polymerisierbarem, dünnflüssigem Kunstharz unter Vakuum getränkt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Überspannungsfeste Wicklungsisolation für elektrische Hochspannungsmaschinen mit einer Windungsstoßspannungsfestigkeit von mindestens 15 kV und einer Spulenstoßspannungsfestigkeit von mindestens 100 kV, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterisolation aus einer Lackschicht aus siliconmodifizierten Lacken, z. B. Siliconalkydharzlack oder Siliconpolyesteramydharzlack, und einer höchstens dreilagigen, umsponnenen, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bedeckung und die Spulenisolation aus aufgewickelten, mit Asphalt oder Kunstharz getränkten Bändern und/ oder Bahnen aus Mikafolium, Glasseiden-Glimmer od. dgl. besteht.
2. Wicklungsisolation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrmalige Bedeckung des Lackdrahtes aus Papier besteht.
3. Wicklungsisolation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrmalige Bedeckung des Lackdrahtes aus umsponnener Glasseide oder Glimmerband oder Lackglas-Seidenband besteht.
4. Wicklungsisolation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungen für die Wicklung mit voller Isolation durch isolierende Durchführungen in der Gehäusewand der Maschine durchgeführt und die blanken Teile des Anschlusses in eine isolierende selbsthärtende Polyestermasse oder in ein Gießharz eingebettet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 271686, 758 876, 886 630, 911041; schweizerische Patentschriften Nr. 152 367, 296448, 305 535; USA.-Patentschrift Nr. 2 320 8'66; ETZ, 1950, S. 527 bis 530; E u. M, 1950, S. 152; Der Elektrotechniker, 1952, S. 99/100; ETZ-A, 1953, S. i2.