DE1089058B

DE1089058B - Wechselstromgenerator mit direkter Leiterkuehlung der Durchfuehrungen und Anschlussleitungen

Info

Publication number: DE1089058B
Application number: DES61542A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Beerman
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-01-30
Filing date: 1959-01-30
Publication date: 1960-09-15

Description

Wechselstromgenerator mit. direkter Leiterkühlung der Durchführungen und Anschlußleitungen Die Leistungssteigerungen von Wechselstromgeneratoren, insbesondere Turbogeneratoren infolge Anwendung der direkten; Leiterkühlung hat dazu geführt, daß es unter Umständen auch erforderlich oder zweckmäßig ist, die Leiterdurchführungen und die zum Anschluß -der Wicklung an die Durchführung dienenden Ringleitungen als Hohlleiter auszuführen und ein Kühlmittel zur -direkten Kühlung hindurchzuleiten. Es ist bereits eine Anordnung bekanntgeworden, bei welcher die Stromzuleitungen, zwischen-der Wicklung und den innengekühlten Leiterdurchführungen als Rohre ausgebildet sind und "das Kühlmittel in Reihenschaltung durch die Stromzuleitung und die; innere. Teile der Leiterdurchführungen `verläuft: Es ist weiter ein Vorschlag bekanntgeworden, bei einer Maschine mit direkt gekühlten Stromd'urchführungen sowie- innengekühlten Anschluß- oder Ringleitungen die Kühlung der-Durchführungen und der Ringleitungen mittels cinesi'.ililfslüfters: zu bewirken, der aus dem Maschinenraum eine gewisse Kühlmittelmenge ansaugt, und in parallelen Strömen einerseits durch das Kanalsystem der- -Leitungsdurchführungen, andererseits durch die Stromzuleitungen bzw. Ringleitungen hindurchdrückt:. Wenn auch bei dieser.Anprdnung eine sehr wirksame Kühlung in den Durchführungen -und Anschluß=- bzw. Ringleitungen erreicht werden kann, so bedingt doch diese Anordnung wegen der Verwendung eines Zusatzlüfters einen erheblichen baulichen Aufwand infolge der Anwendung des Zusatzlüfters.
Die Erfindung strebt mit wesentlich einfacheren Mitteln eine Kühlung-- der Durchführungsleiter und der rohrförmigen Anschluß- bzw. Ringleitungen dadurch an, daß das Kühlmittel in voneinander völlig unabhängigen parallelen Strömen! einmal über isolierte Zuleitungen aus einem Maschinenraum höheren Druckes unmittelbar den Kühlkanälen der in einem abgetrennten Raum niedrigeren Druckes angeordneferi Durchführungen zugeleitet wird'', in den auch diese Kühlkanäle ausmünden:, und außerdem durch die im wesentlichen in dem Raum höheren Druckes angeordneten und in diesem Raum liegende Kühlmitteleintrittsöffnungen aufweisenden Anschluß- bzw. Ringleitungen strömt, deren offene Enden ebenfalls in den Kühlmittelsammelraum niedrigeren Druckes münden und am Klemmenkörper der Durchführungen angeschlossen: sind, wobei das Kühlmittel nach dem Durchströmen der Kühlkanäle in den Durchführungen und Anschluß- b:zw. Ringleitungen über den Raum niedrigeren Druckes in an sich bekannter Weise zu dem Kühlmittelkreislauf der Maschine zurückgeführt wird.
Die Erfindung ermöglicht, ohne Anwendung eines Zusatzlüfters bei günstigen Strömungsverhältnissen für die parallelen Teilströme der Anschlußleiter und der Durchführungen eine-überaus wirksame Kühlung mit geringem Aufwand zu erzielen. Die Durchführungen wie die erforderlichen Kanäle und Einbauten für die Erzielung der parallelen. Kühlkreise sind denkbar einfach. Besonders eignet sich das erfindungsgemäße Kühlsystem für Maschinen, mit mehreren parallelen Wicklungszweigen.
Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles.erläutert werden, das in den, Figuren der Patentzeichnung wiedergegeben ist.
Fig. 1 der Zeichnung gibt einen Längsschnitt durch einen Teil der Maschine, # #ig..2.., einen Querschnitt durch den gleichen Ma-''szrLeri'teil` im Bereiche der Klemmenanordnung bzw. des Klemmkastens.
Mit 1 ist in der Figur das Ständergehäuse bezeichnet. 2 ist das, Eisenpaket, 3 die für direkte Leiterkühlung ausgebildete Wicklung. In der Läuferbohrung ist der mit 4 bezeichnete Läufer angedeutet. 5 bedeuten die Leiterdurchführungen oder Klemmen. Diese sind in bekannter Weise für Innenkühlung ausgebildet. Den Leiterdurchführungen wird der Strom über je zwei parallele Ringleitungen 6 und Anschlußleitungen 6 ca zugeführt, die zur Ermöglichung einer Innenkühlung rohrförmig, d. h. hohl ausgebildet sind. Die Ringleitungen sind an Isalierstützteilen 6 b gehalten. Die innengekühlten; Durchführungen: 5 sind in einem besonderen Klemmkasten 7 angeordnet, der bei 8 an dem Maschinengehäuse angeflanscht ist. Der Klemmenkasteninnenraum 9 ist durch einen. Isolier- Wandteil 10 gasdicht gegenüber dem Maschinenraum abgeschlossen. Sowohl die Anschlußleitungen 6a wie der Gaszuführungsstutzen 11 der Durchführungen 5 sind abgedichtet durch dicAbschlußwand 10, hindurchgeführt. Durch die Gaszuführungsstutzen 11 kann aus den, unter hohem Druck stehenden Maschinengehäuse das gasförmige Kühlmittel, beispielsweise Wasserstoff, in das innere Kühlsystem der Durchführungen 5 (nicht dargestellt) eintreten. Nachdem Durchströmen desKühlmittelsystems strömt das Kühlmittel in den Klemmenkastenraum 9 aus, der einen etwas geringeren Druck als der außerhalb der Dichtungswand 10 liegende Maschinenraum aufweist. Der Klemmenkastenraum 9 steht durch wenigstens einen Umleitkanal 12 mit dem Wickelkopfraum -auf der anderen nicht dargestellten Maschinenseite in Verbindung, der unter der Wirkung eines zum Umwälzen des Kühlmittels dienenden Lüfters unter geringerem Druck steht als der den Stromzuführungen benachbarte Wickelkopfraum, in welchem nach der Rückkühlung das Kühlgas unter erhöhtem Druck zugeführt wird. Die Anschlußleitungen 6c, die die Verbindung zwischen Ringleitungen 6 und Wicklung 3 herstellen, sind, wie bei 13. angedeutet ist, mit Eintrittskanälen versehen, durch die das Kühlmittel gegebenenfalls in parallelen Strömen in die parallel angeordneten Ringleitungen, eintreten kann. An ihren innerhalb des Klemmenkastens liegenden: Enden sind die Anschlußleitungen 6 a an einem Anschlußstück 14 der Durchführung 5 gehalten, welches so ausgebildet ist, daß das Kühlgas in den Klemmenkastenraum 9 austreten kann.
Unter Umständen kann es Vorteile bieten, noch besondere aus Isoliermaterial bestehende Mündungsstücke 14d vorzusehen. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich noch dadurch aus, d'aß in günstigster Weise ein Anschluß mehrerer paralleler Ring-oder Anschlußleitungen möglich gemacht wird, obwohl sie auch einen. einfachen Anschluß ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRIJCHE: 1. Wechselstromgenerator mit direkter Leiterkühlung sowohl der Leiter der Durchführungen wie auch der mit den Durchführungsleitern elektrisch verhund'enen rohrförmigen Anschluß- bzw. Ringleitungen durch ein Kühlmittel, d'as unter Einfiuß von Druckdifferenzen innerhalb verschiedener Teile des Maschinengehäuses die genannten Leiter (Durchführungsleiter und Anschlußleiter) durchströmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel in voneinander völlig unabhängigen parallelen Strömen einmal über isolierte Zuleitungen aus einem Maschinenraum höheren Druckes unmittelbar den Kühlkanälen der in einem abgetrennten Raum niedrigeren Druckes angeordneten Durchführungen zugeleitet wird, in den auch diese Kühlkanäle ausmünden, und außerdem durch die im wesentlichen in dem Raum höheren Druckes angeordneten und in diesem Raum liegende Kühlmitteleintrittsöffnungen aufweisenden Anschluß- bzw. Ringleitungen strömt, deren offene Enden ebenfalls in den Kühlmittelsammelraum niedrigeren Druckas münden und am Klemmenkörper der Durchführungen angeschlossen, sind, wobei das Kühlmittel nach den, Durchströmen der Kühlkanäle in den Durchführungen und Anschluß- bzw. Ringleitungen über den Raum niedrigeren Druckes in an sich bekannter Weise zu dem Kühlmittelkreislauf der Maschine zurückgeführt wird.
2. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maschinenraum niedrigeren Druckes durch einen Wandteil, insbesondere aus Isoliermaterial, von dem Maschinenraum höheren Druckes abgetrennt ist und daß durch diesen Wandteil sowohl die Kühlmittelzuführungsleitungen für die Durchführungen als auch die Enden der Anschluß- bzw. Ringleitungen gasdicht hindurchgeführt sind.
3. Wechselstromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Enden der Anschluß- bzw. Ringleitungen seitlich neben dem Durchführungskörper an einem mit dem letzteren verbundenen Klemmenkörper derart befestigt sind, daß das Kühlgas ungehindert neben den Durchführungskörpern aus den Anschlußleitungen in den Raum niedrigeren: Druckes austreten kann..
4. Wechselstromgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Anschluß- bzw. Ringleitungen: oder an den. Klemmenkörpern vorzugsweise aus Isoliermaterial bestehende Mündungsstücke vorhanden sind.
5. Wechselstromgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmenkörper mit mehreren exzentrisch angeordneten Anschlußstellen für parallele Zweige der Anschlußleitungen versehen sind. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 949 895; deutsche Auslegeschriften Nr. 1003 344, 1020 724; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1765 060; USA.-Patentschrift Nr. 2 451219; Electrical World, 1956, S. 48 bis 50.