SE512952C2 - Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin - Google Patents

Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin

Info

Publication number
SE512952C2
SE512952C2 SE9703556A SE9703556A SE512952C2 SE 512952 C2 SE512952 C2 SE 512952C2 SE 9703556 A SE9703556 A SE 9703556A SE 9703556 A SE9703556 A SE 9703556A SE 512952 C2 SE512952 C2 SE 512952C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
winding
stator
earthing
grounding
grooves
Prior art date
Application number
SE9703556A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9703556D0 (sv
SE9703556L (sv
Inventor
Olle Traeskman
Mats Leijon
Ivan Jonas
Peter Carstensen
Bo Hernnaes
Lars Gertmar
Hans-Olof Kalldin
Klas Lindgren
Gunnar Kylander
Goeran Holmstroem
Peter Templin
Jan-Anders Nygren
Bengt Goeran
Original Assignee
Abb Ab
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abb Ab filed Critical Abb Ab
Priority to SE9703556A priority Critical patent/SE512952C2/sv
Publication of SE9703556D0 publication Critical patent/SE9703556D0/sv
Priority to EP98945746A priority patent/EP1020004A1/en
Priority to AU92922/98A priority patent/AU9292298A/en
Priority to PCT/SE1998/001742 priority patent/WO1999017428A1/en
Publication of SE9703556L publication Critical patent/SE9703556L/sv
Publication of SE512952C2 publication Critical patent/SE512952C2/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/40Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for high voltage, e.g. affording protection against corona discharges
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/26Devices for sensing voltage, or actuated thereby, e.g. overvoltage protection devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/15Machines characterised by cable windings, e.g. high-voltage cables, ribbon cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

i ill flil. 10 15 20 25 30 35 512 2952 varit framgångsrika och de har inte heller lett till någon kommersiellt tillgänglig produkt.
Det har dock på ett överraskande sätt visat sig vara möjligt att som statorlindning i en roterande elektrisk maskin använda högspända isolerade elektriska ledare, med fast isolation, av likartat utförande som kablar for överfö- ring av elkraft (t ex s k PEX-kablar). Härigenom kan maski- nens spänning höjas till sådana nivåer att den kan direktan- slutas till kraftnätet utan mellanliggande transformator.
Därigenom uppnås således bl a den mycket betydande fördelen att den konventionella transformatorn kan elimineras.
Konventionella högspända generatorer lindas vanligen med stavformade kopparsegment, vilka isoleras med t ex epoxi och glasfiberväv. En dylik statorlindning är väsensskild från den sorts statorlindning som uppfinningen avser. Utgångspunk- ten för föreliggande uppfinning är att statorlindningen helt och hållet är uppbyggd av nämnda högspända elektriska ledare med fast isolation. Konventionella högspänningskablar är försedda med ett yttre halvledande skikt, och en jordad kopparskärm som är i kontinuerlig elektrisk kontakt med det yttre halvledande skiktet. Denna kopparskärm finns dock inte hos den isolerade elektriska ledare som enligt ovan används i statorlindningen i en generator. Detta skapar ett behov av att jorda det yttre halvledande skiktet hos ledaren på annat Sätt.
Vid jordning av det yttre halvledande skiktet behö- ver man beräkna ett högsta tillåtet avstånd mellan jordnings- punkter, vilket ges av bl a det halvledande skiktets resi- stans per längdenhet, den isolerade ledarens kapacitans per längdenhet och fasspänningen. Den isolerade elektriska leda- ren består företrädesvis av en inre cylinderformad strömfö- rande ledare med ett inre halvledarskikt, ett dielektrikum och ett yttre koncentriskt halvledarskikt. Detta innebär att den isolerade ledaren kan ses som en kondensator där det alltid finns ytladdningar på elektroderna, som alltså utgörs av den inre halvledaren och den yttre halvledaren. Dessa 10 15 20 25 30 35 512 952 ytladdningar måste tillföras elektroderna genom ledning, dvs en ström måste gå från jord till den yttre halvledaren re- spektive från fasledaren till den inre halvledaren. Om yt- laddningarna inte kan tillföras halvledarskärmarna p g a att dessa är isolerade, så blir de elektriskt "flytande" och uppnår otillåtna potentialer. Detta löses genom att jorda den yttre halvledaren med jämna mellanrum. Nu är det så att halvledarskikten är relativt högresistiva, så att strömmen som transporterar ytladdningarna ger upphov till ett resi- stivt spänningsfall från jordpunkterna till mittpunkten mellan två jordpunkter. Detta resistiva spänningsfall måste begränsas, helst under 150 V, eftersom det annars finns en risk för glimning mellan den isolerade ledaren och någon näraliggande jordad detalj, t ex statorn. Detta avstånd är dock ofta så högt att andra faktorer avgör hur jordningen bör göras.
En sådan faktor är att då den isolerade ledaren placeras i statorspåren i en elektrisk maskin, så induceras en spän- ning som framtvingar en cirkulerande ström som går genom jordslingorna som bildas vid jordningen och längs den isole- rade ledarens ytterskikt. Om fallet är att det yttre halvle- darskiktet är kontinuerligt jordat i spåret så bildas en strömslinga axiellt genom det yttre halvledarskiktet, radi- ellt genom statorplåten ut till statorstommen och axiellt tillbaka genom statorstommen. Strömmen kan även slutas runt en statorpol. Den exakta strömfördelningen utanför den isole- rade ledaren saknar dock betydelse för strömmen genom den isolerade ledarens ytterskikt, eftersom resistansen genom statorplåt och stomme är mycket lägre än genom den isolerade ledarens ytterskikt.
Om den isolerade ledaren läggs isolerad mot spåret och man underlåter att jorda den vid spårutträdet, så kan den cirkulerande strömmen sluta sig via en annan isolerad ledare, där de isolerade ledarna korsar varandra i härvändsområdet.
Detta är oönskat eftersom man då kan få en kraftig lokal uppvärmning där strömmen går från ledare till ledare. Detta 10 15 20 25 30 35 512 952 fenomen uppstår när strömmen trängs ihop på en liten yta, vilket kan orsaka temperaturökning till otillåtna värden.
En lösning på jordningsproblemet är naturligtvis att se till att trycka fast den isolerade ledaren mot det jordade statorspåret med tillräcklig kraft för att få fullgod elek- trisk kontakt längs med hela spåret. Under förutsättning att den isolerade ledaren ligger an med samma kontaktresistans mot plåten överallt, så kommer strömbanan att huvudsakligen slutas nära den isolerade ledarens utträde och strömmen att i stort sett vara konstant längs den isolerade ledaren. Det finns dock fortfarande en viss risk att en del av strömmen kommer att sluta sig på det oönskade sättet från ledare till ledare, t ex om plåten korroderar i statorspàren så att kontaktresistansen blir mycket hög.
Syftet med föreliggande uppfinning är att lösa ovan beskrivna problem med jordning av lindningen hos en roterande elektrisk maskin för höga spänningar.
Det angivna syftet uppnås med ett förfarande i enlighet med patentkravets l ingress, vilket i enlighet med föreliggande uppfinning erhållit de i kravets kännetecknande del angivna särdragen.
Således anges i kravet 1 att jordning sker mellan lindningens utträdespunkt ur spåren i statorn och den första korsningspunkten mellan två härvändar hos lindningen.
Syftet uppnås vidare genom en anordning i enlighet med ingressen till kravet ll, vilken försetts med de i den kännetecknande delen angivna särdragen.
I enlighet med kraven 1 och ll anges således vidare att lindningen är utförd med en isolerad elektrisk ledare innefattande åtminstone en strömförande ledare, vidare inne- fattande ett första skikt med halvledande egenskaper anordnat omslutande den strömförande ledaren, ett fast isolationsskikt anordnat omslutande nämnda första skikt, och ett andra skikt med halvledande egenskaper anordnat omslutande isolations- skiktet, och av att anordningen innefattar jordningsdon för anbringande mot nämnda isolerade elektriska ledare, mellan lindningens utträdespunkt ur spåren i statorn och den första 10 15 20 25 30 35 512 952 korsningspunkten mellan två isolerade ledare hos lindningen efter utträdet ur statorkärnan.
Lösningen på problemet består således i att jordning sker direkt vid spårutträdet, innan den isolerade ledaren hinner korsa en annan isolerad ledare i härvändsområdet.
Lindningen görs alltså så att lindningens härvändar korsar varandra. Som ett särskilt fördelaktigt särdrag anges därför att jordning sker i omedelbar anslutning till lindningens utträde ur spåren i statorkärnan.
Jordningen sker genom en extern jordning, i form av ett jordningsdon. Naturligtvis hindrar inte detta att jord- ning även sker i statorspåret, i den mån som detta är möj- ligt. I det fallet att den isolerade ledaren är isolerad mot statorplåten i spåret, vilket kan vara aktuellt under vissa omständigheter, så utgör dock den externa jordningen den enda jordningen och är då absolut nödvändig för funktionen hos den isolerade ledaren och förhindrar då också att strömmen sluter sig i härvändsområdet.
Den isolerade ledaren eller högspänningskabeln som används vid föreliggande uppfinning är flexibel och böjlig och av det slag som närmare beskrivs i PCT ansökan SE97/00874 och SE97/00875. Ytterligare beskrivning av den isolerade ledaren eller kabeln finns i PCT ansökningarna SE97/00901, SE97/00902 och SE97/00903.
Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den isolerade ledaren eller kabeln som används i anord- ningen flexibel och denna egenskap bibehålles av kabeln under dess livslängd. De olika skikten i den isolerade ledaren eller kabeln är utförda så att de vidhäftar varandra även då kabeln böjs.
Ytterligare kännetecken och fördelar kommer att framgå av de underordnade patentkraven.
Enligt ett fördelaktigt särdrag kännetecknas förfa- randet av att jordning sker samtidigt och medelst ett och samma jordningsdon av väsentligen alla de lindningsvarv som, vid utträdet ur spåren i statorkärnan, bildar en lindnings- rad. Enligt ett annat särdrag sker jordning samtidigt och .šlvl Ii 10 15 20 25 30 35 512 9s2 medelst ett och samma jordningsdon av väsentligen alla de lindningsvarv som ingår i två angränsande lindningsrader.
Enligt ett ytterligare särdrag i förfarandet förs jordningsdonet in mellan två angränsande lindningsrader och vrides sedan, företrädesvis ca 90°, varvid det bringas till anliggning mot väsentligen alla lindningsvarven i åtminstone en av de angränsande lindningsraderna. Denna anliggning är företrädesvis fjädrande så att en viss förspänning sker för att säkerställa säker anliggning mot lindningsvarven, dvs de isolerade elektriska ledarnas yttre halvledande skikt.
I enlighet med anordningen enligt uppfinningen kan den högspända elektriska ledaren utformas på flera fördelak- tiga sätt. Den har bl a företrädesvis har en diameter som ligger i intervallet 20-250 mm och en ledningsarea som ligger i intervallet 80-3000 nmf. Vidare är det första skiktet i huvudsak på samma potential som den strömförande ledaren. Det andra skiktet är företrädesvis anordnat så att det utgör en huvudsakligen ekvipotentiell yta omslutande den strömförande ledaren/ledarna. Det är även anslutet till en förutbestämd potential, företrädesvis jordpotential. Enligt andra särdrag har åtminstone två angränsande skikt väsentligen lika termis- ka utvidgningskoefficienter, kan den strömförande ledaren innefatta ett antal kardeler, varvid endast ett fåtal av kardelerna är oisolerade från varandra, och slutligen kan vart och ett av de tre skikten vara fast förbundet med det angränsande skiktet längs väsentligen hela förbindningsytan.
Anordningen enligt uppfinningen kännetecknas vidare särskilt av att jordningsdonet innefattar åtminstone ett fjädrande parti och åtminstone ett element i ett elektriskt ledande material. Anordningen kan även innefatta ett jord- ningsorgan varmed jordningsdonet anslutes till jordpotential, företrädesvis genom jordning i statorns stomme. Detta organ kan vara en jordlina och den kan utgöras av en jordningsfläta eller en massiv kopparledare som löper cirkulärt runt hela statorn och ligger ovanför härvändarna. Även andra utföranden är tänkbara. 10 15 20 25 30 35 512 952 Företrädesvis är jordningsdonets fjädrande parti och det ledande elementet anordnade på en stomme i ett relativt styvt elektriskt isolerande material. Denna stomme kan t ex utgöras av en glasfiberstav eller en platta i glasfiberlami- nat.
Jordningsdonet har företrädesvis en långsträckt form så att det vid anbringande anligger mot den isolerade ledaren hos väsentligen alla de lindningsvarv som vid utträdet ur spåren i statorn bildar en lindningsrad. Normalt är antalet lindningsvarv 12 st, vilka alltså tillsammans bildar en lindningsrad.
Enligt en första utföringsform är jordningsdonets fjädrande parti anordnat längs åtminstone en av jordnings- donets långsidor, vilken efter anbringande är vänd mot de isolerade ledarna i en lindningsrad så att jordningsdonet anligger fjädrande mot de isolerade ledarna. Med fördel kan jordningsdonets fjädrande parti vara anordnat längs båda lángsidorna. Enligt denna utföringsform sträcker sig elemen- tet i elektriskt ledande material längs jordningsdonet så att det efter jordningsdonets anbringande mot de isolerade ledar- na befinner sig mellan det fjädrande partiet och de isolerade ledarna och anligger mot väsentligen alla isolerade ledare i en lindningsrad.
Enligt en andra utföringsform är det fjädrande partiet beläget i delningsplanet för jordningsdonet, varvid elementet i elektriskt ledande material är fäst vid jord- ningsdonets stomme som således delas i två halvor av det fjädrande partiet.
Det fjädrande partiet kan i båda utföringsformerna vara utformat på flera sätt, som exempel kan nämnas en form- gjuten gummiprofil, en bladfjäder, en skruvlinjeformad fjä- der, ett vàglaminat eller en krempelvåg osv.
Som en tredje utföringsform kan jordningsdonet ha flera fjädrande partier, dels ett som är centralt beläget, t ex i form av en krempelvåg, vilket omges på ömse sidor av två stomhalvor, och dels två ytterligare fjädrande partier på mlu . i: H mn |i nnu. 10 15 20 25 30 35 512 952 utsidorna av stomhalvorna, t ex i form av gummiprofiler. Med detta arrangemang erhålls fördelen med en extra flexibel fjädring. Även det elektriskt ledande elementet kan vara ut- format på flera sätt bland vilka kan nämnas en metalltejp, exempelvis i aluminium, och en metallfläta, t ex i koppar. En metallfläta har särskilt fördelen att erbjuda en viss töjmån, vilket kan behövas när det fjädrande organet delvis deforme- ras vid anbringandet mellan lindningsraderna. Det är också viktigt att det elektriskt ledande elementet har en stor kontaktyta mot lindningens ledare. Det elektriskt ledande elementet är företrädesvis fäst vid det fjädrande partiet, alternativt stommen, exempelvis genom limning.
I en fjärde och femte utföringsform kan det fjädran- de partiet och det elektriskt ledande elementet vara utforma- de som ett enda kombinerat organ med både fjädrande och elektriskt ledande egenskaper. Ett sådant kombinerat organ kan t ex utgöras av en skruvfjäder i elektriskt ledande mate- rial, av en gummiprofil som gjorts halvledande genom att exempelvis fylla silikongummi med sotpartiklar eller silver- flakes, alternativt kan den innefatta ett jordningselement med en högre ledningsförmåga än det halvledande gummit, som t ex en koppartråd. Det bör dock även här påpekas att det är viktigt med en relativt stor kontaktyta.
Som ytterligare ett fördelaktigt särdrag anges att jordningsdonet anligger mot statorytan. Det är med fördel även fäst vid statorytan, t ex limmat eller fastskruvat.
Jordningsdonet kan med fördel vara jordat direkt via statory- tan, utan något separat jordningsorgan. I många fall medges dock inte detta eftersom statorn vid sina ändar kan vara försedd med en skyddande statorplatta. När orden statorkärnan eller statorytan nämns i denna beskrivning avses i tillämpli- ga fall statorkärnan eller statorytan innefattande en dylik platta, om en sådan förekommer. Dock förutsätts att när jordning sker via statorytan så har denna ej någon stator- platta. 10 15 20 25 30 35 51,2 9,5 2 Som ett särskilt viktigt särdrag anges att jord- ningsdonet i alla dess utföringsformer kan vara symmetriskt i förhållande till sin längsgående axel, vilket alltså har fördelen att jordningsdonet jordar samtliga isolerade elek- triska ledare i lindningsraderna på ömse sidor om donet.
Slutligen uppvisar anordningen fördelen att den även innefattar organ för elektrisk isolering från varandra av korsande härvändar hos lindningen i härvändsområdet. Detta utgör en ytterligare säkerhetsåtgärd för att vara absolut säker på att ingen ström sluter sig mellan två isolerade ledare i härvändsområdet.
Uppfinningen innefattar även en roterande elektrisk maskin, såsom angivits tidigare, vilken kännetecknas av att den innefattar en anordning i enlighet med vad som ovan beskrivits.
Enligt ett särskilt fördelaktigt särdrag är maskinen försedd med jordningsdon anbringat mellan åtminstone varannan lindningsrad, alternativt mellan varje lindningsrad. För- farandet enligt uppfinningen uppvisar motsvarande särdrag.
För att öka förståelsen av uppfinningen kommer den nu att beskrivas i detalj, med hänvisning till bifogade rit- ningar, illustrerande utföringsexempel av uppfinningen, på vilka: Figur 1 visar schematiskt en första utföringsform av en anordning enligt uppfinningen, sedd uppifrån, inne- fattande ett jordningsdon infört mellan två lind- ningsrader samt jordningsorgan, Figur 2 visar jordningsdonet i figur 1, sett från sidan och delvis i genomskärning, infört mellan två lindnings- rader, Figur 3 illustrerar schematiskt och endast delvis ett jord- ningsdon enligt en andra utföringsform av uppfinning- en, sett uppifrån och infört mellan två lindningsra- der, Figur 4 visar schematiskt en tredje utföringsform av ett jordningsdon, sett uppifrån, 512 952 10 Figur 5 visar schematiskt en fjärde utföringsform av ett jordningsdon, sett uppifrån, Figur 6 visar schematiskt en femte utföringsform av ett jordningsdon, sett från sidan, 5 Figur 7 visar en första variant av den första utföringsformen av jordningsdonet, sedd från sidan och i genomskär- ning, Figur 8 visar en andra variant av den första utföringsformen Q av jordningsdonet, sedd från sidan och i genomskär- 10 ning, Figur 9 illustrerar, i genomskärning, en isolerad elektrisk IIMN ledare lämplig för lindningen i den roterande elek- triska maskinen enligt föreliggande uppfinning.
Den isolerade elektriska ledaren, illustrerad i figur 15 7, innefattar åtminstone en strömförande ledare l, ett denna Å omslutande första skikt 2 med halvledande egenskaper, ett fast isolationsskikt 3 anordnat omslutande nämnda första skikt och ett andra skikt 4 med halvledande egenskaper omslu- tande isolationsskiktet. Den strömförande ledaren l kan även 20 innefatta ett antal kardeler 6.
I figur 1 illustreras schematiskt en första utfö- É ringsform av ett jordningsdon 10 anbringat mot statorn, eller ;§ i omedelbar närhet av denna, i en roterande elektrisk maskin, i mellan två lindningsrader 12, 13. Statorn innefattar sta- 25 torspår för lindningen och där lindningsvarven utträder ur statorspåren, vid statorns ände, bildar de rader, en för varje statorspår. I en lindningsrad 12, 13 ingår vanligen tolv lindningsvarv där lindningen enligt uppfinningen består “É av isolerade elektriska ledare 7. Jordningsdonet 10 är lång- 3O sträckt för att kunna jorda samtliga ledare samtidigt. Jord- ningsdonet består här av en stomme 15 vilken på ömse sidor, ri dvs jordningsdonets långsidor vilka på bilden anligger mot de isolerade ledarna, är försedd med fjädrande partier 16. Dessa fjädrande partier är i sin tur försedda med element 18 i ett 35 elektriskt ledande material, vilka anligger mot de isolerade ledarna. Jordningsdonet är företrädesvis symmetriskt längs ii 10 15 20 25 30 35 512 952 ll sin längsaxel. I anordningen ingår även ett jordningsorgan 20 för förbindning av jordningsdonet med en lämplig jordpunkt, t ex en jordlina 22 som är jordad i statorstommen 23.
I figur 2 illustreras jordningsdonet sett från sidan.
Här ser vi stommen 15 försedd med fjädrande partier 16, vars utsida, vänd mot de isolerade elektriska ledarna 7, är för- sedd med elektriskt ledande element 18. Jordningsdonet anlig- ger här mot statorkärnans l7 ändyta. Jordningsdonet skulle dock kunna befinna sig på ett litet avstånd från stator- kärnan. Det måste dock befinna sig mellan de isolerade ledar- nas utträdespunkt 25 ur statorkärnan och den första kors- ningspunkten 26 mellan två isolerade ledare i härvänds- regionen.
Jordningsdonets delar framgår tydligare i figur 3 som är en förstorad vy av en andra utföringsform av jordningsdo- net. De element, i denna figur och följande figurer som visar andra utföringsformer och varianter, vilka element motsvaras av tidigare nämnda element, har givits samma hänvisningsnum- mer. I denna figur är även utritat ett delningsplan 28 för ett centralt beläget fjädrande parti 26. I figuren är det utritat som ett gummielement, men det kan även utgöras av en fjäder, t ex en bladfjäder, en skruvlinjeformad fjäder, eller ett våglaminat. Stommen 27 är här delad i två delar på ömse sidor om det fjädrande partiet 26. Ett elektriskt ledande element 18 är anordnat utanpå stommen. I anslutning till denna utföringsform kan nämnas ytterligare en utföringsform, vilken skulle innefatta ett kombinerat stom- och fjädrande parti i ett och samma material, t ex gummi.
Figur 4 illustrerar en tredje utföringsform innefat- tande ett centralt beläget fjädrande parti, i form av en krempelvåg 33. Stommen 27 är här uppdelad i två delar omgi- vande krempelvågen. Utanför stommen är ytterligare två fjäd- rande partier 34 anordnade mot vilka sedan de mot ledarna 7 anliggande elektriskt ledande elementen 18 är fästade.
I figur 5 visas en fjärde utföringsform där det fjädrande partiet och det elektrisk ledande elementet kombi- llllxlh x H m 10 15 20 25 30 35 512 952 12 nerats i ett gemensamt organ, på ömse sidor om en stomme 30.
Det kombinerade organet utgörs företrädesvis av en metallisk skruvlinjeformad fjäder 31 och en sådan fjäder har enligt figuren anbringats på ömse sidor av stommen 30. Alternativt kan stommen och det fjädrande partiet som nämnts vara utfor- mat som en enda del, t ex i form av en gummistomme.
Figur 6 visar schematiskt en femte utföringsform av ett jordningsdon där samtliga tre ingående funktioner kombi- nerats i ett enda organ, nämligen en gummiprofil 36 som gjorts halvledande genom att den fyllts med korn 37 i ledande material. Kornens storlek har kraftigt överdrivits i figuren, av tydlighetsskäl. De är vanligen så små att de knappast skulle varit synliga i figuren.
I figur 7 visas en första utföringsvariant av jord- ningsdonet enligt uppfinningen. Jordningsdonet i figur 7, visat i genomskärning, innefattar således en stomme 15, vilken på sina två längsgående sidor är försedd med fjädrande partier 16. Utanpà dessa fjädrande partier, för anliggning mot de isolerade elektriska ledarna, är element 18 anordnade i ett elektriskt ledande material. Dessa element är sedan förbundna med jordlinan, som i sin tur är förbunden med jord, t ex statorstommen. Den i figur 8 illustrerade utföringsfor- men skiljer sig från den som visas i figur 7 genom att det elektriskt ledande elementet här är anbringat på jordningsdo- nets undersida, dvs den sida som kommer att vara vänd mot statorkärnans ändyta. Det ledande elementet 40 är så utformat att det sträcker sig förbi jordningsdonets làngsidor i tvär- riktningen, med en längd som företrädesvis åtminstone motsva- rar jordningsorganets höjd, dvs dess anliggningssida mot de isolerade ledarna. När jordningsdonet anbringats mellan ledarna kommer de partier 42 av det ledande elementet som skjuter ut åt sidorna att vikas upp, då de utgörs av ett böjligt material, och kommer till anliggning mot jordningsdo- nets sidor när jordningsdonet har installerats mellan lind- ningsraderna. 10 15 20 25 512, 95,2 13 Anordningen fungerar generellt på följande sätt.
Jordningsdonet förs in mellan två lindningsrader medan det ”står” på sin långsida, dvs det är vridet ca 90° i förhållan- de till det läge det har när det installerats. När jordnings- organet har införts hela vägen mellan lindningarna så vrides det tillbaka nämnda ca 90°. När detta sker kommer jordnings- donets sidor att tryckas mot lindningens ledare, mot inverkan från det fjädrande partiet och detta kommer då att deformeras något. När jordningsdonet vridits i läge kommer därför en förspänning att råda hos det fjädrande partiet, vilken hjäl- per till att hålla donet på plats och förbättrar den elek- triska kontakten mellan donets elektriska element och lind- ningens ledare. Slutligen sker jordning genom att jordnings- donet kopplas till jordlinan. Alternativt är jordningsdonet direkt jordat genom kontakt med statorkärnan.
Naturligtvis är ett antal varianter möjliga, särskilt vad gäller det elektriska elementets utformning och fästande vid jordningsdonet. Vidare har i de flesta fall ovan det jordningsdonet beskrivits som en profil, dvs med profilerad sida som följer lindningradernas profil, men även en mer eller mindre rak sida kan vara möjlig. Ovan beskrivna utfö- ringsexempel skall därför ej uppfattas som begränsande, utan ett antal variationer är möjliga, inom ramen för de bifogade patentkraven. Särskilt kan nämnas möjligheter till olika kombinationer av de visade exemplen vad gäller stommar, fjädrande partier och elektriskt ledande element, vilka kan anses närliggande för fackmannen.

Claims (37)

.mn .(11 10 15 20 25 30 35 1512952 14 Patentkrav
1. Förfarande vid jordning av lindningen hos en roterande elektrisk maskin innefattande en stator med en statorkärna (17) och lindning (7) anordnad i spår i statorn, vilken lindning utförs med en isolerad elektrisk ledare (7) innefat- tande åtminstone en strömförande ledare (1), vidare innefat- tande ett forsta skikt (2) med halvledande egenskaper anord- nat omslutande den strömförande ledaren, ett fast isolations- skikt (3) anordnat omslutande nämnda första skikt med halvle- dande egenskaper, och ett andra skikt (4) med halvledande egenskaper anordnat omslutande isolationsskiktet, och vilken lindning efter lindningens utträdespunkt ur spåren i statorn innefattar korsande härvändar, enligt vilket förfarande jordning sker mellan lindningens utträdespunkt (25) ur spåren i statorn och den första korsningspunkten (26) mellan två härvändar hos lindningen.
2. Förfarande enligt krav 1, k ärin et:e c kria t av att jordning sker i omedelbar anslutning till lindningens utträde ur spåren i statorn.
3. Förfarande enligt något av kraven 1 eller 2, k ärin e - t e c kria t av att jordning sker samtidigt och medelst ett och samma jordningsdon (10) av väsentligen alla de lindnings- varv som, vid utträdet ur spåren i statorn, bildar en lind- ningsrad (12,13).
4. Förfarande enligt krav 3, k äririe t e c kria t av att jordning sker samtidigt och medelst ett och samma jordnings- don (10) av väsentligen alla de lindningsvarv som ingår i två angränsande lindningsrader (12,l3).
5. Förfarande enligt krav 3 eller krav 4, k ärin etze c}<- ria t av att jordningsdonet (10) förs in mellan två angrän- sande lindningsrader (12,l3) och sedan vrids, företrädesvis 10 15 20 25 30 35 512 952 15 ca 90°, varvid det bringas till anliggning mot väsentligen alla lindningsvarven i åtminstone en av de angränsande lind- ningsraderna.
6. Förfarande enligt krav 5, k ärxn et;e c kria t av att jordningsdon (10) anbringas mellan åtminstone varannan lind- ningsrad (l2,l3).
7. Förfarande enligt krav 6, k ärin et;e c kria t av att ett jordningsdon (10) anbringas mellan varje lindningsrad (l2,l3).
8. Förfarande enligt något av föregående krav, k äran e - t e c kria t av att jordningsdonet (10) anbringas så att det anligger mot statorytan.
9. Förfarande enligt något av föregående krav, k ärxn e - t e c kr1a t av att jordningsdon (10) anbringas vid statorns båda ändar.
10. lO.Förfarande enligt något av föregående krav, k ärin e - t e c kria t av att korsande härvändar hos lindningen isole- ras elektriskt från varandra i härvändsområdet.
11. ll. Anordning för jordning av lindningen hos en roterande elektrisk maskin innefattande en stator med en statorkärna (17) och lindning (7) anordnad i spår i statorn, k ä nr1e - t e c kria d av att lindningen är utförd med en isolerad elektrisk ledare (7) innefattande åtminstone en strömförande ledare (1), vidare innefattande ett första skikt (2) med halvledande egenskaper anordnat omslutande den strömförande ledaren, ett fast isolationsskikt (3) anordnat omslutande nämnda första skikt, och ett andra skikt (4) med halvledande egenskaper anordnat omslutande isolationsskiktet, och varvid lindningen efter lindningens utträdespunkt ur spåren i sta- torn innefattar korsande härvändar, och av att anordningen i |)I(l (l l.| 10 15 20 25 30 35 512 952 16 innefattar jordningsdon (10) för anbringande mot nämnda isolerade elektriska ledare, mellan lindningens utträdespunkt (25) ur spåren i statorn och den första korsningspunkten (26) mellan två isolerade ledare hos lindningen efter uttradet ur statorn.
12. Anordning enligt krav 11, k ärin et:e c kria d av att det andra skiktet (4) är anordnat så att det utgör en huvud- sakligen ekvipotentiell yta omslutande den strömförande ledaren/ledarna (1).
13. Anordning enligt något av kraven 11-12, k ärxn et:e c}<- r1a d av att det andra skiktet (4) är anslutet till jordpo- tential.
14. Anordning enligt något av kraven 11-13, k är1n et:e cl<- r1a d av att åtminstone två angränsande skikt har väsentli- gen lika termiska utvidgningskoefficienter.
15. Anordning enligt något av föregående krav, k ärin e - t e c} ett fjädrande parti (l6; 26; 31; 33,34) och åtminstone ett element (18; 31; 40,42) i ett elektriskt ledande material.
16. Anordning enligt krav 15, k ä nr1e t e c kr1a d av att den innefattar ett jordningsorgan varmed jordningsdonet anslutes till jordpotential.
17. Anordning enligt krav 15 eller 16, k ärin et:e c kr1a d av att jordningsdonets fjädrande parti (16: 26; 31; 33,34) och det ledande elementet (18; 31; 40,42) är anordnade på en stomme (l5; 27; 30) i ett relativt styvt elektriskt isoleran- de material.
18. Anordning enligt något av kraven 15-17, k äran e1:e c)<- fia d av att jordningsdonet (10) har en långsträckt form så 10 15 20 25 30 35 512 952 17 att det vid anbringande anligger mot den isolerade ledaren (7) hos väsentligen alla de lindningsvarv som vid utträdet ur spåren i statorn bildar en lindningsrad (13,14).
19. Anordning enligt krav 18, k ärin e1:e c kria d av att jordningsdonets fjädrande parti (l6; 26; 31; 33,34) är anord- nat längs åtminstone en av jordningsdonets långsidor, vilken efter anbringande är vänd mot de isolerade ledarna (7) i en lindningsrad så att jordningsdonet anligger fjädrande mot de isolerade ledarna.
20. Anordning enligt något av krav en 18-19, k ärin e - t;e c kria d av att elementet (18; 31; 40,42) i elektriskt ledande material sträcker sig längs jordningsdonet (10) så att det efter jordningsdonets anbringande mot de isolerade ledarna (7) befinner sig mellan det fjädrande partiet (l6; 26; 33,34) och de isolerade ledarna och anligger mot väsent- ligen alla isolerade ledare i en lindningsrad.
21. Anordning enligt något av kraven 18-20, k ärin e1:e c}<- n a d av att jordningsdonets fjädrande parti (26; 33) är anordnat i jordningsdonets delningsplan (28).
22. Anordning enligt något av kraven 15-21, k ärin e1:e c}<- tia d av att det fjädrande partiet (l6; 26; 34) utgörs av en formgjuten gummiprofil, en fjäder (31) eller en krempelvåg (33).
23. Anordning enligt något av kraven 15-22, k ärïn et:e c}<- r1a d av att det elektriskt ledande elementet utgörs av en metalltejp eller en metallfläta.
24. Anordning enligt något av kraven 15-20, k ärïn e1:e c}<- ria d av att det fjädrande partiet och det elektriskt ledan- de elementet är utformade som ett enda kombinerat organ (31; 36) med både fjädrande och elektriskt ledande egenskaper. I lå Nå 10 15 20 25 30 35 512 952 18
25. Anordning enligt kravet 24, k ärin e1:e c kria d av att det kombinerade organet utgörs av en skruvfjäder (31) i elektriskt ledande material.
26. Anordning enligt kravet 24, k äran e1:e c kria d av att det kombinerade organet utgörs av en gummiprofil (36) som gjorts halvledande.
27. Anordning enligt kravet 26, k ä nrie t e c krxa d av att den halvledande gummiprofilen även innefattar ett jordnings- element med en högre ledningsförmåga än det halvledande gummit.
28. Anordning enligt något av kraven 15-27, k ä nr1e t e c k - ria d av att jordningsorganet (20) är jordat i statorns stomme och att det innefattar en jordlina eller en jordnings- fläta.
29. Anordning enligt något av kraven ll-28, k älirxe t e c k - r1a d av att jordningsdonet (10) anligger mot statorytan.
30. Anordning enligt krav 29, k ärin etze c kria d av att jordningsdonet (lO) är fäst vid statorytan.
31. Anordning enligt något av kraven 29-30, k ä nrie t e c k - ria d av att jordningsdonet (10) är jordat via statorytan.
32. Anordning enligt något av föregående krav, k ärin e - t e c kria d av att jordningsdonet (10) är symmetriskt i förhållande till sin längsgående axel.
33. Anordning enligt något av föregående krav, k ärin e ~ t e c kria d av att flera jordningsdon är förenade med var- andra via sin mot statorstommen vända ände. 10 15 20 512 952 19
34. Anordning enligt något av kraven ll-33, k ärin et:e c}<- ria d av att den även innefattar organ för elektrisk isole- ring från varandra av korsande harvändar hos lindningen i härvändsområdet.
35. Roterande elektrisk maskin innefattande en stator med en statorkärna och lindning anordnad i spår i statorn, k ari- n e1:e c krxa d av att den innefattar en anordning i enlig- het med något av kraven ll-34.
36. Roterande elektrisk maskin enligt krav 35, k ä nrie - t e cl åtminstone varannan lindningsrad, där en lindningsrad utgörs av de lindningsvarv som utträder ur statorn i samma sta- torspår.
37. Roterande elektrisk maskin enligt krav 36, k ä nrie - t e c kr1a d av att ett jordningsdon är anbringat mellan varje lindningsrad.
SE9703556A 1997-09-30 1997-09-30 Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin SE512952C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703556A SE512952C2 (sv) 1997-09-30 1997-09-30 Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin
EP98945746A EP1020004A1 (en) 1997-09-30 1998-09-29 Method and arrangement for earthing a rotating electric machine, and a rotating electric machine
AU92922/98A AU9292298A (en) 1997-09-30 1998-09-29 Method and arrangement for earthing a rotating electric machine, and a rotating electric machine
PCT/SE1998/001742 WO1999017428A1 (en) 1997-09-30 1998-09-29 Method and arrangement for earthing a rotating electric machine, and a rotating electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9703556A SE512952C2 (sv) 1997-09-30 1997-09-30 Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9703556D0 SE9703556D0 (sv) 1997-09-30
SE9703556L SE9703556L (sv) 1999-03-31
SE512952C2 true SE512952C2 (sv) 2000-06-12

Family

ID=20408452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9703556A SE512952C2 (sv) 1997-09-30 1997-09-30 Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1020004A1 (sv)
AU (1) AU9292298A (sv)
SE (1) SE512952C2 (sv)
WO (1) WO1999017428A1 (sv)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH466415A (de) * 1967-12-05 1968-12-15 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung zur Verhinderung von Glimmentladungen zwischen zwei isolierten Leitern unterschiedlichen Potentials, insbesondere bei rotierenden Maschinen
SE326758B (sv) * 1969-10-29 1970-08-03 Asea Ab
US5036165A (en) * 1984-08-23 1991-07-30 General Electric Co. Semi-conducting layer for insulated electrical conductors
DE3543106A1 (de) * 1985-12-06 1987-06-11 Kabelmetal Electro Gmbh Elektrisches kabel zur verwendung als wicklungsstrang fuer linearmotoren
AT399790B (de) * 1992-09-10 1995-07-25 Elin Energieversorgung Hochspannungswicklung
JP3553608B2 (ja) * 1995-10-30 2004-08-11 フェルテン ウント ギローム アーゲー リード線の導電性外装を接地導体に接続する装置
JP2000511392A (ja) * 1996-05-29 2000-08-29 アセア ブラウン ボベリ アクティエボラーグ 高電圧用交流機
BR9709371A (pt) * 1996-05-29 2000-01-11 Asea Brow Boveri Ab Condutor isolado para bobinas de alta voltagem e métodos para fabricar o mesmo.
AU2988997A (en) * 1996-05-29 1998-01-05 Asea Brown Boveri Ab Earthing device and rotating electric machine including the device

Also Published As

Publication number Publication date
EP1020004A1 (en) 2000-07-19
SE9703556D0 (sv) 1997-09-30
AU9292298A (en) 1999-04-23
WO1999017428A1 (en) 1999-04-08
SE9703556L (sv) 1999-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7674979B2 (en) Synthetic material end for a DC electric cable
US10049790B2 (en) Electrical cable
RU2093868C1 (ru) Способ монтажа оптического кабеля в воздушной линии электропередачи
JP2000516015A (ja) 高圧巻線用の絶縁導体
SE512952C2 (sv) Förfarande och anordning vid jordning hos en roterande elektrisk maskin, samt roterande elektrisk maskin
EP1034605B1 (en) An insulated conductor
US4881147A (en) Protection of sensitive electrical installations against the effects of lightning, and devices proposed for such arrangement
CN115867995A (zh) 线圈、电动机以及制造方法
CN114270649A (zh) 交流设备的保护
JP6632954B2 (ja) 接地システム
JPH09292435A (ja) 耐電圧試験保護装置
CN114730664A (zh) 电容层中带有接地导电箔的电容器芯
US6836047B1 (en) Electric machine with low eddy current losses
AU739656B2 (en) Overhead-line mast with an insulated mast head
RU2796380C1 (ru) Система электрических проводников
US20220361383A1 (en) Electric conductor assembly
CN110402472B (zh) 高压绕组和高压电磁感应设备
SU1046772A1 (ru) Кабель высокого напр жени переменного тока
US1667743A (en) Voltage-gradient regulator for high-tension cable ends
JP2001345224A (ja) 変圧器またはリアクトル
Beer et al. Practice and accepted rules of shielding power cables
US9331540B2 (en) End winding corona protection
CN115440478A (zh) 用于电力变压器绕组的组合导线以及电力变压器
US2694102A (en) Electrostatic shielding
SE508765C2 (sv) Krafttransformator/reaktor

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed