SE516068C2 - Rotating high voltage electrical machine - Google Patents

Abstract

In the rotating high voltage electrical machine, the stator windings (6) are drawn through slots in the stator. At least one winding (6) has an insulation system of at least two semiconducting layers (32,34) where each forms an equipotential surface. A solid insulation (33) of crosslinked polyethylene (XLPE) is between them. Supports are mounted along and in contact with the winding (6), as a tube formed by a sleeve containing a pressure hardened material such as epoxy, or it acts as a hose enclosing a pressure medium such as silicon rubber. Also claimed is a manufacturing technique, where at least one elongated support is inserted and oriented axially in at least one of the slots.

Description

25 516. oss 2 100 Hz vilket gör den vibrationsbenägen, och förutom till- verkningstoleranser vad avser ytterdiametern kommer också dess dimensioner att variera med temperaturvariationer (dvs. belastningsvariationer). 25 516. us 2,100 Hz which makes it vibration prone, and in addition to manufacturing tolerances in terms of the outer diameter, its dimensions will also vary with temperature variations (ie load variations).

Ehuru den allt dominerande tekniken vid leverans av ström till högspända nät för transmission, subtransmission och distribution är att såsom inledningsvis nämnts införa en transformator mellan generatorn och kraftnätet, så är det förut känt att söka eliminera transformatorn genom att gene- rera spänningen direkt vid nätets nivå. En sådan generator beskrivs exempelvis i US-4 429 244, US-4 164 672 och US 3 743 867.Although the predominant technology in supplying power to high voltage networks for transmission, subtransmission and distribution is, as mentioned in the introduction, to introduce a transformer between the generator and the power grid, it is previously known to seek to eliminate the transformer by generating the voltage directly at the grid level. . Such a generator is described, for example, in U.S. 4,429,244, U.S. 4,164,672 and U.S. 3,743,867.

Föreliggande uppfinning är relaterad till de ovan nämnda problemen förknippade med att undvika skador på kabelns yta vid införande i statorspåren och undvika nötning mot ytan p.g.a. vibrationer under drift. Spåret genom vilket kabeln föres in är förhållandevis ojämnt eller skrovligt på grund av att det i praktiken är mycket svårt att styra läget för plåtarna tillräckligt exakt för att få en helt jämn yta.The present invention is related to the above-mentioned problems associated with avoiding damage to the surface of the cable when inserted into the stator grooves and avoiding abrasion against the surface due to vibrations during operation. The groove through which the cable is inserted is relatively uneven or rough due to the fact that in practice it is very difficult to control the position of the plates precisely enough to obtain a completely smooth surface.

Den skrovliga ytan uppvisar skarpa kanter, vilka kan "hyvla av" delar av det kabeln omgivande halvledarskiktet.The rough surface has sharp edges, which can "plan off" parts of the semiconductor layer surrounding the cable.

Vid driftspänning leder detta till glimning och genomslag.At operating voltage, this leads to glare and breakthrough.

Då kabeln är placerad i spåret och fullgott inspänd finns under drift ingen risk för skador. En fullgod inspän- ning innebär att verkande krafter (i första hand radiellt verkande strömkrafter med dubbla näteffekten) inte orsakar vibrationer som ger en nötning av halvledarytan. Den yttre halvledaren måste alltså vara skyddad mot mekanisk åverkan även under drift.When the cable is placed in the groove and fully clamped, there is no risk of damage during operation. A sufficient input voltage means that acting forces (primarily radially acting current forces with double the mains power) do not cause vibrations that cause abrasion of the semiconductor surface. The outer semiconductor must therefore be protected against mechanical damage even during operation.

Vid drift utsättes kabeln dessutom för termisk belastning så att PEX-materialet expanderar. Diametern för t.ex. en 145 kV PEX-kabel ökar ca 1,5 mm vid en temperatur- höjning från 20 till 70°. Kabeln måste därför ges utrymme för termisk expansion. Ändamålet är mot denna bakgrund att lösa dessa problem förknippade med att åstadkomma en maskin av det aktuella slaget så att kabeln ej utsättes för mekanisk skada 10 15 20 25 516 . 068 .:.-ëÄÃëf--- 3 vid lindningen eller under drift till följd av vibrationer och som medger termisk expansion av kabeln. Att lösa detta skulle bl.a. göra det möjligt att använda kablar som inte har ett mekaniskt skyddande yttre skikt. Då utgöres kabelns ytskikt av ett tunt halvledarmaterial som är känsligt för mekanisk påverkan.During operation, the cable is also subjected to thermal stress so that the PEX material expands. The diameter of e.g. a 145 kV PEX cable increases by about 1.5 mm at a temperature increase from 20 to 70 °. The cable must therefore be given space for thermal expansion. Against this background, the purpose is to solve these problems associated with providing a machine of the type in question so that the cable is not subjected to mechanical damage. 068.: .- ëÄÃëf --- 3 at the winding or during operation due to vibrations and which allows thermal expansion of the cable. To solve this would i.a. make it possible to use cables that do not have a mechanically protective outer layer. Then the surface layer of the cable consists of a thin semiconductor material that is sensitive to mechanical impact.

Detta har enligt uppfinningen lösts genom att en maskin av det i patentkravets 1 ingress angivna slaget upp- visar de speciella särdrag som anges i kravets kännetecknande del och genom att ett förfarande av det i patentkravet 10 angivna slaget innefattar de speciella åtgärder som anges i detta kravs kännetecknande del.This has been solved according to the invention in that a machine of the type stated in the preamble of claim 1 exhibits the special features stated in the characterizing part of the claim and in that a method of the type stated in claim 10 comprises the special measures stated in this claim. characteristic part.

Genom att kabeln omges av en korrugerad mantelyta kommer den att fixeras stadigt i statorspåren, varvid korru- geringarnas toppar anligger och stöder mot spårets väggar. vibrationerna dämpas genom inspänning samtidigt som kabelns yttre halvledarskikt skyddas från skadlig kontakt med plåtlamellerna i spårets väggar. Korrugeringarna skapar dessutom utrymme för kabelns termiska expansion.Because the cable is surrounded by a corrugated sheath surface, it will be firmly fixed in the stator grooves, whereby the tops of the corrugations abut and support against the walls of the groove. the vibrations are damped by clamping while the outer semiconductor layer of the cable is protected from harmful contact with the sheet metal lamellae in the walls of the groove. The corrugations also create space for the cable's thermal expansion.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen är den korrugerade mantelytan utförd som ett separat rörformigt korrugerat hölje anbragt runt kabelns yttre halvledarskikt.In a preferred embodiment of the invention, the corrugated sheath surface is designed as a separate tubular corrugated casing arranged around the outer semiconductor layer of the cable.

Röret kan tillverkas av isolerande eller elektriskledande plast. Höljet utgör därvid ett skydd som avskärmar halv- ledarskiktet från direkt kontakt med spårets väggar så att det på detta sätt skyddas. Höljet anligger därvid med korrugeringarnas dalar mot halvledarskiktet och i de våg- formade utrymmen som bildas mellan höljet och halvledar- skiktet kan kabeln expandera.The pipe can be made of insulating or electrically conductive plastic. The housing then forms a protection which shields the semiconductor layer from direct contact with the walls of the groove so that it is protected in this way. The casing then abuts with the valleys of the corrugations against the semiconductor layer and in the wave-shaped spaces formed between the casing and the semiconductor layer, the cable can expand.

Vid denna föredragna utföringsform är det vidare fördelaktigt att utforma korrugeringarna ringformiga eller som en helix. Fördelaktigt vid denna utföringsform är vidare att anordna ett gjutmedel mellan höljet och spårväggarna.In this preferred embodiment, it is further advantageous to design the corrugations annular or as a helix. It is further advantageous in this embodiment to arrange a casting means between the casing and the groove walls.

Därigenom fixeras höljets läge i spåret säkrare så att det ej riskerar att förskjutas. Dessutom erhålles en gynnsam värme- överföring från kabeln till omgivande delar och till even- tuella kylanordningar. Sådana kan företrädesvis vara ingjutna 10 15 20 25 s 16 mosa 4 som längsgående rör i gjutmedlet.As a result, the position of the housing in the groove is fixed more securely so that it does not risk being displaced. In addition, a favorable heat transfer is obtained from the cable to the surrounding parts and to any cooling devices. Such may preferably be molded into moss 4 as longitudinal tubes in the casting means.

Vid en föredragen alternativ utföringsform av upp- finningen är den korrugerade mantelytan utförd som korru- geringar direkt i kabelns yttre halvledarskikt. Då kommer visserligen halvledarskiktet i direkt kontakt med spårets väggar, men endast vid korrugeringarnas toppar. Eftersom det yttre halvledarskiktet på sin insida begränsas av en cylind- risk yta komer dess tjocklek vid korrugeringens toppar att vara avsevärd så att eventuell åverkan på halvledarskiktet vid dess toppar till följd av rispning eller nötning från spårväggen ej kommer att åsamka skada på halvledarskiktet som har någon betydelse.In a preferred alternative embodiment of the invention, the corrugated sheath surface is designed as corrugations directly in the outer semiconductor layer of the cable. Then, admittedly, the semiconductor layer comes into direct contact with the walls of the groove, but only at the tops of the corrugations. Since the outer semiconductor layer on its inside is limited by a cylindrical surface, its thickness at the peaks of the corrugation will be considerable so that any damage to the semiconductor layer at its peaks due to scratching or abrasion from the track wall will not cause damage to the semiconductor layer having any meaning.

Vid denna alternativa utföringsform är korruge- ringarna företrädesvis förlöpande i kabelns längsriktning.In this alternative embodiment, the corrugations are preferably continuous in the longitudinal direction of the cable.

Ovan angivna och andra fördelaktiga utföringsformer av den uppfunna maskinen anges i de av kravet 1 beroende patentkraven.The above and other advantageous embodiments of the invented machine are stated in the claims dependent on claim 1.

Det uppfunna förfarandet ger stora fördelar vid lindningen i det att risken för att lamellplåtarna “hyvlar av" partier av vitala delar av det yttre halvledarskiktet elimineras tack vare att endast korrugeringarnas toppar når fram till spårväggar.The invented method offers great advantages in the winding in that the risk of the lamella plates "planing off" portions of vital parts of the outer semiconductor layer is eliminated thanks to the fact that only the tops of the corrugations reach the track walls.

Vid en föredragen utföringsform av det uppfunna förfarandet anbringas ett separat, rörformigt korrugerat hölje runt kabeln innan den införes i spåret.In a preferred embodiment of the invented method, a separate, tubular corrugated casing is applied around the cable before it is inserted into the groove.

Vid denna utföringsform träs höljet på företrädes- vis i axiell riktning och ett smörjmedel kan användas. Ett enkelt anbringande av höljet på kabeln uppnås med detta.In this embodiment, the casing is preferably threaded in the axial direction and a lubricant can be used. A simple application of the casing to the cable is achieved with this.

Vid en fördelaktig variant av denna utföringsform av förfarandet är höljets korrugeringar ringformiga. När höljet med kabeln införes i spåret genom att man drar i höljet gör de ringformiga korrugeringarna att höljet av sig självt tänjs i längdriktningen samtidigt som dess största diameter minskar, dvs. korrugeringarnas toppar rör sig radiellt inåt. Därmed erhålles ett spel mellan höljet och spårväggen vid införandet som underlättar detta. Då höljet är 10 15 20 25 516 oss 5 på plats och någon dragkraft ej appliceras återgår det till sin ursprungliga form där korrugeringarnas toppar kommer att anligga mot spårväggen och stadigt fixera kabeln.In an advantageous variant of this embodiment of the method, the corrugations of the housing are annular. When the casing with the cable is inserted into the groove by pulling on the casing, the annular corrugations cause the casing to stretch itself in the longitudinal direction at the same time as its largest diameter decreases, ie. the tops of the corrugations move radially inwards. Thus, a play is obtained between the housing and the track wall during insertion which facilitates this. When the casing is in place and no traction is applied, it returns to its original shape where the tops of the corrugations will abut against the groove wall and firmly fix the cable.

Vid en alternativt föredragen utföringsform av för- farandet förlöper korrugeringarna i kabelns längsriktning.In an alternatively preferred embodiment of the method, the corrugations run in the longitudinal direction of the cable.

Vid en speciellt föredragen utföringsform vid detta alter- nativ är korrugeringarna bildade direkt i kabelns yttre halv- ledarskikt. Därvid uppnås den fördelen att behovet av ett separat element elimineras. Det möjliggör även att korru- geringarna kan åstadkommas enkelt genom att kabeln tillverkas på ett sätt där dess yttre halvledarskikt extruderas, vilket utgör en föredragen utföringsform av detta alternativ.In a particularly preferred embodiment in this alternative, the corrugations are formed directly in the outer semiconductor layer of the cable. Thereby the advantage is achieved that the need for a separate element is eliminated. It also enables the corrugations to be easily achieved by manufacturing the cable in a manner in which its outer semiconductor layer is extruded, which is a preferred embodiment of this alternative.

Ovan angivna och andra fördelaktiga utföringsformer av det uppfunna förfarandet anges i de av kravet 10 beroende patentkraven.The above and other advantageous embodiments of the invented method are set out in the claims dependent on claim 10.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer av densamma under hänvisning till medföljande ritningar av vilka fig. 1 är en schematisk ändvy av en sektor av statorn hos en maskin enligt uppfinningen, fig. 2 är ett tvärsnitt genom en ledare använd i maskinen enligt uppfinningen, fig. 3 är en perspektivvy av en kabel med hölje enligt en första utföringsform av uppfinningen, fig. 4 är ett radiellt delsnitt genom ett spår i en stator vid utföringsformen enligt fig. 3, fig. 5 är ett snitt längs linjen V - V i fig. 4, fig. 6 är en perspektivvy av en kabel enligt en andra utföringsform av uppfinningen.The invention is further elucidated by the following detailed description of preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings of which Fig. 1 is a schematic end view of a sector of the stator of a machine according to the invention, Fig. 2 is a cross section through a conductor used in the machine according to Fig. 3 is a perspective view of a cable with casing according to a first embodiment of the invention, Fig. 4 is a radial partial section through a groove in a stator in the embodiment according to Fig. 3, Fig. 5 is a section along the line V - V in Fig. 4, Fig. 6 is a perspective view of a cable according to a second embodiment of the invention.

I den schematiska axialvyn i fig. 1 genom en sektor av maskinens stator 1 är dess rotor betecknad med 2. statorn är på konventionellt sätt sammansatt av en laminerad kärna av elektroplåt. Figuren visar en sektor av maskinen motsvarande en poldelning. Från ett radiellt ytterst beläget ryggparti 3 av kärnan sträcker sig ett antal tänder 4 radiellt in mot rotorn 2, vilka åtskiljes av spår 5 i vilka statorlindningen är anordnad. Kablarna 6 i lindningarna är högspänningskablar 516 .oss i 6 som kan vara i huvudsak samma slag av högspända kablar som användes för kraftdistribution, s.k. PEX-kablar. En skillnad är att det yttre mekaniskt skyddande höljet samt metall- skärmen som normalt omger en sådan är eliminerat så att 5 kabeln endast innefattar ledaren, ett inre halvledarskikt, ett isolerskikt samt ett yttre halvledarskikt. På kabelns yta ligger således det för mekanisk åverkan känsliga halvledar- skiktet naket.In the schematic axial view in Fig. 1 through a sector of the stator 1 of the machine, its rotor is denoted by 2. The stator is conventionally composed of a laminated core of electroplate. The figure shows a sector of the machine corresponding to a pole division. From a radially outermost ridge portion 3 of the core a number of teeth 4 extend radially towards the rotor 2, which are separated by grooves 5 in which the stator winding is arranged. The cables 6 in the windings are high voltage cables 516 and 6 which may be substantially the same type of high voltage cables used for power distribution, so-called PEX cables. One difference is that the outer mechanically protective housing and the metal shield that normally surrounds one are eliminated so that the cable only comprises the conductor, an inner semiconductor layer, an insulating layer and an outer semiconductor layer. On the surface of the cable, the semiconductor layer sensitive to mechanical damage is thus bare.

I figuren är kablarna 6 schematiskt återgivna i det 10 att endast respektive kabeldels eller härvsidas ledande centrala del är utritad. Som framgår har vardera spår 5 varierande tvärsnitt med omväxlande vida 7 och trånga 8 partier. De vida partierna 7 är i huvudsak cirkulära och omger kabeldelarna varvid midjepartier mellan dessa bildar 15 trånga partier 8. Midjepartierna tjänar till att radiellt fixera varje kabeldels läge. Spårets tvärsnitt är dessutom i sin helhet något avsmalnande radiellt inåt. Detta för att spänningen på kabeldelarna är lägre ju närmare statorns radiella inre del de är belägna. Klenare kabeldelar kan 20 därför användas där medan allt grövre blir nödvändiga längre ut. I det illustrerade exemplet användes kablar av tre olika dimensioner, anordnade i tre i överensstämmelse därmed dimensionerade sektioner 9, 10, 11 av spåren 5.In the figure, the cables 6 are schematically represented in that only the conductive central part of the respective cable part or warp side is drawn. As can be seen, each groove 5 has varying cross-sections with alternating wide 7 and narrow 8 portions. The wide portions 7 are substantially circular and surround the cable parts, waist portions between them forming narrow portions 8. The waist portions serve to radially fix the position of each cable part. In addition, the cross section of the groove as a whole is slightly tapered radially inwards. This is because the voltage on the cable parts is lower the closer to the radial inner part of the stator they are located. Smaller cable parts can therefore be used there while increasingly coarser ones become necessary further out. In the illustrated example, cables of three different dimensions are used, arranged in three correspondingly dimensioned sections 9, 10, 11 of the grooves 5.

I fig. 2 visas en tvärsnittsvy på en högspännings- 25 kabel 6 enligt föreliggande uppfinning. Högspänningskabeln 6 innefattar ett antal kardeler 31 med cirkulärt tvärsnitt av exempelvis koppar (Cu). Dessa kardeler 31 är anordnade i mitten av högspänningskabeln 6. Runt kardelerna 31 finns an- ordnat ett första halvledande skikt 32. Runt det första '30 halvledande skiktet 32 finns anordnat ett isolationsskikt 33, t.ex. PEX-isolation. Runt isolationsskiktet 33 finns anord- if: nat ett andra halvledande skikt 34. Begreppet högspännings- IÄ: kabel i föreliggande ansökan behöver således ej innefatta den iïï metalliska skärm och det yttre skyddshölje som normalt omger jas en dylik kabel vid kraftdistribution.Fig. 2 shows a cross-sectional view of a high voltage cable 6 according to the present invention. The high-voltage cable 6 comprises a number of strands 31 with a circular cross-section of, for example, copper (Cu). These strands 31 are arranged in the middle of the high-voltage cable 6. A first semiconducting layer 32 is arranged around the strands 31. An insulating layer 33 is arranged around the first semiconducting layer 32, e.g. PEX insulation. A second semiconductor layer 34 is arranged around the insulating layer 33. The term high-voltage IÄ: cable in the present application thus need not comprise the metallic shield and the outer protective sheath which normally surrounds such a cable during power distribution.

Fig. 3 visar i en perspektivvy kabeln 6 omgiven av ett hölje 12 enligt en första utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 :šßß s 1.6 068 šíi-*šïïï 7 Höljet 12 uppvisar ringformiga räfflor med toppar 13 och mellanliggande ringformiga dalar 14.Fig. 3 shows in a perspective view the cable 6 surrounded by a casing 12 according to a first embodiment of the invention. 10 15 20 25: šßß s 1.6 068 šíi- * šïïï 7 The housing 12 has annular grooves with peaks 13 and intermediate annular valleys 14.

I fig. 4 visas en del av ett statorspâr i ett radiellt snitt vid utföringsformen enligt fig. 3. I den illustrerade utföringsformen har spåret ej den i fig. 1 visade cykelkedjeliknande formen utan har spårväggar som är i huvudsak plana i radialriktningen. Vardera kabelpart 6 är omgiven av ett hölje 12 av det slag som visas i fig. 3.Fig. 4 shows a part of a stator groove in a radial section in the embodiment according to Fig. 3. In the illustrated embodiment, the groove does not have the bicycle chain-like shape shown in Fig. 1 but has groove walls which are substantially flat in the radial direction. Each cable section 6 is surrounded by a housing 12 of the type shown in Fig. 3.

Snittet är taget genom en av de ringformiga korrugerings- topparna 13, dvs. där höljet når ut till spårväggen. Den bakomliggande ringformiga dalen 14 anligger mot kabeln 6.The section is taken through one of the annular corrugation peaks 13, i.e. where the casing reaches the track wall. The underlying annular valley 14 abuts the cable 6.

Utrymmet mellan kablarna 6 är fyllt med ett gjutmedel 15.The space between the cables 6 is filled with a casting agent 15.

Detta fyller också ut utrymmet mellan räfflorna, vilket har symboliserats genom det prickade området i figuren. Höljet 12 är ett plaströr av isolerande eller elektriskt ledande plast, och gjutmedlet är en lämplig gjutharts, epoxi. I gjutmedlet kan kylrör 16 vara anordnade i de triangelformade utrymmen som bildas mellan kablarna. Kylrören kan vara av rostfritt stål eller plast, exempelvis HD-PEX.This also fills the space between the grooves, which has been symbolized by the dotted area in the figure. The housing 12 is a plastic tube of insulating or electrically conductive plastic, and the casting agent is a suitable casting resin, epoxy. In the casting means, cooling pipes 16 can be arranged in the triangular spaces formed between the cables. The cooling pipes can be made of stainless steel or plastic, for example HD-PEX.

Det korrugerade höljet 12 har en skillnad mellan den yttre och den inre diametern anpassad att motsvara kabelns termiska expansion, vilket normalt betyder ca 3 - 4 mm. Vågdjupet, dvs. avståndet mellan en dal 14 och topp 13 (d i fig. 5) är således ca 1,5 - 2 mm.The corrugated housing 12 has a difference between the outer and the inner diameter adapted to correspond to the thermal expansion of the cable, which normally means about 3-4 mm. The wave depth, ie. the distance between a valley 14 and a peak 13 (d in Fig. 5) is thus about 1.5 - 2 mm.

Kabeln 6 med höljet visas i ett axiellt snitt i fig. 5 där den övre halvan av figuren illustrerar kabeln såsom den ser ut innan maskinen varit i drift varvid kabeln har en cylindrisk mantelyta.The cable 6 with the cover is shown in an axial section in Fig. 5, where the upper half of the figure illustrates the cable as it looks before the machine has been in operation, the cable having a cylindrical sheath surface.

Då maskinen är i drift medför kabelns termiska expansion att kabelns 6 yttre form anpassas till det räff- lade höljets 12 form genom att expansionen sker endast i det utrymme som bildas mellan dalarna 14. Detta illustreras i den nedre delen av fig. 5 där kabeln fyller ut höljet och följer dess kontur. Eftersom dessa utrymmen skall kunna ta upp hela utvidgningen måste vågdjupet naturligtvis vara i motsvarande grad större än den diameterökning kabeln skulle få om den kunnat expandera likformigt i längsriktningen. 10 15 20 25 §g5 516 068 8 Kabelns utfyllande av utrymmet innanför höljet under drift gör att värmeöverföringen från kabeln till omgivningen säkerställes. Då kabeln svalnar vid driftsavbrott kommer den i viss mån att bibehålla en profilerad ytteryta.When the machine is in operation, the thermal expansion of the cable causes the outer shape of the cable 6 to be adapted to the shape of the knurled casing 12 in that the expansion takes place only in the space formed between the valleys 14. This is illustrated in the lower part of Fig. 5 where the cable fills out the cover and follow its contour. Since these spaces must be able to accommodate the entire extension, the wave depth must of course be correspondingly greater than the diameter increase the cable would have if it had been able to expand uniformly in the longitudinal direction. 10 15 20 25 §g5 516 068 8 The cable's filling of the space inside the housing during operation ensures that the heat transfer from the cable to the surroundings. As the cable cools during interruptions, it will to some extent maintain a profiled outer surface.

Vid tillverkningen då statorn lindas träs höljet 12 först på kabeln 6 varvid ett vattenbaserat smörjmedel såsom en 1 %-ig polyakrylamid kan användas. Kabeln 6 föres sedan in. genom spåret 5 genom att man drar i höljet. Korrugeringarna medför då att höljet 12 förlängs och samtidigt sammandrages i radiell led så att dess yttre diameter minskas. Därvid er- hålles ett spel gentemot spårets 5 vägg så att införandet underlättas. Väl på plats när dragkraften ej längre är appli- cerad på höljet expanderar detta så att dess räfflor 13 kommer till anliggning mot spårväggen såsom visas i figur- erna 4 och 5.In the manufacture when the stator is wound, the casing 12 is first threaded on the cable 6, whereby a water-based lubricant such as a 1% polyacrylamide can be used. Cable 6 is then inserted. through the groove 5 by pulling on the housing. The corrugations then cause the housing 12 to elongate and at the same time contract in a radial direction so that its outer diameter is reduced. Thereby a play is obtained against the wall 5 of the groove so that the insertion is facilitated. Once in place when the traction force is no longer applied to the housing, it expands so that its grooves 13 come into abutment against the groove wall as shown in Figures 4 and 5.

Ett annat sätt är: Höljet 12 träs in i spåret 5 genom att man drar i höljet. Korrugeringarna medför då att höljet 12 förlängs och samtidigt sammandrages i radiell led så att dess yttre diameter minskar. Därvid erhålles ett spel gentemot spårets 5 vägg så att införandet underlättas. Väl på plats när dragkraften ej längre är applicerad på höljet expanderar detta så att dess räfflor 13 kommer till anligg- ning mot spårväggen såsom visas i figurerna 4 och 5.Another way is: The housing 12 is threaded into the groove 5 by pulling on the housing. The corrugations then cause the housing 12 to elongate and at the same time contract in a radial direction so that its outer diameter decreases. Thereby a play is obtained against the wall of the groove 5 so that the insertion is facilitated. Once in place when the traction force is no longer applied to the housing, it expands so that its grooves 13 come into abutment against the groove wall as shown in Figures 4 and 5.

Kabeln dras sedan in i höljet, som sättes på plats, varvid ett vattenbaserat smörjmedel såsom 1 % akrylamid kan användas.The cable is then pulled into the housing, which is put in place, whereby an aqueous lubricant such as 1% acrylamide can be used.

Gjutmedlet 15 införes därefter i utrymmena utanför höljet och detta gjutes fast medelst gjutmedel vid spårvägg- arna. Samtidigt kan de längsgående kylrören 16 ingjutas.The casting agent 15 is then introduced into the spaces outside the casing and this is cast by means of casting agent at the groove walls. At the same time, the longitudinal cooling pipes 16 can be molded in.

Gjutmedlet 15 överför värmen från kabeln till omgivningen och/eller kylrören 16. Dessutom åstadkommer fastgjutningen av höljet på detta sätt att den blir lägesfixerad i axiell led, och kabeln är genom den vågform den bibringats axiellt låst i höljet. Kabeln är därmed säkert fasthållen i spåret även i de fall då maskinen är orienterad med vertikal axel.The casting means 15 transfers the heat from the cable to the environment and / or the cooling pipes 16. In addition, the casting of the casing in this way causes it to be fixed in position in the axial direction, and the cable is axially locked in the casing by the waveform it is imparted. The cable is thus securely held in the groove even in cases where the machine is oriented with a vertical axis.

I fig. 6 visas en alternativ utföringsform av hur korrugeringarna på den kabeln omslutande mantelytan är anord- 10 15 20 25 30 35 516 068 9 nade. Framför allt skiljer sig den från tidigare beskrivna utföringformer genom att korrugeringarna är utformade direkt i kabelns 6 yttre halvledarskikt 34a. Det yttre halvledar- skiktet består av en polyeten med sotpartiklar inbäddat i materialet i en mängd som är betingat av den ledningsförmåga som eftersträvas i skiktet. Vid konventionellt halvledar- skikt, dvs. med cirkelcylindrisk ytteryta har skiktet normalt en tjocklek pà 1 - 2 mm. Vid det i fig. 6 visade utförandet av halvledarskiktet har detta en tjocklek i dalarna som un- derstiger den "normala" tjockleken och en tjocklek i topparna som överstiger denna. Med exempelvis en referenstjocklek på 1 mm vid ett cirkulärt skikt har motsvarande korrugerade skikt en tjocklek på 0,5 mm i dalarna och 1,5 mm i topparna.Fig. 6 shows an alternative embodiment of how the corrugations on the sheath surface enclosing the cable are arranged. In particular, it differs from previously described embodiments in that the corrugations are formed directly in the outer semiconductor layer 34a of the cable 6. The outer semiconductor layer consists of a polyethylene with soot particles embedded in the material in an amount that is conditioned by the conductivity sought in the layer. In the case of a conventional semiconductor layer, ie. with a circular-cylindrical outer surface, the layer normally has a thickness of 1 - 2 mm. In the embodiment of the semiconductor layer shown in Fig. 6, this has a thickness in the valleys below the "normal" thickness and a thickness in the peaks which exceeds this. With, for example, a reference thickness of 1 mm in the case of a circular layer, the corresponding corrugated layers have a thickness of 0.5 mm in the valleys and 1.5 mm in the peaks.

Den i fig. 6 illustrerade kabeln ligger således i spåret med direktkontakt mellan korrugeringarnas toppar l4a och spårväggen. Eftersom halvledarskiktet där har en förhöjd tjocklek kan viss åverkan på halvledarskiktet på dessa ställen vid införandet av kabeln och p.g.a. vibrationer under drift tolereras utan skadliga följder. Kabelns anliggning vid topparna l4a ger dessutom en viss infästning så att vibra- tionsproblemen är nedbringade.The cable illustrated in Fig. 6 thus lies in the groove with direct contact between the peaks 14a of the corrugations and the groove wall. Since the semiconductor layer there has an increased thickness, some damage to the semiconductor layer in these places during the insertion of the cable and p.g.a. vibrations during operation are tolerated without harmful consequences. The abutment of the cable at the tops 14a also provides a certain attachment so that the vibration problems are reduced.

Vid drift kommer den termiska expansionen av kabeln att få till följd att kabeln expanderar endast i de fria utrymmena mellan korrugeringarna, och dessa kommer då i stort sett att fyllas ut av halvledarmaterialet. Expansionskraften gör dessutom att anliggningskraften vid topparna ökar så att inspänningen blir mer fixerande. Halvledarskiktets material deformeras i huvudsak elastiskt vid temperaturer kring 20°C, vid höga temperaturer, från ca 70°C och uppåt blir deforma- tionen i tilltagande grad plastisk. Då kabeln svalnar vid driftstopp kommer dess yttre halvledarskikt därför att bibe- hålla en viss deformation och således uppvisa en mindre höjd pà korrugeringarna. Även vid utföringsformen enligt figurerna 3 - 5 där korrugeringarna är anordnade på ett separat hölje kan natur- ligtvis korrugeringarna vara längsgående och vid utförings- 10 15 20 25 516 068 10 formen enligt fig. 6 kan korrugeringarna vara ringformiga i stället för längsgående.During operation, the thermal expansion of the cable will result in the cable expanding only in the free spaces between the corrugations, and these will then be largely filled by the semiconductor material. The expansion force also means that the abutment force at the peaks increases so that the clamping force becomes more fixative. The material of the semiconductor layer is mainly elastically deformed at temperatures around 20 ° C, at high temperatures, from about 70 ° C and upwards, the deformation becomes increasingly plastic. When the cable cools at downtime, its outer semiconductor layer will therefore maintain a certain deformation and thus have a smaller height of the corrugations. Also in the embodiment according to Figures 3 - 5 where the corrugations are arranged on a separate casing, the corrugations can of course be longitudinal and in the embodiment according to Fig. 6 the corrugations can be annular instead of longitudinal.

Korrugeringarna kan i båda fallen ha annat utse- ende, t.ex. skruvlinjeformiga. Korrugeringarna kan även förlöpa i två dimensioner. Profilen på korrugeringarna kan vara sinusform som i fig. 3 - 5 eller ha skarpa kanter som i fig. 6 oavsett i vilken riktning de förlöper och oavsett om de är anordnade på ett separat hölje eller direkt i det yttre halvledarskiktet.The corrugations can in both cases have a different appearance, e.g. helical. The corrugations can also take place in two dimensions. The profile of the corrugations can be sinusoidal in shape as in Figs. 3-5 or have sharp edges as in Fig. 6 regardless of the direction in which they run and regardless of whether they are arranged on a separate housing or directly in the outer semiconductor layer.

Den korrugerade mantelytan kan ävenledes vara bildad med hjälp av separata element, t.ex. längsgående stänger av polyamid anordnade längs kabeln och fördelade runt dess periferi. Dessa stänger bildar då tillsammans med det yttre halvledarskiktet en korrugerad mantelyta, där topparna bildas av dessa stänger och dalarna av halvledarskiktets yta.The corrugated mantle surface can also be formed by means of separate elements, e.g. longitudinal rods of polyamide arranged along the cable and distributed around its periphery. These rods then together with the outer semiconductor layer form a corrugated mantle surface, where the peaks are formed by these rods and the valleys by the surface of the semiconductor layer.

Uppfinningen är tillämpbar på spår med godtycklig profil hos spårväggarna, radiellt plana väggar som i fig. 3, vågformiga väggar som i fig. 1 eller någon annan lämplig form.The invention is applicable to grooves with any profile of the groove walls, radially flat walls as in Fig. 3, corrugated walls as in Fig. 1 or any other suitable shape.

Claims (20)

. . . . .n 516 Û6A8 J-l PATENTKRAV. . . . .n 516 Û6A8 J-l PATENTKRAV 1. Roterande elektrisk maskin innefattande en stator (1) med lindningar (6) dragna genom spår i statorn (1), känne- tecknad av att lindningarna (6) utgöres av högspänningskabel (6) med ett yttre halvledarskikt (34) och att vid åtminstone några av kabelns genomföringar genom spåren en korrugerad mantelyta (12) omsluter kabeln.Rotary electric machine comprising a stator (1) with windings (6) drawn through grooves in the stator (1), characterized in that the windings (6) are constituted by high voltage cable (6) with an outer semiconductor layer (34) and that in at least some of the cable glands through the grooves a corrugated sheath surface (12) encloses the cable. 2. Maskin enligt patentkravet 1, vid vilken den korrugerade mantelytan (12) omsluter kabeln (6) kontinuerligt runt hela dess omkrets och längs hela dess axiella längd i spåret (5).Machine according to claim 1, in which the corrugated jacket surface (12) encloses the cable (6) continuously around its entire circumference and along its entire axial length in the groove (5). 3. Maskin enligt patentkravet 1 eller 2, vid vilken den korrugerade mantelytans (12) största diameter är i huvudsak lika som som spårets (5) vidd, och att korrugeringarnas djup är (d) tillräckligt för att uppta kabelns (6) termiska expan- sion vid drift.A machine according to claim 1 or 2, wherein the largest diameter of the corrugated jacket surface (12) is substantially equal to the width of the groove (5), and that the depth of the corrugations is (d) sufficient to accommodate the thermal expansion of the cable (6). during operation. 4. Maskin enligt något av patentkraven 1-3, vid vilken den korrugerade mantelytan (12) är bildad av ett deformerbart, företrädesvis elastiskt deformerbart material.A machine according to any one of claims 1-3, wherein the corrugated jacket surface (12) is formed of a deformable, preferably elastically deformable material. 5. Maskin enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken ett gjutmedel (15) är anordnat mellan den korrugerade mantelytan (12) och spåret.A machine according to any one of claims 1-4, wherein a casting means (15) is arranged between the corrugated jacket surface (12) and the groove. 6. Maskin enligt något av patentkraven 1-5, vid vilken den korrugerade mantelytan (12) är bildad av ett separat rörformigt korrugerat hölje anbragt kring kabelns yttre halvledarskikt (34).A machine according to any one of claims 1-5, wherein the corrugated sheath surface (12) is formed by a separate tubular corrugated housing arranged around the outer semiconductor layer (34) of the cable. 7. Maskin enligt patentkravet 6, vid vilken korrugeringarna (12) är ringformiga.A machine according to claim 6, wherein the corrugations (12) are annular. 8. Maskin enligt något av patentkraven 1-4, vid vilken den korrugerade mantelytan är bildad av korrugeringar (12a) i ka- belns (6) yttre halvledande skikt (34a). 10 15 20 25 30 35 516. 06 ß =§§:;§ï; . 'z i2Machine according to one of Claims 1 to 4, in which the corrugated jacket surface is formed by corrugations (12a) in the outer semiconducting layer (34a) of the cable (6). 10 15 20 25 30 35 516. 06 ß = §§:; §ï; . 'z i2 9. Maskin enligt patentkravet 8, vid vilken korrugeringar- na (l2a) förlöper i kabelns (6) längsriktning.A machine according to claim 8, wherein the corrugations (12a) extend in the longitudinal direction of the cable (6). 10. Förfarande vid tillverkning av en stator till en rote- rande elektrisk maskin, vid vilken en högspänningskabel med ett yttre halvledarskikt dras genom spår i statorn för bil- dande av statorlindningarna, kännetecknat av att kabeln bringas att omges av en korrugerad mantelyta.A method of manufacturing a stator for a rotating electric machine, in which a high voltage cable with an outer semiconductor layer is pulled through grooves in the stator to form the stator windings, characterized in that the cable is caused to be surrounded by a corrugated sheath surface. 11. Förfarande enligt patentkravet 10, vid vilket kabeln bringas att omges av en korrugerad mantelyta genom att ett separat, rörformigt, korrugerat hölje anbringas runt kabeln innan den införes i spåret.A method according to claim 10, wherein the cable is caused to be surrounded by a corrugated jacket surface by applying a separate, tubular, corrugated casing around the cable before it is inserted into the groove. 12. Förfarande enligt patentkravet 10, vid vilket kabeln bringas att omges av en korrugerad mantelyta genom att ett separat, rörformigt korrugerat hölje anbringas i stator- spåret innan kabeln införes i statorspåret.A method according to claim 10, wherein the cable is caused to be surrounded by a corrugated sheath surface by applying a separate, tubular corrugated housing in the stator groove before the cable is inserted into the stator groove. 13. Förfarande enligt patentkravet 11, vid vilket höljet anbringas på kabeln i axiell riktning och ett smörjmedel an- vändes vid anbringandet.A method according to claim 11, wherein the sheath is applied to the cable in the axial direction and a lubricant is used in the application. 14. Förfarande enligt något av patentkraven 11-13, vid vilket ett gjutmedel införes mellan höljet och spårets väggar.A method according to any one of claims 11-13, wherein a casting agent is inserted between the casing and the walls of the groove. 15. Förfarande enligt patentkravet 14, vid vilket axiella kylrör ingjutes i gjutmedlet.A method according to claim 14, wherein axial cooling pipes are poured into the casting agent. 16. Förfarande enligt något av patentkraven 11-15, vid vil- ket det hölje som anbringas har ringformiga korrugeringar.A method according to any one of claims 11-15, wherein the casing applied has annular corrugations. 17. Förfarande enligt något av patentkraven 11-15, vid vilket det hölje som anbringas har skruvlinjeformigt för- löpande korrugeringar.A method according to any one of claims 11-15, in which the housing applied has helically extending corrugations. 18. Förfarande enligt patentkravet 10, vid vilket kabeln 10 Û W. _ Ü H H H bringas att omges av en korrugerad mantelyta genom att kabeln tillverkas så att det yttre halvledarskiktet uppvisar korru- geringar.A method according to claim 10, in which the cable 10 Û W. _ Ü H H H is caused to be surrounded by a corrugated sheath surface by manufacturing the cable so that the outer semiconductor layer has corrugations. 19. vid vilket kabeln tillverkas så att korrugeringarna förlöper i kabelns längs- Förfarande enligt patentkravet 18, riktning.In which the cable is manufactured so that the corrugations run in the longitudinal method of the cable according to claim 18, direction. 20. kabelns yttre halvledarskikt extruderas. Förfarande enligt patentkravet 18 eller 19, vid vilket » | . . ..20. The outer semiconductor layer of the cable is extruded. A method according to claim 18 or 19, in which »| . . ..