Innengekühlte Hochstromdurchführung für elektrische Maschinen und
Transformatoren Bekanntlich bereitet bei Generatoren, die für hohe Leistungen von
beispielsweise 150 MW und darüber bemessen sind, die Ableitung des Stromes durch
das in der Regel gasdicht abgeschlossene Gehäuse Schwierigkeiten, da wegen der großen
Ströme eine unzulässige Erwärmung der Durchführungsleiter entsteht. Es sind gekühlte
Durchführungen für Maschinen, Schalter, Transformatoren usw. bekanntgeworden, die
sich dadurch auszeichnen, daß ein hohler Stromzuführungsbolzen vorhanden ist und
innerhalb dieses Durchführungsbolzens mit Abstand von der Innenwand ein weiterer
rohrförmiger Leitwandteil angeordnet ist, welcher ermöglicht, das in der einen Richtung
zwischen dem äußeren Rohrleiter und dem inneren Rohrkanal strömende Mittel in die
Durchführung einzuleiten und durch den inneren Rohrkanal wieder abzuleiten.Internally cooled high-current bushing for electrical machines and
Transformers As is well known, it prepares generators for high outputs of
for example 150 MW and above are rated, the derivation of the current through
the usually gas-tight sealed housing difficulties because of the large
Currents an impermissible heating of the bushing leads. They are chilled
Bushings for machines, switches, transformers, etc. become known that
are characterized by the fact that a hollow power supply bolt is present and
within this lead-through bolt at a distance from the inner wall another
tubular baffle part is arranged, which allows that in the one direction
means flowing between the outer pipe conductor and the inner pipe channel into the
Initiate implementation and divert it again through the inner pipe channel.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung
derartiger gekühlter Durchführungen, insbesondere für die Anwendung eines flüssigen
Kühlmittels, um bei kleinen Abmessungen, insbesondere bezüglich des Außendurchmessers
eine erhöhte Belastbarkeit und gleichzeitig größere Festigkeit des Durchführungsleiters
zu erhalten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Durchführungsleiter
durch zwei elektrisch leitend und dicht aneinander anliegende, konzentrische, der
Stromleitung dienende Rohrteile gebildet ist und wenigstens in einem Rohrteil über
seine ganze Länge Nuten für die Durchführung eines Kühlmittels angeordnet sind,
wobei sich beide konzentrischen Rohrteile unter Einschluß der Kühlkanäle über ihre
ganze Länge aneinander abstützen.The invention relates to an improvement and further development
such cooled feedthroughs, especially for the use of a liquid
Coolant to with small dimensions, especially with regard to the outer diameter
an increased load capacity and at the same time greater strength of the bushing conductor
to obtain. According to the invention this is achieved in that the leadthrough conductor
by two electrically conductive and tightly fitting, concentric, the
Power line serving pipe parts is formed and at least in one pipe part
grooves for the passage of a coolant are arranged along its entire length,
with the two concentric pipe parts including the cooling channels via their
Support each other over the entire length.
Im Gegensatz zu den vorerwähnten bekannten Anordnungen ist bei der
erfindungsgemäßen Anordnung ein Leitwandteil, der an der Stromführung und der Entnahme
mechanischer Beanspruchungen unbeteiligt ist, vermieden. Diese Anordnung macht es
möglich, einerseits das Widerstandsmoment des Stromdurchführungsleiters beträchtlich
zu erhöhen, andererseits in diesen, insbesondere im Bereich der den Stromanschluß
ermöglichenden Kopfstücke, die Stromdichte herabzusetzen und eine verbesserte Stromzuleitung
zu den Kopfstücken zu ermöglichen. Vorzugsweise können bei Anwendung eines flüssigen
Kühlmittels die Kühlkanäle bildenden Nuten nach Art einer mehrgängigen Schraube
ausgebildet sein, wodurch bei Begrenzung des Strömungsquerschnittes, wie sie unter
Umständen bei Flüssigkeitskühlung erforderlich ist, eine außerordentliche Erhöhung
der Kühlfläche erreicht werden kann. Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung
kann noch eine wesentliche Verbesserung derartiger Ausführungen dadurch erreicht
werden, daß die Kanäle in dem doppelwandigen Stromzuleitungskörper an weitere Kühlmittelkanäle
innerhalb der parallel nebeneinander angeordneten Anschlußlaschen der Kopfstücke
angeschlossen sind. Diese Maßnahme macht es möglich, die Kontaktstellen, die zwischen
den Sammelleitungen und den Durchführungen eingeschaltet sind und die unter Umständen
der stärksten Erwärmung ausgesetzt sind, unmittelbar am Entstehungsort der Wärme
zu kühlen.In contrast to the aforementioned known arrangements is in the
Arrangement according to the invention a guide wall part, which is connected to the power supply and the removal
mechanical stress is not involved. This arrangement does it
possible, on the one hand the section modulus of the current feed-through conductor is considerable
to increase, on the other hand in these, especially in the area of the power connection
enabling head pieces to reduce the current density and an improved power supply
to allow the head pieces. Preferably, when using a liquid
Coolant, the cooling channels forming grooves in the manner of a multi-thread screw
be formed, thereby limiting the flow cross-section, as under
Circumstances when liquid cooling is required, an extraordinary increase
the cooling surface can be achieved. According to the further embodiment of the invention
can still achieve a significant improvement in such designs
that the channels in the double-walled power supply body to further coolant channels
within the parallel juxtaposed connection lugs of the head pieces
are connected. This measure makes it possible to reduce the contact points between
the collecting lines and the bushings are switched on and under certain circumstances
are exposed to the greatest warming, directly at the place where the heat is generated
to cool.
Die Erfindung soll näher an Hand der Zeichnung erläutert werden. Fig.
1 der Zeichnung gibt im Schnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Leiterdurchführung
wieder. Mit 1 -und 2 sind in dieser Figur zwei rohrförmige Leiterkörper bezeichnet,
die konzentrisch ineinandergeschoben sind und an der zylindrischen Fläche 3 dicht
aneinander anliegen, was beispielsweise durch Aufschrumpfen des äußeren Leitungsrohrs
1 auf dem inneren Rohrkörper 2 erzielt werden kann. Der innenliegende Rohrkörper
2 ist mit Nuten 4 'versehen; die, wie aus dem Querschnitt der Fig. 2 hervorgeht,
nach Art der parallelen Gänge mehrgängiger Schrauben angeordnet sind, d. h. deren
Seitenwände Schraubenflächen beschreiben. Durch den Rohrstutzen S; der unter Umständen
aus Isoliermaterial bestehen kann, wird in die schraubenförmigen Kanäle 4 ein Kühlmittelstrom
eingeleitet,
der die schraubenförmigen Kanäle durchströmt und am
unteren Ende des Durchführungsleiters neben der Abschlußplatte 6 in den inneren
Hohlkanal 7 der Durchführungsleiter eintritt, aus dem das Kühlmittel mittels besonderer
Kanäle oder der angeschlossenen Stromleiter in Ringleitungen sowie gegebenenfalls
auch Kanäle der Wicklung weitergeleitet werden kann. Die untere Abschlußplatte 6;
durch welche das Kanalsystem dicht nach außen abgeschlossen ist, weist eine Anzahl
von parallel zueinander angeordneten Kontaktflächen 8 auf, die mit Abstand so nebeneinander
angeordnet sind, daß entsprechende Kontaktlaschen der Sammelschienen angeschlossen
werden können. Die vorgesehene Anordnung zeichnet sich besonders dadurch aus, daß
die erfindungsgemäße Ausbildung es möglich macht, den Strom nicht nur von dem äußeren
rohrförmigen Leiter 1, sondern auch von dem inneren leitend mit dem äußeren Leiterkörper
verbundenen Rohrteil 2 in einem verhältnismäßig großen Übertrittsquerschnitt überzuleiten.
9 bedeutet in der Figur einen aus Hartpapier oder Kunststoff bestehenden Isolierzylinder,
der die isolierte Abstützung der Leiter 1, 2 mittels des Befestigungsflansches 10
an dem Gehäuse 11 ermöglicht. 12 bedeutet geeignete Dichtungen, die eine Dichtverspannung
zwischen Isolierzylinder 9 und Halteflansch 10 ermöglichen.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Fig.
1 of the drawing shows, in section, a conductor bushing designed according to the invention
again. 1 and 2 denote two tubular conductor bodies in this figure,
which are pushed into one another concentrically and tightly against the cylindrical surface 3
rest against each other, for example by shrinking the outer conduit pipe
1 can be achieved on the inner tubular body 2. The internal tubular body
2 is provided with grooves 4 '; which, as can be seen from the cross section of FIG. 2,
are arranged in the manner of parallel threads of multi-start screws, d. H. whose
Describe the side walls of the screw surfaces. Through the pipe socket S; which may
may consist of insulating material, a coolant flow is in the helical channels 4
initiated,
which flows through the helical channels and on
lower end of the leadthrough next to the end plate 6 in the inner
Hollow channel 7 of the bushing enters, from which the coolant by means of special
Channels or the connected conductors in ring lines and, if applicable
channels of the winding can also be passed on. The lower end plate 6;
by which the canal system is tightly closed to the outside, has a number
of mutually parallel contact surfaces 8, which are spaced so next to each other
are arranged that corresponding contact tabs of the busbars connected
can be. The proposed arrangement is particularly characterized in that
the inventive design makes it possible to stream not only from the outside
tubular conductor 1, but also from the inner conductive to the outer conductor body
connected pipe part 2 to transfer in a relatively large cross-section.
9 means in the figure an insulating cylinder made of hard paper or plastic,
the insulated support of the conductors 1, 2 by means of the fastening flange 10
on the housing 11 allows. 12 means suitable seals which are tightly braced
enable between insulating cylinder 9 and retaining flange 10.
Die Fig. 3 und 4 der Zeichnung zeigen eine weitere Verbesserung der
erfindungsgemäß ausgebildeten Durchführung. Bei dem in diesen Figuren wiedergegebenen
Abschluß der Leiterdurchführung ist das Kopfstück 6 so mit Kanälen innerhalb der
Anschlußlaschen 8 versehen, daß das Kühlmittel, welches durch die schraubenförmigen
Nuten zwischen den Leiterteilen 1 und 2 strömt, in mehreren parallelen Kreisen durch
die Anschlußflansche geführt wird und auf diesem Wege eine besonders intensive Kühlung
der Kontaktflächen erreicht wird.- In den genannten Figuren ist das Kopfstück 6
unter entsprechender Abdichtung durch den Gewindeansatz 6a in den äußeren Rohrleiter
1 eingeschraubt. Die Stirnflächen 6 b des Kopfstückes 6 liegen an den Stirnflächen
des Innenrohrleiters 2 an. 6 c, 6 d sind in dem Kopfstück 6 liegende Kanalabschnitte,
die auf der oberen Seite über einen Zwischenkanal 2 a bzw. 2 b mit dem Rohrkanal
4 bzw. mit dem inneren Ableitungskanal 7 in Verbindung stehen. Die Kanalabschnitte
6 c, 6 d sind durch in den Kontaktlaschen 8 liegende Kanäle 8 a, 8 b, 8 c verbunden,
so daß aus dem Kanalabschnitt 6 c über die Kanäle 8a, 8b, 8 c in den
parallel zueinander angeordneten Kontaktlaschen das Kühlmittel in den Kanalabschnitt
6 d und den Ableitungskanal 7 überströmen kann. Die Kanäle 8a, 8b,
8 c können in einfacher Weise durch Bohrungen hergestellt werden. Wobei die
Bohrung 8 b durch einen Stopfen 8 d nachträglich dicht verschlossen wird.3 and 4 of the drawing show a further improvement of the implementation formed according to the invention. In the completion of the conductor lead-through shown in these figures, the head piece 6 is provided with channels within the connection lugs 8 so that the coolant which flows through the helical grooves between the conductor parts 1 and 2 is guided in several parallel circles through the connection flanges and opens In this way, particularly intensive cooling of the contact surfaces is achieved. In the figures mentioned, the head piece 6 is screwed into the outer pipe conductor 1 by means of the threaded attachment 6a, with an appropriate seal. The end faces 6 b of the head piece 6 rest against the end faces of the inner pipe conductor 2. 6 c, 6 d are duct sections located in the head piece 6, which are connected on the upper side via an intermediate duct 2 a and 2 b to the pipe duct 4 and to the inner discharge duct 7, respectively. The channel sections 6 c, 6 d are connected by channels 8 a, 8 b, 8 c located in the contact tabs 8, so that the coolant flows into the channel section 6 c via the channels 8a, 8b, 8 c in the contact tabs arranged parallel to one another the channel section 6 d and the discharge channel 7 can flow over. The channels 8a, 8b, 8c can be prepared in a simple manner by drilling. The bore 8 b is subsequently tightly closed by a plug 8 d.
Einzelheiten der beschriebenen Durchführungsform könen selbstverständlich
abgeändert werden. Wie schon angedeutet war, können die die Kühlkanäle bildenden
Nuten 4 unter Umständen auch achsparallel oder mit sehr großer Steigung angeordnet
werden. Auch die Führung und Schaltung der Kühlkanäle innerhalb des Leiters kann
geändert werden; beispielsweise derart, daß das Kühlmittel in einem Teil der schraubenartig
angeordneten Kanäle in der einen Richtung und einem anderen Teil der Schraubenkanäle
in der anderen Richtung durch die Durchführungsleiter hindurchgeführt wird. Auch
die Ausbildung der mit Kühlkanälen versehenen Kontaktlaschen kann gegenüber dem
Ausführungsbeispiel abgeändert werden, wie in Fig. 5 a der Zeichnung angedeutet
ist. Die Kontaktlasche 8 wird in diesem Fall durch einen massiven Innenteil 8 x
sowie eine Anzahl von den Teil 8 x umgebenden, Kühlkanäle 8 z frei lassenden Bändern
8y gebildet, die an ihren Stirnseiten durch verlötete oder verschweißte, mit dem
massiven Kontaktteil 8x verbundenen Kontaktseitenflächen 8n verlötet oder verschweißt
sind. Auch bei einer derartigen Kontaktausbildung sind die Kanäle 8z zwischen den
einzelnen Kontaktlaschen 8y an die Kanalabschnitte 6 c, 6 d angeschlossen, um ein
Durchführen des Kühlmittels durch die Kontaktlaschen möglich zu machen. Eine andere
Ausführungsform für gekühlte Kontaktlaschen ist in Fig. 5 b angedeutet. Hierbei
bestehen die Kontaktlaschen aus einem massiven Mittelstück 8 x sowie konzentrisch
um dieses herumgelegten Hohlleitern 8p.Details of the embodiment described can of course be used
be modified. As already indicated, the can form the cooling channels
Grooves 4 may also be arranged axially parallel or with a very large slope
will. The routing and switching of the cooling channels within the conductor can also be
be changed; for example such that the coolant in a part of the helical
arranged channels in one direction and another part of the screw channels
is passed through the leadthrough conductor in the other direction. Even
the formation of the contact tabs provided with cooling channels can be compared to the
Embodiment can be modified, as indicated in Fig. 5 a of the drawing
is. The contact tab 8 is in this case by a solid inner part 8 x
as well as a number of strips surrounding the part 8 x and leaving cooling channels 8 z free
8y formed, which are soldered or welded on their end faces with the
solid contact part 8x connected contact side surfaces 8n soldered or welded
are. Even with such a contact formation, the channels 8z are between the
individual contact tabs 8y connected to the channel sections 6 c, 6 d to a
To make passing the coolant through the contact tabs possible. Another
Embodiment for cooled contact tabs is indicated in Fig. 5b. Here
the contact lugs consist of a solid middle piece 8 x and concentrically
around this waveguide 8p laid around.