DE1196781B - Schaltverbindung fuer Statorwicklungen fluessig-keitsgekuehlter elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren - Google Patents

Description

• Schaltverbindung für Statorwicklungen flüssigkeitsgekühlter elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren Die Schaltverbindungen zwischen den Leiterstäben der Ständerwicklung großer elektrischer Maschinen können im allgemeinem erst nach dem Einlegen der einzelnen Leiterstäbe in die Ständernuten angebracht werden. Diese Schaltverbindungen werden normalerweise durch Lötungen oder Klemmverschraubungen hergestellt. Bei flüssigkeitsgekühlten. Leiterstäben sind jedoch die bekannten Schaltverbindungen nicht ohne weiteres verwendbar, und zwar aus folgenden Gründen: Die flüssigkeitsgekühlten Leiterstäbe sind bereits vor dem Einlegen in die Ständernuten mit ihren Enden in Flüssigkeitsverteilkammern eingelötet. Eine nach der Montage nochmals stattfindende Lötung zur Herstellung der Schaltverbindung oder das Aufbringen einer einfachen Klemmverbindung würden die Festigkeit- und die Dichtigkeit der Lötstellen an den Wasserverteilkammern an den Enden der Leiterstäbe gefährden. Außerdem würden solche Lötarbeiten oder das Anbringen einer der üblichen Klemmverbindungen durch den Mangel an Platz in dem ohnehin schon überfüllten Wiekelkopfraum flüssigkeitsgekühlter elektrischer Maschinen außerordentlich erschwert, wenn nicht sogar unmöglich gemacht.
• Die Strombelastungen sind bei Anwendung der Flüssigkeitskühlung wesentlich größer als bisher. Daher sind garantierte Mindestkontaktdrücke in allen Betriebszuständen nötig, die bei normalen Klemmverbindungen nicht gewährleistet sind. Hinzu kommt noch, daß die flüssigkeitsgekühlten Leiterstäbe eine gegenüber den normalen Stäben erheblich größere Steifigkeit aufweisen, so- daß es nicht mehr ohne weiteres möglich ist, etwaige Ungenauigkeiten an den abgebogenen Wickelkopfenden der Stäbe durch nachträgliches Beibiegen auszugleichen, damit sie in die Schaltverbindung hineinpassen. Es wird vielmehr eine Schaltverbindung notwendig sein, die sich den Ungenauigkeiten der Stababstände voneinander anpaßt.
• Zwar ist es bekannt, jeden Leiterstab mit seinen Enden in ein Kontaktstück einzulöten und zwei Kontaktstücke durch ein Einsatzstück aus Kupfer, das zwischen den beiden Kontaktstücken in Nuten derselben eingelötet wird, leitend zu verbinden. Dabei handelt es sich bei dem Einsatzstück insbesondere um ein symmetrisch schwalbenschwanzartig geformtes Verbindungsteil, welches in entsprechend geformte Nuten der Kontaktstücke eingreift. Die notwendigen garantierten Mindestkontaktdrücke bei Statorwicklungen flüssigkeitsgekühlter elektrischer Maschinen sind jedoch mit dieser Schaltverbindung nicht erzielbar. Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltverbindung zwischen zwei im Wicklungszug zusammengehörenden Leiterstäben in Statorwicklungen elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, bei der jeder Leiterstab mit seinen Enden in ein Kontaktstück aus gut leitendem Material eingelötet ist, und besteht darin, daß die Kontaktstücke zweier zusammenzuschaltender Stäbe in an sich bekannter Weise durch eine Schelle verbunden sind, wobei der nötige Kontaktdruck durch in Richtung der Verbindungslinie beider Stäbe verlaufende Spannschrauben und/oder Aufschrumpfen der Schelle über beide Kontaktstücke aufgebracht wird. Diese Schaltverbindung kann einen Kontaktdruck, der größer ist als bei der genannten bekannten, das Einsatzstück aufweisenden Schaltverbindung, und einen garantierten Mindestkontaktdruck ergeben. Der Kontaktdruck kann insbesondere im Falle des genannten Aufschrumpfens praktisch genau definiert sein; er liegt nicht zu hoch und nicht zu niedrig, sondern so, wie er gewünscht ist, insbesondere wie er vorher rechnerisch ermittelt worden ist. Ein Lösen der Verbindung durch zu niedrigen Kontaktdruck, unterschiedliche Temperaturen zwischen den Verspannteilen und den verspannten Teilen oder eventuell mögliche Setzerscheinungen kann nicht eintreten. Da durch die Erfindung auch ein zu hoher Kontaktdruck verhindert werden kann, können die Leiterstäbe, die Kühlflüssigkeitskanäle enthalten, nicht zusammengedrückt werden. Es können auch keine stärkeren Fließerscheinungen auftreten.
• Für die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 wird kein selbständiger Schutz begehrt. Zwischen den Kontaktstücken kann ein Paßkeil aus gut leitendem Material eingelegt sein, der einen Ausgleich der Abstandsfehler der Stäbe ermöglicht und gewährleistet, daß der Kontaktdruck zur Erzielung der nötigen Kontaktpressung und nicht zur Verformung der Stabenden aufgebracht werden muß. Zur Erzielung eines günstigen Spannungsverlaufes können die Schellen an ihren Enden sowie die Kontaktstücke daselbst gerundet sein. Die Schellen bestehen vorzugsweise aus urmagnetischem Stahl oder hochwertiger Bronze. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß die Kontaktverbindung auf geringstem Raum optimal gefedert ist, wodurch plastische oder thermische Verformungen an der Verbindung nur sehr geringe Rückwirkungen auf den Kontaktdruck haben. Um die Kontaktwiderstände möglichst gering zu halten, empfiehlt es sich, sämtliche Kontaktflächen zu versilbern.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
• F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Schaltverbindung in Achsrichtung der Stäbe gesehen; F i g. 2 zeigt einen Schnitt durch die Schaltverbindung längs der Linie A -B in der F i g. 1. Zwei im Wicklungszug aufeinanderfolgende Leiterstäbe 1 und 2, die aus hohlen Teilleitern bestehen, sind in der Nähe ihrer Enden in zwei Kontaktstücke 3 und 4 aus gut leitendem Material eingelötet. Das Anbringen dieser Kontaktstücke 3 und 4 an den Leiterstäben erfolgt zweckmäßigerweise noch bevor die nicht dargestellten Sammelkammern an den äußersten Enden der Leiterstäbe aufgelötet werden. Nach dem Einlegen der Stäbe 1 und 2 in die Ständernuten einer elektrischen Maschine werden die Kontaktstücke 3 und 4 in eine Schelle 5 eingespannt. Zwischen den beiden Kontaktstücken 3 und 4 wird ein Paßkeil 6 eingefügt, der es ermöglicht, Ungenauigkeiten in den Abständen der Stäbe 1 und 2 auszugleichen. Der nötige Kontaktdruck zwischen den Kontaktstücken 3 und 4 und dem Keil 6 wird dabei entweder durch eine oder mehrere Spannschrauben 7 oder durch Aufschrumpfen der Schelle 5 aufgebracht. Um einen günstigen Spannungsverlauf in der Schelle 5 zu erzielen, werden ihre Schmalseiten und die damit in unmittelbarer Berührung stehenden Schmalseiten der Kontaktstücke 3 und 4 abgerundet.
• Die erfindungsgemäße Schaltverbindung kann in einfacher Weise auch auf engstem Raum ohne Zuhilfenahme von Vorrichtungen montiert werden, wobei durch die Montagearbeiten die Sicherheit der Lötstellen an den Wasserverteilkammern nicht gefährdet wird. Die Schaltverbindung selbst nimmt außerordentlich wenig Platz ein, so daß sie auch in dem engen Wickelkopfraum eines flüssigkeitsgekühlten Turbogenerators untergebracht werden kann. Außerdem vermag sie kleine Fehler in den Abständen der Leiterenden auszugleichen, ohne daß es notwendig wird, die Stabenden zu verbiegen, was mindestens zu einer Beeinträchtigung der Stabfestigkeit an ihren Enden führen würde.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Schaltverbindung zwischen zwei im Wicklungszug zusammengehörenden Leiterstäben in Statorwicklungen flüssigkeitsgekühlter elektrischer Maschinen, insbesondere Turbogeneratoren, bei der jeder Leiterstab mit seinen Enden in ein Kontaktstück aus gut leitendem Material eingelötet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke zweier zusammenzuschaltender Stäbe in an sich bekannter Weise durch eine Schelle verbunden sind, wobei der nötige Kontaktdruck durch in Richtung der Verbindungslinie beider Stäbe verlaufende Spannschrauben und/oder Aufschrumpfen der Schelle über beide Kontaktstücke aufgebracht wird.
2. 2. Schaltverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen beiden Kontaktstücken ein Paßkeil aus gut leitendem Material eingelegt ist.
3. 3. Schaltverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schellen zur Erzielung eines günstigen Spannungsverlaufs an ihren Enden gerundet sind.
4. 4. Schaltverbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schellen aus urmagnetischem Stahl oder hochwertiger Bronze bestehen.
5. 5. Schaltverbindung nach Anspruch 1, 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen versilbert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 172177; britische Patentschrift Nr. 881826.