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DE1638176A1 - Device to prevent glow discharges between two insulated conductors of different potential, especially in rotating machines - Google Patents

Device to prevent glow discharges between two insulated conductors of different potential, especially in rotating machines

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DE1638176A1
DE1638176A1 DE1968A0058036 DEA0058036A DE1638176A1 DE 1638176 A1 DE1638176 A1 DE 1638176A1 DE 1968A0058036 DE1968A0058036 DE 1968A0058036 DE A0058036 A DEA0058036 A DE A0058036A DE 1638176 A1 DE1638176 A1 DE 1638176A1
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DE
Germany
Prior art keywords
conductors
different potential
conductive
glow discharges
insulated conductors
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DE1968A0058036
Other languages
German (de)
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DE1638176B2 (en
Inventor
Ulrich Dipl-Ing Kull
Roland Schuler
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BBC BROWN BOVERI and CIE
BBC Brown Boveri AG Germany
Original Assignee
BBC BROWN BOVERI and CIE
Brown Boveri und Cie AG Germany
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Publication date
Application filed by BBC BROWN BOVERI and CIE, Brown Boveri und Cie AG Germany filed Critical BBC BROWN BOVERI and CIE
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Publication of DE1638176B2 publication Critical patent/DE1638176B2/en
Granted legal-status Critical Current

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    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

Op/ubOp / ub

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)Public limited company Brown, Boveri & Cie., Baden (Switzerland)

Einrichtung zur Verhinderung von Glimmentladungen zwischen zwei isolierten Leitern unterschiedlichen Potentials, ins-■ besondere bei rotierenden Maschinen Device to prevent glow discharges between two insulated conductors of different potential, especially in the case of rotating machines

Bei grossen rotierenden Maschinen können im Stator in den Phasentrennungen zwei Wicklungsstäbe unmittelbar nebeneinander liegen, deren Leiterpotential im Betrieb um den Betrag der verketteten Spannung bzw. der Nennspannung der Maschine auseinanderliegen. Bei der Spannungsprobe tritt an diesen Stellen sogar die volle Prüfspannung auf. Daaber im Wicklungskopf die Abstände der Stäbe aus konstruktiven Gründen sich nicht wesentlich vergrössern lassen, können sich hier unter Umständen schon bei der Betriebsspannung stehende Entladungen in den Luft- oder Gasspalten der» Phasentrennungen ausbilden, die sehr unerwünscht sind. Dies wird bei den bisher üblichen Konstruktionen oft dadurch vermieden, dass die Phasentrennungen mit; einer halbleitenden Ausfüllung versehen wurden,In the case of large rotating machines, two winding bars can be placed directly next to each other in the phase separations in the stator whose conductor potential during operation is by the amount of the line-to-line voltage or the nominal voltage of the machine be apart. During the stress test, the full test voltage even occurs at these points. Daaber in the winding head the distances between the bars cannot be increased significantly for structural reasons, can be found here under Under certain circumstances, discharges in the air or gas gaps of the »phase separations develop even at the operating voltage, which are very undesirable. In the conventional designs, this is often avoided by the fact that the phase separations with; have been provided with a semiconducting filling,

109826/013S ^1 "109826 / 013S ^ 1 "

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wobei die Füllmasse in den meisten Fällen zugleich als mechanische Abstützung dient.in most cases, the filling compound also serves as a mechanical support.

Eine solche Ausfüllung des Raumes zwischen den Wickelkopfteilen mittels einer Füllmasse, die meistens aus einem mit einem halbleitenden Lack getränkten Stoff, z.B. Glasgewebe besteht, lässt wohl sehr kleine Stababstände zu, ist aber auf die Dauer nicht unbedingt beständig. Dies rührt daher, dass die hohlraumfreie Herstellung einer Ausfüllung dieser Art praktisch unmöglich ist, und ausserdem durch den Hartungssehwund der Füllmasse und infolge Vibrationen zwischen der Stabisolation und der Füllmasse, diese letztere spröde wird und feine Risse entstehen können. Die allmähliche Zerstörung der Füllmasse durch Glimmentladungen hat zwangsläufig ein Nachlassen ihrer mechanischen Festigkeit zur Folge, sodass sie auch ihre zusätzliche Aufgabe als Abstützung nicht mehr erfüllt.Such a filling of the space between the winding head parts by means of a filling compound, which usually consists of a with a semiconducting lacquer impregnated with a material, e.g. glass fabric, allows very small rod spacings but not necessarily permanent in the long run. This is due to the fact that the cavity-free production of a filling this type is practically impossible, and also because of the hardness of the filling compound and as a result of vibrations between the rod insulation and the filling compound, the latter becomes brittle and fine cracks can arise. the gradual destruction of the filling compound by glow discharges inevitably leads to a decrease in their mechanical strength, so that they also do their additional job as Support no longer fulfilled.

Mit der ständig zunehmenden Grosse der Maschinen mit entsprechend höheren Nennspannungen ergibt sich die Notwendigkeit, eine Einrichtung zu schaffen, die die Glimmentladungen zwischen zwei isolierten Leitern unterschiedlichen Potentials, insbesondere bei rotierenden Maschinen hoher Nennspannung, verhindert. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass mindestens auf den einander zugekehrten Selten der LeiterWith the constantly increasing size of the machines with correspondingly higher nominal voltages results in the need to create a device that eliminates the glow discharges between two insulated conductors of different potential, especially with rotating machines with high nominal voltage, prevented. According to the invention, this is achieved in that at least the conductors facing each other

109826/0135 BAD ORlGlNAi,109826/0135 BAD ORlGlNAi,

im kritischen Bereich ein leitender Belag vorgesehen wird, der sich in der Leiterisolation befindet, deren Oberfläche allseitig mit halbleitenden Glimmschutzbelägen versehen .ist., und dass die Leitbeläge elektrisch miteinander verbunden werden und mindestens ihre Ränder noch mit einem zusätzlichen halbleitenden Belag überdeckt werden. a conductive surface is provided in the critical area, which is located in the conductor insulation, the surface of which is covered on all sides with semiconducting corona protective coatings., and that the conductive coatings are electrically connected to one another and at least their edges are covered with an additional semiconducting coating.

Anhand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert:An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail with the aid of the drawing:

Die Figur 1 zeigt im Längsschnitt die Phasentrennung zweier Stableiter im Kopfteil einer Generatorwicklung, während die Figur 2 die gleichen Stableiter im Querschnitt nach der Linie A-A der Figur 1 veranschaulicht.Figure 1 shows in longitudinal section the phase separation of two bar conductors in the head part of a generator winding, while the Figure 2 illustrates the same rod conductors in cross section along the line A-A of Figure 1.

Mindestens die sich gegenüberliegenden Breitseiten im Kopfteil der zwei benachbarten Stäbe 1 sind in der Phasentrennung mit leitenden Belägen 2, am zweckmässigsten in Form von Leitanstrichen, versehen. Diese Beläge 2 erstrecken sich unter der Oberfläche der Leiterisolation 4 in der Längsrichtung der Stäbe bis zu den Stellen, an welchen die Stäbe auseinanderlaufen, d.h. die Beläge liegen beim vorliegenden Beispiel im kritischen Bereich zwischen den beiden Abbiegungen im Wickelkopfteil, wo die parallellaufenden Stäbe einander sehr nahe kommen. Die Ränder* der Beläge 2 sind allseitig mit einem halbleitenden Anstrich 3 überdeckt, welcher im kritischen Bereich ebenfalls im Isolationsinnern den Stab voll umfängt. JDle lei-At least the opposite broad sides in the head part of the two adjacent bars 1 are in the phase separation with conductive coverings 2, most expediently in the form of conductive paints, Mistake. These coverings 2 extend below the surface of the conductor insulation 4 in the longitudinal direction of the Bars up to the points at which the bars diverge, i.e. the coverings in the present example are in critical area between the two bends in the end winding, where the parallel bars are very close to each other come. The edges * of the coverings 2 are covered on all sides with a semiconducting coating 3, which is in the critical area also fully embraces the rod inside the insulation. JDle lei-

109826/(TM «5109826 / (TM «5th

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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tenden Beläge 2 sowie die halbleitenden Beläge 3 v/erden bei der Herstellung der üblichen Isolationsschicht 4, z.B. durch Anstrichs oder durch Einlegen geeigneter dünner Folien realisiert, wobei auf der Aussense3;e dieser Isolation noch ein halb leitender Belag 5 als Glimmschutz aufgebracht ist.tend coverings 2 as well as the semiconducting coverings 3 v / ground during the production of the usual insulation layer 4, e.g. by By painting or by inserting suitable thin foils, with a half of this insulation on the outside 3; e conductive coating 5 is applied as a corona protection.

Die leitenden Beläge 4 stehen über leitende Kontaktstreifen 6 und ein im Gasspalt daswischen liegendes leitendes Abstützelement 7 miteinander in leitender Verbindung. Dieses Abstützelement 7j beispielsweise bestehend aus einem halbleitenden, glasfaserverstärkten Kunststoff, dient gleichzeitig zur Distanzierung der Stäbe. Da die Kapazität zwischen den leitenden Belägen 4 und dem Leiterkupfer bei beiden Stäben 1 etwa gleich gross ist, werden die Beläge 4 und der dazwischenliegende Teil der Isolationsschicht und des Gasspaltes auf die Hälfte der Spannung zwischen.den Leitern der beiden Stäbe 1 gebracht. Die darüberliegende Schicht der Isolation 4, die zusätzlich mit einen halbleitenden Glimmschutzbelag 5 versehen ist, dient lediglich dazu, den Spannungsaufbau an den Belagsrändern auf der Staboberfläche so zu steuern, dass keine Glimmentladungen auftraten.The conductive coverings 4 are above conductive contact strips 6 and a conductive support element located between them in the gas gap 7 with each other in conductive connection. This support element 7j, for example, consisting of a semiconducting, fiberglass-reinforced plastic, also serves to distance the rods. Because the capacitance between the conductive Linings 4 and the copper conductor is approximately the same size in both bars 1, the linings 4 and the one in between Part of the insulation layer and the gas gap to half the voltage between the conductors of the two bars 1 brought. The overlying layer of insulation 4, which is additionally provided with a semiconducting corona protection coating 5 is only used to control the build-up of tension at the edges of the pavement on the rod surface so that none Glow discharges occurred.

Mit der beschriebenen Anordnung werden durch eine geeignete Spannungssteuerung die Gasspalte in den Phasentrennungen elektrisch voll entlastet und dafür die Beanspruchung in die glimmbeständige Stabisolation verlegt. Auf diese Weise können minimale Stababstände in den Phasentrennungen und eine Verbesserung des Glimmverhaltens bei der Spannungsprobe erreichtWith the arrangement described, a suitable Voltage control fully relieves the gas gap in the phase separations and relieves the stress in the Glimmer-resistant rod insulation laid. In this way, minimal rod spacing in the phase separations and an improvement of the glow behavior achieved during the voltage test

109826/0135109826/0135

BAD ORIGINAL.BATH ORIGINAL.

~ 5 - 115~ 5 - 115

werden. Es ergibt sich auch noch eine gleichbleibende mechanische Festigkeit 'der WickelkopfabStützungen und eine erhöhte Betriebssicherheit. Sehliesslich wird auch eine bessere Kühlung erzielt,da die Gasspalte nicht mit einer halbleitenden Hasse ausgefüllt werden.will. There is also a constant mechanical Strength of the end winding supports and increased operational safety. Finally, better cooling is also achieved, since the gas gap does not have a semiconducting hatred fill out.

109826/013^109826/013 ^

BAD ÖRIGMÄLBAD ÖRIGMÄL

Claims (2)

11 Einrichtung zur Verhinderung von Glimmentladungen zwischen zwei Isolierten Leitern unterschiedlichen Potentials, insbesondere bei rotierenden ilaachinen hoher Nennspannung, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens auf den einander zugekehrten Seiten der Leiter im kritischen Dereich ein leitender Belag vorgesehen ist, aer »ich In der Lolterlsolation befindet, deren Oberfläche allseitig .Kit halbleitenden öllr.iußchutzbelägsn versehen ist. und dass diese Leir.bel'ip;e ale trlsch iiiiteinander verbunden sind und mindestens ihre Ränder noch mit einem zusätzlichen halbleitenden Belag überdeckt sind.11 Device for preventing glow discharges between two insulated conductors of different potential, in particular with rotating ilaachinen high nominal voltage, thereby marked that at least on the facing A conductive surface is provided on the sides of the ladder in the critical area the surface of which on all sides is provided. and that this Leir.bel'ip; e ale trlsch iiiit each other are connected and at least their edges are still covered with an additional semiconducting coating. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitbeläge benachbarter Leiter mittels durch dio Leiterisolation herausgeführte Kontaktstreifen elektrisch miteinander verbunden sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the conductive linings of adjacent conductors by means of dio conductor insulation brought out contact strips are electrically connected to one another. J. Einrichtung n&ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Kontaktstreifen benachbarter Leiter über ein stromleitendes Abstützelement erfolgt, welches zwischen den Leitern angeordnet let.J. device n & ch claim 2, characterized in that the connection of the contact strips of neighboring conductors an electrically conductive support element is carried out, which is arranged between the conductors. AktiengesellschaftCorporation BROWN, BOVERI & CIE. ,BROWN, BOVERI & CIE. , 10987R/013510987R / 0135 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
DE1968A0058036 1967-12-05 1968-01-26 DEVICE TO PREVENT GLIME DISCHARGE BETWEEN TWO INSULATED LADDERS WITH DIFFERENT POTENTIALS IN THE HEAD OF ELECTRIC MACHINES Granted DE1638176B2 (en)

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