Für hohe Spannungen geeignete elektrische Maschinen nasser Bauart
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine der nassen Bauart.Wet type electrical machines suitable for high voltages
The invention relates to an electric machine of the wet type.
Bei solchen mit Flüssigkeit gefüllten Maschinen scheiterte die Anwendung
von Spannungen über 500 Volt lange Zeit daran, daß im Bereich des Überganges von.
den Wicklungsköpfen zu den Nuten hohe elektrische Beanspruchungen durch den an dieser
Stelle ungleichförmigen Feldspannungsverlauf auftraten, was zu schädlichen Einwirkungen
auf die Isolierung der Wickeldrähte in diesem Bereich führte. Es wurde versucht,
homogene Spannungsfelder dadurch zu erreichen, daß die Wickelköpfe mit der gleichen
Masse umgeben wurden, mit welcher die in den Nuten befindlichen Wicklungsdrähte
umgeben sind. Eine ausreichende Wärmeabführung wurde jedoch durch diese Maßnahme
nicht erreicht.The application failed in such machines filled with liquid
of voltages above 500 volts for a long time that in the area of transition from.
the winding overhangs to the grooves are exposed to high electrical stresses due to this
Uneven field voltage curve occurred in place, which led to harmful effects
led to the insulation of the winding wires in this area. It has been tried,
to achieve homogeneous tension fields that the end windings with the same
Ground were surrounded with which the winding wires located in the grooves
are surrounded. A sufficient heat dissipation was however through this measure
not reached.
Inzwischen ist auf dem Gebiete der Unterwassermaschinen eine Bauart
bekanntgeworden, bei welcher die oben angeführten Nachteile dadurch überwunden werden,
daß die Wicklungsdrähte sowohl im Bereich der Wickelköpfe als auch im Bereich der
Nuten von Wasser umgeben sind, derart, daß an der Übergangsstelle von Nuten zum
Wickelkopf keine Unstetigkeit auftritt und bei gleichzeitiger guter Wärmeabführung
über den ganzen Bereich der Wicklungsdrähte eine gleichmäßige Erdung der Isolation
erfolgt. Es wird dies dadurch erreicht, daß die mit einer wasser- und spannungsfesten
Isolierung umgebenen Wicklungsdrähte in geschlitzte Nuten derart eingelegt werden,
daß zwischen. ihnen Raum für den Durchtritt von Wasser verbleibt. Diese Anordnung
wird durch die neuere Entwicklung hochfester Isolierkunststoffe ermöglicht,. da
diese es erlauben, von einem Ausfüllen der zwischen den Wicklungsdrähten befindlichen
Zwischenräume mit einer Vergußmasse abzusehen. Die mit dieser Bauart verbundene
höhere mechanische Beanspruchung der Wicklungsdrähte infolge der zwischen ihnen
liegenden Räume wird dadurch vermieden, daß diese neben einer zur elektrischen Isolierung,
dienenden inneren Schicht mit einer weiteren äußeren Schicht umgeben sind, welche
aus einem Stoff höherer mechanischer Festigkeit, wie z. B. Polyamide, hergestellt
ist.In the meantime there is a type in the field of underwater machines
became known, in which the disadvantages listed above are overcome by
that the winding wires both in the area of the winding heads and in the area of the
Grooves are surrounded by water in such a way that at the transition point of grooves to the
End winding no discontinuity occurs and at the same time good heat dissipation
Uniform grounding of the insulation over the entire area of the winding wires
he follows. This is achieved in that the with a waterproof and voltage-resistant
Insulation surrounded winding wires are inserted into slotted grooves in such a way
that between. they leave room for water to pass through. This arrangement
is made possible by the recent development of high-strength insulating plastics. there
these allow a filling in of those located between the winding wires
Foreseen gaps with a potting compound. The one associated with this type of construction
higher mechanical stress on the winding wires as a result of the between them
lying rooms is avoided by the fact that these are next to an electrical insulation,
serving inner layer are surrounded by another outer layer, which
from a material of higher mechanical strength, such as. B. polyamides
is.
Erfindungsgemäß wird nun eine elektrische Maschine der nassen Bauart
mit einer in geschlitzten Nuten liegenden Wicklung, deren Einzelleiterisolation
für die volle Betriebsspannung bemessen ist und bei der eine leitfähige Füllflüssigkeit
im Nut- und Wickelkopfraum zwischen, den Isolierungen der Einzelleiter hindurchtreten
kann, für unter nichtleitenden Flüssigkeiten arbeitende Hochspannungsmaschinen verwendet.
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß die Verwendung der bekannten
Unterwassermaschinenbauart gleichzeitig zur Lösung des Glimmschutzproblems bei Hochspannungsmaschinen
geeignet ist, und zwar bei solchen Hochspannungsmaschinen, welche unter nichtleitenden
Flüssigkeiten arbeiten. Eine derart nasse Hochspannungsmaschine bringt gegenüber
einer entsprechenden Niederspannungsmaschine wesentliche Vorteile, und zwar die
Vorteile, wie sie allgemein eine Hochspannungsmaschine gegenüber einer normalen
Niederspannungsmaschine besitzt.According to the present invention, there is now an electric machine of the wet type
with a winding lying in slotted grooves, its individual conductor insulation
is dimensioned for the full operating voltage and with a conductive filling liquid
in the slot and winding head space between the insulation of the individual conductors
can be used for high-voltage machines operating under non-conductive liquids.
The invention is based on the knowledge that the use of the known
Underwater machine design at the same time to solve the corona protection problem with high-voltage machines
is suitable, namely in such high-voltage machines, which under non-conductive
Liquids work. Such a wet high-voltage machine brings opposite
a corresponding low-voltage machine significant advantages, namely the
These are the advantages of a high-voltage machine over a normal one in general
Owns low voltage machine.
Bekanntlich sind grundsätzlich die zum Betrieb von Hochspannungsmaschinen
erforderlichen Schaltanlagen wesentlich einfacher als die zum Betrieb von Niederspannungsmaschinen
erforderlichen Anlagen. Sie sind daher billiger in der Anschaffung sowie im Betrieb
und wesentlich weniger störungsanfällig. Die Verwendung von Hochspannungsmaschinen
ermöglicht zweifellos die Erzielung größerer Leistungen bei gleichem oder sogar
geringerem Aufwand als bei mit Niederspannungsmaschinen ausgestatteten Anlagen.
Durch seinen Aufbau erscheint der Hochspannungsmotor geradezu prädestiniert für
die Verwendung als nasser Motor, da er weit weniger abzudichtende Verbindungsstellen
aufweist als der Niederspannungsmotor. Denn: beim Niederspannungsmotor sind nicht
nur die Anschlüsse, sondern auch die vielen Wicklungsverbindungen der Parallelschaltungen
besonders gegen die Motorfüllung abzudichten, wogegen beim Hochspannungsmotor lediglich
der Sternpunkt und die Anschlüsse gegen die, Motorfüllung zu schützen sind.It is generally known that those for the operation of high-voltage machines
The switchgear required is much simpler than that used to operate low-voltage machines
required facilities. They are therefore cheaper to buy and operate
and much less prone to failure. The use of high voltage machines
undoubtedly enables the achievement of greater performances with the same or even
less effort than with systems equipped with low-voltage machines.
Due to its structure, the high-voltage motor appears almost predestined for
use as a wet engine, as there are far fewer joints to be sealed
than the low voltage motor. Because: with the low-voltage motor are not
only the connections, but also the many winding connections of the parallel circuits
especially to seal against the engine filling, whereas with the high-voltage engine only
the star point and the connections are to be protected against the motor filling.
Schließlich schaltet ein nasser Hochspannungsmotor bei gegebenenfalls
auftretenden Fehlern in der Wicklung erheblich sicherer und rascher ab als ein Niederspannungsmotor,
da letzterer Kriechspannungen
haben kann. Endlich ist die Gefahr
der Spannungsverschleppung bei der Hochspannungsmaschine geringer als bei der Niederspannungsmaschine.Finally, a wet high-voltage motor switches on if necessary
faults that occur in the winding are remedied much more safely and quickly than a low-voltage motor,
since the latter has creep stresses
may have. The danger is finally here
The voltage carryover in the high-voltage machine is lower than in the low-voltage machine.
Darüber hinaus bringt der nasse Hochspannungsmotor auch gegenüber
dem trockenen Hochspannungsmotor äußerst stark ins Gewicht fallende Vorteile, die
darin bestehen, daß ein nasser Hochspannungsmotor thermisch außerordentlich stark
belastbar ist und infolgedessen ohne schädlichen Einfluß auf die Maschine ein- und
ausgeschaltet werden kann. Er ist wesentlich sicherer gegen jegliche Art von Schaltüberspannungen
und atmosphärische Überspannungen (Blitz). Ferner weist die Maschine nach der Erfindung
gegenüber Hochspannungsmaschinen trockener Bauart noch den Vorteil auf, daß halboffene
Nuten. verwendet werden können, deren Öffnungen lediglich dem Außendurchmesser eines
isolierten Drahtes angepaßt sein müssen, wodurch ein wesentlich besserer cos j erzielt
wird.In addition, the wet high voltage motor also brings opposite
the dry high-voltage motor extremely significant advantages that
consist in the fact that a wet high-voltage motor is extremely thermally strong
is resilient and, as a result, without any harmful influence on the machine and
can be turned off. It is much safer against any kind of switching overvoltages
and atmospheric surges (lightning). Furthermore, the machine according to the invention
compared to high-voltage machines of the dry design still have the advantage that half-open
Grooves. can be used, the openings of which only the outer diameter of a
insulated wire must be adapted, whereby a significantly better cos j is achieved
will.