[发明专利]双层的高压绝缘系统和电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压绝缘系统和一种电机。

背景技术

高压绝缘系统尤其用于旋转电机的外电势控制。

在旋转电机中、如马达或发电机中，绝缘系统的可靠性决定性地对于其运行安全负责。绝缘系统具有下述目的：将电导体(导线、线圈、棒)持久地相对于彼此且相对于定子叠片铁芯或者环境绝缘。外电势控制具有下述目的：实现位于接地电势上的定子叠片铁芯和主绝缘装置的外侧之间的电接触。由此确保：在绝缘装置和叠片铁芯的边界层的区域中的空腔中不出现部分放电。

在此能够区分：

·用于根据单棒生产来制造(AGS-E)的发电机绕组棒的外电晕防护(AGS)，

·用于借助于GVPI工艺来制造(AGS-G)的发电机绕组棒的外电晕防护(AGS)。

在定子绕组被完全浸渍的情况下(整体真空压力浸渍，Global Vacuum Pressure Impregnation GVPI)，整个叠片铁芯与完整装入的绕组一起浸渍并且硬化。由此，绕组在叠片铁芯的槽中的粘贴是牢固的，使得由于铜、铁和绝缘装置的不同的膨胀系数在铜、绝缘装置和铁之间产生高的热机械应力，所述热机械应力在一定数量的热循环(发电机的启动和停止)之后引起边界面的裂开。为了防止裂口位于电场中并且在那点燃的部分放电破坏绝缘装置，使用内电势控制装置(IPS)，所述内电势控制装置在图1中结合双层的外电晕防护装置(AGS)示出。

IPS：

在通过铜导体部件40构成的引导电流的罗贝尔线棒之上施加由细云母带构成的绝缘的基础缠绕物70，所述基础缠绕物平滑和增大薄的铜导体部件40的棱边半径。在其之上缠绕含石墨的第一导电无纺织物带100，所述第一导电无纺织物带经由接触条带130在仅一个部位上与铜导体部件40的高压电势连接。

AGS：

只有在其上才缠绕由细云母玻璃制成的主绝缘装置160。此时，用第一导电无纺织物带100而非铜导体部件形成高压电极。第一导电无纺织物带持久地与主绝缘装置粘贴。内部的外电晕防护缠绕物110、最外的分隔带190和外部的外电晕防护缠绕物200紧随主绝缘装置160。交织在最外的分隔带190中的外电晕防护带连接内部的外电晕防护缠绕物110和外部的外电晕防护缠绕物200。

在发电机起动和停止时在铜导体组合件和绝缘装置之间产生的热机械应力在一定的运行时间之后会导致绝缘套与导体局部地脱开，而在所形成的间隙中不会点燃所担忧的部分放电。脱层区域是无电势的，因为高压电势已经传输到牢固结合在主绝缘装置上的导电无纺织物上。在导体和绝缘装置之间的高负荷的内部边界面的这种IPS设计允许涡轮发电机的数十年长的尖峰负荷运行，而不会有显著的部分放电老化。

根据单棒生产的技术实现的发电机绕组棒应用导电带或漆形式的外电晕防护装置。在该技术中，将金属形式的浸渍的绝缘装置硬化，以便实现绝缘装置的期望的几何形状。在此，导电漆在硬化之后应用并且导电带在硬化之前应用。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题。

所述目的通过一种高压绝缘系统和一种电机来实现，所述高压绝缘系统在至少一个绝缘层中由仅两个层构成，其中两个所述层分别具有上部区域，所述上部区域具有与所述层的下部区域不同的物理特性，一个所述层的上部区域和另一所述层的下部区域亲水地构成并且一个所述层的下部区域和另一所述层的上部区域疏水地构成，所述电机具有所述高压绝缘系 统。

在实施方式中列出其他有利的措施，所述措施能够彼此任意地组合，以便实现另外的优点。

附图说明

附图示出：

图1示出根据现有技术的发电机绕组棒的外电势控制装置，

图2、3示出根据本发明的绝缘系统，

图4示出发电机。

附图和描述仅为本发明的实施例。

具体实施方式

图2示出绝缘装置50的、尤其是针对层190、200的示例的布置。在该实施例中，围绕金属棒4存在绝缘层19，以便使该金属棒相对于叠片铁芯16绝缘。绝缘层19优选具有两个层7、10。层7、10优选以带形来缠绕并且共同形成绝缘层19。层7、10优选具有织物，所述织物又优选具有纤维。

在层7、10之间存在接触面13。优选地，层7、10通过缠绕的带、优选由织物构成的带形成。