[发明专利]用于绝缘系统的材料、绝缘系统、外电晕防护装置和电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于绝缘系统的材料、一种绝缘系统、一种外电晕防护装置和一种电机。

背景技术

电势控制在旋转的机器中、例如在发电机或者高压马达中实现电压(电势差)的最小化，由此能够减少或者完全避免部分放电和/或电晕放电的出现。

在旋转的电机中，绝缘系统的可靠性对其运行安全性负有决定性的责任。绝缘系统具有如下任务：使电导体(导线、线圈、棒)相对于彼此或者相对于定子叠片铁芯或者周围环境持久地绝缘。外电势控制具有如下任务：实现在位于地电势上的定子叠片铁芯和主绝缘部的外侧之间的电接触。由此保证了：在绝缘部和叠片铁芯的边界层的区域中的空腔中不出现部分放电。

在此需要区别：

●用于发电机绕组棒的外电晕防护(AGS)，所述发电机绕组棒根据单棒生产来制造(AGS-E)，

●用于发电机绕组棒的外电晕防护(AGS)，所述发电机绕组棒借助于GVPI工艺来制造(AGS-G)。

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附是牢固的，使得通过铜、铁和绝缘部的不同的膨胀系数在铜、绝缘部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之后(发电机的启动和停止)能够导致边界面裂开。为了防止裂口经受电势差并且防止在那里点燃的部分放电破坏绝缘部，使用外电势控制装置(外电晕防护，outer corona protection,OCP)，所述外电势控制装置在图1中作为双层的、如用于借助于G-VPI处理的机器的电势控制装置那样的外电晕防护装置示出。在通过铜子导体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并且增大薄的铜子导体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子导体40的高压电势连接。

在其之上，才缠绕由细云母玻璃构成的主绝缘部160。此时，第一导电无纺织物带100代替铜子导体形成高压电极。所述第一导电无纺织物带持久地与主绝缘部粘贴。在主绝缘部160上跟随着由根据现有技术的材料构成的内部的外电晕防护缠绕物110(导电的、柔韧的带、特别是Krempel公司的带)、最外部的分隔带190’和外部的外电晕防护缠绕物200。交织在最外部的分隔带190’中的外电晕防护带140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。

在发电机起动和停机时在铜导体组合件和绝缘部之间产生的热机械应力在一定运行时间之后会导致绝缘套管与导体局部脱离，而在所产生的间隙中不会点燃令人担心的部分放电。剥开的区域是无电势的，因为高压电势已被传输到牢固地粘在主绝缘部上的导电无纺织物上。在导体和绝缘部之间的高负荷的内部边界面上的这种IPS设计允许涡轮发电机的数十年长的峰值负荷运行，不会有明显的部分放电老化。

发明内容

因此，本发明的目的是解决在上文中所提到的问题。

所述目的通过能导电的绝缘材料来实现，所述绝缘材料具有疏水性的材料，所述绝缘材料具有纤维，其中所述纤维具有疏水性的、能导电的材料，其中所述绝缘材料具有织物或所述绝缘材料是膜片或非织造网布，其中能导电的材料被混入到所述疏水性的材料中，其中能导电的材料在所述纤维、所述非织造网布、所述膜片或者所述织物结构之间分布，其中所述能导电的材料是石墨；所述目的还通过层状的能导电的绝缘系统来实现，所述绝缘系统具有根据本发明的能导电的绝缘材料；所述目的还通过外电晕防护装置来实现，其具有具有根据本发明的绝缘材料或者根据本发明的绝缘系统；和所述目的通过电机来实现，所述电机具有根据本发明的绝缘材料或者根据本发明的绝缘系统。

在本文中列举了其它有利的措施，所述措施能够任意地彼此组合，以便实现其它的优点。

本发明的特征以编号的形式列举为：

方面1.一种能导电的绝缘材料，

所述绝缘材料具有疏水性的材料，

所述绝缘材料具有纤维，其中所述纤维具有疏水性的、能导电的材料,

其中所述绝缘材料具有织物或所述绝缘材料是膜片或非织造网布，

其中能导电的材料被混入到所述疏水性的材料中，

其中能导电的材料在所述纤维、所述非织造网布、所述膜片或者所述织物结构之间分布，

其中所述能导电的材料是石墨。