專利名稱：將定子線圈通風管絕緣的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及透平發(fā)電機絕緣系統(tǒng)的領域，更詳細講，涉及到用于定子線圈通風管的一種改進的電氣絕緣器，以及絕緣這類管路的一種方法。
透平發(fā)電機通?？啃D裝在定子內的一個磁鐵來產生電力，該定子裝有銅線線圈，當磁鐵旋轉時即在該銅的定子線圈內產生電流，這種定子線圈通常是由許多散置有中空通風管的銅線構成，這些管子中載有氫氣用以冷卻該定子線圈的線芯。這類風管的尺寸基本上為0.27×0.27厘米( 1/2 × 1/2 英寸)，長度6.1到9.1米(20到30英尺)范圍內的管子。(其它的定子線圈應用較小的水冷卻絞線，本發(fā)明中也能應用，但不是現在所能實現的)。
多年來，對定子線圈中通風管與包圍著它們的銅絞線的電氣絕緣，不外乎用兩種方法之一來實現。第一種方法是用于將該通風管纏以絕緣帶，第二種方法是用一個玻璃編織機直接將玻璃絲編織在該管子上，這種方法基本上就是一個電纜編織機的改形。這種手工纏帶和玻璃編織技術通常要用樹脂，然后是通過高溫爐(近似于600～700℃)烘烤過。烘烤過的樹脂通過堵塞在帶子下面或玻璃編織中的任何氣隙而起到絕緣作用，這種氣隙是會造成系統(tǒng)中產生電氣短路。
但是，這種種方法具有嚴重缺陷。纏帶子是很煩重的勞動而且費時間。另一方面，編織玻璃是極昂貴的，因為無論是編織機的投資和維護該編織機都需化費，維護費高是因為玻璃編織工藝中產生大量的玻璃粉末，這種粉末造成機器軸承和其它部分非常大的磨損。同時，玻璃編織比手工纏帶快些，但也同樣費時間。
手工纏帶的另一問題是在應用以后，這些材料的不可撓性和脆性，樹脂的烘烤使絕緣和任何隨后的彎折發(fā)生斷裂。同時，通風管本身是剛性的，與該銅線相反，它們能彎折成適當的形狀，最好是能將通風管在施加絕緣之后弄彎成有助于定子線圈的結構。
因此，就需要有一種方法和設備以便經濟和有效地將定子線圈的通風管電氣地絕緣起來，而且保持以后的可撓性。
因此，本發(fā)明的一個目的便是對定子線圈的通風管提供出能夠方便地且經濟地安裝的絕緣系統(tǒng)。另外和進一步的目的以及優(yōu)點將體現在以下所述中。
本發(fā)明針對一種便于安裝和應用的定子線圈通風管絕緣系統(tǒng)，借此以避免大的勞力投資，且因此而不必需要大的設備和過多的維護。為此，用一種加熱可縮的編織纖維材料做成管狀而合適地套在定子線圈通風管上，該管狀物外面浸過薄層樹脂，然后進行加熱，該編織物的管受熱而收縮形成與通風管緊密貼合，同時，固化該樹脂。在熱處理后的該絕緣通風管保留了可撓性，它足能適應定子線圈而彎成所需的形狀。
由于定子線圈通風管的長度通常為6.1到9.1米(20到30英尺)，先前打算利用絕緣套管一般是不成功的，這是因為幾乎不可能在通風管上滑套那么長的套管，除非該套管撓性很大而且相當大于該通風管圓周才成，但是這層絕緣最后還必須緊貼在管上，在浸漆和固化后，還必須弄彎形成端圈漸伸線形而不開裂。
本發(fā)明則利用了某種纖維材料在開始接受熱處理時即行收縮的優(yōu)點，本發(fā)明需要將這類纖維在其不收縮條件下編織成適當的管形。在材料的選擇上，也考慮到它能被樹脂浸漬以改善其絕緣性質。本發(fā)明合最佳實施例即利用諸如滌綸5c(Dacron5c)類的聚酯纖維材料。各種受熱即能收縮的纖維都可使用，其范圍很廣，這里用聚酯來作為一例以資討論。
所用的管狀物即滑套在定子線圈的各通風管上，該管狀物可制成長度相當于通風管的長度，或可制成連續(xù)長度在裝配在通風管上后再切割多余部分。由于該種纖維的熱縮性質，故該管狀物的內圓周應選得比定子線圈通風管的外圓周大到足夠程度，以便容易地將它套到長達9.1米(30英尺)或以上的定子線圈即風管上。
在將還沒收縮的該物開始套在定子線圈通風管上之后，即可浸以一種合適的樹脂，這種樹脂一般應具有低粘度，並在使該編織物收縮所需要的溫度相匹配的溫度下固化。此后，該管狀物即與所浸的某種樹脂一起接受熱處理。處理一根聚酯材料的管。例果對滌綸(DacronTM)在接近150℃條件下，導致28%的收縮。該管狀物的圓周根據所用的纖維的收縮性質來選擇，以便在熱處理之后，該絕緣層緊敷在定子線圈通風管上。同時，該樹脂通過固化溫度而被敷上，所以對該熱縮步驟不需要新的設備即能完成。通風管結構與應用本發(fā)明無關。以樹脂浸漬該管狀物可以用各種不同的標準方法，但是所用的樹脂量應當使該管狀物在敷上樹脂后保持最低的局部可撓性。這個局部可撓性能允許絕緣后的通風管連續(xù)地彎折成符合定子線圈的形式。
本發(fā)明所提供的方法和制品避免了先有技術的各種缺陷。聚酯材料的可撓性允許該絕緣管甚至在浸漆和固化后彎折，而該絕緣則仍保持緊貼在定子線圈通風管子上。進一步說，本發(fā)明結合了節(jié)省勞力和利用玻璃編織技術的優(yōu)點，同時避免了它們的高投資和高維護費用的缺點。不用機器即能把絕緣物敷到通風管上。
在展望本發(fā)明初步應用于定子線圈通風管的電氣絕緣的同時，還可明顯地看到，本發(fā)明的發(fā)明構思可以應用到其它情況，例如，對有兩個或多個電氣引線欲被連接起來之處，本發(fā)明的技術就容易應用。在一根引線上套裝上熱縮性材料做的套管，在該引線與另一或另外多個引線連接起來之后，將該套管推過連接線處，然后進行如上所述的加熱收縮。該合成后的絕緣將保持其可撓性，並能承受該電力系統(tǒng)所產生的溫度。另一方面，先有技術中的絕緣套管典型地用一種熱塑性材料構成，在相對低的溫度下有被損壞的可能。
因此，提出了應用加熱可收縮的編織絕緣材料構成的一個絕緣系統(tǒng)。本發(fā)明的實施例和應用已如上述。顯然，對工作于本領域的人們，可以做出種種修改，但都脫離不出本發(fā)明的構思。因此，本發(fā)明除了下述權利要求的構思外，不受限制。
權利要求
1.一種將定子線圈通風管絕緣的方法，其特征為編織一種加熱可縮的纖維成為一個管狀物，它的內圓周尺寸大于該通風管的外圓周；將所述管狀物套裝在所述通風管上；以及將所述管狀物加熱，造成它圍繞著所述通風管收縮。
2.如權利要求1所述的方法，其中該管狀物在所述的套裝之后和加熱處理之前，浸漬以加熱固化的絕緣樹脂。
3.如權利要求1所述的方法，其中該管狀物是在加熱處理之后緊貼在該通風管周圍的。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述的加熱可縮的纖維是聚酯。
5.如權利要求2所述的方法，其中所述的絕緣材料在加熱處理后，至少保持局部可撓性。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述的通風管和絕緣材料在加熱處理后被彎成定子線圈所需的合適形式。
7.一個用于定子線圈通風管的絕緣器，其特征為一個加熱可收縮的管狀物是由加熱可縮的纖維做成的，所述管狀物的內圓周大于所述定子線圈通風管的外圓周，所述管狀物在套裝在所述通風管周圍上后，通過加熱收縮能夠緊貼在所述通風管上。
8.如權利要求7所述的絕緣器，其中該加熱可縮材料是聚酯。
9.如權利要求7所述的絕緣器，其中該加熱可縮材料做的管由于加熱收縮而能與所述定子通風管形成緊密貼合。
10.如權利要求7所述的絕緣器，其中的加熱可縮物是用一種加熱固化的絕緣樹脂進行浸漬。
11.如權利要求10所述的絕緣器，其中該絕緣器在加熱收縮后能至少保持局部可撓性。
12.一臺發(fā)電機，它的一個定子線圈具有多個絕緣的通風管，其特征為，至少所述通風管之一被一個絕緣套管所圍繞，該套管由加熱可縮的纖維做成的加熱可縮管狀物構成，所述的套管經過熱處理而收縮到緊貼在該通風管的周圍。
13.如權利要求12的發(fā)電機，其中所述的加熱可縮材料是聚酯。
14.如權利要求12的發(fā)電機，其中所述的加熱可縮物是緊貼在所述定子線圈通風管的周圍。
15.如權利要求12的發(fā)電機，其中的加熱可縮物被浸以加熱固化的絕緣樹脂，該樹脂在加熱收縮過程中固化。
16.如權利要求12的發(fā)電機，其中熱處理的絕緣物至少具有局部可撓性。
17.一個電氣絕緣器，其特征為一個加熱可縮的絕緣材料做的管用樹脂浸漬過，合適地裝在一個打算絕緣的電氣元件周圍，它能在裝好后進行加熱而收縮以至形成緊貼在所述元件的周圍。
全文摘要
一種可撓的熱縮管浸以熱固化樹脂用作定子線圈通風管的絕緣套管。該熱縮套管最好由聚酯纖維編織而成。它滑套在定子通風管全長上，浸以熱固化絕緣樹脂然后進行熱處理，該材料經加熱收縮而使套管緊依定子線圈通風管的形狀緊貼在通風管外圍上。調整該樹脂量而能保持套管的局部可撓性，以便在使用中通風管和該絕緣套一起彎折而不受損。
文檔編號B29C63/42GK1035591SQ89100389
公開日1989年9月13日 申請日期1989年1月24日 優(yōu)先權日1988年1月25日
發(fā)明者倫納德·布賴恩·西蒙斯 申請人:西屋電氣公司