In dem Buch"Die Isolierung großer elektrischer Maschinen" von Hartmut Meier, Springer-Verlag, Berlin, Göttingen, Hei- delberg, 1963, wird auf Seite 80 zu den Wicklungselementen von Ständerwicklungen großer elektrischer Maschinen ausge- führt, daß Ständerwicklungen großer Maschinen aus einzelnen, weitgehend untereinander gleichen Wicklungselementen aufge- baut sind. Die Wicklungselemente werden dabei zur Verminde- rung von Zusatzverlusten aus einzelnen, gegeneinander iso- lierten und miteinander verflochtenen Teilleitern zusammenge- setzt. Allgemein üblich ist der Röbelstab, bei dem jeder Teilleiter im Nutbereich einmal alle Lagen in der Nuthöhe durchläuft, so daß durch ein Nutenquerfeld in jedem Teillei- ter etwa gleiche Spannungen induziert werden. Auf den Seiten 83 bis 85 wird weiter beschrieben, wie ein elektrischer Lei- ter mit einem als Mikafolium bezeichneten Glimmerband iso- liert wird. Auf die fertige Isolierung wird ein leitfähiger Überzug aufgebracht, der als Außenglimmschutz Nutentladungen in den unvermeidlichen Luftspalten zwischen Isolierungsober- fläche und Nutwand verhindert.

In dem Buch"Herstellung der Wicklungen elektrischer Maschi- nen", herausgegeben von H. Sequenz, Springer Verlag Wien und New York, 1973, ist auf Seite 156 ein Außenglimmschutz für

einen Leiterstab näher beschrieben. Der Außenglimmschutz muß genügend leitfähig sein, um einen sicheren Potentialausgleich über den gesamten Leiterstab in Lange und Umfang zu garantie- ren. Die Leitfähigkeit darf jedoch gewisse Werte nicht über- schreiten, um aus einer Nutenlängsspannung oder aus einem Nu- tenquerfeld resultierende Ströme zu verhindern, die Anstriche zerstören und schließlich auch die Isolierung beeinträchtigen können. Für eine gute Kontaktgabe mit dem geerdeten Blechpa- ket muß beim Einlegen der Stäbe in die Nuten gesorgt werden.

Vielfach werden schon vorher Wicklungen aus faserigen Ban- dern, z. B. Asbestband, Polyesterfliesband oder ähnliches auf- gebracht, die wiederum mit Leitlack eingestrichen werden und eine gewisse Nachgiebigkeit besitzen, um sich den Blechkontu- ren des geschichteten Stators etwas anzupassen. In Kapitel 2.2.3 auf Seite 150 werden vakuumgetränkte Glimmerbandisolie- rungen behandelt. Die Vakuumtränkung mit härtbaren, lösungs- mittelfreien Harzen ermöglicht die Verwendung von Fein-oder Spaltglimmerbändern verschiedenster Art zur Herstellung der Leiterisolierung. Beim Verfahren der Ganztränkung (Seite 153) werden die Leiterstäbe zunächst fertig durch eine Glimmer- bandbewicklung isoliert, mit einem Glimmschutz versehen und dann in Nuten des Blechpakets des Stators eingelegt. An- schließend wird der gesamte Stator, d. h. das Blechpaket und die darin eingelegte elektrische Wicklung, in einem Harz ganzgetränkt. Die elektrischen Leiter der elektrischen Wick- lung werden also mit dem Blechpaket verklebt.

Die WO 97/04515 A1 offenbart ein Wicklungselement für eine elektrische Maschine. Das Wicklungselement besteht aus einem elektrischen Leiter, der von einer Isolierung umgeben ist.

Auf diese Isolierung ist ein Außenglimmschutz aufgebracht.

Der Außenglimmschutz besteht aus einem Band, welches beidsei- tig halbleitend beschichtet ist. Dieses Band wird selbstüber- lappend auf die Isolierung aufgewickelt. Dadurch ergibt sich eine elektrische Kontaktierung zwischen der innenliegenden und der außenliegenden halbleitfähigen Beschichtung. Dies hat zur Folge, daß das Bandinnere im wesentlichen potentialfrei

bleibt und somit keine Glimmentladungen entstehen. Das Ban- dinnere enthält eine Trennschicht, die sich bei einer unter- schiedlichen mechanischen Ausdehnung von Blechpaket und Wick- lungselement als Sollbruchstelle aufspaltet. Dadurch werden thermische Spannungen zwischen Blechpaket und Wicklungsele- ment abgebaut.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines elektrischen Lei- ters, der in einer Nut verklebbar ist und eine einfach her- stellbare Außenglimmschutzanordnung aufweist. Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Turbogenerators mit einer Ständerwicklung, deren Leiter eine einfach Hersteller Außenglimmschutzanordnung aufweisen. Weitere Aufgabe der Er- findung ist die Angabe eines Verfahrens zur Herstellung eines Außenglimmschutzes für einen in einer Nut verklebbaren elek- trischen Leiter, welches einfach und kostengünstig ausführbar ist.

Erfindungsgemäß wird die auf einen elektrischen Leiter ge- richtete Aufgabe gelöst durch einen in einer Nut mit einer Nutwand verklebbaren elektrischen Leiter aus einem Leiterme- tall, mit einer das Leitermetall umgebenden Isolierung und einer über der Isolierung angeordneten Außenglimmschutzanord- nung, wobei die Außenglimmschutzanordnung a) eine Trennschicht aufweist, durch die eine unterschiedli- che thermische Ausdehnung der Nutwand und des Leitermetalls kompensierbar ist, a) eine elektrisch zumindest schwach leitfähige Grundschicht, b) ein die Trennschicht aufweisendes Band mit einer Band- breite und c) ein zweites, zumindest schwach leitfähiges Band aufweist, wobei d) die Grundschicht auf der Isolierung angeordnet ist, und wobei e) das erste Band und das zweite Band aufeinanderliegend auf der Grundschicht aufgewickelt sind.

Der Leiter wird z. B. in der Nut, z. B. eines Blechpaketes ei- ner elektrischen Maschine, durch ein Harz getränkt und über die Aushärtung des Harzes zusammen mit der Isolierung und der Außenglimmschutzanordnung als Klebstoffmatrix mit der Nut verklebt. In diesem Fall sind der Leiter und die Nutwand mit- einander verklebt. Leiter und Nutwand weisen im allgemeinen einen unterschiedlichen mechanischen Ausdehnungskoeffizienten auf. Dadurch kommt es bei einer Erwärmung oder Abkühlung der ganzen Anordnung zum Aufbau thermischer Spannungen zwischen Leiter und Nutwand. Diese mechanischen Spannungen können un- kontrollierbar an unterschiedlichen Positionen zu Rissen füh- ren, insbesondere in der ausgehärteten Klebstoffmatrix. Über solchen Rissen kann es zu Glimmentladungen kommen, die zu ei- ner weiteren Beschädigung und letztlich sogar zu einem Versa- gen der Isolierung führen können. Die Trennschicht dient zu einer Konzentration der durch thermische Spannungen auftre- tenden Risse in einem kontrollierten Bereich. Außerhalb die- ses Bereiches treten dadurch praktisch keine Risse auf, da die mechanischen Spannungen über die Trennschicht abgebaut werden. Glimmentladungen über den Rissen in der Trennschicht werden dadurch vermieden, daß die Trennschicht zwischen zwei potentialgleichen Bereichen eingeschlossen wird. Der erste Bereich ist dabei durch die Grundschicht gebildet und der zweite Bereich wird durch das zweite, zumindest schwach leit- fähige Band und die Nutwand gebildet. Das zweite Band steht in elektrischem Kontakt mit der Nutwand. Das zweite Band wird zusammen mit dem ersten Band überlappend auf die Grundschicht aufgewickelt. Damit ist das zweite Band auch mit der Grund- schicht in elektrischem Kontakt. Die beiden Bereiche sind da- durch potentialgleich. Dadurch ist die Trennschicht zwischen zwei potentialgleichen Bereichen angeordnet und somit keinen Potentialspitzen ausgesetzt, die zu Glimmentladungen führen könnten.

Diese Anordnung ergibt nicht nur einen wirksamen Außenglimm- schutz, sie ist vor allem in sehr einfacher und kostengünsti- ger Weise herstellbar. Insbesondere ergibt sich auch die Mög-

lichkeit einer maschinellen Herstellung, da in einem einzigen Arbeitsgang das erste und das zweite Band gemeinsam durch ei- nen Wickelautomaten aufgewickelt werden können.

Die Grundschicht ist vorzugsweise ebenfalls als ein Band aus- geführt.

Bevorzugtermaßen weist das zweite Band die gleiche Bandbreite wie das erste Band auf und ist um die halbe Bandbreite gegen- über dem ersten Band versetzt. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Bewicklung des Leiters mit dem ersten und zwei- ten Band. Bevorzugt sind das erste und das zweite Band je- weils anstoßend aufgewickelt, so daß keine Lücken entstehen.

Das aus dem ersten und zweiten Band gebildete Doppelband ist somit halbüberlappend aufgewickelt, was zu einer gleichmäßi- gen Dicke des Außenglimmschutzes führt.

Bevorzugtermaßen weist das erste Band Spaltglimmer auf. Z. B. ist auf ein Trägermaterial, etwa Papier, Spaltglimmer aufge- bracht. Durch den Spaltglimmer ergibt sich. eine sehr einfache Realisierung der Trennschicht. Die Spaltglimmerplättchen rut- schen unter einer mechanischen Spannung aufeinander ab. Damit kann sich der elektrische Leiter gegenüber der Nutwand trotz der Verklebung verschieben. Durch die Trennschicht wird eine Sollbruchstelle erzeugt, die bei einer unterschiedlichen me- chanischen Ausdehnung des Leiters und der Nutwand aufspaltet.

Dadurch werden die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungen kompensiert und es kommt nicht zu einem Aufbau nenneswerter mechanischer Spannungen.

Vorzugsweise ist das erste Band als eine dehnbare Schicht ausgebildet. In diesem Fall ist die Trennschicht also keine Sollbruchstelle, sondern ermöglicht eine Verschiebung des elektrischen Leiters gegenüber der Nutwand bei einer unter- schiedlichen mechanischen Ausdehnung durch eine Flexibilität.

Vorzugsweise ist das erste Band dabei ein elastisches Band, insbesondere ein Silikonkautschukband.

Weiter bevorzugt weist das erste Band eine Vielzahl von durchgehenden Öffnungen auf. Dadurch wird sichergestellt, daß der Klebstoff, z. B. ein Kunstharz, mit dem die Isolierung des elektrischen Leiters imprägniert wird und der der ganzheitli- chen Verklebung des elektrischen Leiters mit der Nutwand bzw. der Nut dient, das erste Band durchdringen und zur Isolierung vordringen kann.

Die auf einen elektrischen Leiter gerichtete Aufgabe wird er- findungsgemäß ebenfalls gelöst durch einen in einer Nut mit einer Nutwand verklebbaren elektrischen Leiter aus einem Lei- termetall mit einer Isolierung, die von einer dehnbaren Trennschicht umgeben ist, durch welche eine unterschiedliche thermische Ausdehnung der Nutwand kompensierbar ist.

Durch die dehnbare Trennschicht wird in besonders einfacher Weise erreicht, daß thermische Spannungen zwischen dem elek- trischen Leiter und der Nutwand bei einer unterschiedlichen mechanischen Ausdehnung des elektrischen Leiters gegenüber der Nutwand abgebaut werden. Dies geschieht durch eine Ver- formung der dehnbaren Trennschicht.

Bevorzugt ist die Trennschicht nicht verklebend und tempera- turstabil, vorzugsweise ein Silikonkautschukband. Weiter be- vorzugt weist die Trennschicht eine Vielzahl von durchgehen- den Öffnungen auf. Bevorzugtermaßen ist der elektrische Lei- ter für eine Ständerwicklung eines Turbogenerators ausgelegt.

Die auf einen Turbogenerator gerichtete Aufgabe wird erfin- dungsgemäß gelöst durch einen Turbogenerator mit einer Stän- derwicklung aus elektrischen Leitern, die gemäß den obigen Ausführungen ausgebildet sind.

Erfindungsgemäß wird die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Außemglimm- schutzes fur einen in einer Nut mit einer Nutwand verklebba-

ren elektrischen, von einer Isolierung umgebenen Leiter, bei dem a) auf die Isolierung eine zumindest schwach leitfähige Grundschicht aufgebracht wird ; b) auf die Grundschicht gemeinsam ein erstes Band und ein zweites, zumindest schwach leitfähiges Band gegenüber dem ersten Band versetzt auf die Grundschicht aufgewickelt werden, wobei c) durch das erste Band eine Trennschicht bereitgestellt wird-, durch die eine thermische Ausdehnung zwischen der Nutwand und dem Leiter kompensierbar ist.

Die Vorteile dieses Verfahrens ergeben sich entsprechend den obigen Ausführungen zu den Vorteilen des elektrischen Lei- ters.

Bevorzugt wird die Trennschicht als ein Spaltglimmerband aus- geführt.

Bevorzugtermaßen wird die Trennschicht dehnbar, insbesondere als Silikonkautschukband, ausgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeich- nung näher erläutert. Es zeigen teilweise schematisch und nicht maßstäblich : FIG 1 einen in einer Nut angeordneten elektrischen Lei- ter, FIG 2 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Leiter, und FIG 3 einen Turbogenerator.

Gleiche Bezugszeichen haben in den verschiedenen Figuren die gleiche Be'eutung.

Figur 1 zeigt einen elektrischen Leiter 1 in perspektivischer Darstellung. Der elektrische Leiter 1 weist ein Leitermetall 3 auf. Das Leitermetall 3 ist hier strukturlos dargestellt, ist aber in der Regel aus einer Vielzahl von Teilleitern und u. U. Kühlkanälen für Kühlfluid aufgebaut. Das Leitermetall 3 ist. von einer Isolierung 5 umgeben. Auf die Isolierung 5 ist eine halbleitende Grundschicht 7 aufgebracht. Die Grund- schicht 7 kann z. B. ein auf die Isolierung 5 aufgewickeltes Band sein. Auf die Grundschicht 7 ist ein als Trennschicht 10 ausgeführtes erstes Band 11 gemeinsam mit einem zweiten Band 9 überlappend aufgewickelt. Das zweite Band 9 ist halbleitend ausgeführt. Die Grundschicht 7, das zweite Band 9 und das er- ste Band 11 bilden zusammen eine Außenglimmschutzanordnung 6.

Der elektrische Leiter 1 ist in einer Nut 13 an einer Nutwand 15 angeordnet. Mittels des zweiten Bandes 9 wird über die Lange des elektrischen Leiters 1 eine Potentialvergleichmäßi- gung erreicht, so daß Glimmentladungen zwischen der Nutwand 15 und dem elektrischen Leiter 1 verhindert werden.

Der elektrische Leiter 1 wird in der Nut 13 mit einem Kunst- harz getränkt und mit der Nut 13 verklebt. Bei einer Erwär- mung oder bei einer Abkühlung der gesamten Anordnung aus Lei- ter 1 und Nut 13 kommt es zu einer unterschiedlichen mechani- schen Ausdehnung zwischen dem elektrischen Leiter 1 und der Nutwand 15. Da der elektrische Leiter 1 mit der Nutwand 15 verklebt ist, führt dies zu mechanischen Spannungen. Diese mechanischen Spannungen können Risse hervorrufen, über denen es zu einer Glimmentladung kommen kann. Zur Reduzierung und/oder _ur Kontrolle dieser Rißbildung ist die Trennschicht 10 vorgesehen.

Die Trennschicht 10 kann z. B. als Spaltglimmerband ausgeführt sein. In einem solchen Spaltglimmerband rutschen Spaltglim- merblättchan bei Ausübung einer mechanischen Spannung aufein- ander ab. Dies führt zur Ausbildung einer Sollbruchstelle, innerhalb ierer sich durch thermische Spannungen verursachte Risse konzentrieren. Das schwach leitfähige zweite Band 9 und

die schwach leitfähige Grundschicht 7 umgeben die Trenn- schicht 10. Dadurch befindet sich die Trennschicht 10 und da- mit die hervorgerufenen Risse in einem potentialfreien Ge- biet. Die Potentialfreiheit wird dadurch erreicht, daß das schwach leitende zweite Band 9 über das halb überlappende Aufwickeln zusammen mit dem ersten Band 11, welches die Trennschicht 10 bildet, sowohl mit der Grundschicht 7 in Kon- takt ist, als auch außen über der Trennschicht 10 liegt. So- mit ist die Grundschicht 7 in elektrischem Kontakt mit dem zweiten Band 9, welches wiederum in elektrischem Kontakt mit der Nutwand 15 steht. Die Grundschicht 7 und das zweite Band 9 bzw. die Nutwand 15 weisen somit das gleiche elektrische Potential auf. Damit liegt die Trennschicht 10 in einem po- tentialfreien Gebiet.

Die Trennschicht 10 kann auch durch eine Ausbildung des zwei- ten Bandes 11 als ein Silikonkautschukband gebildet sein. Ein solches Silikonkautschukband ist dehnbar. Es nimmt kompensie- rend durch eine Verformung unterschiedliche thermische Aus- dehnung des elektrischen Leiters 1 und der Nut 15 auf.

Die Außenglimmschutzanordnung 6 ist durch den Aufbau aus der Grundschicht 7 und den zwei gemeinsam aufgewickelten Bändern 9,11 besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Zudem ergibt sich die Möglichkeit einer maschinellen Herstellung der Außenglimmschutzanordnung 6. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch einen elektrischen Lei- ter 1 dargestellt. Wie in Figur 1 ist der elektrische Leiter 1 aus einem Leitermetall 3 aufgebaut, welches von einer Iso- lierung 5 umgeben ist. Auf die Isolierung 5 ist die schwach leitende Grundschicht 7 aufgebracht. Auf die schwach leitende Grundschicht 7 sind das zweite Band 9 und das erste Band 11 gemeinsam aufgewickelt. Das zweite Band 9 und das erste Band 11 weisen jeweils eine Bandbreite B auf. Das zweite Band 9 ist gegenüber dem ersten Band 11 um eine halbe Bandbreite B/2 versetzt. Das aus dem zweiten Band 9 und dem ersten Band 11

gebildete Doppelband ist halbüberlappend auf die Grundschicht 7 aufgewickelt, d. h. sowohl das erste Band 11 als auch das zweite Band 9 sind jeweils anstoßend aufgewickelt und es er- geben sich keine Zwischenräume. Das zweite Band 9 ist schwach leitfähig und gewährleistet einen elektrischen Kontakt der Außenglimmschutzanordnung 6 mit einer hier nicht näher darge- stellten Nutwand 15. Die Trennschicht 10 ist über das erste Band 11, z. B. durch eine Ausführung als Silikonkautschukband, wie oben naher erlautert, realisiert.

Figur 3 zeigt einen Turbogenerator 21. Der Turbogenerator 21 weist einen entlang einer Achse 24 gerichteten Rotor 23 auf.

Der Rotor 23 umfaßt eine Welle 25, auf die eine Rotorwicklung 27 aufgebracht ist. Der Rotor 23 wird konzentrisch von einem Stator 29 umgeben. Der Stator 29 umfaßt ein Blechpaket 31, in dessen innere Oberfläche parallel zur Achse 24 Nuten 13 ein- gebracht sind. In die Nuten 13 sind elektrische Leiter 1 ein- gelegt, von denen beispielhaft nur einer gezeigt ist. Die elektrischen Leiter 1 bilden eine Statorwicklung 28. Die elektrischen Leiter 1 sind gemäß den Ausführungen zu Figuren 1 und 2 jeweils mit einem Außenglimmschutz 6 umfassend ein schwach leitfähiges zweites Band 9 und ein eine Trennschicht 10 bildendes erstes Band 11 versehen. Der gesamte Stator 29 ist in einem Harz ganzgetränkt. Durch diese Ganztränkung er- gibt sich eine Imprägnierung der Isolierung 5 der elektri- schen Leiter 1 und eine vibrationsfeste Verklebung der Leiter 1 mit dem Blechpaket 31. Der Stator 29 ist gemeinsam mit dem Rotor 23 in einem Gehäuse 35 angeordnet.