AT237707B - Kunststoff-Folie für elektrische Isolierzwecke - Google Patents

Description

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  Kunststoff-Folie für elektrische Isolierzwecke 
Der Einsatz von Elektroisolierfolien in einem Wechselspannungsisoliersystem mit höheren Spannungen wird meistens dadurch begrenzt, dass beim Überschreiten bestimmter Feldstärken Coronaentladung auftritt und die Kunststoff-Folien dadurch zerstört werden. Die eigentliche elektrische Spannungsfestigkeit des Materials selbst kommt dabei bei weitem nicht zur Geltung. So misst man bei PolyterephthalsäureesterFolie von 0,04 mm Dicke nach ihrer Einbettung in eine organische Flüssigkeit mit hoher Dielektrizitätskonstante, z. B. in Dibutylphthalat, wodurch man Coronaentladung vermeidet, eine Durchschlagsfestigkeit von etwa 300 kV/mm. Dagegen findet man nur etwa 150 kV/mm, wenn die Folie sich in Luft befindet, wobei Coronaentladung einwirkt.

   Der Wert von 150 kV/mm wird bei   Ein-Minuten-Prüfdauer erhalten ;   mit längerer Prüfdauer sinkt der Wert der Durchschlagsfestigkeit noch weiter ab, bis schliesslich der Wert der Coronaeinsatzspannung selbst erreicht wird. Dieses Verhalten von Folien ist bekannt. 



   Isolierfolien können also bei wesentlich höheren Wechselspannungen eingesetzt werden, wenn Coronaentladung verhütet wird. Dies kann beispielsweise durch Imprägnierung mit Flüssigkeiten, durch Imprägnierung mit Gasen und durch sogenannte dielektrische Schichtung erreicht werden. Das zuletzt genannte Prinzip beruht darauf, dass, beispielsweise in einem Plattenkondensator durch Einbau leitender Zwischenschichten in regelmässigen Intervallen ein Ausgleich der elektrischen Feldstärken,   d. h.   eine Homogenisierung des Feldes über den ganzen Isolationsbereich herbeigeführt wird. Solche Isolierschichten müssen jedoch sehr sorgfältig imprägniert werden, was umständlich ist. 



   Es wurde nun gefunden, dass bei Kunststoff-Folien, die für elektrische Isolierzwecke Verwendung finden sollen, eine vorzügliche Verbesserung der Durchschlagsfestigkeit erzielt wird, wenn die Folien Teilchen eines elektrisch leitenden Materials gleichmässig verteilt enthalten, deren Teilchengrösse weder ein Viertel der Foliendicke überschreitet, noch grösser als 0, 015 mm ist und deren Menge insgesamt nicht mehr als 5   Vol. -0/0   der Folie ausmacht. Die Grösse der elektrisch leitenden Teilchen ist erfindungsgemäss wesentlich kleiner als die Dicke der Folie, und die Teilchen sollen in dem Folienkunststoff eingebettet sein.

   Die Menge der zugesetzten Teilchen ist daher erfindungsgemäss auf 5   Vol. -0/0   der Kunststoff-Folienmasse beschränkt, wodurch bei gleichmässiger Verteilung und   erfindungsgemässer   Grösse der Teilchen in jedem Fall gewährleistet ist, dass sich die Teilchen im wesentlichen gegenseitig nicht berühren. 



   Als Material für die elektrisch leitenden, in der Kunststoff-Folienmasse eingebetteten Teilchen kommt beispielsweise Russ in Betracht. Seine Verwendung ist vorteilhaft wegen seiner guten Dispergierbarkeit in geschmolzenen Kunststoffmassen. Mit gutem Erfolg lassen sich ferner Graphit und Aluminium, Zink, Eisen, Kupfer oder andere Metalle in feiner Pulverform verwenden. 



   Die Erfindung erstreckt sich auf alle Kunststoff-Folien, die für die elektrischen Isolationen verwendbar sind, beispielsweise solche aus Polyterephthalsäureglykolester, aus Polyäthylen, aus   Polypropy-   len, aus Polycarbonat, aus Cellulosetriacetat oder Polytetrafluoräthylen und auf nach jeglichem Verfahren hergestellte Folien. 



   Die Kunststoff-Folien gemäss der Erfindung erweisen sich insbesondere als Isoliermaterial für Kondensatoren für Wechselspannungen von grossem Vorteil. Ihre Vorzüge als elektrisches Isoliermaterial wirken sich auch bei anderweitigen Isolationen aus, wie etwa bei Zwischenlagenisolation in Transformatoren und 

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 Spulen, bei Drahtumspinnungen und Kabelisolierungen. 



   Beispiel : Wickelkondensatoren mit einer   Kapazitat   von 0,   2/l   F wurden unter Verwendung einer biaxial gereckten und in der Wärme fixierten Polyterephthalsäureglykolester-Folie von 0,012 mm Dicke hergestellt. Die Folie enthielt 0,3   Vol. -0/0   Russ, dessen maximale   Korngrösse   etwa 0,002 mm betrug. Die Isolierschichten der Kondensatoren waren nicht getränkt. Bei einer Dauerbelastung mit einer Wechselspannung von 50 Hz und 400 V wurden die Kondensatoren nach einer mittleren Belastungszeit von 500 min zerstört. Bei einer Belastung mit einer Wechselspannung von 500 V war die mittlere Lebensdauer der Kondensatoren die Hälfte,   d. h.   250 min. 



   In sonst gleicher Weise, aber mit dem Unterschied hergestellte Kondensatoren, dass die Isolierfolie aus Polyterephthalsäureglykolester keine Teilchen aus leitendem Material enthielt, hatten bei Belastung mit 400 V Wechselspannung gegenüber den erfindungsgemäss hergestellten Kondensatoren nur die halbe mittlere Lebensdauer, nämlich 250 min. Die gleiche mittlere Lebensdauer hatten die erfindungsgemäss hergestellten Kondensatoren, wie oben angegeben. bei einer um 100 V höheren Wechselspannung, nämlich bei 500 V Wechselspannung aufgewiesen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Kunststoff-Folie für elektrische Isolierzwecke. dadurch gekennzeichnet, dass sie Teilchen eines elektrisch leitenden Materials gleichmässig verteilt enthält, deren   Teilchengrösse weder   ein Viertel der Foliendicke überschreitet, noch grösser als 0, 015 mm ist und deren Menge insgesamt nicht mehr als 5   Vol. -0/0   der Folie ausmacht.

Claims (1)

1. 2. Folie nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Polyterephthalsäureglykolester, Poly- äthylen, Polypropylen, Polycarbonat, Cellulosetriacetat oder Polytetrafluoräthylen hergestellt sind.