<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
keMa,ti$ra,,stifiéa durpie
L'invention concerne une matière stratifiée durcie qui 'est constituée de bandes absorbantes,par exemple en papier, d'un
EMI1.2
diélectrique liquide, par exemple de l'huile m.né.ractd ûna résine synthétique contenue dans ces bandes. 'La résine synttébique est liée de façon si profonde avec le diélectrique liquide et les ban- des absorbantes que la combinaison précitée forme un corps solide.
La résine synthétique contenue dans ce corps apparient au type des résines synthétiques durcissables sans séparation de constituants volatils, comme par exemple les résines époxydes et les résines
<Desc/Clms Page number 2>
polyesters non saturées dissoutes dans des substances monomères polymérisables, comme par exemple et de préférence du styrol mo- nomère.
L'invention concerne en outre un procédé pour la fabrica- tion de la matière stratifiée précitée : la bande absorbante est imprégnée avec un diélectrique liquide. Les différentes couches sont collées les unes aux autres avec la matière première d'une résine synthétique du type défini ci-dessus par durcissement de celle-ci. L'addtion de la matière première de la résine synthé- tique peut avoir lieu ou immédiatement après l'imprégnation des bandes ou au préalable au liquide d'imprégnation ou par mélange à celui-ci sous forme d'émulsion.
Dans ce procédé, la résine est supposée contenir en quan- tité suffisante ce que l'on appelle le durcisseur..Mais suivant une variante de ce procédé, variante faisant également partie de l'invention, le durcisseur de la résine peut .être ajouté, au moins , partiellement, au diélectrique liquide.
. Les bandes absorbantes peuvent être des papiers minéraux et organiques, en particulier si le produit doit présenter une haute résistance électrique au claquage. En outre, ce peut être des tissus, comme par exemple des tissus.de coton, des tissus et des papiers de fibres de verre, des tissus de nylon, destissus de téflon; etc...,' en particulier si le produit doit présenter une haute résistance mécanique.
Comme phases liquides sont appropriées entre autres des huiles minérales, en particulier aussi de l'huile de transforma- teur, du pétrole, et, en outre, pour réduire l'inflammabilité, du diphénylchloré liquide et celui-ci en mélange avec du trichloro- benzol, et en outre du fluorocarbone dont il y a plusieurs va- riétés. On peut utiliser aussi des mélanges, comme par exemple du diphénylchloré et de l'huile minérale.
Un mélange d'hexachlo- robutadiène avec de l'huile minéral contenant de préférence de
<Desc/Clms Page number 3>
30 à 40% en poids du premier produit convient également. En dehors des exemples indiqués, il est aisé au spécialiste exercé de trouver d'autres liquides isolants, résines et bandes absor- bantes appropriées, ce qui peut être fait,au moyen du simple essai suivant : un morceau de la bande absorbante est trempé dans le liquide à essayer. Ensuite, la bande est retirée et trempée da.ns la matière première de la résine qui est mélangée avec des agents durcisseurs convenables. Deux échantillons préparés de cette manière sont posés l'un sur l'autre, légèrement pressés en- semble et durcis, le cas échéant par augmentation de la. température.
Dans la, préparation,de la matière stratifiée durcie con- forme à l'invention, la 7 bande absorbante est impréggnée avec la phase liquide ét les différentes couches sont collées les unes sur les autres avec la matière premièred'une résine durcissable sans formation de bulles par une polyréaction comme par exemple une polymérisation ou une polyaddition, qui produit le durcisse- ment.
Ces deux phénomène peuvent avoir lieu successivement. Ils peuvent aussi avoir lieu simultanément, dans lequel.cas le liquide diélectrique et la matière première de la résine sont utilisés à l'état d'émulsion. Il est évident que la bande poreuse est impré- gnée sous un état bien sec, de préférence sous vide, s'il est pris en considération une très haute résistance à la décharge électri- que.
Le durcissement peut avantageusement âtre exécuté après les stratifications successives, comme il ne peut être libéré au- cun constituant volatil par le durcissement. Mais il est aussi possible de produire le durcissement partiellement avant et pen- dant la stratification.
Dans le cas où la phase liquide donnerait lieu par chauf- fage à la formation de bulles de gaz, par exemple par suite d'éva- poration, on travaillerait avantageusement avec une résine durcis-
<Desc/Clms Page number 4>
sable à froid.
Le procédé convient aussi pour l'insertion de petites feuilles à haute résistance au claquage, comme par exemple des éclats de mica qui sont déposés'sur la bande poreuse. Ce procédé est entre autres remarquable pour la fabrication de l'isolation de bobines de génératrices et de moteurs haute tension, car il en résulte une isolation tout à fait exempte de buller, dure et aussi souple et riche en mica.
Le procédé est approprié en outre pour la fabrication de tubes et de cylindres crarsx stratifiés de section transversale de différents profils,etc...,si les bandes sont enroulées sur des mandrins de section correspondante et retirées de ces mandrins après durcissement partiel ou complet. En opposition à des procé- dés analogues connus, on peut utiliser pour les mandrins des ma- tières de durcissement de moindre dureté, solidité et résistance à la chaleur parce que l'on peut travailler avec une pression me- surée à une basse température de durcissement.
Il est toutefois très important que le fait que les bandes poreuses puissent être enroulée et appliquées par.un moyen méca- nique ou à la main directement sur le corps à isoler, comme par exemple des enroulements de tranformateur, des noyaux de fer, des conducteurs de jonotion à des transformateurs et appareils, des connexions pour rails, des câbles, des armatures pour extrémités et jonction@ de câbles, des boulons pour traversée, des enroule- ments pour condensateurs, des enroulements de génératrices et de moteurs, des parties sous tension d'appareils de commutation, de sorte que l'on peut utiliser aussi des pièces d'insertion de forme appropriée; à chaque cas particulier.
Par exemple.les bobines. seront enroulées mécaniquement tandis que leur connexion exige en général un travail d'enroulement et de pose è. la main. Cette possibilité résulte aussi de la circonstance que ni une tempéra- ture de travail élevée ni une forte pression ne sont nécessaires
<Desc/Clms Page number 5>
sur les bandes imprégnées, et que le durcissement ne doit pas être exécuté de façon-continue comme dans les papiers durcis connus jusqu'ici, mais peut être entrepris à la fin du travail de pose. i bi la matière premère de la..résine n'est pas ajoutée au début mais seulement après une certaine épaisseur de couches, alors il en résulte un diélectrique combiné qui est constitué à l'intérieur d'une matière imprégnée de liquide entouré tout autour d'une enveloppe de matière stratifiée durcie.
L'enveloppe agit seulement comme récipient et, pour une épaisseur convenable,en même temps comme diélectrique partiel. Dans de nombreux cas il est désirable que l'enveloppe soit électriquement conductrice ou ' pour d'autres raisons de nature métallique. Il est alors seulement nécessaire que la bande'absorbante soit constituée de matière conductrice, comme par exemple un tissu*'de fil fin, un papier gra- phité, un papier métallisé. 1 Il est pratique.:
dans de nombreux cas,, ' d'appliquer un enveloppement ' isolant qui' empêche la diffusion; progressive hors du corps solide du diélectrique liquide, par exemple une enveloppe en résina .coulée, une' enveloppe en porce- laine ou un tissu enroulé et imprégné à durcissement.
La matière première de la résine renfemme ce que l'on appelle des durcisseurs, en plus ou moins grande quantité suivant le type du durcisseur, la température de durcissement et le temps de duroissement'désirés.
Sous certaines conditions, le durcisseur peut, dans le procédé tel qu'il a été exposé précédemment, produire au bout de peu de temps une diminution de la viscosité de la matière première, Le cas échéant le dépôt de résine souffre de ce fait dans son uniformité, car à faible viscosité le dépôt .est plus épais que sous haute viscosité. En outre, la matière finalement trop épais- sie doit être éliminée de temps en temps du récrient d'approvi- se sionnement, ce qui/fait avec quelque peine, conduit à une con- sommation croissante et cause l'inconvénient que le reste du
<Desc/Clms Page number 6>
solvant est inutilisé.
En fait,par refroidissement de la matière, il peut être produit une durée prolongée de la viscosité désirée, ceci cependant et seulement dans une mesure limitée.
Suivant une variante mentionnée au début de ce mémoire, la matière première de la résine=est utilisable aussi sans dur- cisseur ou avec une quantité de durcisseur très fortement réduite.
Pour cela. le durcisseur est ajouté au composant liquide (par exem- ple, à l'huile minérale). En fait et en général.ce mélange ne se fait pas facilement, mais on réussit la fine répartition exigée dans le volume entier du composant liquide par émulsion.
Des essais ont montré que des bandes poreuses, par exemple en papier, qui sont imprégnées avec cette émulsion et auxquelles est ajoutée ensuite la matière première de la résine exempte de ou pauvre en durcisseur, reçoivent le même durcissement que si le durcisseur était ajouté directement-à la matière première de la résine. De cette façon sont complètement évités les inconvénients ci-dessus. On réussit ainsi à préparer par exemple du papier durci qui présente un facteur de perte diélectrique inférieur à 0,5% et ceci par une imprégnation complète du papier. Comme la conductibi- lité thermique à cause de la parfaite imprégnation est plus grande que celle des papiers durcis jusqu'ici, et que le facteur de perte est plus petit, cette matière conforme à l'invention peut être utilisée pour des tensions de 400 KV et plus.
Il n'y a aucune modification essentielle de cette partie de l'invention si le durcisseur est ajouté seulement partiellement au diélectrique liquide et partiellement à la matière première de la résine.
Revendications.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
keMa, ti $ ra ,, stified durpie
The invention relates to a cured laminate material which consists of absorbent strips, for example paper, of a
EMI1.2
liquid dielectric, for example m.né.ractd ûna synthetic resin oil contained in these bands. The syntebic resin is bound so deeply with the liquid dielectric and the absorbent bands that the above combination forms a solid body.
The synthetic resin contained in this body belongs to the type of synthetic resins curable without separation of volatile constituents, such as for example epoxy resins and resins.
<Desc / Clms Page number 2>
unsaturated polyesters dissolved in polymerizable monomeric substances, such as for example and preferably monomeric styrol.
The invention further relates to a process for the manufacture of the above laminate material: the absorbent strip is impregnated with a liquid dielectric. The different layers are bonded to each other with the raw material of a synthetic resin of the type defined above by curing thereof. The addition of the raw material of the synthetic resin can take place either immediately after the impregnation of the bands or beforehand with the impregnation liquid or by mixing therewith in the form of an emulsion.
In this process, the resin is supposed to contain in sufficient quantity what is called the hardener. But according to a variant of this process, which variant also forms part of the invention, the hardener of the resin can be added. , at least partially, with a liquid dielectric.
. The absorbent tapes can be mineral and organic papers, in particular if the product must have a high electrical resistance to breakdown. Further, it can be fabrics, such as for example cotton fabrics, fiberglass fabrics and papers, nylon fabrics, Teflon fabrics; etc ..., 'in particular if the product must have a high mechanical resistance.
Suitable liquid phases are, inter alia, mineral oils, in particular also transformer oil, petroleum, and, in addition, to reduce flammability, liquid diphenylchloride and this mixed with trichloro. benzol, and in addition fluorocarbon of which there are several varieties. It is also possible to use mixtures, such as, for example, diphenylchlorine and mineral oil.
A mixture of hexachlorobutadiene with mineral oil preferably containing
<Desc / Clms Page number 3>
30 to 40% by weight of the first product is also suitable. Apart from the examples given, it is easy for the skilled person to find other suitable insulating liquids, resins and absorbent tapes, which can be done by means of the following simple test: A piece of the absorbent tape is dipped in the liquid to try. Then the strip is removed and quenched into the resin raw material which is mixed with suitable hardening agents. Two samples prepared in this way are laid on top of each other, lightly pressed together and hardened, if necessary by increasing the. temperature.
In the preparation of the cured laminate material according to the invention, the absorbent strip is impregnated with the liquid phase and the different layers are glued to each other with the raw material of a hardenable resin without formation of bubbles by a polyreaction such as polymerization or polyaddition, which produces hardening.
These two phenomena can take place successively. They can also take place simultaneously, in which case the dielectric liquid and the resin raw material are used in an emulsion state. It is evident that the porous web is impregnated in a very dry state, preferably under vacuum, if a very high resistance to electric discharge is taken into account.
The curing can advantageously be carried out after the successive laminations, as no volatile components can be released by the curing. But it is also possible to produce the hardening partially before and during the lamination.
Should the liquid phase give rise to the formation of gas bubbles by heating, for example as a result of evaporation, it would be advantageous to work with a hardened resin.
<Desc / Clms Page number 4>
cold sand.
The method is also suitable for inserting small sheets with high resistance to breakdown, such as for example mica chips which are deposited on the porous strip. This process is among other things remarkable for the manufacture of the insulation of coils of generators and high voltage motors, because it results from it an insulation completely free of bubbling, hard and also flexible and rich in mica.
The process is further suitable for the manufacture of cross-sectional laminated crarsx tubes and cylinders of different profiles, etc., if the strips are wound on cores of corresponding section and withdrawn from these cores after partial or complete hardening. In contrast to similar known processes, hardening materials of lower hardness, strength and heat resistance can be used for the mandrels because they can be worked with a measured pressure at a low temperature of. hardening.
It is however very important that the fact that the porous tapes can be wound up and applied by mechanical means or by hand directly on the body to be insulated, such as for example transformer windings, iron cores, conductors. for joining to transformers and devices, connections for rails, cables, reinforcements for ends and junction @ of cables, bolts for bushings, windings for capacitors, windings for generators and motors, live parts switching devices, so that appropriately shaped inserts can also be used; in each particular case.
For example, the coils. will be wound mechanically while their connection usually requires winding and laying work è. the hand. This possibility also results from the circumstance that neither a high working temperature nor a high pressure is necessary.
<Desc / Clms Page number 5>
on the impregnated bands, and that the hardening should not be carried out continuously as in the hardened papers known hitherto, but can be undertaken at the end of the laying work. i bi the raw material of the resin is not added at the start but only after a certain thickness of layers, then a combined dielectric results which is made inside of a material impregnated with liquid surrounded all around an envelope of hardened laminate material.
The envelope acts only as a container and, for a suitable thickness, at the same time as a partial dielectric. In many cases it is desirable that the casing be electrically conductive or for other reasons of a metallic nature. It is then only necessary that the absorbent strip be made of conductive material, such as, for example, fine yarn fabric, graph paper, metallized paper. 1 It is practical:
in many cases, 'applying an' insulating 'wrap that prevents diffusion; gradually out of the solid body of the liquid dielectric, for example a cast resin shell, a porcelain shell or a coiled and cured impregnated fabric.
The raw material of the resin contains so-called hardeners, in greater or lesser quantity depending on the type of hardener, the curing temperature and the desired curing time.
Under certain conditions, the hardener can, in the process as explained above, produce after a short time a decrease in the viscosity of the raw material, If necessary the resin deposit suffers as a result in its uniformity, because at low viscosity the deposit is thicker than at high viscosity. In addition, the material which is ultimately too thick must be removed from time to time from the supply recycle, which, done with some difficulty, leads to increasing consumption and causes the inconvenience that the rest of the supply.
<Desc / Clms Page number 6>
solvent is not used.
In fact, by cooling the material, an extended period of the desired viscosity can be produced, however, and only to a limited extent.
According to a variant mentioned at the beginning of this specification, the raw material of the resin can also be used without hardener or with a very greatly reduced quantity of hardener.
For it. the hardener is added to the liquid component (eg mineral oil). In fact and in general, this mixing is not easily done, but the required fine distribution in the entire volume of the liquid component is achieved by emulsion.
Tests have shown that porous bands, for example of paper, which are impregnated with this emulsion and to which is then added the raw material of the resin free of or poor in hardener, receive the same hardening as if the hardener were added directly. to the raw material of the resin. In this way the above drawbacks are completely avoided. It is thus possible to prepare, for example, hardened paper which has a dielectric loss factor of less than 0.5% and this by complete impregnation of the paper. As the thermal conductivity due to the perfect impregnation is greater than that of papers cured so far, and the loss factor is smaller, this material according to the invention can be used for voltages of 400 KV. and more.
There is no essential modification of this part of the invention if the hardener is added only partially to the liquid dielectric and partially to the raw material of the resin.
Claims.
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.