Isolierter Starkstromleiter. Die Starkstromisoliertechnik verwendet Isolierstoffe, die neben guter Isolierfähigkeit gegenüber Starkstrom möglichst wärmebe ständig sind und wählt das anzuwendende Isoliermaterial von Fall zu Fall, je nach der im Leiter auftretenden Temperatur, aus. Ent sprechend dem heutigen Stande der Technik sind die zugelassenen Grenztemperaturen zur Isolierung von Starkstromleitern nach den Vorschriften des J. E. C. (International Elec- tro Technical Comitee) verhältnismässig nied rig angesetzt.
Je nach der Höhe der Grenz werte der Erwärmung über die Umgebungs temperatur (Kühlmitteltemperatur) von 35 C sind folgende Klassen festgelegt:
EMI0001.0007
Transformatoren <SEP> Maschinen <SEP> Bahnen
<tb> T <SEP> W <SEP> T <SEP> W <SEP> T <SEP> W
<tb> <B>0</B>0 <SEP> <B>0</B> <SEP> C <SEP> 0C <SEP> 0C <SEP> 0C <SEP> 0C
<tb> <I>Klasse <SEP> A</I>
<tb> Faserstoffe, <SEP> Baumwolle, <SEP> Seide, <SEP> Papier
<tb> und <SEP> andere <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> 65 <SEP> 85
<tb> <I>Kasse</I>
<tb> id. <SEP> id.
<SEP> mit <SEP> Füll- <SEP> oder <SEP> Tränkmassen
<tb> imprägniert <SEP> 70 <SEP> 70 <SEP> 60 <SEP> 60 <SEP> - <SEP> <I>Klasse <SEP> B</I>
<tb> Glimmer- <SEP> und <SEP> Asbestprodukte <SEP> und <SEP> ähnliche
<tb> mineralische <SEP> Stoffe <SEP> mit <SEP> Bindemittel <SEP> 65 <SEP> 85 <SEP> 80 <SEP> - <SEP> 85 <SEP> 105
<tb> Klasse <SEP> C
<tb> Glimmer- <SEP> und <SEP> keramische <SEP> Stoffe <SEP> ohne <SEP> wird <SEP> für <SEP> Wicklungen <SEP> nur <SEP> unter <SEP> ganz <SEP> ge Bindemittel <SEP> wissen <SEP> Umständen <SEP> verwendet. T = Grenzwert der Erwärmung über die Kühl.nittelte.nperatur von<B>35'</B> C gemessen mit Thermometer; W = dito gemessen nach Widerstandsmethode.
Aus der Tabelle geht hervor, dass die Isolierung um so kostspieliger wird, je höher die zugelassenen Übertemperaturen sind, da hierfür teurere Ausgangsstoffe und schwie rigere Verarbeitung benötigt werden. Aus der Tabelle ist weiterhin ersichtlich, dass Textilfasern. nur in jenen Fällen verwendet werden können, wo verhältnismässig niedrige Temperaturen in Erscheinung treten.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen isolierten Starkstromleiter, der minde stens mit einem wärmebeständigen und unter Strukturerhaltung hergestellten Zellulose- ester einer aliphatischen Monokarbonsäure isoliert ist.
Es wurde nämlich festgestellt, dass es bestimmte Textilfasern gibt, die überraschen derweise in der Starkstromisolierung für hohe Übertemperaturen verwendet werden können, was bisher nur mit Isolierstoffen der Klasse B möglich war. Diese Textilfasern sind die unter Strukturerhaltung veresterten Faser zellulosen, die bisher lediglich in der Schwach stromisolierung verwendet worden waren, wobei die Wärmebeständigkeit der Isolierung nur eine untergeordnete Rolle spielt.
Die ge nannten Textilfasern halten nicht nur die für Transformatoren zu 35 + 85 = 120 C und für elektrisches Bahnmaterial zu 35 <B>1051</B> = 140' C vorgeschriebenen Tempera turen ohne die geringste Veränderung aus, sondern selbst Temperaturen von 851 145 = 180 C dauernd und in einzelnen Fällen sogar Temperaturen über 200 C.
Daraus geht hervor, dass unter Struktur erhaltung veresterte Faserzellulosen die teu ren und schwierig zu verarbeitenden Isolier stoffe der Klassen Ao und B zu ersetzen in der Lage sind, wobei es besonders wichtig ist, dass die Wärmebeständigkeit der Klasse Ao, die bisher nur mit Füllnassen erreicht werden konnte, in bestimmten Fällen ohne Füllmassen erreicht werden kann und dass an Stelle der teueren Isoliermaterialien der Klasse B die billigeren, leichter zu handha benden Textilmaterialien verwendet werden können.
Diese Vorteile gestatten, schwer belastete elektrische Leiter, vor allem speziell empfindliche Wicklungen wie Schützenspulen, Spulen für Hub- und Bremsmagnete, hoch belastete Bahnmaschinen und Apparate vor teilhaft zu isolieren. Elektrische Maschinen und Apparate werden im allgemeinen mit dieser Isolierung besser ausgenützt, d. h. sie können bei gleicher Typengrösse einer höhe ren Belastung ausgsetzt oder die Typen grösse kann durch eine Querschnittsverringe- rung herabgesetzt werden.
Die chemische Widerstandsfähigkeit sol cher Isolierungen gegen Oxydation, selbst bei in der Wärme Peroxyd abspaltenden Flüssigkeiten, wie Weissöl usw., ist bedeu tend grösser als bei den bisher verwendeten Faserstoffen, und endlich weisen sie infolge ihrer geringeren Feuchtigkeitsaufnahme eine erheblich geringere Quellfähigkeit auf.
Unter dem Begriff "unter Strukturerhal tung hergestellte Zelluloseester" werden ins besondere veresterte, natürlich gewachsene Zellulosefasern, wie Baumwollfasern, Holz fasern, Jute-, Leinen-, Hanffasern usw. in Form von losen Fasern, Linters. Papier, Garn, Gewebe, Wirkwaren, Abfallfasern, z. B. Spin- nereiabfällen in rohem, gebäuchtem, gebleich tem, gefärbtem oder mercerisiertem Zustand oder auch Kunstfasern aus regenerierter Zellulose, wie Kunstseide, verstanden, wobei der Grad der Veresterung verschieden sein kann.
Um hohen Wärmeansprüchen zu ge nügen, müssen die Zelluloseester in geeigneter Weise hergestellt und behandelt werden und dürfen vor allem keine Stoffe mehr enthalten, die sie in der Wärme schädigen könnten, also zum Beispiel keine freien oder gebundenen, starken mehrwertigen Mineralsäuren, die oft als Veresterungskatalysatoren gebraucht wer den, wie z. B. Schwefelsäure. Je nach der gewünschten Wärmebeständigkeit können eine, zwei oder alle drei Hydroxylgruppen der Zellulose verestert sein und selbstver ständlich auch alle möglichen Zwischenstufen hergestellt werden.
Geeignete Zelluloseester sind zum Beispiel unter Strukturerhaltung hergestellte Zellu- loseacetate, und zwar alle Acetylierungs- stufen, also zum Beispiel nicht einmal bis zur Zellulosemonoacetatstufe veresterte Fa sern bis zu den bis zur Triacetatstufe ace- tylierten Fasern.
Aber auch andere Zellu- loseester von aliphatischen Monokarbonsäu- ren, wie die Faserzellulose-propionate, -buty- rate, -laurate, -stearate usw. können erfin dungsgemäss verwendet werden. Dagegen scheiden die Sulfonsäureester der Zellulose wegen ihrer mangelnden Wärmebeständigkeit aus.
Selbstverständlich können auch Kombi nationen mit andern Isolierstoffen verwendet werden, wobei natürlich in erster Linie solche Stoffe in Betracht kommen, die den Wärme- beständigkeitsanforderungen der betreffenden Klasse genügen. Sehr verschieden kann auch die Art und Weise des Aufbringens der Isolation auf den Leiter sein. So kann die Isolation durch spiralförmiges Umwickeln, durch Flechten, durch Kleben oder Pressen vorgenommen werden.