CH356809A - Verwendung von organisches Polymer enthaltenden Massen als Isoliermaterial - Google Patents

Verwendung von organisches Polymer enthaltenden Massen als Isoliermaterial

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CH356809A
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A Kessel Alvan
Saul Norman Robert
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Gen Electric
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Description


  



  Verwendung von organisches Polymer enthaltenden Massen als Isoliermaterial
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von hydratisiertes Aluminiumoxyd und organisches Polymer enthaltenden Massen als Isolermaterial.



   Bekanntlich treten bei bestimmten Arten von elektrischen   Anordnunge, n periodlisch    elektrische Entladungen zwischen Punkten verschiedenen Potentials auf. Die Ursachen derartiger Entladungen liegen in Überspannungen oder Verunreinigungen zwischen diesen Punkten. Obwohl die isolierenden Komponenten der elektrischen Anordnung zweckmässigerweise organische Stoffe enthalten, die billig sind und leicht gegossen oder auf andere Weise verarbeitet   werdren    können, besteht doch ein besonders schwerwiegender Nachteil darin, dass die   onganischen    Bestandteile dieser Komponenten das Bestreben zeigen, einen kohlenstoffhaltigen Niederschlag zu erzeugen, wenn sie einer elektrischen Entladung ausgesetzt sind.

   Diese Niederschläge bilden schliesslich einen Kriechweg von so niedrigem Widerstand, dass ein Kurzschluss der Anordnung auftritt.



   Man hat deshalb   bisser    die Verwendung von organischen Polymeren für Isolationsmassen vermieden, wenn die Isolation bzw. das darin enthaltene Polymere derartigen elektrischen Entladungen ausgesetzt werden sollte und damit auf verschiedene andere Vor, teile der Verwendung solcher Polymere verzichtet.



  Zu den   organischen, Polymeren,    welche dieser Verwendungsbeschränkung unterliegen, gehören Butylkautschuk, kautschukartige   Butadien-Styrol-Misch-    polymerisate,   Chloroprenpolymerisate    und-mischpolymerisate, ferner Nitrilkautschukarten, beispiels  weise Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat,    Iso  butylen-Diolefin-Kautschukarten    (Butylkautschuk), z. B.

   Mischpolymerisate von Isobutylen und Isopren,    Polyacrylsäureesterkautschuk, Polysulfidkautschuk    (Thioplaste), Silikonkautschuk, Polyester-Isocyanatkautschuk, Polyurethane, Äthoxylinharze und Polyesterharze.   tÇblicherweise verwendlete    anorganische Füllstoffe sind Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd und Glimmer.   Ferrer    ist es bekannt, hydratisiertes Aluminiumoxyd mit Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten und vulkanisiertem Kautschuk zu verarbeiten, um eine erhöhte Zugspannungsfestigkeit sowie höheren Widerstand gegen kalten   Flués    zu erzielen.



   Gemäss der   Erfindun ; werden n, un    Massen, welche organisches Polymer und 20-80 Gew.    /o. hydrati-    siertes   Alumin, iumoxyd    enthalten, als Isoliermaterial zur elektrischen   Isolierting    von mindestens zwei elektrischen Teilen verschiedenen Potentials verwendet.



  Dadurch kann   die Bildunig von kohlenstoffhaltigen    Pfaden zwischen den elektrischen Teilen auf der Oberfläche der polymerhaltigen Isolierung vermieden werden.   Derartige Masslen können beispielsweise    zum Umgiessen von Transformatoren zur Isolation und zur Bildung einer Schutzschicht verwendet werden. Diese Schutzschichten ermöglichen eine im Vergleich zu bisher erreichten Werten wesentlich höhere Beständigkeit   gegen Hochspannungsentladungen von    Transformatoren. Dabei können für die erfindungsgemäss verwendeten Massen insbesondere auch die oben erwähnten, bisher   finir    diesen Zweck nicht brauchbaren organischen Polymeren verwendet werden.



   In der beiliegenden Zeichnung zeigen :
Fig. 1 einen   Freiluft-Hochspannungstransforma-    tor, wobei Teile des Transformators   aus,-espart    sind, um Konstruktionseinzelheiten erkennen zu lassen,
Fig. 2 die graphische Darstellung von Versuchsergebnissen, die sich bei Isoliermaterialien mit Butylkautschuk ergeben, und
Fig. 3 eine elektrische Versuchsanordnung zur Messung der Lebensdauer einer Isolation. 



   Der Transformator oder Wandler nach Fig. 1 weist ein Magneteisen 36 auf, um das herum die   Hochspannungsprimdrwicklung    37 und die Niederspannungssekundärwicklung 38 gelegt sind. Die   Hochspannungszuleitungen    oder Klemmen 39 ragen aus dem Giessgehäuse und dem Isolierteil 35 nach   auben und    dienen dazu, die   Primä. rwicklun. g    37 an eine Hochspannungsleitung anzuschliessen. Die An  schliisse    zur Sekundärwicklung 38 werden durch Zuleitungen 40 und   Hlemmen    hergestellt, die hinter der Abdeckplatte 41 angeordnet sind. Eine Metalltragplatte 42 erleichtert die Befestigung der Einrichtung.



   Der Giessbauteil 35   enthlilt    ein organisches elastomeres   Palmer    mit darin verteiltem   hydratai-    siertem Aluminiumoxyd in der angegebenen Menge, so   dass eine    Ausbildung von kohlenstoffhaltigen Pfaden durch elektrische Entladungen, z. B. zwischen den Klemmen 39 und der leitenden Tragplatte 42, vermieden wird.



   Ohne Zusatz von hydratisiertem Aluminiumoxyd in der angegebenen Menge können die an der Ober  flache    des Isoliermaterials stattfindenden Hochtemperaturentladungen (2000-3000  C) unter Zersetzung des organischen Polymeren mit kumulierender Wirkung und daher sehr schnell zunächst zur Bildung kohlenstoffhaltiger Kriechstrompfade   und-    schliesslich zum Durchschlag führen. Auch die   An-    ordnung von Kriecherscheinungen entgegenwirkenden Rippen 43 kann die Oberflächenkriechentladungen zwischen   d ! en    einzelnen Klemmen und zwischen Klemmen und leitender Tragplatte 42 insbesondere dann nicht verhindern, wenn   die Oberfldche,    des   Iso-    lators verschmutzt ist.

   Zwischen elektrischen Lei  tern    mit grossem Spannungsunterscied treten ausserdem auch Lichtbogen-und Ionisierungsentladungen auf.



   Zu den elektrischen Geräten, bei denen elektrische Entladungen oder Lichtbögen zu erwarten sind und   fUr    welche   das Isoliermaterial    mit grossem Vorteil erfindungsgemäss verwendet werden kann, gehören auch elektrische Schalter, Einrichtungen zum Trennen von Lichtbögen bei Starkstromschaltern, Schalttafeln usw. In dem beispielsweise dargestellten Hochspannungsgerät sind die elektrischen Leiter, zwischen denen eine hohe Potentialdifferenz herrscht, mit einer Masse eingegossen, die organisches (z. B. ein elastomeres) Polymer   sowie 2080 Gew.  /o    hydratisiertes Aluminiumoxyd   enthäl. t.    Der Anteil der Masse an hydratisiertem Aluminiumoxyd innerhalb der   angegebenen Grenzen wird zweckmässigerweise    auf die Betriebsbedingungen abgestellt.

   Dadurch kann die Lebensdauer des Gerätes bei Auftreten von Lichtbögen oder anderen elektrischen Entladungserschei  nungen    erheblich Erhöht werden.



   Einige beispielsweise Zusammensetzungen des zu verwendenden Isoliermaterials seien nachfolgend näher beschrieben :
Beispiel 1
Es wurden an   Modellen    Versuche mit verschiedenen Beispielen von   Isoli, ermaterialien durchgeführt,    darunter Butylkautschuk mit einem hydratisierten Aluminiumoxyd der   Zusammensetzung A1z03 3 H20    unter verschiedenen Gewichtsverhältnissen. Die Versuchsergebnisse sind in Fig. 2 graphisch dargestellt, wo die Mittelwerte der Ergebnisse der Prüfungen bei verschiedenem Aluminiumoxydhydrat-Gehalt in   Gew.  /o    (Abszisse)   gogen    die Zahl   d'er Betriebsstun-    den bis zum Durchschlag (Ordinate) eingetragen sind.



   Die genauen numerischen Werte der graphisch in Fig. 2 dargestellten Mcsswerte sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammengestellt, wobei die %-Angaben die Gewichtsanteile, bezogen auf das   ge-    samte Isoliermaterial, angeben. Der Gehalt an Tonerdehydrat von 17    /o    ist nicht erfindungsgemäss
Tabelle   I      
Tonerdehydrat Butylkautschuk Stunden
Ursache des Ausfalls     % % bis zum Ausfall
17   40    2 Kohlenstoffablagerung an der
Oberfläche
20 43 48   Kohlenstoffablagerung    an der oberfläche
25 46 71   Kohlenstoffablagerung    an der
Oberlfäche und Erosion
30 43 190 Erosion
40 43 197 Erosion
50 35 176 Erosion
60 28 224 Erosion
Die übrigen Bestandteile des geprüten Isolermaterials waren in jedem Fall ein Härter und ! 

  Diatomeenerde als Füllmittel. Der Härter bestand aus   folgenden Komponenten, wobei    sich die angegebenen Prozentwerte auf das Gewicht des verwendeten Butylkautschuks beziehen :    Tabelle 11   
Stearinsäure 3    /o   
Zinkoxyd   (Zn0) 5 /o   
Mennige   (Fb304) 10 /o   
Elementarer Schwefel   21/o    p,   p'-Dibenzoylchinondioxim 6  /o   
Die bei diesen Versuchen verwendeten blattförmigen Probekörper besassen eine Dicke von ungefähr 1, 9 mm   und    eine Flache von angenähert 38, 4   cm2    ; sie wurden bei einer Temperatur von ungefähr 150  C etwa 20 Minuten in einer Form vulkanisiert.

   Zum Zwecke weiterer Prüfung wurde der Probekörper, der in Fig. 3 mit 21 bezeichnet ist, in einen   Hochspannungs-Untersuchungsraum    und dort auf eine Platte 22 aus gut leitendem Metall gebracht, welche um ungefähr 15  gegen die Horizontale   ge-    neigt war.



   Zwei Elektroden 23 und 24, welche eine Flache von etwa 2, 5 X 5 cm aufwiesen, wurden auf die Oberfläche jedes   Versuchskörpers    21   aufgelbracht,    das heisst auf die Oberfläche des Versuchskörpers, die nicht mit der leitenden Platte in Berührung stand. Die Elektroden 23   un, d 24    wurden dabei in einem Abstand von   un, gefähr    2, 5 cm voneinander angeordnet, wobei die Längsachsen parallel zueinander verliefen.



  Die mit der Bezugsnummer 23   bezeichnete Elektrode    wurde mit der metallischen Platte 22 mittels der   Klemmen    25 und 26 und mittels des Leiters 27 verbunden. Die beiden Elektroden wurden   ferrer    mit einer Wechselstrom-Hochspannungsquelle   tuber    die Klemmen 28 und 29 verbunden, wobei die Hochspannung   tuber    einen   regelbaren Transòrmator    einstellbar war. Bei der beschriebenen Anordnung kann eine Zerstörung des Probekörpers einerseits zwischen den beiden Elektroden 23 und 24 oder zwischen der Elektrode 24 und der Metallplatte 22 infolge   veiner    Oberflächenleitung auftreten, anderseits infolge einer Erosion zwischen der Elektrode 24 und der metallischen Platte 22 durch den Versuchskörper hindurch.



   Nachdem   d'ie Versuchskörper    in die beschriebene Einrichtung eingebracht worden waren, wurden sie zunächst mit   künstlichem Staub eingenelbelt,    der dem atmosphärischen Staub entspricht. In der Darstellung sind die Staubteilchen mit 30 bezeichnet. Während des Versuches wurden die Versuchskörper mit einem feinen Wasserstrahl 31 besprüht, zu welchem Zwecke eine Wasserdüse 32 mit einer Luft-und einer Wasserzuleitung 33 bzw. 34 verbunden war. An die Elektroden 23 und 24 wurde nun eine Wechselspannung von 60 Hz und ungefähr 1500 Volt angelegt, um so die Oberfläche den intensive Entladungsbedingungen auszusetzen, die zur Zersetzung von organischen Materialien erforderlich sind.

   Jeweils nach   100    Stunden wurden die Versuchskönper von dem Apparat entfernt, um erneut mit Staub versehen zu werden, wenn sie nicht bereits vorher zur Untersuchung nach der Zerstörung entfernt werden mussten
Die Tabelle I und   die    graphische Darstellung der Fig. 2   zeigen ein sprunghafiies    Ansteigen der Lebensdauer des Isoliermaterials bei elektrischen Entladungen. Aus diesen Angaben geht klar hervor, dass der Gehalt des Isoliermaterials an hydratisiertem Aluminiumoxyd mindestens 20 Gew. % betragen muss. Von grosser Bedeutung ist hierbei die Tatsache, dass bei einer   bestimmten Konzentration    die Isolationszerstörung nicht mehr an der Oberfläche erfolgt,   sondera    durch Erosion verursacht wird.



   Die Isolationszerstörung an der   Oberfldche    wird dadurch verursacht, dass sich ein   Kohlenstoffpfad    an der Oberfläche bildet, was anzeigt, dass die   Lobes-    dauer des   betreff-enden    Materials durch Carbonisierung begrenzt wird, wohingegen eine Zerstörung der   Isolation    durch Erosion dann auftritt, wenn der Isolationsstoff 21 durch einen Erosionseffekt an Dicke abnimmt, wobei keine   Cainbonisierung    auftritt. Dies   bedeutet alber, dass    die spezifischen   Eigenschaften der    entsprechenden Isodlationsmaterialien von grösserem Einfluss sind als die äusseren Ursachen, wie beispielsweise die Carbonisierung.



   Daraus folgt,   d'ass    an dem Punkt, an welchem die Zerstörung der Isolation durch Erosion das Auftreten von Oberflächenleitung zu ersetzen   beginnt,    die Konzentration des   Tonerdehydrats    einen Wert erreicht hat, bei welchem die Carbonisierung nicht mehr der begrenzende Faktor der Widerstandsfähigkeit gegenüber elektrischen Entladungen oder Lichtbögen ist.

   Die   Prabestücke,    an denen die Werte der Tabelle I ermittelt worden waren, wurden nach Zer  st6run, g untersucht,    um festzustellen, durch welche Fehler das Versagen   der Isolation    verursacht worden war, das heisst ob   die Zerstörung infolge    einer   Koh-    lenstoffabscheidung an der Oberfläche erfolgt, oder ob er durch die Abnahme der Stärke des Probestückes infolge von Erosion zwischen der Elektrode 24 und der Metallpatte 22 bedingt ist. Die verschiedenen Fehlerursachen wurden   finir    jeden einzelnen Fall in die Tabelle eingetragen.



   Bei einer bestimmten Zusammensetzung, die einer   Konzentration von 20-25 Gew. o/o    Tonerdehydrat, bezogen auf das gesamte Isolationsmaterial, entspricht, traten beide Arten von   Fehllerquellen    gleichzeitig auf. Das bedeutet, dass einge Probestücke durch Erosion ausfielen, während sich bei anderen an der Oberfläche Strompfade ausbeildeten, wobei auch einige der letzteren Beschädigungen infolge von Erosion aufwiesen. Bei   eider    Tonerdehydratkonzentration von   30 /o    waren alle Ausfälle durch Erosion verursacht, wobei die   durclischnittliche    Lebensdauer in der Einrichtung vor der Zerstirung ungefähr bei 190 Stunden lag.

   Die kritische Konzentration von Tonerdehydrat   finir    den hier verwendeten Butylkautschuk liegt also oberhalb von   2025 Gew.  /o,    bezogen auf das gesamte Isolationsmaterial. Die mittlere Lebensdauer liegt dabei unter den Versuchsbedingungen im Durchschnitt bei ungefähr 200 Stunden,   wdh, ren, d    die Lebensdauer unter gleichen Bedingungen in der gleichen Einrichtung mit einer Konzentration von weniger als 20 Gew.%, z. B. 17   Gew o/o, Tan-    erdehydrat in dem organischen Isolationsmaterial ver gleichsweise im Durchschnitt bei zwei Stunden lag, was den entsprechenden Werten bekannter Isolationsmischungen   entspmcht.   



   Innerhalb des angegebenen kritischen Bereiches des Aluminiumoxydhydrat-Gehaltes ist die Betriebsdauer im wesentlichen   : eine Funktion    der Dicke des Isolationsteils, das heikt des Abstandes zwischen zweiLeitern verschiedenen Potentials. Unterhalb dieses Bereiches ist, ebenso wie bei Verwendung bekannter Füllstoffe, die Betriebsdauer nach wie vor durch Verkohlung bzw. Kohlenstoffabscheidung bestimmt. Ver änderungen der Dicke haben dabei,   wenn. überhaupt,    nur einen   geringsn Einfluss    auf die Betriebsdauer.



   Im allgemeinen liegt die vorteilhaft mit den   ange-    gebenen organischen Polymeren zu verwendende Menge Aluminiumoxydhydrat zwischen etwas   tuber    25   Gew."/o    und 80 Gew.% des gesamten Isolationsmaterials. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 30 und 60   Gew.  /W. Bei einem Gehalt    von   tuber    80   Gew.  /o    Aluminiumoxydhydrat tritt gewöhnlich ein Verlust der günstigen Eingenschaften des Polymers auf.



   Eine zweite Versuchsreihe wurde mit einem Zusatz von 66   Gew.'O/D Aluminiumoxydhydrat    zu Butylkautschuk durchgeführt. Die Zeitspanne bis zum Versagen   wegen Erosionserscheinumgen    in Staubatmo  s, phare    lag bei   500-600    Stunden, während ein Zusatz von 60   Gew. Il/D    nicht hydratisierten Aluminiumoxyds einen entsprechenden Wert von nur 130 Stunden bis zum Durchschlag wegen Bildung kohlenstoffhaltiger Ablagerungen oder Pfade ergab.



   Beispiel 2
Mit einer Anzahl von Transformatoren des in Fig. 1 gezeigten Typs wurde eine Versuchsreihe durchgeführt. Bei einem Teil dieser Untersuchungen wurde der bekannte Butylkautschuk als umschlie ssendes Isolationsmittel verwendet, während bei einem anderen Teil der Versuche das erfindungsgemäss verwendeter isoliermaterial eingesetzt wurde. In Tabelle III ist in Spalte A die Zusammensetzung einer nicht   erfindungsgemäss    verwendeten Masse an  gegeben, während die erfindungsgemäss    verwendete Masse in Spalte B aufgeführt ist. Alle Angaben betreffen Gewichtsteile.



   Tabelle III
A B C Butylkautschuk 100 100 100 Zinkoxyd   (ZnO)    5 5 5 Stearinsäure 3 3 3 Diatomeenerde   40--    Aluminiumoxydhydrat    (A'203-3 HO)    42 210 210 Behandlungsöl 5   15-    Paraffinwachs 5 3  Mineralharz   (oder Kautschuk) 20       Mu0 10--    Elementarer Schwefel 2 2 2 p, p'-Dibenzoylchinondioxim 6 6 6 Mennige   (Pb30a)    10 10 10
Total 248 354 336
Bei der Zusammensetzung A beträgt der Anteil an Aluminiumoxydhydrat ungefrähr 16, 9 Gew. %, während der Aluminiumoxydhydratanteil bei der Zusammensetzung B ungefähr 59, 3 Gew.   1/c,    ausmacht.



   Vergleichsversuche wurden mit einer Gruppe von   Transformatoren durchgeführt,    die im Freien   entlano,      der Westkiiste    der Vereinigten Staaten ungefähr 160 m von der   Küste entfernt aufgestellt    worden waren, das hiesst an einem Ort mit extrem strengen Bedingungen infolge des dort fast ununterbrochen herrschenden salzhaltigen Nebels. Die zwei Gruppen von   Transformatoren, die    bei dieser Untersuchung verwendet wurden, entsprechen dem speziell   finir    Verwendung im Freien   entwickelten    und in   Fiv. 1    dargestellten Transoformator. Jeder Transformator besass   ein ge, gossenes Gehäuse    35, welches den Zusammensetzungen A bzw. B der Tabelle III entsprach.

   Diese Transformatoren waren   finir    eine Spannung von 5 kV entwickelt und wurden einer Wechselspannung von 60 Hz und 5 kV während der gesamten Untersuchungsdauer ununterbrochen ausgesetzt.



   Die Transformatoren derjenigen Gruppe, welche das Isoliermaterial gemäss der Zusammensetzung A der Tabelle III besassen, fielen alle innerhalb einer   Ve-rsuchsdauer    von 2400 Stunden durch Bildung von Leitwegen aus   kohlenstoffhaltigen    Abscheidungen aus, wohingegen keiner der Transformatoren der zweiten Gruppe, deren Isolationsmaterial der Zusammensetzung B der Tabelle III   entsprach, Schliden    irgendwelcher Art bei einer Nachprüfung aufwies, die 10000 Stunden nach Versuchsbeginn durchgeführt wurde. Die zuerst   erwähnte Gru, ppe    von Transformatoren mit einem Isoliermaterial der Zusammensetzung B bestand aus, einem einheitlichen Material.

   Zum Zwecke eines weiteren Vergleichs wurden die gleichen Transformatoren mit einem Isoliermaterial   gamäss    der   Zusarnmensetzung    A der Tabelle III ver  sehen und    ein äusserer Überzug eines Isoliermaterials mit einer Dicke zwischen 4, 7 und 2, 5 mm angebracht. Dieser   Oberzug    wurde auf das innere Material aufgegossen und umgab es somit völlig. Der Uberzug bestand aus einem Isoliermaterial der Zusammensetzung C der Tabelle III. Auch   these    Transformatoren überstanden einen Versuch von 10000 Stunden unter denselben Bedingungen ohne Ausfall.



   Beispiel 3
Um die Gültigkeit der obigen Angaben auch für den Fall,   dass andere elastomere Bestandteile    in dem Isoliermaterial verwendet werden, zu beweisen, wurde ein Versuchskörper aus isoliermateiral mit 30   Gew.  /o    kautschukartigem   Butadien-Styrol-Kopo-    lymer (das heisst  GR-S -Kautschuk) und 40   Gew.  /o    Aliminiumoxydhydrat (A1203   # 3H2O)    hergestellt.



     Weiterhin enthielt diese    Zusammensetzung ungefährt 22 % eines calcinierten Tons und gewöhnliche oxydationshemmende Mittel, Weichmacher und Vulkanisiermittel.



     Aus    diesem Material wurde ein Blattförmiges   Ge-    bilde, mit einer Stärke von ungefähr 19, 5 mm und einer Flache von 37, 5   cm2 geformt    und 10   Minutez    bei einer Temperatur   von 1500 C    vulkanisiert. Bei einer Versuchsreihe bezüglich der Widerstandsfähigkeit gegenüber kriechströmen ählich wie bei den Versuchen gemäss Beispiel 1 traten die Ausfälle im Durchschnitt nach einer   Zeit von 320    Stunden auf, wobei sämtliche Ausfälle durch Erosionseffekte ver  ursacht wurden, während    keine kohlenstoffhaltigen Ablagen beobachtet werden konnten.



   Beispiel 4
In der Einrichtung   gemäss    Fig. 3 wurden weitere Probekörper aus elastomerhaltigem Isoliermaterial untersucht. Es wurde hierbei ein im   Handel erhiilt-    liches  Neopren  (eingetragene Marke) als Elastomer in der folgenden Zusammensetzung in Gewichtsteilen verwendet :      Neoprens    30, 00
Aluminiumoxydhydrat    (Al2O3#    3   H20)    40, 00
Calcinierter Ton 17, 55    Magnesiumoxyd    1, 25
Zinkoxyd 2, 00    Oxydationshemmendes    Mittel 0, 70
Weichmacher 8, 00
Dieser Probekörper war ungefähr 19, 5   mm tiick    und geass eine Flache von 37, 5   cm2.    Er wurde   ge-    gossen und während 30 Minuten bei einer Temperatur von 150  C vulkanisiert.

   Bei der Untersuchung wurden innerhalb von 30 Stunden Ausfälle infolge von   ErosionJbeobachtet.   



   Zum Vergleich sei   angefühnt, dass    ein normal zusammen, gesetztes Isoliermaterial aus   Chloropren-    polymerisaten oder-mischpolymerisaten, jedoch ohne   Tonerdehydrat ebenfalls àls Probekörper    ausgebildet und in gleicher Weise untersucht wurde. Dieser Versuchskörper fiel innerhalb einer Stunde infolge von Oberflächenleitwegen aus.



   Beispiel 5
Im Zusammenhang mit anderen Typen von Komponenten organischer Isoliermaterialien wurden auch Untersuchungen mit einem Epoxy-Giessharz (oder   Äthoxylinhar. z) durchgeführt,    welches als  Epoxyharz   Nr.    828  der   Shell    Chemical Company bekannt ist. Das Kunstharz wurde in   melireren    Gewichtsvehältnissen mit   Aluminiumoxydhydrat       Al203 3 H2O,    bezogen auf das gesamte Isoliermaterial, gemischt, wie in Tabelle IV angegeben ist, wobei   ferrer    noch 8, 5   Gew :  /o-,    bezogen auf das Kunstharz, Diäthylen  triamin    als Katalysator zugegeben war.

   Aus dieser Masse   wurden blattförmige    Gebilde mit einer Dicke von ungefähr 1, 9 mm   gagossen    und bei einer Temperatur von 125  C während ungefähr einer Stunde gehälrtet. Die Versuche wurden wie bei Beispiel 1 und in der in Fig. 3   dargestelsten Einrichturng durch-    geführt. Es wurden dabei die in der Tabelle aufgeführten Ergebnisse erzielt.



   Tabelle IV    Al2O3 # 3H2O Stunden    material Art des Ausfalles  % bis zum Ausfall Shell Chemical 0 weniger als 1   Kohlenstoffablagerung    an der oberfläche Epoxy-Harz 20 18   Kohlenstoffablagerun, g an    der
Oberfläche und Erosion
30 mehr als 200 Erosion
40 mehr als 200 Erosion
50 mehr als 200 Erosion
66 mehr als 200 Erosion
Es   is, t ersichtlich, dass    bei der Verwendung dieses Epoxyharzes die kritische Konzentration. von    A1203 3 H2O,    das heisst die Konzentration, von welcher, ab die Carbonisierung keinen Einfluss mehr auf die Lebensdauer aufübt, oberhalb von 20   Gew :  /a,    bezogen auf das gesamte Isoliermaterial, liegt.



   Beispiel 6
Die Standarduntersuchung   der Lichtbogenfestig-    keit   (D495-48T)    der American Society of Testing Materials wurde auch an Probekörpern aus ungesättigtem Polyesterharz   (  AR-480 Resin  )    durchgeführt, welche bei Zimmertemperatur gegossen, mit 0,   6  /o Methyl-äthyl-keton-peroxyd katalysiert    und mit 0,   5 /o Kobalt-Naphthenat    beschleunigt gehärtet wurden.

   Das Aluminiumoxydhydrat, welches mit dem ungesättigten Polyesterharz gemeinsam verwendet wurde, war ein Produkt der     Aluminium    Company of   America   (  C 730  ).    Die   Untersuchungser. gebnisse    sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt : 
Tabelle V
A B C D   Gewichts ! anteile    von     AR-480    Polyester   Rein      100 100 100 100 Gewichtsanteile von Aluminiumoxydhydrat 0 35 50 70 Durchschnittliche Zeiten der   Lichtbogen-    festigkeit in sec. 88 134 137 152
Die durchschnittlichen Zerstörungszeiten werden dennoch durch die Beigabe des Tonerdehydrats wesentlich verlängert.



   Obwohl in   den Beispiellen    stets nur eine   be-    stimmte Form von Aluminiumoxydhydrat, nämlich A1203 * 3   H2O,    verwendet wurde, können auch andere Hydrate, wie   beispielsweise A1203 2H2O    und   A1203 H2O,    verwendet werden. Wenn   these    Tonerdehydrate mit den oben genannten organischen Materialien in einer   Memge verwendet    werden, die innerhalb des angegebenen Bereiches   lieb, werden    ebenfalls die beschriebenen günstigen Wirkungen erzielt.



   Unter den Bezeichnungen  Butyl-Kautschuk  oder     Butyl-Gummio    soll in dieser Beschreibung ganz allgemein ein festes, kautschukähnliches Kopolymer oder Interpolymer verstanden werden, welches das Polymerisationsprodukt einer bestimmten Menge   kopolymerisierbarer Stoffe    mit   grösserem (das. heisst    zwischen 60 und 99%) Olefinanteil (Monoolefin), das heisst genauer eines Isoolefins, wie isobutylen,   2-Athyl-buten-1    usw., mit einem kleineren Teil (das   heif3t von 1-40 0/c) eines    Diolefins mit   konjugierten    Doppelbindungen, z. B. Butadien-1, 3, Isopren, Cyclopentadien, Pentadien-1, 3, Hexadien-2, 4 usw., ist.

   Die Butylgummiarten, die in   d'en    verschiedenen Beispielen   erwähnt wurden,    waren Kopolymere aus ungefähr 98 Teilen Isobutylen und zwei Teilen Isopren.



   Der Ausdruck     Neoprenp    bezeichnet ein festes elastisches Polymer des 2-Chlorbutadiens. Unter dem Ausdruck     Epoxyharzo    oder  Äthoxylinharz  wird im allgemeinen ein Epoxyharz verstanden, welches ein Polyätherderivat einer epoxygruppenhaltigen polyfunktionellen Verbindung enthält, das heisst einen mehrwertigen Alkohol oder ein   Pénal    mit Epoxygruppen. solche Äthoxylinharze sind in verschiedenen Literaturstellen näher beschrieben, wie beispielsweise in den USA-Patenten   Nrn.    2324483 und 2444333 von Castan, sowie in den britischen Patente Num  mern    518057 und 579698.

   In den USA-Patentschriften Nur. 2494295, 2 500 600, 2511913 und 2 691 007 sind weitere Beispiele   finir    harzartige   Athoxylin-Verbindungen gogeben,    die ebenfalls unter   d, le    obige Definition fallen. Die härtung dieser Stoffe wird z. B. durch saure, z. B. Phthalsäureanhydrid usw., oder stark alkalische Stoffe, z. B. Diäthylentriamin usw., erzielt.



   Der Ausdruck     ungesättigtes Polyesterharz      bezieht sich auf einen polymerisierbaren ungesättigten Polyester, welcher das Reaktionsprodukt eines   mehr-    wertigen   ungesättigten oder gesättigten Alqkohols    mit einer gesättigten oder ungesättigten. mehrbasischen Saure mit oder ohne ein modifizierend wirkendes ungesättigtes Monomer, wie Styrol, enthält.



   Spezielle Verbindungen zur   Herstellung unge-    sättigter Polyester sind z. B.   Di-äthylenglykolmaleat,       Di-propylenglykolmaleat, Di-äthylenglykolfumarat,    Di-allylphth. alat usw. Diese ungsättigten Polyester werden leicht durch Peroxyd-Katalysatoren, wie Benzoylperoxyd, polymerisiert.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verwendung von Massen, welche organisches Palmer und 20 bis 80 Gew. e/o hydratisiertes Aluminiumoxyd enthalten, als Isoliermaterial zur elektrischen isolierung von mindestens zwei elektrischen Teilen verschiedenen Potentials.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Verwendung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer Butylkautschuk ist und das hydratisierte Aluminiumoxyd 4065 Gew. /o des Isoliermaterials ausmacht.
    2. Verwendun, g gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dal3 das isoliermaterial 60 Gew. /o hydratisiertes Aluminiumoxyd enthält.
    3. Verwendung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymer ein Epoxyharz ist und das Isoliermaterial 4070 Gew. /o hydratisiertes Aluminiumoxyd enthält.
    4. Verwendung gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das organische Polymer ein ungesättigter Polyester ist und das Isoliermaterial 30-70 Gew. /o hydratisiertes Aluminiumoxyd enthält.
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