Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von elektrischen Leitern, ferner einen Lack zur Durchführung des Verfahrens, und nach diesem Verfahren hergestellte Leiter.
The invention relates to a method for the electrostatic coating of electrical conductors, furthermore a lacquer for carrying out the method, and conductors produced according to this method.
Verfahren zum Anbringen einer isolierenden Lackschicht, z. B. aus Epoxylack, durch elektrophoräse oder elektrostatische Mittel sind bereits bekannt. Die elektrische Durchschlagsfestigkeit der angebrachten Schicht ist dabei direkt von den Eigenschaften des verwendeten Lacks abhängig. So ist beispielsweise die Elektrizitätskonstante des Lacks von grosser Bedeutung. Die höchstzulässige elektrische Belastung einer fehlerfreien Lackschicht gegebener Dicke wird nicht nur von der Festigkeit des Lacks, sondern auch von der Dielektrizitätskonstante desjenigen Mediums begrenzt, das den Leiter umgibt. Wenn die Dicke der angebrachten Schicht zunimmt, sinkt seine Festigkeit, so dass der Gewinn bei einer solchen Massnahme begrenzt ist. Ausserdem bricht eine dickere Lackschicht infolge der mechanischen Beanspruchung leichter als eine dünne.
Method for applying an insulating lacquer layer, e.g. B. from epoxy paint, by electrophoresis or electrostatic means are already known. The dielectric strength of the applied layer is directly dependent on the properties of the paint used. For example, the electricity constant of the paint is of great importance. The maximum permissible electrical load of a flawless paint layer of a given thickness is limited not only by the strength of the paint, but also by the dielectric constant of the medium that surrounds the conductor. If the thickness of the applied layer increases, its strength decreases, so that the profit from such a measure is limited. In addition, a thick layer of lacquer breaks more easily than a thin one due to the mechanical stress.
Zu den hier angeführten Nachteilen, welche mit einer Zunahme der Schichtdicke verbunden sind, sind diejenigen wirtschaftlicher Art von sehr grosser Bedeutung, weil eine dünne Schicht einen kleinen Gesamtdurchmesser des Leiters ergibt, der infolgedessen weniger Platz beansprucht. Dadurch ist es möglich, ein Gerät, in dem ein solcher Leiter verwendet wird, kleiner zu gestalten.
In addition to the disadvantages cited here, which are associated with an increase in the layer thickness, those of an economic nature are of very great importance because a thin layer results in a small overall diameter of the conductor, which consequently takes up less space. This makes it possible to make an apparatus using such a conductor smaller.
In den meisten Fällen ist ein elektrischer Leiter in einer Einrichtung eingebaut, in welcher die Isolationsschicht des Leiters mit einem weiteren Medium in Berührung steht, das als hauptsächliches Isoliermedium dient, und beispielsweise bei Transformatoren aus Öl besteht. Dieses Isoliermedium hat oft eine ganz andere Dielektrizitätskonstante als der Lack. Wenn die Dielektrizitätskonstante des Mediums bedeutend niedriger ist als diejenige des Lacks, wie dies beispielsweise im Falle von Öl im Verhältnis zum Epoxylack der Fall ist, muss das Öl eine bedeutend höhere, spezifische, elektrische Belastung aufnehmen als der Lack. Wenn der Abstand zwischen den Leitern klein ist, bestimmt somit die Durchschlagsfestigkeit des Öls die Belastbarkeit des Leiters bzw. die Abmessungen des betreffenden Apparates.
In most cases, an electrical conductor is installed in a device in which the insulation layer of the conductor is in contact with another medium, which serves as the main insulation medium and, for example in transformers, consists of oil. This insulating medium often has a completely different dielectric constant than the paint. If the dielectric constant of the medium is significantly lower than that of the paint, as is the case, for example, in the case of oil in relation to epoxy paint, the oil must absorb a significantly higher, specific, electrical load than the paint. If the distance between the conductors is small, the dielectric strength of the oil determines the load-bearing capacity of the conductor and the dimensions of the apparatus in question.
Es ist deshalb vorteilhaft, dass gegenüber dem Isoliermedium eine Isolierschicht vorgesehen ist, die halbleitende Eigenschaften aufweist und das elektrische Feld ausgleicht, damit die spezifische elektrische Belastung, insbesondere des elektrisch schwächeren Mediums, d. h. in diesem Falle des ÖIs, reduziert wird.
It is therefore advantageous that an insulating layer is provided opposite the insulating medium, which has semiconducting properties and balances the electric field so that the specific electrical load, in particular of the electrically weaker medium, ie. H. in this case the oil is reduced.
Zweck der Erfindung ist somit die Schaffung eines Verfahrens und eines Lacks zur elektrostatischen Beschichtung von elektrischen Leitern sowie von nach dem Verfahren hergestellten Leitern, welche eine Weiterentwicklung bestehender Ausführungen darstellen.
The purpose of the invention is thus to create a method and a lacquer for the electrostatic coating of electrical conductors and conductors manufactured according to the method, which represent a further development of existing designs.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäss: a) Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von elektrischen Leitern, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen Isolierlack verwendet, dem ein erstes Material mit hohem elektrischem Isoliervermögen und ein zweites, elektrisch leitendes Material beigemischt ist; ferner b) Isolierlack zur Durchführung des erfindunsgemässen Verfahrens, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass er ein erstes und ein zweites Material enthält, wobei das erste Material ein hohes elektrisches Isoliervermögen, und das zweite Material elektrisch leitend ist; und c) Leiter hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die Leiterseele mit einer Beschichtung aus einem Isolierlack versehen ist, die ein erstes Material mit hohem Isoliervermögen sowie ein zweites, elektrisch leitendes Material enthält.
The subject matter of the invention is accordingly: a) a method for the electrostatic coating of electrical conductors, which is characterized in that an insulating varnish is used to which a first material with high electrical insulating properties and a second, electrically conductive material are added; furthermore b) insulating varnish for carrying out the method according to the invention, which is characterized in that it contains a first and a second material, the first material having a high electrical insulating capacity and the second material being electrically conductive; and c) conductors produced according to the method according to the invention, which is characterized in that the conductor core is provided with a coating of an insulating varnish which contains a first material with high insulating properties and a second, electrically conductive material.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung näher erläutert.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below.
Das in der Folge beschriebene Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von elektrischen Leitern ist beispielsweise zur Herstellung von elektrischen Leitern für Kabel und elektrische Maschinen, z. B. Generatoren und Transformatoren, geeignet. Dem zur Beschichtung verwendeten Lack wird ein Material mit einer sehr hohen Durchschlagsfestigkeit, z. B. Glimmer oder Aluminiumoxyd, beigegeben, wobei das Material flockenförmig sein kann. Diese Flocken werden beim Anbringen der Lackschicht in diese eingebettet und bilden elektrische Dipole, was zur Folge hat, dass eine bedeutende Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit erreicht wird.
The method described below for the electrostatic coating of electrical conductors is, for example, for the production of electrical conductors for cables and electrical machines, e.g. B. generators and transformers are suitable. The paint used for coating is a material with a very high dielectric strength, e.g. B. mica or aluminum oxide added, wherein the material can be flaky. These flakes are embedded in the lacquer layer when it is applied and form electrical dipoles, which means that a significant increase in dielectric strength is achieved.
Gleichzeitig bewirken diese Flocken, dass die Lackschicht einen viel höheren mechanischen Druck aushalten kann, und dass ein bestimmter Mindestabstand zwischen beispielsweise nach dem Verfahren isolierten Leitern erreichbar ist, welcher Abstand von der Dicke der Flocken oder Schuppen abhängt.
At the same time, these flakes have the effect that the lacquer layer can withstand a much higher mechanical pressure and that a certain minimum distance can be achieved between conductors insulated according to the method, for example, which distance depends on the thickness of the flakes or scales.
Der Zusatz des oben angegebenen Materials zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit bewirkt, dass es möglich ist, die Dicke der Isolationsschicht bei Beibehaltung einer ausreichenden Durchschlagsfestigkeit zu reduzieren. Dabei ist aber eine Erhöhung der Belastung des Öls feststellbar. Um dieser Erhöhung entgegenzutreten, die von der dünneren Isolationsschicht dadurch hervorgerufen wird, dass das bereits genannte, erste Material beigemischt wird, wird dem Lack eine bestimmte Menge eines elektrisch leitenden, zweiten Materials beigegeben, das beispielsweise aus Kohlenstoffpulver (Kienruss) bestehen kann. Dadurch erhält der Lack eine geeignete, halbleitende Eigenschaft, so dass eine gleichmässigere Verteilung der Belastung in der Lackschicht sowie im Öl erreicht wird.
The addition of the above-mentioned material to increase the dielectric strength has the effect that it is possible to reduce the thickness of the insulation layer while maintaining a sufficient dielectric strength. However, an increase in the load on the oil can be determined. To counteract this increase, which is caused by the thinner insulation layer by adding the aforementioned first material, a certain amount of an electrically conductive second material is added to the paint, which can consist of carbon powder (pine soot), for example. This gives the paint a suitable, semiconducting property, so that a more even distribution of the load in the paint layer and in the oil is achieved.
Durch Änderung der Menge des leitenden Materials in der Lackschicht, das aus einer oder mehreren Substanzen bestehen kann, ist es möglich, die Lackschicht an das diese umgebende Medium anzupassen, um eine höchstmögliche Durchschlagsfestigkeit in einem Apparat zu erhalten.
By changing the amount of conductive material in the lacquer layer, which can consist of one or more substances, it is possible to adapt the lacquer layer to the medium surrounding it in order to obtain the highest possible dielectric strength in an apparatus.
Der Aufbau der Lackschicht kann in verschiedener Weise durch Elektrophoräse und/oder elektrostatische Mittel erfolgen. So wird beispielsweise bei einer Ausführung zuerst eine Lage des Lacks angebracht, die eine bestimmte Menge Glimmer enthält, wonach eine Lage mit halbleitenden Eigenschaften aufgebracht wird. In der Weise erhält die Leiterseele zuinnerst eine Lage mit hoher Durchschlagsfestigkeit, während gleichzeitig eine Anpassung an die Eigenschaften des umgebenden Mediums durch die äussere Schicht erreicht wird.
The paint layer can be built up in various ways by electrophoresis and / or electrostatic means. For example, in one embodiment, a layer of the lacquer containing a certain amount of mica is applied first, after which a layer with semiconducting properties is applied. In this way, the inner core of the conductor core is given a layer with high dielectric strength, while at the same time an adaptation to the properties of the surrounding medium is achieved through the outer layer.
Durch Wiederholung des Verfahrens können mehrere Lagen angebracht werden und dadurch weitere Verbesserungen der Isoliereigenschaften erhalten werden.
By repeating the process, several layers can be applied and thereby further improvements in the insulating properties can be obtained.
Bei einer anderen Ausführung werden die beiden Arten von Materialien gleichzeitig beigemischt, so dass eine homogenere Isolation erhalten wird, welche die oben genannten Eigenschaften bezüglich der Durchschlagsfestigkeit der Isolation aufweist und eine gleichmässigere Verteilung der Belastungen in der Isolation sowie im umgebenden Medium gewährleistet.
In another embodiment, the two types of materials are mixed in at the same time, so that a more homogeneous insulation is obtained, which has the above-mentioned properties with regard to the dielectric strength of the insulation and ensures a more even distribution of the loads in the insulation and in the surrounding medium.
Der Lack kann beispielsweise einen Anteil von 20 Vol % von insgesamt 100% eines Materials mit hoher Durchschlagsfestigkeit enthalten, wobei dieser Anteil von 20 Vol% in weiten Grenzen, d. h. von 10 bis 20 Vol%, variierbar ist.
The lacquer can for example contain a proportion of 20% by volume of a total of 100% of a material with high dielectric strength, this proportion of 20% by volume within wide limits, i.e. H. from 10 to 20 vol%, can be varied.
Als ein weiteres Beispiel einer Zusammensetzung eines solchen Lacks ist eine Ausführung zu erwähnen, bei der das Material mit einer hohen Durchschlagsfestigkeit 25 Vol % und dasjenige mit guter elektrischer Leitfähigkeit 1 Vol. % des Gesamtvolumens beträgt. Auch in diesem Falle können die Anteile innerhalb von sehr grossen Grenzen variieren.
As a further example of a composition of such a lacquer, mention should be made of a design in which the material with a high dielectric strength is 25% by volume and that with good electrical conductivity is 1% by volume of the total volume. In this case too, the proportions can vary within very large limits.
PATENTANSPRÜCHE
PATENT CLAIMS
I. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von elektrischen Leitern, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Isolierlack verwendet, dem ein erstes Material mit hohem elektri
I. A method for the electrostatic coating of electrical conductors, characterized in that an insulating varnish is used, the first material with high electrical
schem Isoliervermögen und ein zweites, elektrisch leitendes Material beigemischt ist.
Shem insulating capacity and a second, electrically conductive material is added.
II. Isolierlack zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er ein erstes und ein zweites Material enthält, wobei das erste Material ein hohes elektrisches Isoliervermögen aufweist und das zweite Material elektrisch leitend ist.
II. Insulating varnish for carrying out the method according to claim I, characterized in that it contains a first and a second material, the first material having a high electrical insulating capacity and the second material being electrically conductive.
III. Leiter hergestellt nach dem Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterseele mit einem Isolierlack versehen ist, die ein erstes Material mit hohem elektrischem Isoliervermögen sowie ein zweites, elektrisch leitendes Material enthält.
III. Conductor manufactured according to the method according to claim 1, characterized in that the conductor core is provided with an insulating varnish which contains a first material with high electrical insulating properties and a second, electrically conductive material.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in mehreren Lagen aufgebracht wird, wobei zuerst mindestens eine Lage einer ersten Art angeordnet wird, die das erste Material enthält, und danach mindestens eine Lage einer zweiten Art aufgebracht wird, die das zweite Material enthält.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the coating is applied in several layers, wherein first at least one layer of a first type is arranged, which contains the first material, and then at least one layer of a second type is applied, which is the second Contains material.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Material jeweils aus einer oder mehreren Substanzen besteht.
2. The method according to claim I, characterized in that the first and the second material each consist of one or more substances.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung in mehreren Lagen aufgebracht wird, die abwechslungsweise jeweils das erste und das zweite Material enthalten.
3. The method according to claim I, characterized in that the coating is applied in several layers which alternately contain the first and the second material.
4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Glimmer und/oder Aluminiumoxyd enthält, welche beide in Form von Flocken dem Lack beigegeben werden.
4. The method according to claim I, characterized in that the first material contains mica and / or aluminum oxide, both of which are added to the paint in the form of flakes.
5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines gleichförmigen Isoliervermögens der Lackbeschichtung oder eines diese umgebenden Isoliermediums, ein zweites Material verwendet wird, das pulverförmigen Kohlenstoff enthält.
5. The method according to claim I, characterized in that a second material is used which contains pulverulent carbon to achieve a uniform insulating capacity of the paint coating or of an insulating medium surrounding it.
6. Leiter nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus mehreren Lagen besteht, die abwechslungsweise jeweils das erste und das zweite Material enthalten.
6. A ladder according to claim III, characterized in that the coating consists of several layers which alternately contain the first and the second material.
7. Leiter nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material Glimmer und/oder Aluminiumoxyd in Flockenform enthält.
7. Head according to claim III, characterized in that the first material contains mica and / or aluminum oxide in flake form.
8. Leiter nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung einer gleichmässigen Verteilung des Isoliervermögens der Beschichtung sowie eines sie umgebenden Isoliermediums die Beschichtung ein elektrisch leitendes Material, wie pulverförmigen Kohlenstoff, enthält.
8. A ladder according to claim III, characterized in that, in order to achieve a uniform distribution of the insulating capacity of the coating and of an insulating medium surrounding it, the coating contains an electrically conductive material such as powdered carbon.