CH679100A5

CH679100A5 -

Info

Publication number: CH679100A5
Application number: CH3798/89A
Authority: CH
Inventors: Arnold Wichmann
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1991-12-13
Also published as: AT394790B; DE3838345C2; ATA236989A; DE3838345A1

Description

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CH 679 100 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Glasfasern zur Erstellung mit Kunstharz imprägnierbarer, insbesondere im Ganztränkverfahren tränkbarer, Hochspannungsisolationen in Elektromaschinen.

Hochspannungsisolationen in elektrischen Grossmaschinen, z.B. Turbogeneratoren, werden in der Regel hergestellt, indem zunächst die zu isolierenden Leiter mit imprägnierbaren Bändern aus Gewebe, Japanpapier oder dergleichen, die ggf. Glimmer enthalten, umwickelt werden. Der Wickelverband wird im Tränkverfahren mit Kunstharz imprägniert, das anschliessend, z.B. durch eine Wärmebehandlung, ausgehärtet wird.

Die Verwendung von Bändern oder Schläuchen aus Glasfasern zum elektrischen Isolieren und mechanischen Versteifen von Wickelköpfen einer elektrischen Maschine lehrt z.B. die DE-C 2713 847. Die Verwendung von glimmerbeschichtetem Glasfasermaterial zur Isolierung der Wicklungen in elektrischen Maschinen lehren die Schriften DE-B 2 215 206 und DE-A 3 234 792. Alle genannten Schriften betreffen Bewicklungen elektrischer Leiter, die anschliessend mit härtbarem Kunstharz durchtränkt werden.

Die Vorteile, die sich bei der Verwendung von Glasfaserprodukten zur Herstellung von Isolationen in elektrischen Grossmaschinen ergeben, insbesondere mechanische Festigkeit und gute Isolationseigenschaften, sind dem Fachmann bekannt. Ebenso ist es eine geläufige Methode, zur Verbesserung der Handhabbarkeit von Glasfaserproduk-ten die Glasfasern, die bekanntlich spröde sind und leicht brechen, mit einem nachgiebigen Kunststoff zu ummanteln. Schwierigkeiten bei der Handhabung des Materials werden damit vermieden, bei weitgehender Erhaltung der vorteilhaften Eigenschaften.

Ein wesentliches Kriterium für die Dauerhaftigkeit eines kunstharzgetränkten Glasfasermaterials besteht in der Haftfestigkeit des Tränkharzes an den Oberflächen der Glasfasern. Bei thermischen Wechselbeanspruchungen, wie sie z.B. bei Änderungen des Betriebszustandes von Elektromaschinen auftreten, ergeben sich Dehnungsspannungen zwischen Harz und Glas, die zu Ablösungen führen können, wenn nicht eine sichere, feste Verbindung von Glas und Harz erreicht wird.

Ein weiteres Problem, das beim Einbringen und Aushärten des Kunstharzes auftritt, ist die Aushärtung des Harzes, das sich zwischen den einzelnen Fasern befindet Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems, allerdings nicht speziell für Glasfaserprodukte, sondern für die Glimmerbeschichtung eines Isolierbandes, findet sich in der DE-A 3 234792. Es wird vorgeschlagen, die Glimmerschicht mit einem Beschleuniger für die Aushärtung des Kunstharzes, namentlich Zinknaphthenat, zu tränken. Zinknaphthenat ist allerdings ein Stoff, der bei Raumtemperatur eine hochviskose, klebrige Konsistenz aufweist. Aus diesem Grunde ist er nicht geeignet, die Handhabung von Bändern, Schläuchen oder dergleichen aus Glasfasern zu vereinfachen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material auf der Basis von Glasfasern anzugeben, das bei der Verwendung zur Herstellung von Hochspannungsisolationen problemlos handhabbar ist, eine gute Haftfähigkeit für Kunstharz aufweist und bei der Aushärtung des Tränkharzes eine beschleunigende Wirkung hat.

Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe besteht in der Verwendung von Glasfasern, die eine Beschichtung aus Derivaten von chlorhaltigem Kautschuk aufweisen und zu einem Gewebe oder Vlies verarbeitet sind, bei der Erstellung mit Kunstharz imprägnierbarer Hochspannungsisolationen in Elektromaschinen.

Vulkanisierungsprodukte chlorhaltiger Kautschuke sind als mehr oder weniger weiche Kunststoffe sehr gut für die Umhüllung spröder Materialien, wie z.B. Glas, und zur Bindung von Splittern aus diesem Material gut geeignet, so dass eine problemlose Handhabbarkeit der solcherart beschichteten Glas-faserprodukte gewährleistet ist. Auch weisen diese Kunststoffe eine gute Haftfähigkeit für Kunstharze auf und gewährleisten damit feste und dauerhafte Verbindungen zwischen Glas und Kunstharz.

Gemäss der Erfindung werden zur Erstellung kunstharzimprägnierbarer Hochspannungsisolationen Gewebe oder Vliese verwendet, die aus Glasfasern bestehen, die mit Derivaten von chlorhaltigem Kautschuk beschichtet sind. Als Beschichtungsma-terial kommen dabei sowohl von Naturkautschuk abgeleitete wie auch vollkommen künstlich hergestellte Produkte in Frage.

Dabei ist von wesentlicher Bedeutung, dass chlorhaltige Kautschuke, insbesondere die Derivate des Polychloroprens, bei Erwärmung Salzsäure abspalten. Diese Salzsäure dient erfindungsge-mäss dazu, die Härtung des Tränkharzes zu katalysieren. Die Temperatur, bei der die Salzsäureabspaltung beginnt, liegt bei etwa 120°C. Eine effiziente Beschleunigung des Härtungsvorganges bei einer üblichen Aushärtetemperatur von etwa 150aG ist damit gewährleistet.

In spezieller Ausgestaltung der Erfindung werden für die Beschichtung der Glasfasern Vulkanisierungsprodukte des Chloroprenkautschuks, einem Polymer des 2-ChIorbutadiens, eingesetzt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Gewichtsanteil der Beschichtung der erfindungsgemäss verwendeten Glasfasertextilie auf einen Wert zwischen etwa 1% und etwa 4% zu bemessen.

In besonders günstiger Weiterbildung des Erfindungsgedankens erfolgt die Verwendung der Glasfasern zur Herstellung der Hochspannungsisolati-on in der Weise, dass die Glasfasern in Form eines imprägnierbaren Feinglimmerbandes aus einem Träger, einer Glimmerschicht und einem Kleber zur Verbindung von Träger und Glimmerschicht eingesetzt werden, wobei der Träger ein Gewebe oder ein Vlies aus wie beschrieben beschichteten Glasfasern ist. Die Glimmerschicht kann dabei, wie angegeben in der DE-A 3 234 792, mit einer die Härtung eines des einzubringenden Tränkharzes beschleunigenden Substanz getränkt sein. Ein Feinglimmerband auf der Basis erfindungsgemäss beschichteter Glasfasern weist sowohl hinsichtlich der Handhab5

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barkeit als auch hinsichtlich der Güte der damit herzustellenden Isolation hervorragende Eigenschaften auf; die Vorteile der vorliegenden Erfindung können damit in besonders guter Weise erschlossen werden.

Zur Verwendung von Glasfasern in Form eines imprägnierbaren Feinglimmerbandes wird die Beschichtung der Glasfasern günstigerweise durchgeführt, indem ein Gewebe oder ein Vlies aus unbeschichteten Glasfasern mit der Lösung eines Derivates von chlorhaltigem Kautschuk in einem verdunstbaren Lösungsmittel imprägniert und anschliessend das Lösungsmittel abgedunstet wird; auf den derart präparierten Träger kann anschliessend mit einem geeigneten Kleber die Glimmerschicht aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist besonders wirtschaftlich, da preiswert verfügbare Gewebe oder Vliese aus unbeschichteten Glasfasern einsetzbar sind.

Ein Feinglimmerband im Sinne der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt; die einzige Figur zeigt ein Glimmerband, bestehend aus einem Gewebe oder einem Vlies aus im Sinne der Erfindung beschichteten Glasfasern, in diesem Fall Glasseide, einem Kleber K, der laut Anspruch 5 in der Substanz bestehen kann, die zum Beschichten der Glasfasern verwendet wurde, und einer Glimmerschicht G, die, wie bereits erwähnt, neben Glimmer auch eine bekannte, die Härtung des Tränkharzes beschleunigende Substanz enthalten kann, wie z.B. Zinknaphthenat. Der Kleber K kann ebenfalls Zinknaphthenat sein, wie es sich aus der DE-W 3 234 792 ergibt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und sichere Erstellung von Hochspannungsisolationen, die bei hoher Belastbarkeit ausgezeichnete elektrische Isoiationseigenschaf-ten aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1. Verwendung von Glasfasern, die eine Beschichtung aus Derivaten von chlorhaltigem Kautschuk aufweisen und zu einem Gewebe oder Vlies verarbeitet sind, bei der Erstellung mit Kunstharz imprägnierbarer Hochspannungsisolationen in Elektromaschinen.

2. Verwendung von Glasfasern nach Anspruch

1, wobei die Beschichtung aus einem Chloropren-kautschuk-Vulkanisierungsprodukt besteht.

3. Verwendung von Glasfasern nach Anspruch

2, wobei der Gewichtsanteil der Beschichtung im verwendeten Produkt zwischen 1% und 4% beträgt.

4. Verwendung von Glasfasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein elektrischer Leiter mit einem imprägnierbaren Feinglimmerband umwickelt wird, das ein Gewebe oder Vlies aus Glasfasern mit Beschichtung als Träger (T), eine Glimmerschicht (G) und einen Kleber (K) zur Verbindung von Träger (T) und Glimmerschicht (G) aufweist.

5. Verwendung von Glasfasern nach Anspruch 4, wobei zur Herstellung des imprägnierbaren Fein-giimmerbandes ein Gewebe oder Vlies aus Glasfasern mit der Lösung eines Derivates von chlorhaltigem Kautschuk, insbesondere eines Chloropren-

kautschuk-Vulkanisierungsproduktes, in einem verdunstbaren Lösungsmittel imprägniert und nach dem Abdunsten des Lösungsmittels mittels eines Klebers (K) die Glimmerschicht (G) auf den Träger (T) aufgebracht wird.

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