CN101044580A - 在有绝缘皮的导体上制成去除绝缘皮的部位的方法和脱离剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在设有绝缘皮的电导体上制成至少一个去除所述绝缘皮的部位的方法，其中，使导体包括要去除的部位在内一开始用一种不导电的液态粘合剂、尤其环氧树脂围绕，以及此不导电的液态粘合剂在其固化后构成绝缘皮。所述导体同样可以由多个单个导体尤其绞合导体组成，其中这些单个导体通过粘合剂彼此电绝缘和互相连接，尤其粘结。通过在导体的上要去除绝缘皮的部位使用一种以聚乙烯醇或以长链的烃混合物和多糖填充料为基的液态脱离剂，借助未固化的混合物局部阻止粘合剂与导体或在绞合导体的情况下与单个导体粘合。在全部粘合剂硬化后以及进而粘合剂/脱离剂混合物固化后，在导体上经如此处理过的地方可以机械地轻易除去粘合剂/脱离剂混合物。
Description
本发明涉及一种用于在设有绝缘皮的电导体上制成至少一个去除所述绝缘皮的部位的方法，其中，使导体包括要去除的部位在内一开始用一种不导电的液态粘合剂、尤其环氧树脂围绕，以及此不导电的液态粘合剂在其固化后构成绝缘皮。此外本发明涉及一种液态脱离剂，其用于导体的电绝缘和/或用作将单个导体粘合成一个导体的粘合剂，尤其环氧树脂，这种脱离剂用于按选择和在空间上按规定防止粘合剂在导体上的粘合作用。
在制造带有绕组装置的电机、尤其高压范围的变压器时，在对绕组装置造型及制造时必须同时考虑电机运行期间的电和热物理条件。由于此原因，浇注树脂的变压器基于已硬化树脂的良好热导性，提供用于不同的工业和气候条件。此外为了制造这种绕组装置非常广泛地使用所谓的绞合导体，它们由多个堆叠的互相交叉的单个导体组成，其中，单个导体彼此附加地电绝缘。为了稳定这些单个导体，它们例如用环氧树脂互相粘结，以及与单个导体的堆叠状交叉结构相结合，保证导体高的形状稳定性。与此同时，环氧树脂为绞合线提供这样的可能性，在单个导体之间基于其固化后的电特性构成单个导体之间足够的电绝缘层。在电机的绕组装置中使用由多个单个导体组成的绞合导体是有利的，因为绞合导体的这种结构在变压器运行期间显著减小杂散场损失。
例如DE3419336A2介绍了一种制造电机绞合导体的方法，其中，在将一些单个导体扭绞成一个导体期间在导体上涂敷软膏状物质并将它散布到单个导体之间的空隙内，从而在软膏状物质干燥并因而硬化后，一方面在各单个导体之间存在稳定的粘合，而另一方面使单个导体彼此电绝缘。在这里使用的环氧树脂大多通过附加的化学成分或固体填充料增浓，以便由此改善单个导体之间环氧树脂的结合和/或绝缘特性。例如DE10224587A1介绍了一种浇注材料，它由一种基本成分和至少两种添加剂组成，其中添加剂涉及作为第一种添加剂的石英材料粉。作为第二种添加剂使用短纤维的玻璃纤维材料和/或矿物纤维或石英粉。
然而迄今所有按照现有技术的方法是有缺点的，在环氧树脂硬化后并因而在导体的形状固定后，绕组装置的规定部分不再能弯曲。按照现有技术，在浇注树脂硬化后，绕组装置或绕组装置导体的规定部位不再可能作必要的形状改变。此外，在单个导体之间作为绝缘体硬化的环氧树脂，同样防止在绕组装置或所使用的导体的规定部位的单个导体之间电触点接通的可能性，这种电触点接通只有在环氧树脂硬化后重新从导体上通过麻烦地除去已硬化的绝缘粘合剂才能实现。尤其具有外部电源线的电机，建立接头的触点接通需要所有单个导体与外部电源接头完全的触点接通。按照现有技术这一点迄今只能非常麻烦地实现。
按照现有技术，在连接触头区域内在将环氧树脂施加到绞合导体上之前，将单个导体拆散并将它们彼此分离。在绕组装置的导体上施加环氧树脂以及接着在环氧树脂硬化后，将这些单个导体在连接触头区域内重新互相扭绞和手工拆散。然而这些工作只能手动地非常麻烦地完成，而且有时还会导致如此制成的导体并不能始终可重现地导电触点接通。
此外，按照现有技术已知将硬化的环氧树脂通过适用的溶剂、尤其借助有机烃，在要进行接头触点接通的区域内从导体上溶解掉。在这里存在的缺点是，为此适用的溶剂部分是可燃的和/或有害健康的。此外，对于所使用的溶剂，必须保证它们对导体或绕组装置的组成部分既没有短时的也没有长期的化学物理影响。
按照现有技术的另一种方案，从绕组装置导体上要触点接通的部位和在导体要触点接通的部位的单个导体之间的相关空隙，烧掉硬化的环氧树脂层。通过环氧树脂汽化形成的有毒气体和毒的蒸汽，必须加以收集并接着投入高昂的费用进行废物处理。此外，基于为此所需的高温导致环氧树脂层的燃烧，不仅发生在期望的接头触点接通的区域内，而且也发生在其周围的区域内，这些区域随后必须重新手动麻烦地进行涂层并由此再绝缘。此外，基于燃烧时的高温，所述的高温也可能有害地影响单个导体的电及机械特性并因而影响导体的电及机械特性。
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种快捷而简单地用于在设有绝缘皮的电导体上制成至少一个去除所述绝缘皮的部位的方法，其中，导体一开始用一种不导电的液态粘合剂围绕，所述方法没有上述现有技术中存在的缺点。
上述技术问题通过权利要求1特征部分所述的特征得以解决。按照本发明，在将液态粘合剂施加在导体上后，将一种液态脱离剂涂敷在导体要去除的部位上。这种已施加在导体上没有硬化的粘合剂、尤其环氧树脂，仍处于没有硬化的状态-所谓B状态-以及仍以一种高粘度的形式存在。随着对该未硬化和没有添加液态脱离剂的粘合剂的加热，粘度将减小以及粘合剂流散或在绞合导体的情况下流入到导体的各单个导体的空隙内，由此将单个导体互相粘结以及彼此绝缘。在加热过程进行中，因为没有脱离剂，所以粘合剂粘结并硬化成一种固体的形态结构。这种液态粘合剂起绝缘和/或粘合单个导体的作用。
在本发明的范围内，液态脱离剂包括从很低的粘度到几乎可定义为软膏状物质粘度的一个大的粘度范围。
要去除绝缘皮的地方在本发明的范围内包括导体上的所有部位，在这些地方在涂敷粘合剂后不希望导体或由单个导体组成的导体被粘合和/或电绝缘，例如因为要去除的部位还必须要弯曲或机械加工。在处于B状态的粘合剂上施加液态脱离剂后，接着将整个导体加热并因而使粘合剂固化以及使由粘合剂与脱离剂组成的混合物固化。在导体上的那些要去除绝缘皮的已施加液态脱离剂的部位，因为受所形成的混合物的阻碍，所以在各单个导体之间不产生粘合作用。这种液态脱离剂通过未硬化的粘合剂扩散，并构成一种与只有未硬化的粘合剂相比化学物理性质不同的混合物。在要去除绝缘皮的其上已涂敷液态脱离剂的部位，当粘合剂硬化后围绕导体构成一个由所述混合物组成的独有的外皮。在绞合导体上采用所述方法时，单个导体按本发明的方法不互相粘结和/或彼此绝缘。处于B状态的粘合剂按这种方法在加热过程中不会侵入到单个导体之间的空隙内以及使它们互相粘合和/或彼此绝缘。这种液态脱离剂通过形成混合物阻止液态粘合剂从高粘度的B状态过渡到硬化并因而固定粘合剂的这种物质状态。
按照本发明优选，将液态脱离剂在要去除绝缘皮的部位范围内涂抹、喷洒在导体上，和/或，将导体的要去除绝缘皮的部位浸入到液态脱离剂内。对于导体的要去除的部位是大面积时，采用将导体相应的部位浸入液态脱离剂内。对于按照本方明的方法在局部很有限的应用情况，优选将液态脱离剂喷洒或涂抹在导体的要去除绝缘皮的部位上。将液态脱离剂在高压下压入单个导体之间也作为一种施加方式可供使用，在这种情况下液态脱离剂在这里以软膏状物质存在并在高压下被压入。
所述方法的另一种扩展设计在于，液态脱离剂在施加到尚未硬化的粘合剂上后干燥。通过此工艺步骤保证涂敷在液态粘合剂上的液态脱离剂预固定如此形成的混合物的物质状态。因此防止如此形成的混合物出现分离的危险，以及在接着进行原本的加热和硬化时不会导致不再混合的粘合剂部分流散。尤其在绞合导体的情况下存在这样的危险，即，若不对所形成的混合物进行预干燥的话，混合物会流入到单个导体之间的空隙内并将它们粘结。
液态脱离剂优选地含有聚乙烯醇。按另一种方案，作为基本化合物的脱离剂含有长链的烃混合物。作为长链的烃混合物有利地使用所有应用于变压器结构中的油和油混合物，因为它们鉴于其化学物理相容性，几十年以来已使用于变压器结构内，并因而可以安全地使用在按照本发明所述的方法范围内。
此外，为了影响液态脱离剂的粘度同样向液态脱离剂添加水。除此之外液态脱离剂还含有形式上为一次、二次或三次乙醇或乙醇混合物的乙醇组分。
液态脱离剂优选地含有一种以多糖为基的填充料，该填充料的粒度为1μm至500μm，优选地为30μm至90μm。
在按照本发明方法的一种有利的扩展设计中，在液态脱离剂内部聚乙烯醇或长链的烃混合物与水的混合比优选为1∶5至1∶20。乙醇作为溶剂添加到脱离剂内，在这里根据期望的溶剂特性，乙醇份额可以明显地改变聚乙烯醇/水的混合比。优选地，将乙醇按相对于由聚乙烯醇或长链的烃混合物组成的基本化合物为1∶1至5∶1的份额添加到聚乙烯醇/水的混合物内或长链的烃混合物/水的混合物内。按照本发明液态混合物与固体填充料之比为体积百分比10％至70％。
上述技术问题按照本发明同样通过权利要求12或14的特征得以解决。按照本发明一种针对粘合剂的液态脱离剂用于导体的电绝缘。尤其在绞合导体的情况下，单个导体通过粘合剂互相粘合和彼此电绝缘。其中，脱离剂含有下列成分：聚乙烯醇、水、乙醇、和一种以多糖为基的填充料。按照本发明聚乙烯醇与水的混合比优选1∶5至1∶20。将乙醇按相对于聚乙烯醇为1∶1至5∶1的份额添加到聚乙烯醇/水的混合物内。同样，填充料优选具有的粒度为1μm至500μm，最好为30μm至90μm。液态混合物与固体填充料之比优选地为体积百分比10％至70％。
按另一种方案，液态脱离剂由沸点在80℃至300℃之间的长链的烃混合物、水、乙醇和一种以多糖为基的填充料组成。作为长链的烃混合物优选地使用所有在变压器结构内使用的油和油混合物，因为它们可以安全地用作按照本发明的脱离剂的基质。按照本发明烃混合物与水的混合比优选地为1∶5至1∶20。将乙醇按相对于烃混合物为1∶1至5∶1的份额添加到烃/水混合物内。同样，填充料优选的粒度为1μm至500μm，最好为30μm至90μm。液态混合物与固体填充料之比优选地为体积百分比10％至70％。
下面介绍一个本发明脱离剂成分的例子。其中脱离剂由聚乙烯醇组成，它用体积百分比为40％的二次乙醇混入乙醇(Ethanol)。为了影响脱离剂的粘度特性，在脱离剂内添加体积百分比50％的水。在这种混合物内添加由纤维素组成的填充料，其中纤维素的粒度为250μm以及脱离剂的体积百分比份额为50％。作为乙醇可以采用所有一次、二次和三次乙醇的形式。此外，可以使用所有可能的纯态或改进态的具有相应粒度的纤维素形式。此方法尤其有利地避免使用去除环氧树脂的有机溶剂。此外，在本发明中有利的是，允许使用在变压器结构中常用的和多年或几十年以来采用的所有材料，所以可能剩余的脱离剂或脱离剂成分的残渣，均不会导致对变压器工作能力、工作特性和/或使用寿命的损害。
Claims (15)
1.一种用于在设有绝缘皮的电导体上制成至少一个去除所述绝缘皮的部位的方法，其中，使导体包括要去除的部位在内一开始用一种不导电的液态粘合剂、尤其环氧树脂围绕，以及此不导电的液态粘合剂在其固化后构成绝缘皮，其特征为：将液态的脱离剂涂敷在要去除部位的液态粘合剂上并形成一种由粘合剂和脱离剂构成的混合物，接着使所述液态粘合剂与所述混合物一起经受固化过程，然后从所述导体的要去除的部位上机械地除去所述混合物。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，所述导体由多个单个导体组成，其中，这些单个导体通过粘合剂互相粘结并彼此电绝缘。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，将液态脱离剂在要去除绝缘皮的部位区域内涂抹、喷洒在尚未硬化的粘合剂上，将导体的要去除绝缘皮的部位浸入到液态脱离剂内，和/或将液态脱离剂在高压下压入。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征为，在将尚未硬化的粘合剂上涂敷到所述液态脱离剂上之后将所述混合物干燥。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征为，所述液态脱离剂含有聚乙烯醇。
6.按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征为，所述液态脱离剂含有长链的烃混合物。
7.按照权利要求5或6所述的方法，其特征为，所述液态脱离剂除聚乙烯醇或长链的烃混合物外还同样含有水和乙醇。
8.按照权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征为，所述液态脱离剂含有以多糖为基的填充料。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征为，所述填充料优选的粒度为1μm至500μm，最好为30μm至90μm。
10.按照权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征为，所述液态脱离剂具有一种优选的聚乙烯醇或长链的烃混合物与水的混合比为1∶5至1∶20，以及按相对于聚乙烯醇或长链的烃混合物为1∶1至5∶1的份额添加乙醇。
11.按照权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征为，所述液态混合物与固体填充料之比在体积百分比10％与70％之间。
12.一种液态脱离剂，其用于导体的电绝缘和/或用作将单个导体粘合成一个导体的粘合剂，单个导体借助粘合剂互相粘合和/或彼此电绝缘，所述液态脱离剂包括下列成分：
-聚乙烯醇
-水
-乙醇
-以多糖为基的填充料。
13.按照权利要求12所述的液态脱离剂，其特征为，所述聚乙烯醇与水的混合比优选地为1∶5至1∶20，以及按相对于聚乙烯醇为1∶1至5∶1的份额添加乙醇，以及填充料优选的粒度为1μm至500μm，最好为30μm至90μm，其中，液态混合物与固体填充料之比优选地为体积百分比10％至70％。
14.一种液态脱离剂，其用于用于导体的电绝缘和/或用作将单个导体连接成一个导体的粘合剂，单个导体通过粘合剂互相连接和/或彼此电绝缘，所述液态脱离剂包括下列成分：
-长链的烃混合物
-水
-乙醇
-以多糖为基的填充料。
15.按照权利要求14所述的液态脱离剂，其特征为，所述长链的烃混合物与水的混合比优选地为1∶5至1∶20，以及填充料具有一种优选的粒度为1μm至500μm，最好为30μm至90μm，以及按相对于长链的烃混合物为1∶1至5∶1的份额添加乙醇，其中，所述液态混合物与固体填充料之比优选地为体积百分比10％至70％。
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