CN1663094A - 电晕放电防护罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电机的电晕放电防护罩，其中，该电晕放电防护罩要么具有一基材和一涂层，要么由一织物和/或无纺布制成。该织物和/或无纺布则由带有一涂层的许多丝线构成。所述涂层均具有导电的无机材料。

Description

电晕放电防护罩

本发明涉及一种用于电机的电晕放电防护罩。这种电晕放电防护罩大多具有一织物或一无纺布。

这种织物例如已由1976年的德国工业标准DIN16740和DIN16741公开。其中，DIN16740公开了一种用于电子应用领域的纺织玻璃织物，而DIN16741则公开了多种用于电子应用领域的带有坚固折边(Wegkanten)的纺织玻璃织物壁。这种织物例如作为浸渍剂的载体，其中，通过该浸渍剂可获得某种电特性。通过浸渍例如可形成一种电晕放电防护。

该电晕放电防护层例如也可通过一种化学还原方法来形成。这在美国专利文献US 3 639 113中有相应记载。这种通过还原反应形成的导电性在其数值方面难以再现。此外，这种还原方法很复杂，并且也很昂贵。

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于电机的电晕放电防护罩，其电特性可再现地调节和/或具有更长的使用寿命。该电晕放电防护罩同时也可简便和/或廉价地制造。

上述技术问题按照本发明是通过这样一种用于电机的电晕放电防护罩来解决的，其中，该电晕放电防护罩具有一基材和至少一位于该基材层上的涂层。

在一种用于制造电晕放电防护罩的方法中，在一基材层上涂覆一涂层。

在制造电晕放电防护罩时，例如采用一种不导电的玻璃织物作为基本材料。这种由无机材料制成的织物浸渍在一种溶剂中。这种溶剂例如含有金属有机物和/或过渡金属无机物。在溶剂挥发后，在大约600℃温度对浸渍后的玻璃织物进行煅烧。所述导电性例如可通过一在织物表面上的锑锡氧化层的厚度和掺杂度来确定。

通过使所述电晕放电防护罩既具有一基材层又具有一位于其上的涂层亦即涂层材料，使所述电晕放电防护罩的功能被分割开来。一方面主要通过基材来确定所述电晕放电防护罩层的机械特性，另一方面主要通过该涂层来确定该电晕放电防护罩层的电特性。该涂层具有导电的无机材料。该导电无机材料与现有技术相比由于缺少有机成分对于局部放电不敏感。所述电晕放电防护罩层按照本发明因此可唯一地仅仅由无机材料构成。

所述基材比较有利地全部用无机材料制成，因为这样可避免局部放电造成损害。该基材的涂层也至少由一种无机材料制成。因此，该电晕放电防护罩层比较有利地仅由无机材料制成。当然所述基材层的组成成分中也可比较有利地具有有机化合物如粘接剂。通过在一电晕放电防护罩缠绕带的起始端与终端设置粘接剂，可有利地改善该电晕放电防护罩带。因为该缠绕带既可在一开始也可最后固定地缠绕在主绝缘皮层上。所述电晕放电防护罩的基材例如是一种织物和/或一无纺布。作为基材可采用所有电绝缘的无机类织物/无纺布，只要它们在电机所必需的温度范围内具有耐受性即可。所述玻璃织物和织物优选由氧化铝或含有SiO₂的氧化铝制成。同样的材料也可用于制造所述无纺布。

本发明所要解决的技术问题也可通过另一种用于电机的电晕放电防护罩层来解决，其中，该电晕放电防护罩被设计成具有纤维和/或丝线的一无纺布和/或一织物，按照本发明，该纤维和/或丝线由一无机材料制成并且涂覆有一无机材料层。在一种相应的制造方法中，相应地在制成无纺布的纤维和/或制成织物的丝线上涂覆。

所述纤维和/或丝线的涂层就象所述基材上的涂层一样至少具有部分导电的无机材料。在另一实施方式中，所述涂层唯一地仅仅具有导电的无机材料。

当所述电晕放电防护罩层由涂覆导电层的纤维(用于制成无纺布)和/或丝线(用于制成织物)构成，则可有利地不用另外对织物和/或无纺布实施涂覆。通过将导电的纤维/丝线与不导电的纤维/丝线混合，可获得另一种调节所述电晕放电防护罩层的导电性的可能性。

所述电晕放电防护罩层尤其能用于绝缘保护电压在千伏级(尤其是大于等于3.3千伏)的诸如电动机(例如铁路牵引电动机)和发电机(尤其是涡轮发电机)那样的电机。在所加载电压大于3.3千伏时，则必需采取避免局部放电或电晕放电以及控制电位的预防措施。为此，在一电机的一叠片铁芯中的开槽区域要采取内外电晕放电防护措施，在绕组端部则要采取端部电晕放电防护措施。

作为电晕放电防护罩层，在现有技术中，如已提到的那样，一般采用由玻璃或聚酯制成的并用一种含有填充料的结合剂浸渍的织物或无纺布带。在浸渍单根导体杆时，也可部分采用含有填料的涂料。在开槽区域，一般采用碳黑或石墨作为导电填料，在绕组端部区域则采用有半导体特性的碳化硅。但这些材料由于受必需的有机结合剂的影响只能承受有限的热负荷(最高约为180℃)，并且很快会被局部放电或电晕放电破坏。此外，其导电性以无法预知的方式受到一VPI浸渍工序(亦即简称为VPI的真空压力浸渍)的影响。通过例如石墨的磨耗以及冲洗，所述VPI浸渍剂和相邻的绝缘区域可能会被导电填料沾染。由此也会不利地改变导电性。

本发明的电晕放电防护罩层例如可设计为织物带或无纺布带。该缠绕带上可涂覆导电的无机材料层。内、外电晕放电防护层所必需的导电性(5*10²Ω□至5*10⁴Ω□)和端部电晕放电防护层所必需的导电性(5*10⁷Ω□至10⁹Ω□)通过进行不同的掺杂，也就是说通过所述导电材料在所述织物或无纺布中的不同浓度或通过所述导电层的不同厚度来实现。

由于优选采用热稳定的无机材料，因此可实现高达500℃的持续耐受温度。所述电机由此相对于端部电晕放电防护EGS和外部电晕放电防护AGS来说能承受更高的负载。所述织物和/或无纺布的导电性不会受到一随后的VPI浸渍工序的影响。所述VPI浸渍剂被电晕放电防护系统中的导电成分(填料)沾染的可能性也被排除，这是因为所述导电层牢固地粘附在所述无机的基材上。

所述电晕放电防护对于电机来说在绝缘方面有重要意义。这一点尤其适合于前面提到的电压在大约3.3千伏以上的高压电机。在开发电机的绝缘系统时尤其要注意三项特性：

-热稳定性；

-热传导率以及

-电特性

在电特性方面既要注意电阻，又要注意电场强度的分布。尤其是在高压电机上要采用以云母为基础的绝缘系统。

利用云母可实现最大场强为3.5千伏/毫米。对电机内的电线可这样构造其绝缘，首先，用一绝缘层来包封电线，随后围绕该绝缘层又附加地包上一电晕放电防护层。后者有助于电线表面具有一均匀的场强分布。此外，电机内位于定子槽内的电晕放电防护层与定子的叠片铁芯相毗邻。该定子叠片铁芯被设于零电位上或星型中性连接点电位上。所述外部电晕放电防护在其电特性方面设计成与端部电晕放电防护不同。电机的绝缘及其电晕放电防护都与电机的应用有关。尤其在一些实施脉动调制的整流器旁运行一电机时，对电机的绝缘要求和电晕放电防护要求都会提高。电晕放电防护的英文称为“Corona shielding”。

按照电晕放电防护的一种有利的扩展设计，所述涂层具有一种导电的无机材料。通过采用一种导电无机材料，克服了在采用碳黑或石墨时易受局部放电影响的缺点。局部放电产生臭氧，臭氧破坏有机材料，诸如作为SiC结合剂的树脂或碳黑以及石墨本身。由此会不利地影响电晕放电防护层的导电性。有机材料被破坏后又会导致电机内导线上的局部放电加剧，从而又产生更多的臭氧，进而更大程度地破坏有机材料。通过这样的恶性循环，会导致电晕放电防护层受到很大破坏。迄今往有机树脂中加入碳黑或石墨。然后用这种树脂浸渍一种玻璃织物或织物中的一种聚酯。为进一步提高导电性，还可往该有机树脂中加碳化硅。采用有机树脂来浸渍玻璃织物或聚酯织物会限制电机中的最大允许温度。局部放电产生的臭氧破坏有机树脂中的碳黑或石墨后，所述电晕放电防护层的导电性降低。此外，臭氧也破坏有机树脂本身，亦即将其越来越多地分解掉，最后也会导致所述电晕放电防护层被破坏。此处的电晕放电防护层由玻璃纤维、有机树脂及其含有的用于调节导电性的材料组成。

按照一种有利的实施形式，所述基材和位于其上的涂层一样也由无机材料层组成。由此不仅能提高其耐高温性，还能使得相对于局部放电产生的臭氧不那么敏感。

作为用于涂覆的无机材料有玻璃、氧化铝AlO和碳化硅SiC。由这样的材料可制成作为基材的无纺布或织物。

所述电晕放电防护在用作外部电晕放电防护(简称为AGS)和端部电晕放电防护(简称为EGS)时可配备不同的电特性。

所述端部电晕放电防护罩层优选具有电阻值5*10⁸Ωm。所述外部电晕放电防护罩层所具有的典型电阻值大约为1000Ωm。然而这仅仅是参考值。该参考值取决于许多因素。相应的因素例如有电压以及端部电晕放电防护层的长度。所述电晕放电防护不仅在外部电晕放电防护方面而且尤其在端部电晕放电防护方面可用于实现主绝缘层表面上的电位平衡。因此也可采用与上述值不同的电阻值。

通过所述电晕放电防护还另外确保了电场的均匀性。所述端部放电防护层用于送出(Absenden)电机的定子叠片铁芯的电位。所述存在于空气中的磁场强度在带有电晕放电防护层的导线外表面上不再导致空气中有火花放电。

通过对一基材采用不同的涂层，可相对于端部电晕放电防护要求很容易地改变不同的外部电晕放电防护要求。这是因为所述电晕放电防护现在只通过涂层来区别，而基材则保持不变。

所述电晕放电防护层尤其可应用在一高压电机上。一般来说，一高压电机的工作电压大于3千伏。基于该高电压，有必要通过一电晕放电防护层在导线表面上实现电位平衡。

上述结构形式的电晕放电防护罩层在一种方法中这样制成，即，在一基材上涂覆一层涂层。可以不同的方式方法来实施涂覆。

所述涂层例如可喷涂在基材层上。由于在所述无机基材层上喷涂至少部分或完全导电的无机涂层，就形成了一种无机的电晕放电防护层。为了实施喷涂，可采用如酒精那样也可是有机物的溶剂。有机溶剂挥发后最终在电晕放电防护层中不留残渣。

在所述基材上实施涂覆的另一种可行方案是，在所述基材层上实施蒸发涂覆，这样可在基材层上形成一带有无机导电材料的涂层。

除了在基材层上实施涂覆之外，也可以在各根纤维或各根丝线或各根粗纱(由多根丝线扭绞而成)上实施涂覆。例如可以这样实施涂覆，即，在所述各根丝线和/或纤维上实施蒸发涂覆。另一种涂覆方案是，在所述纤维和/或丝线上实施喷涂。第三种涂覆方案是使丝线和/或纤维浸入一浸渗池中。

也可采用一种浸浴方式作为给一基材例如一玻璃织物涂覆涂层的方法。

为了制造用于电机绕组的电晕放电防护层的绝缘带，在一织物类的基材上电子导电地涂上一层溶剂、一层溶胶或一层悬浮液。这是通过喷涂、浸渗或火焰涂覆实施电子导电涂覆的一种替代手段。

在制造用于电机绕组的电晕放电防护层的绝缘带时，在350至700℃下对所述电子导电涂层进行退火处理。这样，在织物的表面上形成一层附着在其上的连续的导电层。这样的热处理可在不同的气氛例如空气、合成气体(Formiergas)、N₂、NH₃中进行。该热处理例如在一个炉子中通过电加热或燃料燃烧加热，或借助红外线发射器和/或其他发射源例如激光发生器来进行。

通过这样一种方法不但在一基材上而且在纤维和/或丝线和/或粗纱上可形成一电子导电层。这种电子导电层例如由金属氧化物，尤其是铟、锡、砷、锑的氧化物，过渡金属氧化物以及它们的任意混合物组成。

作为制造用于电晕放电防护层的绝缘带上涂层的原始化合物可采用无机盐或各种金属尤其是铟、锡、砷、锑的络合物，优选采用醋酸盐，醇化物，乙酰丙酮化物，草酸盐，卤化物，硝酸盐，硫酸盐。也可采用由金属氧化物尤其是铟、锡、砷、锑的氧化物及过渡金属氧化物构成最小悬浮颗粒的悬浮液来涂覆。

所述涂层的电阻可例如通过涂层的厚度和在涂层中采用不同的导电材料以及它们在涂层中的浓度来调节。在一种溶剂、溶胶或悬浮液中实施浸渗以完成涂覆时，涂层厚度的一个调节参数例如是被涂覆物穿过浸渗池的速度。

当多次实施一涂覆过程，就可形成多层涂层。尤其在涂覆纤维、丝线时但也可在涂覆一带状的基材时可有利地利用这一点，以便形成一改善所述导电层与基材层或者未涂覆的丝线或纤维之间的附着特性的附着层。也可充分利用多层涂层来平衡不同的热膨胀系数。

作为上面已经提到的各种实施方式的补充说明，下面再阐述一下用于实施涂覆的各种方法：

喷涂：

借助一喷涂装置将一种溶剂、溶胶或悬浮液喷涂在一作为基材的带材上。在此，该带材优选在一喷涂装置旁经过。该喷涂可仅在带材的一侧或也可优选在其两侧同时或接近同时地进行。

浸渗涂：

将作为基材的玻璃织物带浸入一种溶剂、溶胶或悬浮液中，并且优选以不变的速度将其从中拉出。由此可形成一恒定厚度的附着层。该涂覆方法优选连续进行。为此，玻璃带材优选以恒定速度被传送通过一个装有一种溶剂、溶胶或悬浮液的浸渗池。

火焰涂覆：

将一种溶剂、溶胶或悬浮液喷入一束火焰中。该火焰朝向作为基材的玻璃织物带定向。由此在该带材上形成一均匀的氧化涂层。该火焰涂覆可仅在带材的一侧或也可优选在其两侧同时或接近同时地进行。所述火焰可以是燃气火焰或一由可燃液体保持形成的火焰。该可燃液体可以是所喷入的一种溶剂本身。比较有利地可同样采用等离子火焰。所述玻璃织物带材在此可具有室温，但也可具有高达500℃的温度。

溅射也是一种可行的涂覆方法。

在实施上述涂覆之后，也可实施一后续热处理：

对按照上述其中一种方法获得的涂层进行后续热处理。在此例如可视涂层的组成和涂覆技术采用350至700℃的温度。该热处理可在空气中进行，但也可在保护气体中进行。或者在一种反应气体例如合成气体、NH₃或CH₄中进行。

在喷涂时以及在浸渗涂时，通常必需进行后续热处理；而在火焰涂覆之后却不一定要进行这样的后续热处理。

所述后续热处理在一个电加热的炉子或者一个燃烧燃料(燃气或液态燃料)来加热的炉子内进行。按照本发明为此可采用红外线发射器和/或其它射线源。也可以采用这些热源的组合。

所述后续热处理可不连续进行，但优选连续进行。在此，所述基材例如一种玻璃带在所述涂覆工序结束之后被拉引穿过一加热炉。该炉子在此可具有一局部恒定的温度或者被划分成有不同的温度区。由此可在拉引穿过的带材上进行一种确定的温度-时间断面方式的热处理。

所述涂覆导致在所述涂层内有一定的化学组成。该涂层优选为无机的氧化层。例如它可由掺杂的氧化钛或氧化锡组成。作为掺杂物例如可采用Sb₂O₅、Nb₂O₅、Ta₂O₅或V₂O₅。同样也可采用由不掺杂的TiO₂或SnO₂组成的涂层，只要该不掺杂涂层通过在后续热处理过程中所添加的还原成分和/或还原气氛能转换到有足够电子导电性的状态即可。还可以采用其他氧化涂层，例如Nb₂O₅，MoO₂或Ta₂O₅；这种涂层也可掺杂。另一种优选的可能性在于采用电子导电的In₂O₃涂层，在该涂层中可掺杂重量百分比高达50％的SnO₂，但优选是重量百分比在2％至5％之间的SnO₂。作为本发明的氧化涂层的其他实施例也可以是CuO，MnO，NiO，CoO_X，FeO_X以及它们的任意混合物或者其中一种或多种氧化物的化合物。一般来说，也可采用过渡金属氧化物，如砷、铟、锑和锡的氧化物以及它们的任意混合物或者这些氧化物的化合物。

作为涂层溶液可采用所有满足上述涂覆方法要求的溶液。在此尤其可采用上述金属的无机盐溶液或上述金属的络合物溶液。优选采用卤化物，硫酸盐，硝酸盐，醋酸盐，草酸盐，乙酰丙酮化物或其他有机酸盐。同样优选的还有相应金属的醇化物。所述溶液可以是水溶液，但同样可以是含有两种有机添加剂的酒精溶液。也可以采用有机溶剂。另外可采用含有相应金属成分的溶胶。这种溶胶例如可按照溶胶-凝胶方法用醇化物或卤化物或醋酸盐或其他有机酸盐制取。

按照本发明同样可采用在水或有机溶剂中含有最小颗粒的悬浮液。悬浮颗粒的大小可在几个纳米至几个微米之间。优选采用颗粒尺寸在5纳米至200纳米之间的悬浮颗粒。这种悬浮颗粒可以是氧化物颗粒或氢氧化物颗粒，但也可以是在热处理时可转化成氧化物的化合物颗粒。可提及的例如有碳酸盐，醋酸盐或草酸盐。所述悬浮液中可含有稳定剂或其它用有机或无机物制成的添加剂。

在所述热处理结束之后，可涂覆一层有机聚合物。但该涂层作为保护层不再不利地改变所述电晕放电防护层的电特性。

现在作为举例说明在一种用玻璃织物制成的外部电晕放电防护带上涂上一层掺杂锑的氧化锡(5摩尔％)：

用于涂覆的溶胶用SnCl₂*2H₂O制成。首先，将50.77克(0.225摩尔)的SnCl₂*2H₂O(M225.63)溶解在600毫升的纯乙醇酒精中。随后使其在回流的情况下在一个带有回流冷却器和置于上方的干燥管的烧瓶中加热两小时。由此蒸馏出所述溶剂并留下一种白色粉末状的残渣。将该残渣重新溶解在300毫升的纯乙醇中。如此形成的溶液在50℃的温度下搅拌两个小时。在该溶液冷却之后，将溶解在几毫升的纯乙醇中的2.57克(0.011摩尔)的SnCl₃(M228.11)在搅拌情况下慢慢地滴入该溶液中。在此需要注意的是不要形成沉淀物。之后，该溶液再经过数天的时效处理。然后，使玻璃织物带以恒定的20厘米/分钟的拉引速度穿过所述溶液。随后在110℃的温度下对所形成的涂层干燥15分钟且紧接着在500℃的温度下煅烧20分钟。由此最后形成一种透明的导电层。它具有如下可再现的特性：

层厚：80-100nm

涂层电阻：900Ω/□-4.0KΩ/□

另外一个例子是在一由玻璃织物制成的外部电晕放电防护带上涂上一层掺杂有锡的氧化铟(5摩尔％)：

用于涂覆的溶液用In(NO₃)₃*(H₂O)₅制成。首先，将45.12克(0.15摩尔)的In(NO₃)₃*(H₂O)₅(M300.83)连同30.90毫升(0.30摩尔)的乙酰丙酮(M100.12)溶解在300毫升的纯乙醇酒精中。随后将1.69克(0.0075摩尔)的SnCl₂*2H₂O(M225.63)在搅拌情况下直接加入该溶液中。之后，如此形成的溶液再经过时效处理。然后，使玻璃织物带以一恒定的30厘米/分钟的拉引速度穿过所述溶液。随后在110℃的温度下对所述涂层干燥15分钟且紧接着在550℃的温度下煅烧30分钟。由此最后形成一种透明的导电层。它具有如下可再现的特性：

层厚：90-110nm

涂层电阻：3KΩ/□-8KΩ/□

还有一个例子是在一由玻璃织物制成的外部电晕放电防护带上涂上一层掺杂有氟的氧化锡(5摩尔％)：

用于涂覆的溶胶用SnCl₂*2H₂O制成。首先，将60.92克(0.27摩尔)的SnCl₂*2H₂O(M225.63)溶解在600毫升的纯乙醇酒精中。随后使其在回流的情况下在一个带有回流冷却器和置于上方的干燥管的烧瓶中加热两小时。由此蒸馏出所述溶剂并留下一种白色粉末状的残渣。将该残渣重新溶解在300毫升的纯乙醇中。如此形成的溶液在50℃的温度下搅拌两个小时。在该溶液冷却之后，将0.34毫升(0.0043摩尔)的CF₃COOH(M114.03)在搅拌情况下慢慢地滴入该溶液中。在此需要注意的是不要形成沉淀物。之后，该溶液再经过数天的时效处理。然后，使玻璃织物带以恒定的10厘米/分钟的拉引速度穿过所述溶液。随后在110℃的温度下对所述涂层干燥15分钟并紧接着在500℃的温度下煅烧30分钟。由此最后形成一种透明的导电层。它具有如下可再现的特性：

层厚：100-110nm

涂层电阻：30KΩ/□-60KΩ/□

下面借助附图所示实施方式对本发明的一些实施例予以详细说明，附图中：

图1示出一根导线的绝缘层以及相应的定子铁片；

图2示出一带有一涂层的基层；

图3示出一根导线从一个定子叠片铁芯中伸出；

图4示出导电性与导电物质浓度的关系；

图5示出一织物的两种实施方式。

图6示出一根带有涂层的纤维和/丝线的断面；

图7示出用于实施本发明涂覆方法的装置结构。

图1中示出一电机的定子叠片铁芯1的截取局部。一电机主要由一定子以及一在定子中转动的转子构成。该定子由所谓的定子叠片铁芯2构成，在其预成型的定子槽9中嵌有带有绝缘皮的绕组导线/铜芯导线3。所述定子叠片铁芯2由一定数量的前后叠置的各单块铁片亦即定子铁片1组成。在这些定子铁片上冲压有一些定子槽9。所述定子绕组嵌入这些定子槽9中。根据具体的要求，该定子绕组带有一定的绝缘系统。一典型的用于高压电机的绝缘系统具有一种下面称为导线绝缘皮层7的主绝缘层。围绕该主绝缘皮层缠绕有一些电晕放电防护带4，5。优选在运行电压大于3.3千伏的高压电机和变频供电的铁路用高压电机以及充分利用热能的电机(例如铁路牵引用电动机)的、处于开槽区域内的定子绕组绝缘层的表面上配设一层具有良好导电性能的外部电晕放电防护层(简称AGS)5，以避免绝缘层受到过度局部放电的损害。该外部电晕放电防护层5在此超出该定子叠片铁芯2一定量，使得即便在距定子叠片铁芯2的压板和压杆有很小的间距时也不会出现放电。借助一浸渍工序(亦即简称为VPI的真空压力浸渍)，所述绕组还浸渍一种浸渍树脂，之后该浸渍树脂硬化。这意味着，所采用的外部电晕放电防护带5必须与该复合工序兼容。因此，该带材不允许含有干扰所述浸渍工序的成分或者将这样的成分输入浸渍池中。此外，该带材还必须均匀地被包装在所述硬化后所形成的成型料中，以避免局部放电。

按照当前的现有技术，为制造所述外部电晕放电防护层5采用含有碳黑或石墨的织物带或漆料。在VPI完全浸渍法中，采用以玻璃或聚酯为基的织物带或无纺布带。通过一种有机结合剂可使该织物带或无纺布带带有一种符合要求的导电填料(碳黑、石墨)。在按照单根导线浸渍法或RR(还原反应)方法制成的绕组元件上，则是在涂刷工序中在漆料基底上涂上相应的外部电晕放电防护层5。然而，迄今现有技术中业已公知的含有作为导电填料的碳黑或石墨的电晕放电防护带4，5或漆料均具有如下重大缺陷：这些材料受为加工和获得期望特性所必需的有机结合剂和基材的限制只有最高为180℃的有限耐热性。此外，这些材料在出现局部放电时会迅速被破坏并因此失效。另外，市场上常见的外部电晕放电防护带的导电特性在浸渍工序中会产生变化；而且同样存在这样的危险，即，碳黑或石墨颗粒会被浸渍树脂不期望地拖走。从而影响所述浸渍的质量。

利用本发明则可以以可再现的质量提供图1中所示的外部电晕放电防护带5以及相应的端部电晕放电防护带4。从而能可靠地避免绝缘层受到局部放电的损害，并因此不会影响浸渍工序和其余绝缘皮层的绝缘质量。此外，按照本发明的电晕放电防护带4，5与迄今已公知的电晕放电防护带或漆料相比具有明显更高的耐热性。

图1中因此简略地示出本发明的电晕放电防护层的应用位置。图中示出一定子叠片铁芯2，它由许多定子铁片1组成。在所述定子槽9内嵌有铜芯导线3。该铜芯导线3具有一导线绝缘皮层7。该导线绝缘皮层7有利地设计成在定子叠片铁芯2内比在定子叠片铁芯2之外更厚。所述铜芯导线3在定子叠片铁芯2之外构成一绕组端部。但该绕组端部在图1中却未示出。在所述导线绝缘皮层7上有一电晕放电防护层4和5。用于位于定子叠片铁芯2内部的铜芯导线3部段的电晕放电防护层被称为外部电晕放电防护层(简称AGS)5，而位于定子叠片铁芯2外部的导线绝缘皮层7部段上的电晕放电防护层被称为端部电晕放电防护层(简称EGS)4。所述外部电晕放电防护层5和端部电晕放电防护层4都用于实现电位控制。所述电晕放电防护层4，5至少由一基层和一位于它外面的涂层组成。因此，当然也可设计成由比一层基质材料层和/或一层涂层更多层组成的电晕放电防护层，但这在附图中没有示出。

图2示出一具有一基材层10和一涂层12的电晕放电防护层14。根据该电晕放电防护层的应用目的，也就是说按照其是作为外部电晕放电防护还是作为端部电晕放电防护，可对该基材层但尤其也可对该涂层12作不同设计，例如在其厚度上做不同设计。所述基材层10例如由玻璃纤维制成。用该玻璃纤维可制出一织物。由此例如可织出一种带有经纱和纬纱的织物。根据所选择的不同织物类型可调节形成不同的稳定性或弹性。原则上比较有利的是，该织物可设计得尽可能薄。此外，织物结构也很重要，因为通过织物结构可影响磁场平稳性(Feldglaettung)。所述涂层12具有导电无机材料。它例如是不同氧化阶段的金属氧化物。由于所述外部电晕放电防护与端部电晕放电防护相比通常有更高的导电性，因此通过在所述电晕放电防护层中采用不同氧化阶段的金属氧化物获得更高的金属浓度，可将所述端部电晕放电防护层改成外部电晕放电防护层。

图3具体示出一根铜芯导线3从所述定子叠片铁芯1中过渡伸入到空气16中。该铜芯导线3既具有一绝缘皮层7又具有一外部电晕放电防护层5以及一端部电晕放电防护层4。在连接位置6处，这两种电晕放电防护层5与4相互接合。通过以有利的方式将所述电晕放电防护层作为缠绕带以一半重叠的方式缠绕在所述电线绝缘皮层7上，使所述电晕放电防护层例如呈两层重叠地位于所述导线绝缘皮层7上。由此可实现在外部电晕放电防护层5和端部电晕放电防护层4之间的阶梯形连接。当然也可有其他缠绕可能性，例如通过一条缠绕带缠绕成单层或多层。

在图4所示的图解示图中，在Y纵坐标轴上示出导电性18，在X横坐标轴上示出导电材料的浓度20。作为导电材料例如可采用碳和/或碳化硅。图示曲线22在一仅仅很小的浓度变化范围26内有一陡峭的上升坡度24。这表示按照当前现有技术通过对一种基材实施浸渍来调节导电材料的浓度时出现了问题。通过滴干或蒸发，所述浓度很容易出现变化。这会导致导电性出现很大的变化。在上述情形下还会出现另一种问题，即，由于局部放电产生的臭氧损坏了电晕放电防护层，导电性会出现很强烈的变化。本发明则通过采用无机材料既用于基材层又用于涂层，并且通过涂层内的导电材料来按要求提供(Abrufen)导电性，解决了上述问题。

图5表示两种织物40和41。织物40是平纹织物，而织物41则是立体纹织物(Koerperbindung)。这两种织物类型既可理解成一种作为涂层的基材层的织物又可理解成是一种在其丝线上有涂层的织物。

图6则表示一涂有涂层的丝线和/或纤维的示例。该根丝线和/或纤维在其内部具有一根作为丝线芯和/或纤维芯的玻璃纤维51，在该玻璃纤维51的外部则包绕着一涂层50。

图7表示一种浸渗涂覆方法和随后进行一种煅烧(热处理)。一织物类的基材77在一浸渗池72中涂覆一种溶液、溶胶或悬浮液。该基材的运动方向74在图7中用一箭头表示。该浸渗池72中所含有的各种溶解在乙醇中的无机材料被涂敷在该基材77上。在此可选择一些直接具有或经过后续热处理具有电子导电性的无机材料。根据具体的涂覆方法，所述溶剂(在本实施例中为乙醇)例如通过在一中间处理装置73中加温蒸发75和/或通过滴干76被去除。在随后的在一加热区段71内进行的后续热处理工序中，在350℃至700℃的温度之间实施煅烧，由此在织物表面上形成一牢固附着在其上的、连续的导电层。该电子导电层的厚度在几个纳米至几个微米之间，优选在50纳米至500纳米之间。从上面所描述的一涂覆装置78中可取出作为成品的一种电晕放电防护带70。

作为基材可采用所有电绝缘的无机织物，只要它们在给定的温度范围内具有耐热性即可。优选采用玻璃织物和用氧化铝或含有二氧化硅的氧化铝制成的织物。

Claims (18)

1.一种用于电机的电晕放电防护罩，其特征在于，所述电晕放电防护罩具有一基材和至少一位于该基材层上的涂层。

2.如权利要求1所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述基材和涂层由无机材料制成。

3.如权利要求1或2所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述基材是一无纺布和/或一织物。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述基材由玻璃制成。

5.如权利要求1至3中任一项所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述基材是碳化硅SiC。

6.如权利要求1至3中任一项所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述基材是氧化铝AlO。

7.一种用于电机的电晕放电防护罩，其中，该电晕放电防护罩被设计成具有纤维和/或丝线的一无纺布和/或一织物，其特征在于，该纤维和/或丝线由一无机材料制成并且涂覆有一无机材料层。

8.如权利要求7所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述纤维和/或丝线具有一纤维芯和/或一丝线芯，该纤维芯和/或一丝线芯由玻璃或碳化硅或氧化铝制成。

9.如权利要求1至8中任一项所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述涂层由至少一种导电的无机材料制成。

10.如权利要求9所述的电晕放电防护罩，其特征在于，所述涂层的导电的无机材料是锑锡氧化物。

11.采用如上述任一项权利要求所述的电晕放电防护罩作为外部电晕放电防护罩。

12.采用如权利要求1至10中任一项所述的电晕放电防护罩作为端部电晕放电防护罩。

13.在一高压电机中采用如上述任一项权利要求所述的电晕放电防护罩。

14.一种用于制造如权利要求1所述电晕放电防护罩的方法，其中，在一基材上涂覆一层涂层。

15.一种制造用于制成如权利要求7至10中任一项所述的电晕放电防护罩的纤维或丝线或粗纱的方法，其特征在于，在一纤维或一丝线或一粗纱上涂覆一层涂层。

16.如权利要求14所述的用于制造一电晕放电防护罩的方法，其特征在于，通过一喷涂或一浸渗涂覆或一火焰涂覆来实施所述涂覆。

17.如权利要求15所述的制造用于制成一电晕放电防护罩的纤维或丝线或粗纱的方法，其特征在于，通过一喷涂或一浸渗涂覆或一火焰涂覆来实施所述涂覆。

18.一种电机，其特征在于，它具有按照权利要求1至10中任一项所述的一电晕放电防护罩。

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