DE102012000122A1

DE102012000122A1 - Device for improving the electrical properties of a coating of a conductor or the like by insulating materials, and a method for using such a device

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Publication number: DE102012000122A1
Application number: DE102012000122A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2012-01-05
Publication date: 2012-07-19
Also published as: EP2663983A2; DE102012000125A1; DE102012000132A1; WO2012095321A3; DE102012000121A1; WO2012095321A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der elektrischen Durchschlagfestigkeit und einer Erhöhung der Koronaentladungsfestigkeit eines Isoliersubstrates mit Zuschlagstoffen auf der Oberfläche eines elektrischen Leiters, wobei der Beschichtungsvorrichtung des Leiters eine Vorrichtung nachgeschaltet ist, die eine Ausrichtung der Moleküle und der Zuschlagstoffe des noch flüssigen Isoliersubstrates durch Beaufschlagung der Vorrichtung mit einer Hochspannung erreicht. Ebenfalls wird ein Verfahren zur Verwendung dieser Vorrichtung beschrieben, das eine anisotrope Ausrichtung der Moleküle und der Zuschlagstoffe in der Vorrichtung durchführt.The invention relates to a device for improving the dielectric strength and an increase in the corona discharge resistance of an insulating substrate with additives on the surface of an electrical conductor, the coating device of the conductor being followed by a device which aligns the molecules and the additives of the still liquid insulating substrate by exposure reached the device with a high voltage. A method for using this device is also described, which carries out an anisotropic alignment of the molecules and the additives in the device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer Beschichtung mittels eines Isolierstoffes mit Zuschlagstoffen auf der Oberfläche von Leitern für eine elektrische Verwendung, sowie ein Verfahren zur Verwendung eines flüssigen Isolierstoffes mit Zuschlagstoffen auf Oberflächen von Leitern für eine elektrische Verwendung durch eine derartige Vorrichtung.The invention relates to a device for improving the electrical properties of a coating with an additive on the surface of conductors for electrical use, and a method for using a liquid insulating material with additives on surfaces of conductors for electrical use by such a device.

Durch die DD 281 314 A7 ist ein Verfahren zur elektrischen Beschichtung von Teilen, die ganz oder teilweise elektrisch leitend sind, bekannt geworden. Eine derartige Beschichtungsmasse besteht aus beliebigen Polymeren, die mit Füllstoffen versetzt sein können, oder anorganischen Suspensionen bestehen, die gleichmäßig auf Teile aufgebracht werden können, indem die Beschichtungsstärke und Dauer durch Wahl der Prozessparameter einstellbar ist. Dabei sind der Beschichtungsmasse mindestens ein Lösungsmittel und eine hoch disperse hydrophobierte Kieselsäure zugesetzt worden, so dass die Kieselsäure in Verbindung mit dem Lösungsmittel unter Einfluss des elektrischen Feldes auf das zu beschichtende Teil abgeschieden wird und dort ein stabilisierendes Gerüst für die Beschichtungsmasse aufbaut.By the DD 281 314 A7 is a method for the electrical coating of parts that are wholly or partially electrically conductive, has become known. Such a coating composition consists of any polymers that may be mixed with fillers, or inorganic suspensions that can be applied uniformly to parts by the coating thickness and duration is adjustable by selecting the process parameters. In this case, at least one solvent and a highly disperse hydrophobized silica have been added to the coating composition, so that the silica is deposited in association with the solvent under the influence of the electric field on the part to be coated, where it builds up a stabilizing framework for the coating composition.

Isolierwerkstoffe, deren Grundbestandteile im Wesentlichen aus Polymeren oder dergleichen bestehen, die auf einer Oberfläche eines Leiters oder dergleichen aufgebracht sind, weisen häufig nicht ausreichende Isolationsfestigkeiten aus. Dieses führt zwangsläufig zu Kriech- und Gleitentladungen. Eine derartige geringe Isolationsfestigkeit und Koronaentladungsfestigkeit zeichnet sich dadurch aus, dass eine nicht in sich geschlossene, homogene Isolationssperre vorhanden ist. Dabei entspricht die Durchschlagfestigkeit eines Isolationswerkstoffes einer elektrischen Feldstärke, die in dem Leiter höchstens herrschen darf, ohne dass es zu einem Spannungsdurchschlag kommt. Bekannte Lackschichten von elektrischen Leitern oder dergleichen weisen eine isotrope Oberfläche hinsichtlich ihrer Moleküle oder dergleichen auf.Insulating materials whose basic components consist essentially of polymers or the like applied on a surface of a conductor or the like often do not have sufficient insulating strengths. This inevitably leads to creeping and sliding discharges. Such a low insulation strength and corona discharge resistance is characterized by the fact that a non-self-contained, homogeneous insulation barrier is present. In this case, the dielectric strength of an insulating material corresponds to an electric field strength which may at most prevail in the conductor, without there being a voltage breakdown. Known paint layers of electrical conductors or the like have an isotropic surface with respect to their molecules or the like.

In der Elektrotechnik wird eine elektrische Entladung eines elektrischen Leiters als Koronaentladung bezeichnet. Sie tritt dann auf, wenn die elektrische Feldstärke einen bestimmten Wert überschreitet. Dabei ist die Größe der Feldstärke noch nicht so groß, dass es zu einer Funkentladung kommt. Bei einer solchen Koronarentladung wird ein Prozess mit einem geringen Stromfluss durch die Luft erzeugt. Meist liegt ein solcher Stromfluss im Mikroampere-Bereich. Dabei wirken als Ladungsträger, hervorgerufen durch die hohe Feldstärke oder Feldemission, Ionen, die von Elektroden oder Leitern erzeugt werden.In electrical engineering, an electrical discharge of an electrical conductor is referred to as a corona discharge. It occurs when the electric field strength exceeds a certain value. The size of the field strength is not so great that it comes to a radio discharge. Such a corona discharge creates a process with a low current flow through the air. Usually, such a current flow is in the microampere range. In this case, act as a charge carrier, caused by the high field strength or field emission, ions generated by electrodes or conductors.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Durchschlag- und die Koronaentladungsfestigkeit bei elektrischen Drähten zu erhöhen. Dabei soll die Erfindung zu einer Reduzierung der Prozesszeiten und einem verringerten Einsatz von Isoliersubstraten führen.The object of the invention is to increase the breakdown and corona discharge resistance in electrical wires. The invention should lead to a reduction of the process times and a reduced use of insulating substrates.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 5 gelöst. Die Unteransprüche haben dabei eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lösungsprinzips zum Inhalt.The object of the invention is achieved by a device according to claim 1 and by a method according to claim 5. The subclaims have a further embodiment of the solution principle of the invention to the content.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Verwendung eines flüssigen Isoliersubstrates mit einer Beifügung von Zuschlagstoffen wie siliconkondizioniertem Glimmer, Siliconlacke, Bornitrit oder dergleichen auf Oberflächen von Leitern für eine elektrische Verwendung vorgeschlagen.According to the invention, a method of using a liquid insulating substrate with addition of additives such as silicon-clad mica, silicone varnishes, boron nitride or the like on surfaces of conductors for electrical use is proposed.

Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit und auch der Koronaentladungsfestigkeit ist es möglich, den verwendeten Isoliersubstraten bestimmte, besonders wirkungsvolle Zuschlagstoffe in Form von Lackfüllstoffen beizusetzen. Es können auch alle nicht ausdrücklich genannten wirkungsvollen Zuschlagstoffe verwendet werden.To increase the dielectric strength and also the corona discharge resistance, it is possible to provide the insulating substrates used with certain, particularly effective additives in the form of paint fillers. It is also possible to use all non-expressive effective additives.

Schon die Beigabe von Zuschlagsstoffen zu den Isoliersubstraten erhöht im bekannten Maße die Spannungsfestigkeit. Durch die Einarbeitung der Zuschlagsstoffe, die im Besonderen im molekularen Bereich eine Plättchengeometrie aufweisen, wird durch ein noch zu beschreibendes erfindungsgemäßes Verfahren eine Ausrichtung durch die Behandlung mit einer Hochspannung erreicht. Dieses bedeutet, dass die isotrope Ausrichtung der Plättchen in eine anisotrope Ausrichtung der Plättchen in eine Richtung aufgrund der angelegten Hochspannung, die als Gleichspannung ausgeführt ist, erreicht überführt werden. Kugelförmige Partikel eignen sich für eine solche Verwendung weniger, weil dadurch der Bedeckungsgrad der Leiteroberfläche nicht optimal ist. Es verbleiben dabei zwischen den einzelnen kugelförmigen Molekülen zu große Lücken. Aus diesem Grunde ist es wichtig, die geeigneten Zuschlagstoffe durch einen chemischen Prozess in der gewünschter optimierten Form zu gewinnen. Durch die Geometrie von lang ausgebildeten Molekülen und die Ausrichtung durch die Hochspannungsbehandlung während des Erhärtungsprozesses verbessert die Spannungsfestigkeit über 50% gegenüber herkömmlichen Anwendungen.The addition of additives to the insulating substrates already increases the dielectric strength to a known extent. By incorporating the aggregates, which in particular have a platelet geometry in the molecular range, an alignment by treatment with a high voltage is achieved by a method according to the invention to be described. This means that the isotropic orientation of the platelets is converted into an anisotropic alignment of the platelets in one direction due to the applied high voltage, which is designed as a DC voltage. Spherical particles are less suitable for such use, because thereby the degree of coverage of the conductor surface is not optimal. It remain between the individual spherical molecules to large gaps. For this reason, it is important to obtain the appropriate additives through a chemical process in the desired optimized form. Due to the geometry of long-formed molecules and the orientation by the high-voltage treatment during the hardening process, the dielectric strength improves over 50% over conventional applications.

Dieses bedeutet, dass für unterschiedliche elektrische Verwendungen der Leiterdrähte auch unterschiedliche Zuschlagstoffe eingesetzt werden können.This means that different additives can be used for different electrical uses of the conductor wires.

Die Erhöhung der Koronarentladungsfestigkeit ist durch geeignete Zuschlagstoffe in dem Isoliersubstrat in Form von Lackfüllstoffen möglich. Als besonders geeignete Zuschlagstoffe erweisen sich Silikonkonditionierter Glimmer, Silikonlacke, Bornitrit oder dergleichen. The increase in the coronary discharge resistance is possible by suitable additives in the insulating substrate in the form of paint fillers. Particularly suitable additives prove to be silicone-conditioned mica, silicone coatings, boron nitride or the like.

Bei der als Glimmer bezeichneten Gruppe handelt es sich um im Wesentlichen Schichtsilikate, die in einer gewöhnlichen Kalium oder ungewöhnlichen Kaliumzusammensetzung bzw. aus Nichtkalium bestehen. Ferner gehört dazu auch Kunstglimmer, der aus Glimmerbruchstücken besteht, die mit Kunstharz vermengt sind.The group referred to as mica is essentially phyllosilicates which consist of an ordinary potassium or unusual potassium composition or of non-potassium. It also includes art mica, which consists of mica fragments that are mixed with synthetic resin.

Silikonprodukte bezeichnen eine Gruppe von synthetischen Polymeren, bei denen Siliziumatome über Sauerstoffatome verknüpft werden. Bei Silikonlacken handelt es sich um Lacke, bei denen Silikonharz als Hauptbindemittel verwendet wird. Gerade solche Silikonlacke bieten eine Eigenschaft, die Lacke sonst nicht haben, nämlich sie zeichnen sich durch eine extrem hohe Temperaturstabilität aus. Bornitrit ist eine Bohrstickstoffverbindung, die eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist.Silicone products denote a group of synthetic polymers in which silicon atoms are linked via oxygen atoms. Silicone paints are paints that use silicone resin as the main binder. Especially such silicone coatings offer a property that paints otherwise do not have, namely they are characterized by an extremely high temperature stability. Boron nitride is a drilling nitrogen compound that has a very high thermal conductivity.

Schon allein die Beigabe von diesen Zuschlagstoffen zu den Isoliersubstraten erhöht im bekannten Maße die Koronaentladungsfestigkeit. Jedoch durch die Einarbeitung der Zuschlagstoffe, die im molekularen Bereich eine Faser- oder Plättchengeometrie aufweisen, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine axiale Ausrichtung durch die Hochspannungsbehandlung erreicht. Aus diesem Grunde ist es wichtig, die geeigneten Zuschlagstoffe durch einen chemischen Prozess in eine längliche gewünschte Form zu bringen, um so eine höhere Koronaentladungsfestigkeit von Drähten oder dergleichen zu erreichen.The mere addition of these additives to the insulating substrates increases the corona discharge resistance to a known extent. However, by the incorporation of the aggregates, which have a fiber or platelet geometry in the molecular range, an axial alignment is achieved by the high-voltage treatment by the method according to the invention. For this reason, it is important to bring the suitable aggregates into an elongated desired shape by a chemical process so as to achieve a higher corona discharge strength of wires or the like.

Zuschlagstoffe jeder Art verändern mit der erfindungsgemäßen Behandlung durch einen Hochspannungsprozess die Eigenschaften des Isoliersubstrates ganz entscheidend. Der Lack, der als Isoliersubstrat verwendet wird, ist üblicherweise ein Polymer. Eine solche Lackschicht mit ihren Molekülen ist isotrop, dieses gilt für jede Art von Isoliersubstraten. Allein durch die Anlegung einer Hoch-Gleichspannung entsteht durch den erfindungsgemäßen Prozess eine Ausrichtung der Moleküle oder dergleichen in eine anisotrope Anordnung. Diese Anisotropie bedeutet eine geschlossene oder nahe zu geschlossene Oberfläche. Eine komplett geschlossene Oberfläche erreicht man durch mehrere Isoliersubstratschichten übereinander, d. h. der Prozess der Beschichtung wird mehrfach wiederholt. Dieses ist auch heute schon der Fall. Allein durch die Erfindung ist es jedoch möglich, die Moleküle horizontal auszurichten und damit einen höheren Bedeckungsgrad und damit auch eine höhere Spannungsfestigkeit zu erzielen.Aggregates of any kind change the properties of the insulating substrate quite decisively with the treatment according to the invention by a high-voltage process. The varnish used as the insulating substrate is usually a polymer. Such a lacquer layer with its molecules is isotropic, this applies to any type of insulating substrates. Alone by the application of a high-DC voltage created by the process according to the invention, an alignment of the molecules or the like in an anisotropic arrangement. This anisotropy means a closed or close to closed surface. A completely closed surface is achieved by several insulating substrate layers one above the other, d. H. the process of coating is repeated several times. This is already the case today. However, by the invention it is possible to align the molecules horizontally and thus achieve a higher degree of coverage and thus a higher dielectric strength.

Auch heute werden Lackbeschichtungen von Leitern oder dergleichen mit einem Isoliersubstrat in mehrfachen Schichten ausgeführt, um eine gleichmäßige Qualität zu gewährleisten. Dieses kann je nach Verwendung des Leiters eine ganze Anzahl von Schichten sein. Durch die Erfindung aber ist es möglich, eine geringere Lackverwendung zu erzielen, weil die Anzahl der Lackschichten aufgrund der Zuschlagstoffe geringer sein können. Dieses bedeutet neben einer Einsparung von Lackmengen auch geringere Prozesszeiten. Ebenfalls wird die Beschichtung des Leiters mechanisch stabiler, d. h. er kann stärker gebogen werden. Gleichzeitig bedeutet dieses aber auch, dass der Lack sich nicht abschält, was bei sehr dicken Lackschichten in üblicher Aufbringungsart durchaus gegeben ist.Even today, paint coatings of conductors or the like are carried out with an insulating substrate in multiple layers to ensure a uniform quality. This may be a whole number of layers depending on the use of the conductor. By the invention, however, it is possible to achieve a lower paint usage, because the number of paint layers may be lower due to the aggregates. This means not only a saving of paint quantities but also lower process times. Also, the coating of the conductor becomes mechanically more stable, i. H. he can be bent more. At the same time, however, this also means that the paint does not peel off, which is certainly the case with very thick layers of paint in the usual manner of application.

Der Anteil der Zuschlagstoffe ist abhängig von der gewünschten Verwendung. Zuschlagstoffe bis ca. 40% sind als obere Grenze zu nennen, weil darüber hinaus sich die Moleküle nur unzureichend durch das erfindungsgemäße Verfahren ausrichten lassen. Dieses liegt daran, dass die einzelnen Moleküle oder dergleichen durch die Isoliersubstrate umhüllt sind, so dass kein Kornkontakt gegeneinander vorliegt. Bei den elektrischen Eigenschaften kommt es nicht darauf an, dass die Oberfläche komplett einer Lackschicht allein durch die Moleküle im ausgerichteten Zustand geschlossen ist. Durch die mehrfache Anwendung, d. h. in mehreren Schichten übereinander, wird das Problem der Löcher wieder behoben.The proportion of aggregates depends on the desired use. Aggregates up to about 40% are to be mentioned as the upper limit, because in addition the molecules can only be aligned insufficiently by the process according to the invention. This is because the individual molecules or the like are enveloped by the insulating substrates, so that there is no grain contact against each other. In the electrical properties, it is not important that the surface is completely closed by a paint layer alone by the molecules in the aligned state. Due to the multiple application, d. H. in several layers on top of each other, the problem of holes is repaired.

Es wird deshalb eine Vorrichtung zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften einer Beschichtung eines Isoliersubstrates oder einer oder mehrerer Lackschichten auf der Oberfläche von Leitern für elektrische Verwendungen, wie Drähte, mit einer Beschichtungsvorrichtung zur Applikation eines flüssigen Isoliersubstrates vorgeschlagen, die eine Ausrichtung der isotropen Moleküle und/oder Nanopartikel des noch flüssigen Isoliersubstrates durch Beaufschlagung mit einer Hochspannung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht. Dabei wird der Leiter kontinuierlich durch die Vorrichtung hindurch bewegt, so dass am Ende der Vorrichtung eine Aushärtung des Isoliersubstrates mit gleichzeitiger Ausrichtung der Moleküle und/oder Nanopartikel erfolgt ist. Durch das elektrische Feld der Hochspannung wird eine symmetrische Ausrichtung, vorzugsweise in tangentialer Richtung der Moleküle oder der der Nanopartikel so ausgeführt, dass die Oberfläche des Isolierwerkstoffes eine anisotrope Struktur einnimmt. Mittels der gezielten Ausrichtung der Moleküle oder dergleichen wird quasi eine geschlossene Oberfläche des Isoliersubstrates erreicht, ohne dass es einer Verdickung der Isolierschicht bedarf.Therefore, a device is proposed for improving the electrical properties of a coating of an insulating substrate or of one or more lacquer layers on the surface of conductors for electrical applications, such as wires, with a coating apparatus for applying a liquid insulating substrate which exhibits an alignment of the isotropic molecules and / or Nanoparticles of the still liquid insulating substrate achieved by application of a high voltage by the device according to the invention. In this case, the conductor is moved continuously through the device, so that curing of the insulating substrate with simultaneous alignment of the molecules and / or nanoparticles has taken place at the end of the device. Due to the electric field of the high voltage, a symmetrical alignment, preferably in the tangential direction of the molecules or of the nanoparticles is carried out so that the surface of the insulating material assumes an anisotropic structure. By means of the targeted alignment of the molecules or the like, virtually a closed surface of the insulating substrate is achieved without requiring thickening of the insulating layer.

Die üblicherweise in dem Isoliersubstrat vorhandenen Moleküle oder Makromoleküle oder Nanopartikel weisen einen heterogenen Zustand eines isotropen Molekülverbundes auf. Durch die Anlegung einer Hochspannung an die Vorrichtung, die im Wesentlichen aus einer Wendel mit mindestens zwei elektrischen Leitern besteht, wird ein ausgerichteter homogener Verband mit einer in sich geschlossenen anisotropen Oberfläche des noch nicht erstarrten (ausgehärteten) Isoliermaterials erzielt, der nach der Aushärtung erhalten bleibt.The molecules or macromolecules usually present in the insulating substrate or Nanoparticles have a heterogeneous state of an isotropic molecule composite. By applying a high voltage to the device, which consists essentially of a helix with at least two electrical conductors, an aligned homogeneous dressing is achieved with a self-contained anisotropic surface of the not yet solidified (cured) insulating material, which remains after curing ,

Die Wendel, der mindestens beiden Leiter, sind in einer bevorzugten Ausführungsform progressiv in ihren Abständen zueinander ausgeführt, d. h. sie werden stufenweise fortschreitend enger gewickelt. Dadurch wird eine „schleichende” Ausrichtung der isotropen Molekularstruktur oder dergleichen in eine anisotrope Struktur erzielt.The helix, the at least two conductors, are in a preferred embodiment progressively spaced apart, d. H. they are wound gradually progressively narrower. This achieves a "creeping" alignment of the isotropic molecular structure or the like into an anisotropic structure.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass die mindestens beiden elektrischen Leiter gegenläufig mit einer progressiven Steigung ausgeführt werden. Ein möglicher Aufbau der Vorrichtung zur anisotropen Ausrichtung der Moleküle oder dergleichen in dem Lack kann beispielsweise so aufgebaut sein, dass auf ein Silicatrohr die mindestens beiden Leiter in progressiven oder in annähernd gleichen Abständen auf dem Außendurchmesser aufgebracht sind. Der Innendurchmesser des Rohres ist dabei so bemessen, dass der mit der Lackisolierung versehene Leiter ohne Kontakt mit dem Rohr hindurchgeht. Zur sicheren Hochspannungsisolierung schließt ein weiteres Rohr oder ein Körper das Silicatrohr mit den Wendeln ein, wobei der verschlossene Raum zwischen dem äußeren Rohr und dem inneren Rohr mit einem Isolieröl gefüllt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist es auch möglich diesen Zwischenraum mit einem geeigneten Isolierharz oder dergleichen hochspannungsfest zu machen. An den Enden der verschlossenen Rohre oder dergleichen sind die elektrischen Anschlüsse für die Hochspannung vorhanden, die von einem Netzteil zur Verfügung gestellt wird, das eine kontinuierliche Veränderung der Hochspannung zulässt. Gehalten wird die gesamte Vorrichtung durch eine Halterung.In a further preferred embodiment, it is possible that the at least two electrical conductors are executed in opposite directions with a progressive pitch. A possible construction of the device for the anisotropic alignment of the molecules or the like in the paint can be constructed, for example, such that the at least two conductors are applied on a silicate tube in progressive or approximately equal distances on the outer diameter. The inner diameter of the tube is dimensioned so that the provided with the paint insulation conductor passes without contact with the pipe. For safe high voltage insulation, another tube or body includes the silicate tube with the coils, the sealed space between the outer tube and the inner tube being filled with an insulating oil. In a further preferred embodiment, it is also possible to make this gap with a suitable insulating resin or the like high voltage resistant. At the ends of the sealed tubes or the like, there are the high voltage electrical connections provided by a power supply allowing a continuous change of the high voltage. The entire device is held by a holder.

Die Vorrichtung kann auch als Dipol bezeichnet werden, wobei die entsprechende Vorrichtung auch aus einem Quadropol bestehen kann. Die angelegte Hochspannung, die vorzugsweise eine Gleichspannung ist, richtet sich nach der Durchschlagsfestigkeit des verwendeten Isoliersubstrates auf dem zu beschichteten Leiter oder dergleichen.The device may also be referred to as a dipole, wherein the corresponding device may also consist of a quadrupole. The applied high voltage, which is preferably a DC voltage, depends on the dielectric strength of the insulating substrate used on the conductor to be coated or the like.

Durch die Anlegung der Hochspannung, an die vor bezeichnete Vorrichtung, wird die anisotrope Oberfläche der Beschichtung des Leiters erreicht, was dazu führt, dass die vorher vorhandene ungeordnete isotrope Struktur der Moleküle oder dergleichen mit ihren Lücken quasi geschlossen wird. Durch die erfinderische Vorrichtung und das damit angewandte Verfahren wird eine gezielte Ausrichtung der Molekularstruktur oder dergleichen des Isolierstoffes erreicht. Dieses bedeutet, dass von der Molekularstruktur eine innere und äußere gleichmäßige Oberfläche erzielt wird, die deutlich weniger Fehlstellen aufweist als eine normale gängige Oberflächenbeschichtung von elektrischen Leitern oder dergleichen. Dabei wird neben einer elektrischen auch eine mechanische Verbesserung der Beschichtung erreicht.By applying the high voltage to the device described above, the anisotropic surface of the coating of the conductor is achieved, resulting in that the previously existing disorderly isotropic structure of the molecules or the like is virtually closed with their gaps. By the inventive device and the method used therewith, a targeted alignment of the molecular structure or the like of the insulating material is achieved. This means that an internal and external uniform surface is achieved by the molecular structure, which has significantly fewer defects than a normal common surface coating of electrical conductors or the like. In this case, an electrical as well as a mechanical improvement of the coating is achieved.

Je nach der gewünschten Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichteten Leiter ist es möglich, dass diese direkt oder indirekt mehrere Beschichtungsstrecken nach einander durchlaufen, ohne dass die ausgehärteten Schichten ihre anisotrope Struktur verlieren.Depending on the desired use of the conductors coated according to the method of the invention, it is possible for them to pass directly or indirectly through a plurality of coating sections without the hardened layers losing their anisotropic structure.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, dass die vor beschriebene, der Beschichtung nachfolgende Vorrichtung, Teil der Beschichtungsanlage ist. In einem solchen Falle würde es beispielsweise bei einem Tauchbad dazu kommen, dass innerhalb des Bades oder danach eine Ausrichtung der Moleküle vorgenommen würde.In a further preferred embodiment, it is possible for the device described above, following the coating, to be part of the coating installation. In such a case, for example, an immersion bath would cause the molecules to be aligned within or after the bath.

Durch die Erfindung werden eine wesentlich bessere Leiteroberfläche und damit eine Qualitätssteigerung des Produktes bei geringerem Außendurchmesser, weniger Prozesskosten und kürzerer Verarbeitungszeit erzielt.By means of the invention, a substantially better conductor surface and thus an increase in quality of the product with a smaller outside diameter, less process costs and shorter processing time are achieved.

Um eine gleiche bzw. wesentlich verbesserte Spannungsfestigkeit und Koronaentladungsfestigkeit bei Drähten zu erreichen, ist durch die Erfindung ein wesentlich geringerer Materialeinsatz notwendig. Dieses bedeutet, dass Isolierlacke in großem Maße eingespart werden, weil wesentlich weniger Isolierschichten übereinander aufgebracht werden müssen. Dadurch erhält der Lack eine bessere Qualität, weil weniger Fehlstellen enthalten sind. Gleichzeitig bedeutet dieses aber auch, dass die Prozesszeiten der Beschichtung verringert werden können.In order to achieve the same or significantly improved dielectric strength and corona discharge resistance in wires, the invention requires significantly less material input. This means that insulating coatings are saved to a great extent, because significantly less insulating layers must be applied one above the other. This gives the paint a better quality, because fewer defects are included. At the same time, however, this also means that the process times of the coating can be reduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DD 281314 A7 [0002]

Claims

A method of using a liquid insulating substrate with an addition of silicone-conditioned mica or silicone lakes or boron nitride as an additive on surfaces of conductors for electrical use, by means of a device having an inlet and an outlet for the continuous conductor to be coated a high voltage is applied to the device anisotropic alignment of the isotropic molecules and the aggregates after the coating of the conductor at the liquid insulating substrate before solidification in a continuous process.

A method according to claim 1, characterized in that the aggregates have a molecular structure, which preferably consists of elongated platelets or the like.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the alignment of the molecules and / or additives in the device is achieved by applying a high voltage, which is designed as a DC voltage.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the method of coating with subsequent alignment of the isotropic molecular structure is performed several times in succession to a directed homogeneous anisotropic dressing.

Device for improving the electrical properties of a coating by means of an insulating substrate with additives on the surface of conductors for electrical applications, with a coating device for applying the liquid insulating substrate on the surface of the conductor, characterized in that the coating device downstream of a device is present, the one Alignment of the molecules and the aggregates in the uncured insulating substrate achieved by applying the device with a high voltage, wherein the conductor is moved continuously through the device, and from an isotropic molecular arrangement, an anisotropic molecular arrangement is achieved.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the device consists essentially of a helix consisting of at least two electrical conductors, which surround the same direction or in opposite directions with a progressive slope through the moving coated conductor by means of a distance.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the distances of the at least two filaments of the electrical conductors of the device to the end of the device are narrower, and kept distant by means of a holder.

Device according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the device consists essentially of a silicate tube or the like with applied coils, through which the conductor to be processed or the like is passed, and that the silicate tube or the like surrounded by a spaced body is filled with an insulating oil or an insulating resin.

Device according to one of the preceding claims 5 to 8, characterized in that several of the molecular alignment or the like serving devices are connected in series or used individually to achieve multiple layers of paint on the conductor or the like.