DE1089026B - Isolierung fuer Hochspannungsleiter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierung für Hochspannungsleiter, ζ. B. der Spulen für elektrische Maschinen für hohe Spannungen, die aus einem Isolierband besteht, das um den Leiter in mehreren Schichten gewickelt ist, und aus einem Imprägnierungsmittel, das Hohlräume und Poren in der Bandisolierung ausfüllt. Das Isolierband besteht aus Glimmerschüppchen und einem Trägermaterial.

Hochspannungsspulen für elektrische Maschinen werden gewöhnlich mit Glimmerband isoliert, das um den Leiter oder das Leiterbündel der Spule in mehreren Schichten gewickelt wird. Oft werden Bänder verwendet, die aus Glimmerschuppen bestehen, die an einem bandförmigen Trägermaterial, wie z. B. Papier, Seide oder Glasfasergewebe, befestigt sind. Nachdem die Bandisolierung auf den Leiter aufgebracht worden ist, wird sie, gewöhnlich in Vakuum, mit einem Imprägniermittel imprägniert, das z. B. aus Asphalt oder aus einem lösungsmiftelfreien Harz besteht. Die Imprägnierung bezweckt, in möglichst großem Ausmaß Hohlräume in der Bandisolierung auszufüllen und damit der Isolierung gute elektrische und mechanische Eigenschaften zu geben. Eine unvollständige Ausfüllung hat zur Folge, daß Glimmen, d. h. elektrische Gasentladungen, in den noch verbliebenen Hohlräumen der Isolierung auftreten kann, was infolge der schädlichen Wirkung des Glitnmens die Verwendung der Isolierung auf niedrigere Spannungen begrenzt, als sie aushalten würde, wenn keine Hohlräume vorhanden wären.

Es hat sich beim Imprägnieren von in der obengenannten Weise aufgebauten Isolierungen gezeigt, daß das Bindemittel in den Glimmerbändern das Eindringen des Imprägniermittels erheblich erschwert und daher die Hohlräume nur unvollständig ausgefüllt werden. Um die Imprägnierungsmöglichkeiten zu verbessern, ist es bekannt, in den Bändern ein leichtflüchtiges Bindemittel zu verwenden, das nach dem Aufwickeln der Bänder verflüchtigt, ehe die Isolierung imprägniert wird, oder in den Bändern ein Bindemittel zu verwenden, das in dem Imprägniermittel löslich ist. Die Verwendung von einem leichtflüchtigen Bindemittel in den Bändern hat zur Folge, daß die Herstellung der Isolierung durch den Prozeß, der für die Entfernung des Bindemittels erforderlich ist, kompliziert und verteuert wird, außerdem müssen infolge der Flüchtigkeit des Bindemittels besondere Maßnahmen bei der Lagerung der Bänder getroffen werden. Die Verwendung von einem Bindemittel, das in dem Imprägnierungsmittel löslich ist, ist mit dem Nachteil verbunden, daß der Imprägnierungsprozeß sehr zeitraubend wird, weil das Imprägniermittel während des Eindringens das Bindemittel erst lösen muß.

Glimmerbänder, bestehend aus einem Träger-Isolierung für Hochspannungsleiter

Anmelder:

AIlmännaSvenska'ElektriskäAktiebolaget, Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 19. Juni 1958

Anders Ragnar Andersson und Per Torsten. Ägren,

Västeräs (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden

material, z. B. Glasgewebe, und auf diesem durch punktweises Festkleben oder Aufnähen befestigte Glimmerschuppen sind auch bekannt. Solche Glimmerbände.r enthalten entweder praktisch kein für das Eindringen des Imprägniermittels hinderliches Bindemittel oder gar überhaupt keines. Bei punktweisem Festkleben der Glimmerschuppen erhalten aber die hergestellten Bänder einen unbefriedigenden Zusammenhalt, so daß die Glimmerschuppen bei Ummantelung eines Leiters leicht von dem Trägermaterial abfallen. Ein mechanisches Aufnähen der Glimmerschuppen führt zu einer elektrischen und mechanischen Schwächung des Glimmers. Außerdem sind die Bänder schwer zu handhaben; die Glimmerschuppen können nämlich leicht dadurch beschädigt werden, daß die Teile der Qlimmerschuppen, die außerhalb der Befestigungspunkte liegen, zerbrechen. Ferner haben die Bänder eine durch die punktweise Befestigung verursachte unerwünschte Starrheit.

Um die Nachteile der Bänder mit punktweise befestigten Glimmerschuppen zu vermeiden, hat man die Glimmerschuppen oder ein aus Glimmerschüppchen bestehendes Papier in der Weise befestigt, daß man die Glimmerschuppen und das Trägermaterial mit Fäden in der Querrichtung der Bänder umsponnen hat. Solche Bänder haben aber außef der umständliehen Herstellung den Nachteil, daß die Fäden an den Oberflächen der Bänder bei Ummantelung eines Leiters ein wirksatn.es Zusammenziehen verschiedener aufeinanderfolgender Schichten verhindern oder erschweren, wodurch die aus verschiedenen Schichten

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der umwickelten Bänder bestehende Isolation nicht mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, in denen das Isolierbefriedigend dicht wird. band mit 1 bezeichnet ist.

In einer Isolierung, die wie die genannten aus ^: . .

mehreren aufeinanderfolgenden Schichten von einem Beispiel 1

Material gebildet ist, das aus an einem Trägermaterial 5 Die bandförmige bindemittelfreie, selbsttragende befestigten Glimmerschuppen besteht, ist jede Schicht Glimmerfolie Z hat eine Dicke von 0,09 mm und eine von Glimmerschuppen von einer benachbarten gleichen Breite von 25 mm. Auf der einen Seite des Bandes, durch eine Schicht von Trägermaterial getrennt. Für parallel mit seiner Längsrichtung, sind Glasfaser-Materialien, die bisher als Trägermaterial verwendet fäden 3 im Abstand von etwa 2,5 mm befestigt. Jeder werden, ist sowohl die Dielektrizitätszahl als die elek- io Glasfaden besteht aus 102 Glasfasern mit einem trische Festigkeit erheblich niedriger als für Glimmer. Durchmesser von etwa 5 μ. Als Bindemittel für die Dies hat zur Folge, daß die elektrisch schwächste Befestigung der Glasfäden auf der bandförmigen Folie Komponente die größte Beanspruchung aufnehmen wird für jeden Glasfaden ein 50-Denier-Thermoplastmuß, und der Aufbau der Isolierung in verschiedenen faserfaden verwendet, der aus 24 Fasern aus PolySchichten macht es dadurch unmöglich, die ausge- 15 äthylenglykolterephthalat besteht. Der letztgenannte zeichnete elektrische Festigkeit des Glimmers auszu- Faden wird, ehe der Glasfaden an der bandförmigen nutzen. Folie befestigt wird, auf der Oberfläche des Glas-

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schwierigkeiten fadens durch Zusammenverzwirnen des Glasfadens bei der Imprägnierung und die ungünstige Verteilung und des Thermoplastfadens angebracht. Die Glasfäden der Dielektrizitätskonstanten und der elektrischen 20 werden in einer Weise befestigt, die aus Abb. 2 her-Festigkeit in der Isolierung wie sie bei den bekannten vorgeht. Die bandförmige Folie 2 und die Fäden 3 aus Isolierungen vorliegen, zu vermeiden, und zwar, ohne Glasfaser mit aufgebrachten Thermoplastfasern läßt daß man Materialien zu verwenden braucht, die man durch eine Erwärmungsvorrichtung 4 laufen, wo schwer zu handhaben oder schwer in einer befriedigen- sie während einiger Sekunden einer Temperatur von den Weise um die Leiter zu wickeln sind. 25 etwa 300^Q C ausgesetzt werden, so daß die Thermo-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierung für plastfasern schmelzen, das geschmolzene Thermoplast Hochspannungsleiter, die aus einem um einen Leiter wenigstens um einen Teil der Glasfasern herumfließt oder ein Leiterbündel in mehreren Schichten ge- und gleichzeitig die Oberfläche der Folie benetzt, wickeltes und nach der Aufwicklung mit einem Im- Wenn das Isolierband nach dem Passieren der Erprägniermittel getränktes Band, das aus an einem 30 wärmungsvorrichtung abgekühlt wird, geht das Trägermaterial befestigten Glimmerschüppchen be- Thermoplast bei etwa 260° C in festen Zustand über, steht, hergestellt ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, wobei durch das Anhaften des Thermoplaste die Glasdaß das verwendete Isolierband aus einer an sich be- fäden an der Oberfläche der Folie befestigt werden, kannten bandförmigen, vor der Imprägnierung binde- . .

mitteglfreien, selbsttragenden Folie von einander über- 35 B eisp1 el 2

läppenden Glimmerschüppchen und aus Glasfaserfäden An einer Seite einer bandförmigen, bindemittelbesteht, die parallel mit der Längsrichtung des Bandes freien selbsttragenden Glimmerfolie mit der Dicke und in großen Abständen voneinander an der Folie 0,065 mm und der Breite 25 mm werden zwölf Glasbefestigt sind. Auf diese Weise bedecken die Glas- fäden im Abstand von etwa 2 mm parallel mit der fäden nur einen geringen Teil der Oberfläche der 40 Längsrichtung der Folie angebracht. Jeder Glasfaden Folie. Die Dicke der Glasfaserfäden wird zweck- besteht aus 102 Glasfasern mit einem Durchmesser mäßigerweise kleiner als die Dicke der Folie gewählt. von etwa 5 μ. Um die Glasfäden an der Folie zu be-Die Fäden werden in solchem Abstand voneinander festigen, wird ein Chloroprenpolymerisat (»Plioangeordnet, daß sie vorzugsweise weniger als ein boud 20« von Goodyear Tire Rubber Co) verwendet. Zehntel der Oberfläche der Folie bedecken. Mit der 45 Der Glasfaden wird dabei zuerst mit diesem Polygenannten bindemittelfreien Glimmerfolie ist eine merisat unter Verwendung einer 20% Polymerisat Folie gemeint von kleinen Glimmerschuppen, die in enthaltenden Methyläthylketonlösung überzogen. Der bekannter Weise dadurch hergestellt werden kann, überzogene Glasfaden wird getrocknet und danach an daß gewöhnlicher Glimmer durch Erwärmung ge- der Glimmerfolie in der Weise angebracht, die im Beispalten und danach in Wasser unter Bildung eines 50 spiel 1 beschrieben ist, wobei jedoch die Temperatur Breies von Glimmerschüppchen fein verteilt wird, der in der Erwärmungsvorrichtung etwa 200° C ist.
nach einem Verfahren ähnlich dem, das man bei der Nachdem das Isolierband um den Leiter gewickelt

Papierherstellung verwendet, weiterbehandelt wird. worden ist, wird die Bandisolierung in Vakuum mit Die Folie, die selbsttragend ist, besteht aus einander einem lösungsmittelfreien, vollständig polymerisierüberlappenden, beliebig verteilten Glimmerschüppchen, 55 baren Harz imprägniert, das z. B. aus einem ungedie von wechselweise wirkenden Molekularkräften an- sättigten Polyesterharz oder einem Epoxydharz beeinander gebunden gehalten werden. Die Aufgabe der stehen kann. Weil die Glimmerfolie des Isolierbandes Glasfaserfäden ist, die Zugfestigkeit des Isolierbandes frei von Bindemittel ist, kann das Imprägniermittel in der Längsrichtung zu vergrößern. Die Glasfaser- die Folie durchdringen und alle Hohlräume in der fäden haben einen höheren Elastizitätsmodul als das 60 Isolierung gut ausfüllen. Die imprägnierte Isolierung Glimmerband, und sie nehmen deshalb die bei einer wird vor und während der Härtung des Imprägnier-Beanspruchung vorkommenden Spannungen auf, wäh- mittels in einer Preßform oder in anderer Weise rend das Glimmerband annähernd unbelastet bleibt. einem Druck ausgesetzt, so daß überflüssiges Imprä-AIs Bindemittel für das Befestigen der Glasfäden an gniermittel aus der Isolierung ausgetrieben wird, und der GlimmerfoHe können z. B. Thermoplastfasern ver- 65 zwar so, daß die Glimmerfolien in benachbarten Bandwendet werden, die parallel mit den Glasfasern des schichten der Isolierung in unmittelbarem Kontakt Fadens gelegt werden und zur Befestigung auf die miteinander praktisch längs der ganzen Oberfläche Schmelztemperatur des Thermoplaste erwärmt werden. kommen. Es hat sich erwiesen, daß dies dadurch erIsolierbänder für die Herstellung von Isolierungen reicht werden kann, daß die Glasfaden so angebracht gemäß der Erfindung sind im folgenden in Verbindung 70 werden, daß sie nur einen geringen Teil der Ober-

fläche der Glimmerfolie bedecken und die Glimmerfolie, während das Imprägniermittel sich in flüssigem Zustand befindet, weich und etwas formbar ist, so daß die Glasfaden in die Glimmerfolie hineingepreßt werden, wenn der Druck ausgeübt wird. Die fertige Isolierung ist so praktisch homogen, und der Glimmergehalt, der bei früher hergestellten Isolierungen mit Glimmerband bei 40 zu je 50% liegt, ist bei einer Isolierung gemäß der vorliegenden Erfindung etwa 75 % des totalen Gewichtes der Isolierung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Isolierung für Hochspannungsleiter, die aus einem um einen Leiter oder ein Leiterbündel in mehreren Schichten gewickeltes und nach der Aufwicklung mit einem Imprägniermittel getränktes Band, das aus an einem Trägermaterial befestigten Glimmerschüppchen besteht, hergestellt ist, da durch gekennzeichnet, daß das Isolierband aus einer an sich bekannten bandförmigen, vor der Imprägnierung bindemittelfreien und selbsttragenden Folie von einander überlappenden Glimmerschüppchen und aus Glasfaserfäden besteht, die parallel mit der Längsrichtung des Bandes und in großen Abständen voneinander an der Folie befestigt sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Patentschrift Nr. 11 042 des Amtes für Erfindungs-

   und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands;

   »Deutsche Elektrotechnik«, 1956, H. 11, S. 428

   bis 431.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 009 607/267 9.60