DE1815150C3 - Process for the production of flexible, temperature and corona resistant, insulated electrical conductors - Google Patents
Process for the production of flexible, temperature and corona resistant, insulated electrical conductorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern für Hochspannung und die Anwendung der hergestellten Leiter bei rotierenden Hochspannungsmaschinen.The invention relates to a method for the production of flexible, temperature and corona resistant, insulated electrical conductors for high voltage and the application of the manufactured conductors in rotating high-voltage machines.
Die Umfangsverbindungen zwischen Spulen sowie die Ableitverbindungen zu den Klemmen rotierender Hochspannungsmaschinen werden im allgemeinen mit Profilleitern ausgeführt, deren Isolation nach der Montage und Formgebung von Hand aufgebracht wird. Diese Lösung ist aber arbeitsaufwendig und dementsprechend teuer und befriedigt insofern nicht, da solche elektrischen Leiter sich nachträglich kaum noch biegen lassen, was vor allem bei kleineren Maschinen nachteilig ist.The circumferential connections between coils and the discharge connections to the terminals are rotating High-voltage machines are generally designed with profile conductors whose insulation is based on the Assembly and shaping is applied by hand. However, this solution is labor-intensive and accordingly expensive and unsatisfactory insofar as such electrical conductors can hardly be retrofitted can still be bent, which is particularly disadvantageous in the case of smaller machines.
Es ist auch bekannt, solche elektrischen Leiter aus fertigen, handelsüblichen Kabeln, die mit einer Kunststoffisolation versehen sind, herzustellen. Diese genügen jedoch nicht allen den zu stellenden Anforderungen; so sind bsispielsweise die heute in Verteilnetzen zur Anwendung kommenden Hochspannungskabel mit einer Polyäthylen-Isolation in thermischer Hinsicht ungenügend, auch läßt ihre Verformbarkeit zu wünschen übrig, da der Biegeradius stets größer als 25 d (d = KabeldurchjResser) sein muß. Diese Bedingung macht die Anwendung solcher Kabel in rotierenden Maschinen unmöglich, indem hier wegen der ungünstigen Platzverhältnisse und der meist komplizierten Leitungsführung Biegeradien von 5 d üblich sind. Zwar sind auch thermisch höher belastbare Kabel auf der Basis einer Isolation von reinen Silikonelastomeren erhältlich, die aber wegen ihres hohen Preises und vor allem ihrer unbefriedigenden Glimmfestigkeit für Hochspannungsmaschinen nicht in Frage kommen.It is also known to manufacture such electrical conductors from commercially available cables with a Plastic insulation are provided. However, these do not meet all of the requirements; for example the high-voltage cables used in distribution networks today with a polyethylene insulation inadequate from a thermal point of view, and also leaves its deformability To be desired, as the bending radius must always be greater than 25 d (d = cable diameter) got to. This condition makes the application of such cables in rotating machines impossible by here because of the unfavorable space conditions and the mostly complicated cable routing, bending radii of 5 d are common. Cables that can withstand higher thermal loads are based on insulation from pure silicone elastomers are available, but because of their high price and, above all, their unsatisfactory Corona resistance for high-voltage machines is out of the question.
Aus der DT-PS 9 55 067 ist ein elektrischer Leiter bekannt, der mit einem Silikonelastomeren in Verbindung mit Isolierbändern isoliert ist. Die Isolierbänder sollen dabei mit dem Silikonelastomeren imprägniert sein. Als verwendbarer Füllstoff wird Glimmer erwähnt. Dieser bekannte Leiter besitzt aber eine unbefriedigende Glimmbeständigkeit für Hoch-Spannungsmaschinen. From DT-PS 9 55 067 an electrical conductor is known which is connected to a silicone elastomer is insulated with insulating tape. The insulating tapes should be made with the silicone elastomer be impregnated. Mica is mentioned as a usable filler. But this well-known leader has an unsatisfactory glow resistance for high-voltage machines.
Aus der DT-AS 10 23 806 ist eine Hochspannungsisolation für elektrische Leiter bekannt, die eine innere Isolierschicht aus Silikonlack und eine äußere Isolierschicht aus mit Fasern gefülltem Silikongummi enthält. Auch dieser bekannte Leiter kommt für Hochspannungsmaschinen nicht in Frage, da er eine unbefriedigende Glimmbeständigkeit besitzt.From DT-AS 10 23 806 a high-voltage insulation for electrical conductors is known, the one inner insulating layer made of silicone varnish and an outer insulating layer made of silicone rubber filled with fibers contains. This well-known conductor is also out of the question for high-voltage machines, since it is a has unsatisfactory glow resistance.
Der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung vonThe present application is therefore based on the object of a process for the production of
biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern zu schaffen, die für Hochspannung geeignet sind und als Spulenumfangs- oder Klemmverbindung bei rotierenden Hochspannungsmaschinen verwendet werden können.To create flexible, temperature and glow-resistant, insulated electrical conductors for high voltage are suitable and as a coil circumference or clamping connection in rotating high-voltage machines can be used.
as Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Hersteilung von biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern für Hochspannung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einem biegsamen Kupferleiter des Leiters ein Uber- The subject of the invention is a method for the production of flexible, temperature- and corona-resistant, insulated electrical conductors for high voltage, which is characterized in that an over-
zug aus Silikonelastomer aufgebracht wird, der mit mehreren Lagen eines mit einem flexibel bleibenden Imprägniermittel vorbehandelten, glimmerhaltigen Isolierbandes umwickelt wird, worauf der so isolierte Kupferleiter noch mit einer äußeren, aus KunststoffA train of silicone elastomer is applied, with several layers of one with a flexible one Impregnating agent pretreated, mica-containing insulating tape is wrapped, whereupon the so insulated Copper conductor still with an outer one made of plastic
gebildeten Schrumpfschicht umgeben wird.formed shrink layer is surrounded.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Imprägniermittel ein Silikonelastomer mit einem Elastomergehalt von 25 bis 50°/o verwendet.In a preferred embodiment, a silicone elastomer with a Elastomer content of 25 to 50% used.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird für die äußere Schrumpfschicht ein Silikonelastomer verwendet und die einzelnen Lagen des Isolierbandes werden hin- und hergehend auf den Leiter aufgewickelt.In a further preferred embodiment of the method, for the outer shrink layer a silicone elastomer is used and the individual layers of electrical tape are going back and forth wound on the ladder.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Anwendung des nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Leiters als Spulenumfangs- oder Klemmverbindung bei rotierenden Hochspannungsmaschinen. The invention also relates to the application of the conductor produced by the method described above as a coil circumference or Clamp connection in rotating high-voltage machines.
Anhand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt die Figur eine Verbindungsleitung im Querschnitt.An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail with the aid of the drawing, namely FIG Figure a connecting line in cross section.
Die Herstellung der Verbindungsleitung erfolgt gemäß der Erfindung wie folgt:The connection line is produced according to the invention as follows:
Auf einem aus Kupferlitze bestehenden Leiter 1 von gewünschtem Querschnitt (z. B. 100 mm2) mit zylinderförmigem Aufbau wird zuerst eine Isolierlage bzw. ein Überzug 2 aus Silikonelastomer durch Tauchen, Anstreichen oder Besprühen aufgebracht, wobei die Hohlräume ausgefüllt werden und die Außenfläche des Leiters möglichst glatt wird. Dieser Überzug 2 kann noch halbleitende Zusätze zwecks Glimmschutz enthalten. Als zweite Stufe wird dann der Leiter mit einem vorimprägnierten Isolierband 3 umwickelt, welches aus einer Trägerfolie und einem Glimmerpapier besteht, wobei als Imprägniermittel für das Isolierband ein flexibel bleibendes Kunstharz mit ca. 25 bis 5O°/o Bindemittelgehalt verwendet wird. Als Imprägniermittel ist beispielsweise einAn insulating layer or a coating 2 made of silicone elastomer is first applied by dipping, painting or spraying onto a conductor 1 of the desired cross-section (e.g. 100 mm 2 ) with a cylindrical structure, by dipping, painting or spraying, the cavities being filled and the outer surface of the Ladder is as smooth as possible. This coating 2 can also contain semiconducting additives for the purpose of corona protection. As a second step, the conductor is then wrapped with a pre-impregnated insulating tape 3, which consists of a carrier film and a mica paper, with a flexible synthetic resin with a binder content of about 25 to 50% being used as the impregnating agent for the insulating tape. An example of an impregnating agent is
Silikonelastomer sehr geeignet, wobei der Elastomer-Gehalt des Bandes vorzugsweise 25 bis 3O°/o beträgt. Das Aufwickeln des Isolierbandes 3 auf den Leiter erfolgt zweckmäßigerweise in einem kontinuierlichen Verfahren mittels einer Wickelmaschine, wie sie zur Isolierung von papierisolierten Leitern für Transformatorspulen verwendet wird, wobei es vorteilhaft ist, wenn die einzelnen Bandlagen abwechslungsweise hin- und hergehend gewickelt werden. Durch die dadurch erzielbare, gegenläufige schraubenförmige Überdeckung erhält der Leiter eine größere mechanische Festigkeit und es kann verhindert werden, daß bei kleinen Biegeradien die einzelnen Isolierlagen auf der Außenseite schuppenförmig aufstehen und dadurch z. B. Feuchtigkeit eindringen kann. Die Dicke der Isolation 3 richtet sich nach der Betriebsspannung gegen Erde und beträgt z. B. für —-- = 6 kVSilicone elastomer very suitable, with the elastomer content of the band is preferably 25 to 30%. The winding of the insulating tape 3 on the conductor expediently takes place in a continuous process by means of a winding machine, as used for Insulation of paper-insulated conductors is used for transformer coils, whereby it is advantageous when the individual tape layers are alternately wound back and forth. Through the through achievable, counter-rotating helical coverage, the conductor receives a greater mechanical Strength and it can be prevented that the individual insulating layers with small bending radii the outside stand up like scales and thereby z. B. moisture can penetrate. The fat the insulation 3 depends on the operating voltage to earth and is z. B. for ---- = 6 kV
ca. 3 mm. Zum mechanischen Schutz und zur Verfestigung der Isolation wird noch auf dem umbändelten Leiter als letzte Lage 4 ein Schrumpfband oder Schrumpfschlauch aus Kunststoff aufgebracht, der gegebenenfalls noch halbleitend sein kann, um auch als Glimmschutz zu wirken. Für die Herstellung dieser äußeren Schutzschicht kann auch ein Silikonelastomer verwendet werden, der beim Durchlauf durch eine geeignete Heizvorrichtung nach dem Bewickeln des Leiters zum Schrumpfen gebracht wird. Je nach Art des verwendeten Silikonelastomers kann noch eine zusätzlich abschließende Wärmebehandlung zwecks Vulkanisation erfolgen.approx. 3 mm. For mechanical protection and to strengthen the insulation, the strapped As the last layer 4, a shrink band or shrink tube made of plastic is applied to the conductor, which can optionally also be semiconducting in order to also act as a corona protection. For the production A silicone elastomer can also be used for this outer protective layer, which is used when passing through is caused to shrink by a suitable heating device after the conductor has been wrapped. Depending on the type of silicone elastomer used, an additional final heat treatment can be carried out for the purpose of vulcanization.
Eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Verbindungsleitung ist außerordentlich biegsam, da auch beim Biegen der Leitung die einzelnen isolierlagen noch etwas aufeinander gleiten können. Infolge der Verwendung von geeigneten Silikonelastomeren ist zudem eine hohe Temperalurbeständigkeit der Leitung gewährleistet. Außerdem gibt die Vorimprägnierung der Isolierbänder, bei Wahl des richtigen Bandzuges während des Auf wickel Vorganges, sowie wegen der Schrumpfwirkung der äußeren Deckschicht eine nahezu hohlraumfreie Isolierung, wobei schon durch die Verwendung von glimmerhaltigen Isolierbändern ein zusätzlicher Schutz gegen Glimmentladungen gewährleistet wird, falls solche noch auftreten würden.A connecting line produced according to the method described is extremely flexible, as the individual insulation layers can slide on each other even when the cable is bent. As a result of the use of suitable silicone elastomers, there is also a high level of temperature resistance guaranteed by the management. In addition, the pre-impregnation of the insulating tapes, if the correct tape tension during the winding process, as well as because of the shrinking effect of the outer cover layer provides an almost void-free insulation, with the use of mica-containing insulating tapes provide additional protection against glow discharges, if such would still occur.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
temperatur- und glimmbeständigen ,olierten elektrischen Leitern für Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem biegsamen Kupferleiter des Leiters ein Überzug aus Silikonelastomer aufgebracht wird, der mit mehreren Lagen eines mit einem fltxibel bleibenden Imprägniermittel vorbehandelten, glimmerhaltigen Isolierbandes umwickelt wird, worauf der so isolierte Kupferleiter noch mit einer äußeren, aus Kunststoff gebildeten Schrumpfschicht umgeben wird.1. Process for the production of '
temperature- and glow-resistant, olized electrical conductors for high voltage, characterized in that a coating of silicone elastomer is applied to a flexible copper conductor of the conductor, which is wrapped with several layers of a mica-containing insulating tape pretreated with an impregnating agent that remains flexible, whereupon the copper conductor insulated in this way is still surrounded by an outer shrink layer made of plastic.
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| DE19681815150 DE1815150C3 (en) | 1968-12-17 | Process for the production of flexible, temperature and corona resistant, insulated electrical conductors |
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| DE19681815150 DE1815150C3 (en) | 1968-12-17 | Process for the production of flexible, temperature and corona resistant, insulated electrical conductors |
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| DE1815150A1 DE1815150A1 (en) | 1970-06-25 |
| DE1815150B2 DE1815150B2 (en) | 1977-03-31 |
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