DE2514607A1

DE2514607A1 - Verfahren zur herstellung von isolierenden lackschichten und eine nach dem verfahren hergestellten isolierschicht

Info

Publication number: DE2514607A1
Application number: DE19752514607
Authority: DE
Inventors: Ove Tjernstroem
Original assignee: Norsk Hydro ASA
Current assignee: Norsk Hydro ASA
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1976-10-14

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

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8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 ^HKW MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

NORSK HYDRO A.S., Bygdoy Alle 2, OSLO 2, Norwegen

Verfahren zur Herstellung von isolierenden Lackschichten und nach dem Verfahren hergestellte Isolierschicht

Die Erfindung betrifft die Herstellung von isolierenden Lackschichten, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer isolierenden Lackschicht auf elektrischen Leitern auf elektrostatischem Wege.

Es ist bekannt, daß man mittels Elektrophorese und mit einem elektrostatischen Verfahren einen elektrischen Leiter mit einer isolierenden Lackschicht, beispielsweise aus Epoxilack, beschichten kann. Die elektrische Festigkeit der dabei aufgebrachten Schicht ist jedoch direkt von den Eigenschaften des verwendeten Lacks abhängig. Beispielsweise ist die Dielektrizitätskonstante des Lacks von großer Bedeutung. Die maximale elektrische Beanspruchung, welche von einer fehlerfreien Lackschicht gegebener Stärke vertragen werden kann, wird außer von der Festigkeit des Lacks auch von der Dielektrizitätskonstante

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des den Leiter umgebenden Mediums begrenzt. Eine Zunahme der Schichtstärke bewirkt, daß die spezifische Festigkeit derselben abnimmt. Eine solche Maßnahme ergibt daher nur eine begrenzte Verbesserung. Außerdem tritt bei mechanischer Beanspruchung leichter Rißbildung auf. Zu den hier aufgeführten Nachteilen bei Zunahme der Schichtstärke kommt noch hinzu, daß es aus ökonomischen Gründen von sehr großer Bedeutung ist, wenn die Schicht möglichst dünn sein kann, da hierdurch der für den Leiter erforderliche Raum so klein als möglich wird. Hierdurch kann die Ausnutzung der Apparatur gesteigert werden.

Ein elektrischer Leiter wird in den meisten Fällen in einer Vorrichtung eingesetzt, in der die Isolierschicht des Leiters mit einem anderen Medium in Berührung kommt, welches als Hauptisolation fungiert, z.B. öl in einem Transformator. Diese Medien haben oft eine ganz andere Dielektrizitätskonstante als Lacke. Ist die Dielektrizitätskonstante des umgebenden Mediums wesentlich kleiner, wie dies z.B. bei Öl gegenüber Epoxilack der Fall ist, so wird das Öl eine deutlich größere spezifische elektrische Beanspruchung übernehmen. Bei kleinem Abstand zwischen Leitern bedeutet das, daß die elektrische Festigkeit des Öls dimensionierend wird. Deshalb ist es vorteilhaft, gegen das um- · gebende Medium eine Isolierschicht mit halbleitenden Eigenschaften zu haben, welche auf das elektrische Feld ausgleichend wirkt, so daß die spezifische elektrische Beanspruchung des insbesondere elektrisch schwächern Mediums, in diesem Falle des Öls, gesenkt wird.

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer isolierenden Lackschicht auf elektrischen Leitern für Kabel und elektrische Maschinen sowie Generatoren, Transformatoren und dgl. auf elektrostatischem Wege.

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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem verwendeten Isolierlack einesteils eine gewisse Menge eines Mittels mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und andernteils eine gewisse Menge eine Mittels mit guter elektrischer Leitfähigkeit zugesetzt wird.

Insbesondere wird vorgeschlagen, dem verwendeten Lack ein Material mit sehr hoher spezifischer elektrischer Festigkeit, beispielsweise Glimmer, Aluminiumoxid oder dgl. in Form von kleinen Schüppchen zuzusetzen. Diese Schüppchen werden in die Lackschicht eingebettet, während diese auf den Leiter aufgebracht wird, und bilden dort elektrische Dipole. Dies hat zur Folge, daß eine wesentliche Steigerung der elektrischen Festigkeit erzielt wird. Gleichzeitig bewirkt die Gegenwart dieser Schüppchen, daß die Lackschicht eine viel größere mechanische Druckfestigkeit erhält und daß ein gewisser kleinster Abstand zwischen. z.B. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren isolierten Leitern, in Abhängigkeit von der Dicke des Schüppchens, eingehalten werden kann.

Der Zusatz des oben genannten Materials zur Steigerung der elektrischen Festigkeit hat zur Folge, daß es möglich ist, die Stärke der Isolation zu verringern und dennoch ausreichende elektrische Festigkeit aufrechtzuerhalten. Hierbei tritt jedoch die zweite der oben genannten Erscheinungen auf, nämlich eine Steigerung der im Öl auftretenden Beanspruchung. Um der erhöhten Beanspruchung im Öl, welche eine Folge der dünneren Isolierschicht ist, und welche durch Einmischen des erstgenannten Materials erreicht wird, entgegenzuwirken, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem Lack auch eine gewisse Menge eines elektrisch leitenden Mittels, z.B. Kohlepulver (Kienruß) beizumischen. Hierdurch werden dem Lack zweckmäßige halbleitende Eigenschaften verliehen und es wird eine gleichmäßigere Verteilung der Beanspru-

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chung in dem die Lackschicht umgebenden Öl erreicht. Durch Variation der Mengen des leitenden Mittels oder der Mittel in der Lackschicht, kann diese zur Erzielung der maximalen spezifischen elektrischen Festigkeit in dem System an das umgebende Medium angepaßt werden.

Das Aufbauen der Lackschicht kann nach dem erfindungsgemaßen Verfahren auf verschiedene Weise mittels Elektrophorese und/oder elektrostatischer Aufsprühung (Spritzen) geschehen. Nach einer Variante des Verfahrens wird zuerst eine Lackschicht aufgebracht, die eine gewisse Menge Glimmer enthält und danach eine weitere Schicht mit halbleitenden Eigenschaften. Dadurch wird unmittelbar über dem Leiter eine elektrisch hochfeste Schicht erhalten und gleichzeitig eine Anpassung an die Eigenschaften des umgebenden Mediums mittels der äußeren Schicht erzielt. Durch Wiederholen des Verfahrens werden mehrere Schichten aufgebracht, so daß eine weitere Verbesserung der Isolation erreicht werden kann.

Nach einer anderen Variante des Verfahrens werden beide Arten der angegebenen Mittel gleichzeitig zugesetzt, so daß eine mehr homogene Isolation hergestellt wird, welche die oben angegebenen Eigenschaften hinsichtlich elektrischer Festigkeit und auch eine gleichmäßigere Verteilung der Beanspruchung (Belastung) der Isolation und des umgebenden Mediums aufweist.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung einer isolierenden Lackschicht auf einem elektrischen Leiter auf elektrostatischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß dem verwendeten Isolierlack einesteils eine gewisse Menge eines Mittels mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und andernteils eine gewisse Menge eines Mittels mit guter elektrischer Leitfähigkeit zugesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst mindestens eine Schicht von Isolierlack aufgebracht wird, welcher Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit enthält, und danach mindestens eine Schicht von Isolierlack aufgebracht wird, welcher Mittel mit guter elektrischer Leitfähigkeit enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und mindestens ein Mittel mit guter elektrischer Leitfähigkeit zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolation aus mehreren Schichten aufgebaut wird und diese Schichten abwechselnd Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und Mittel mit guter Leitfähigkeit enthalten.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Isolierschicht mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit Glimmer, Aluminiumoxid oder dgl. in Gestalt von kleinen Schüppchen dem verwendeten Lack zugesetzt wird bzw. werden.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4; dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Beanspruchungen in der Isolation oder dem umgebenden Medium eine gewisse Menge eines elektrisch leitenden Materials wie Kohlepulver dem verwendeten Lack zugesetzt wird.

7. Isolierende Lackschicht für elektrische Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß der Lack eine gewisse Menge eines Mittels mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und eine gewisse Menge eines Mittels mit guter elektrischer Leitfähigkeit enthält.

8. Lackschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren Lagen besteht, wobei die untere Schicht Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit enthält und darüber mindestens eine Schicht, welche Mittel mit guter elektrischer Leitfähigkeit enthält, vorhanden ist.

9. Lackschicht nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und mindestens ein Mittel mit guter elektrischer Leitfähigkeit enthält.

10. Lackschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mehreren Schichten besteht, die abwechselnd Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit und Mittel mit guter Leitfähigkeit enthalten.

11. Lackschicht nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Mittel mit großer spezifischer elektrischer Festigkeit, Glimmer, Aluminiumoxid oder dgl. in Form von kleinen Schüppchen enthält.

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12. Lackschicht nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Beanspruchungen in der Isolation oder dem umgebenden Medium eine gewisse Menge eines elektrisch leitenden Materials wie Kohlepulver enthält.

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