DE2927400A1 - Hochspannungsisolierung, insbesondere fuer elektrische spulen und verfahren zur herstellung der hochspannungsisolierung - Google Patents
Hochspannungsisolierung, insbesondere fuer elektrische spulen und verfahren zur herstellung der hochspannungsisolierungInfo
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Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 79 p 7 5 2 3 BRO
Hochspannungsisolierung, insbesondere für elektrische Spulen und Verfahren zur Herstellung der Hochili
Die Erfindung betrifft eine Hochspannungsisolierung auf der Grundlage von Cellulosefaser^ insbesondere fuV
elektrische Spulen und Verfahren zur Herstellung der Hochspannungsisolierung.
Spulen werden bislang isoliert, indem sie mit Isolierpapierstreifen von Hand bandagiert werden. Dieses Ban
dagierverfahren ist sehr zeitintensiv. Zusätzlich müssen die Enden der Papierstreifen und kritische
Stellen an der Spule verleimt werden, um ein Lockern der Papierstreifen zu verhindern. Durch die Leiaeln-Schlüsse und Luftspalte wird aber die elektrische Durch
schlagsfestigkeit ungünstig beeinflußt. Leimschicht und
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Luftspalte sind besonders teilentladungsgefährdete Bereiche
in der Gesamtisolation. Es muß deshalb eine größere Isolationsschichtdicke aufgebracht werden, um
die Spannungsbeanspruchung herabzusetzen. Die größere Schichtdicke wirkt sich vor allem bei begrenzter Spulengeometrie
nachteilig aus*
Es ist auch eine Hochspannungsisolation insbesondere
für Stromwandler bekannt, die zumindest teilweise aus ineinander verfilzten Fasern besteht. Zur Unterstützung
der Verfilzung werden zweckmäßig Klebstoffe zugesetzt.
Die Hochspannungsisolation wird im Guß- oder Siebgvßverfehren
auf die zu isolierende Wicklung aufgebracht, getrocknet und gegebenenfalls gepreßt und mit einer
Isolierflüssigkeit getränkt. Die aus ineinander verfilzten Fasern bestehende Hochspannungsisolation kann auch
hergestellt werden, indem feuchte, vorzugsweise ungepreßte Faserstoffbänder oder -stücke, die gegebenenfalls
auf einer Unterlage kaschiert sind, in einer oder in mehreren Schichten auf die zu isolierende Wicklung
aufgebracht und anschließend in gepreßtem Zustand entfeuchtet werden (DE-OS 1 ^90 909). Bei solchen Isolierungen
aus verfilzten Fasern stehen die Fasern in Jeder beliebigen Richtung, beispielsweise auch nach
oben. Die so erhaltenen Isolierungen sind elektrisch nicht hochwertig. Es tritt vor allem Durchschlag auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannung sisolierung insbesondere für elektrische Spulen
und ein Verfahren zur Herstellung der Hochspannungeisolierung
zu finden, das die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist und in kürzeren Verarbeitungszeiten zu
mechanisch festen fehlerfreien Hochspannungsisolierungen
mit vorzüglichen elektrischen Eigenschaften führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Beschichtung aus nicht mehr trennbaren Schichten faserorientierter Cellulose gelöst. Als besonders gunstig erwies
es sich, wenn die Cellulose in einer Fläche orientiert
ist. Gemäß einer besonders gunstigen AusfUhrungsform liegen die Fasern nur in Ebenen, senkrecht zur elektrischen
Beanspruchung (Äquipotentialflächen). Die faserorientierte Cellulose wird in nassen Zustand aufgetragen und vor
der elektrischen Beanspruchung getrocknet. Die Isolle
rung ist homogen und spaltfrei und zeigt keine elektri
sche Entladung. Die elektrische Spannungsfestigkeit ist besondere hoch. Mit einer Isolierung gemäß der Erfindung
können auch noch schwierige Geometrien relativ einfach und alt hoher Formtreue nachgebildet werden.
Die nasse, faserorientierte Cellulose wird im folgenden als "Naßstoff■ bezeichnet. Der Naßstoff ist aus dünnen
Einzellagen geschichtet, wobei die einzelne Lage zwischen 0,10 und 0,20 mm, vorzugsweise 0,15 mm dick ist.
Die Schichtung der Isolierung wird bis zu einer Gesamtdicke durchgeführt, die für die geforderte Dicke der
trockenen Isolierung nötig ist. Die Schichtung kann auch ersetzt werden durch Teilung einer dicken Schicht
des Naßstoffes. Beim Aufbringen der Isolierung soll der
Feststoffanteil des NaBstoffes bei höchstens 20 % liegen;
der Rest 1st Wasser.
Unter Formzwang wird dem "Naßstoff" die Feuchtigkeit
entzogen. Dies kann bei ungehindertem Dampfaustausch
bei Temperaturen zwischen 700C und 900C, vorzugsweise
800C erfolgen. Dabei bindet die faserorientierte
Cellulose während des Trocknens ohne Leimzusatz· Die beim Trocknen durch den Feuchtigkeitsverlust bedingte
Schrumpfung (bis zu 50 %) muß beim Aufbringen des
"NaßStoffs" berücksichtigt werden. Um ein Vegschrumpfen
der Naßstoffschicht von der Innenwand des Spulenkörpers
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zu verhindern, kann mit einem verstellbar harten Kern die Form gehalten werden. Zur Formung der übrigen
Spulenkonturen und zur mechanischen Verdichtung des "NaßStoffs" und zum Erreichen der geforderten Maßhaltig-
keit der jeweiligen Spulengeometrie wird ein feuchtigkeitsdurchlässiges,
dehnungselastisches Gewebe, vorzugsweise ein Gummigewebe oder ein dehnungselastisches
Kunststoffilament (Lycra^) aufgebracht. Dies gewährleistet
zum einen den ungehinderten Austritt der Feuchtigkeit aus dem Naßstoff (Dränage-Effekt), zum anderen gleicht es die sich ständig schrumpfbedingt
ändernden Abmessungen der mit faserorientierter Cellulose isolierten Spule aus. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur einfacher als die aufwendige
Bandagenisolierung, sondern es gestattet auch die Isolierung in kürzerer Zeit.
Eine Isolierung gemäß der Erfindung eignet sich zu» Isolieren von elektrischen Spulen gegen Hochspannung in
Transformatoren und Handlern und auch von Leitungen in
Hochspannungsgeräten.
eines Beispiels und der
Zeichnung näher erläutert. 25
In den Figuren 1 und 2, die fertig isolierte Spulen 3 von Heiztransformatoren für Röntgengeräte zeigen, ist
Jeweils mit 1 der Spreizdorn und mit 2 die Grenzwert-Lehre bezeichnet. 4 ist die erfindungsgemäße Beschichtung.
Mit einer Stichsäge werden «us geschichteten Naßatoff-
platten von faserorientierter Cellulose Streifen der GrOBe 20 χ 240 mm geschnitten. Die Streifen werden auf
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Dicke geteilt und vor dem Verarbeiten ca. 3 Bin in Wasser gelegt. Hit den so vorbereiteten Naßetoffstreifen wird die Spule eines Heiztraneformators für
Röntgengeräte umwiekelt. Anschließend wird sie mit einer elastischen Binde (Lycra^ -Gewebe) in 2 Lagen bandagiert. Die erste Lage wird mit leichtem, die zweite mit
festem Zug aufgebracht. Anschließend wird ein Spreizdorn eingeschoben, von jeder Seite eine Grenzwertlehre
aufgesteckt und der Spreizdorn bis auf den Grenzwertdurchmesser der Lehren aufgedreht.
Zum Trocknen wird die Spule dann 24 Stunden bei ca. 800C
In einem Italuftofen belassen. Nach dem Abkühlen wird der
Spreizdorn entfernt und die Bandagen werden abgenommen. Die für die Isolierung der Spule erforderliche Arbeitszeit beträgt ca. 1/2 Stunde.
5 Patentansprüche
2 Figuren
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Claims (4)
- Patentansprüche-1- VPA79P7523BRD( j Hochspannungsisolierung auf der Grundlage von Cellulosefasern, insbesondere für elektrische Spulen,5gekennzeichnet durch eine Beschichtung aus nicht sehr trennbaren Schichten faserorientierter Cellulose.
- 2. Hochspannungsisolierung nach Anspruch 1, d a -durch gekennzeichnet , daß die Cellulose in einer Fläche orientiert ist.
- 3. Verfahren zur Herstellung einer Isolierung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet , daß der zu isolierende Körper mit nasser faserorientierter Cellulose so beschichtet wird, daß die Flächen der Faserorientierung elektrische Äquipotentialflächen bilden, daß zur Erhaltung der vorgeschriebenen Geometrie unter Formzwang getrocknet und daß dazu die Spule mit mindestens einer Lage eines feuchtigkeitsdurchlässigen dehnungselastischen Gewebes umhüllt wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e -kennzeichnet , daß die verwendete faser orientierte Cellulose einen Feststoffgehalt von höchstens 20 96 hat.5· Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß bei ungehindertem Dampfaustausch bei Temperaturen zwischen 70 und 900C9 vorzugsweise 800C, getrocknet wird.030062/0555
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