DE2937077C2

DE2937077C2 - Procedure for testing the insulation of electrical conductors

Info

Publication number: DE2937077C2
Application number: DE2937077A
Authority: DE
Inventors: Klaus 1000 Berlin Sperling
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-09-11
Filing date: 1979-09-11
Publication date: 1983-07-28
Also published as: DE2937077A1

Description

— daß zunächst eine Indikatorflüssigkeit mit entsprechend einer Prüftemperatur höherem Siedepunkt und sehr geringem Lösungsvermögen für Gase des Lösungsmittels auf die Prüf temperatur erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten wird,- That first an indicator liquid with a corresponding test temperature higher Boiling point and very low dissolving power for gases of the solvent heated to the test temperature and at this temperature is held

— daß dann eine gut getrocknete, etwa Raumtemperatur aufweisende Probe des Leiters, die praktisch keine Wasser- oder Wasserdampf- _M Feuchtigkeit mehr enthält, in die Indikatorflüssigkeit getaucht wird und- in that then a well-dried, approximately room temperature sample having the conductor, which practically does not contain any water or water vapor _M moisture more, is immersed into the indicator liquid and

— daß anschließend über eine gewisse Zeit beobachtet wird, ob eine Bläschenbildung an der Oberfläche der eingetauchten Probe auf- ₂ö tritt.- that is then observed over a period of time, whether a bubble formation at the surface of the immersed sample ö up ₂ occurs.

2. Verfahren zum Prüfen der Isolierungen elektrischer Leiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine niedrigviskose Indikatorflüssigkeit verwendet wird.2. A method for testing the insulation of electrical conductors according to claim 1, characterized characterized in that a low-viscosity indicator liquid is used.

3. Verfahren zum Prüfen der Isolierungen elektrischer Leiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Indikatorflussigkeit -Silikonöl verwendet wird. _J5 3. A method for testing the insulation of electrical conductors according to claim 2, characterized in that the silicone oil is used as the indicator liquid. _J5

4. Verfahren zum Prüfen der Isolierungen elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Prüföl und die Prüfung in einem mit Sichtfenster versehenen Wärmeschrank erfolgt4. A method for testing the insulation of electrical conductors according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat supply to the test oil and the test in one with a viewing window provided heating cabinet

5. Verfahren zum Prüfen der Isolierungen elektrischer Leiter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Probe vorher in einem Exsikator über einem Trockenmittel für Wasser oder Wasserdampf bei etwa Raumtemperatür gut getrocknet wird.5. A method for testing the insulation of electrical conductors according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the sample is previously in a desiccator over a desiccant for Water or steam is dried well at about room temperature.

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Für die Herstellung z. B. von Zweischichtformspulen für Ständerwicklungen von elektrischen Maschinen mittlerer und höherer Nennspannungen werden in großem Maße glasgarnunisponnene, imprägnierte Cu-Flachdrähte (Cu für »Kupfer«) oder glasgarnumsponnene, imprägnierte Cu-Flachlackdrähte verwendet. Roebelstabwickiungen für Wasserkraft- und Turbogeneratoren werden vorwiegend aus glasgarnumsponnenen, ^₀ imprägnierten Cu-Flachdrähten hergestellt. Neben guten elektrischen und mechanischen Eigenschaften werden Forderungen an die Drahtisolierung gestellt, die das Aufbringen dielektrisch hochwertiger Hochspannungshauptisolierungen auf solche Spulen und Stäbe ermöglicht. Eine fundamentale Grundforderung ist eine Drahtisolierung, die frei ist von störenden flüchtigen Bestandteilen. Bei der Herstellung solcher Drähte wird die Glasgarnumspinnung mit einem lösungsmittelhaltigen Fixierlack imprägniert, um sie auf dem Cu-Letter oder Cu-Lackdraht zu verhaften und mechanisch haltbarer zu machen. Nach der Imprägnierung werden die Drähte in einer Trockenzone im Durchlaufverfahren wärmebehandelt, wobei die Lösungsmittel ausgetrieben werden. Verläuft dieser Trockenvorgang unvollständig, so verbleiben im Fixierlack der Glasgarnumspinnung Restlösungsmittel die die dielektrische Qualität der später aufzubringenden Hochspannungs- Hauptisolierung bei daraus hergestellten Wicklungen beeinträchtigen. For the production of e.g. B. of two-layer preformed coils for stator windings of electrical machines of medium and higher nominal voltages, glass yarn spun, impregnated Cu flat wires (Cu for "copper") or glass yarn-wrapped, impregnated Cu flat enameled wires are used to a large extent. Roebel windings for hydropower and turbo generators are mainly made from glass yarn-wrapped, ^ ₀ impregnated copper flat wires. In addition to good electrical and mechanical properties, demands are placed on the wire insulation which enables high-voltage main insulation of high quality to be applied to such coils and rods. A fundamental requirement is wire insulation that is free from disruptive volatile components. In the manufacture of such wires, the glass yarn wrapping is impregnated with a solvent-based fixing varnish in order to adhere it to the Cu letter or Cu enamelled wire and make it mechanically more durable. After impregnation, the wires are heat treated in a drying zone in a continuous process, whereby the solvents are driven off. If this drying process is incomplete, residual solvents will remain in the fixing varnish of the glass yarn spinning, which impair the dielectric quality of the high-voltage main insulation to be applied later in windings made from it.

Durch die Werkzeitschrift der Dr. Beck & Co. »Technik der Lackisolation« Heft 37, 1967, Seite 23 ist bereits ein Verfahren zur Prüfung der Isolation elektrischer Leiter bekannt, bei dem eine Flüssigkeit mit entsprechend der Prüftemperatur höherem Siedepunkt auf die Prüftemperatur erwärmt und auf dieser Temperatur gehalten wird, und bei dem weiter eine Probe des Leiters in die Flüssigkeit getaucht und anschließend über eine gewisse Zeit beobachtet wird. Als Prüfflüssigkeit ist Quecksilber vorgesehen, also ein bei Raumtemperatur und erhöhten Temperaturen flüssiges Metall. Neben der Temperierung der Probe dient es bei dem bekannten Verfahren in erster Linie als Messelektrode zur Messung der Dielektrizitätskonstanten, des dielektrischen Verschiebungswinkels (tan <5) und des Isolationswiderstandes in Abhängigkeit von der Meßtemperatur.Through the journal of the Dr. Beck & Co. "Technique of Lacquer Isolation" Issue 37, 1967, page 23 is already a method for testing the insulation of electrical conductors is known, in which a liquid with heated to the test temperature corresponding to the test temperature and at a higher boiling point Temperature is maintained, and further immersed a sample of the conductor in the liquid and is then observed over a certain period of time. Mercury is intended as the test liquid, i.e. a metal that is liquid at room temperature and elevated temperatures. In addition to temperature control of the sample In the known method, it is primarily used as a measuring electrode for measuring the dielectric constant, the dielectric displacement angle (tan <5) and the insulation resistance as a function of the Measuring temperature.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Restlösungsmittel und leicht flüchtige Bestandteile in der Leiterisolierung auf einfache Weise nachgewiesen werden können.In contrast, the invention is based on the object of specifying a method with the residual solvent and volatile components in the conductor insulation are easily detected can be.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.The object is achieved by the features characterized in claim 1.

Durch das Eintauchen der Probe in die Indikatorflüssigkeit werden die noch vorhandenen flüchtigen Bestandteile in der Leiterisolierung sichtbar gemacht. Es treten nämlich beim Vorhandensein von Restlösungsmitteln Bläschenbildungen an der Oberfläche der in die vorgeheizte Indikatorflüssigkeit eingetauchten Probe auf, die durch Verdampfen von Restlösungsmitteln oder niedermolekularer Bestandteile in der Leiterisolierung entstehen und — infolge Unlöslichkeit in der Indikatorflüssigkeit — in dieser aufsteigen.By immersing the sample in the indicator liquid, the remaining ones become volatile Components made visible in the conductor insulation. Namely, it occurs in the presence of residual solvents Blistering on the surface of the immersed in the preheated indicator liquid Sample, which is caused by evaporation of residual solvents or low molecular weight components in the Conductor insulation is created and - due to its insolubility in the indicator liquid - rise in it.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments of the method according to the invention are characterized in the subclaims.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise erläutert.The method according to the invention is explained below by way of example.

Eine Probe eines zu untersuchenden Drahtes wird sorgfältig in einem Exsikator über einem Trockenmittel getrocknet. In ein großes Reagenzglas con ca. 25 mm 0 und ca. 200 mm Länge füllt man bis zu etwa Dreivierteln eine niedrigviskose Flüssigkeit ein, die einen sehr hohen Siedepunkt und ein sehr geringes Lösevermögen für Restlösungsmittelgase aufweist, z. B. niedrigviskoses Silikonöl. Das gefüllte Reagenzglas wird etwas schräg in einem Wärmeschrank mit Sichtfenster aufgestellt, der auf eine Temperatur aufgeheizt ist oder wird, bei der man den Draht auf Restlösungsmittel bzw. flüchtige Bestandteile prüfen will. Zweckmäßig wählt man eine Temperatur, die um etwa 10⁰C höher ist als die maximale Temperatur, der der Draht bei der Verarbeitung zu isolierten Spulen oder Stäben oder bei Betrieb inderMaschineausgesetztist.A sample of a wire to be tested is carefully dried in a desiccator over a desiccant. In a large test tube approx. 25 mm in diameter and approx. 200 mm in length, up to about three-quarters of a low-viscosity liquid is filled which has a very high boiling point and a very low dissolving power for residual solvent gases, e.g. B. low viscosity silicone oil. The filled test tube is placed at a slight angle in a heating cabinet with a viewing window, which is or is heated to a temperature at which the wire is to be checked for residual solvents or volatile components. It is expedient to choose a temperature which is about 10 ^° C higher than the maximum temperature to which the wire is exposed during processing into insulated coils or rods or during operation in the machine.

Haben Reaganzglas und Indikatorflüssigkeit dieseHave the test tube and indicator liquid these

Temperatur im Wärmeschrank angenommen, so wird dieser kurz geöffnet und die zu prüfende Drahtprobe von Raumtemperatur in die heiße Indikationsflüssigkeit eingetaucht. Anschließend wird der Wärmeschrank wieder geschlossen. Man beobachtet durch das Sichtfenstef Bläschenbildung an der Oberfläche des eingetauchten Drahtteiles. Die Flüssigkeit dient dabei als Indikator zur Sichtbarmachung von flüchtigen Bestandteilen in der Leiterisolierung, die bei dieser Temperatur verdampfen. Anhaftende Luft an der imprägnierten Glasgarnumspinnung des Drahtes sind von verdampfenden flüchtigen Bestandteilen leicht zu unterscheiden. Erstere wird sofort nach Eintauchen des kalten Drahtes in die Indikatorflüssigkeit als kleine Bläschen an der Drahtoberfläche sichtbar, die schnell abreißen und inTemperature is assumed in the heating cabinet, this is briefly opened and the wire sample to be tested immersed in the hot indicator liquid at room temperature. Then the heating cabinet closed again. One observes through the viewing window Formation of bubbles on the surface of the immersed wire part. The liquid serves as a Indicator for making volatile components in the conductor insulation visible at this temperature evaporate. Adhering air to the impregnated glass yarn wrapping of the wire is from evaporating Easily distinguish between volatile constituents. The former is immediately after dipping the cold wire visible in the indicator liquid as small bubbles on the wire surface, which tear off quickly and in

der Flüssigkeit aufsteigen. Dieser Vorgang ist nach wenigen Sekunden abgeschlossen. Enthält der Draht flüchtige Bestandteile, so setzt ein Gasen erst kurze Zeit später ein, nämlich dann, wenn sich der kalte Draht in der Flüssigkeit auf ein gewisses Maß aufgeheizt hat Dieser Vergasungsvorgang — erkennbar durch Bläschenbildung über der eintauchenden Drahtoberfläche — verläuft über einen etwas längeren Zeitraum so lange, bis alle flüchtigen Bestandteile aus der Leiterisolierung verdampft sind. Vorstehend beschriebenes Verfahren ist ein qualitatives zum Nachweis von unerwünschten flüchtigen Bestandteilen, insbesondere Restlösungsmitteln in der Isolierung von Drähten für elektrische Wicklungen. Es ist außergewöhnlich einfach, unaufwendig mit zudem sehr empfindlicher Indikation.the liquid rise. This process is completed after a few seconds. Contains the wire volatile constituents, gas does not start until a short time later, namely when the cold wire is in the liquid has heated up to a certain extent This gasification process - recognizable by the formation of bubbles over the immersed wire surface - runs like this over a somewhat longer period of time long until all volatile components have evaporated from the conductor insulation. What has been described above Method is a qualitative one for the detection of undesirable volatile components, in particular Residual solvents in the insulation of wires for electrical windings. It is extraordinarily easy inexpensive with a very sensitive indication.

Claims

Patent claims:

1. Method for testing the insulation of electrical conductors, especially enameled wires with additional, impregnated glass yarn wrapping or glass yarn wrapped, impregnated Wires for residual solvents and volatile constituents still present, characterized in that ! 0