DE938677C

DE938677C - Elektrische Isolation

Info

Publication number: DE938677C
Application number: DES3079D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl-Ing Gebhardt; Karl Knoll; Hans Dr-Ing Prinz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-07-06
Filing date: 1939-07-06
Publication date: 1956-02-02

Description

Elektrische Isolation Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolation für elektrische Zwecke, insbesondere für elektrische Leiter, Kondensatorbeläge usw., und hat die Aufgabe, die Verwendung von organischen Materialien weitgehend zu vermeiden, ohne daß auf die Vorteile dieser anderen Isolation verzichtet zu werden braucht. Als Isolation wird eine Folie aus Glas, Quarz, Glasur oder anderem glasähnlichem Material verwendet, und zwar erfindungsgemäß Folien von möglichst großer Feinheit von 5 ,u Stärke oder weniger. Die Folie wird in zusammenhängenden Bahnen oder Bändern hergestellt und beispielsweise auf die zu isolierende Fläche aufgelegt, um die isolierenden Leiter herumgelegt oder herumgewickelt. Die Folien können in zwei oder mehreren Schichten, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Bindemittels, aufeinandergestapelt oder es können einzelne Folienstückchen unter Überlappung ihrer Ränder aneinandergereiht werden, wenn man einen dickeren Isolationsauftrag anbringen will oder wenn die Herstellung zusammenhängender Folienbahnen bei verschiedenen Glassorten Schwierigkeiten machen sollte.
Um die Verarbeitung der Isolation zu erleichtern, können zwischen den einzelnen Folien anorganische Fasern oder Faserstoffbahnen hindurchgezogen sein. Unter Umständen können die Folien abwechselnd mit Fasern, - Faserschichten, Fasergewebe usw. gestapelt werden.
Eine besonders vorteilhafte Isolation erhält man dadurch, daß man auf- ein anorganisches Fasergewebe die Glasfolie aufbringt. Das Gewebe übernimmt dann die mechanische Beanspruchung, während die Folie die elektrische Beanspruchung übernimmt.
Um den einzelnen Folien bzw. den Folien- und den Faserstoffteilen einen genügend festen Zusammenhalt zu geben, kann man anorganische Bindemittel, z. B. Wasser, Aufschlämmungen von Wasser mit Glas-, Glimmer-, Ton-, Kaolinstaub od. dgl., verwenden. Bei verschiedenen Glassorten wird die einfache Benetzung der Folien mit Wasser schon eine genügend feste Verbindung geben.
Die Isolation wird vor bzw. nach der -Verarbeitung erhitzt, so daß beispielsweise der mit Wasser aufgeschlämmte Glasstaub, der am besten einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als die Folie, mit der Folie verschmilzt. Die innige Verbindung zwischen den einzelnen Teilehen kann man durch hochfrequente Erschütterungen, z. B. durch Ultraschallbewegung, begünstigen und beschleunigen.
Man kann aber auch Folien aus Glas, Quarz oder Glasursorten verschiedener Schmelzpunkte verwenden oder zwischen den Folien höheren Schmelzpunktes Fasern mit niedrigerem Schmelzpunkt anbringen und dann durch Erhitzen ein Zusammenfließen der niedrigerschmelzenden Teile mit den höherschmelzenden Teilen herbeiführen. Die niedrigerschmelzenden Teile wirken dann als Bindemittel für die höherschmelzenden. Auch erhält man dadurch eine geschichtete Isolation, die bekanntlich quer zur Schichtrichtung eine sehr hohe dielektrische Festigkeit aufweist.
Überhaupt wird es sich empfehlen, bei gestapelten Isolierstoffen oder bei Isolierstoffen, die aus einzelnen Fölienteilchen zusammengesetzt sind, verschiedenartiges Folienmaterial zu verwenden. Diese Verschiedenartigkeit braucht sich nicht auf das thermische Gebiet (verschiedene Schmelzpunkte) zu beschränken, sondern kann sich auch auf chemische, mechanische oder elektrische Gebiete erstrecken. So kann z. B. der Isolierstoff aus Folien hoher mechanischer Festigkeit und Folien hoher elektrischer Festigkeit gemischt sein oder es kann jeweils auf die Lage von Folien hoher elektrischer Festigkeit eine Folienlage geringeren elektrischen Widerstandes abwechselnd aufgebracht werden, so daß die Lage mit dem geringen elektrischen Widerstand eine Potentialsteuerung bewirkt. Ebenso kann man die Glasfolien mit Metallfolien oder Halbleiterfolien abwechseln lassen, man kann z. B. auf einer Metallfolie, beispielsweise auf einer oxydierten Aluminiumfolie eine Glasfolie oder -folien aufbringen und durch geeignete Bindemittel, Wärmebehandlung usw. mit der Metallfolie vereinigen, gegebenenfalls können mehrere derartig behandelte Metallfolien übereinandergelegt werden. Solche Folien eignen sich für Nutenauskleidungen, Lamellen-, Kondensator- und Durchführungs- uAgl. Isolation. -Auch keramisches Material läßt sich mit Hilfe von Glasfolien herstellen bzw. verbessern. So kann man z. B. Isolierkörper in der Weise aufbauen, daß man auf eine Glasfolie oder Glasfolienschicht eine Kaolin-, Speckstein-, Steingutschicht od. dgl. aufbringt, hierauf :wieder eine Glasfolienschicht usw. Nach dem Trocknen wird das Material in der üblichen Weise gebrannt. ES ergibt sich dann ein geschichtetes, keramisches Isoliermaterial hoher elektrischer Festigkeit.
Die Glasfolien bzw. die Zwischenschichten können auch Stoffe mit hoher Dielektrizitätskonstante enthalten, wie beispielsweise Rutil.
Durch Anwendung solcher Maßnahmen ist es möglich, Stoffe, insbesondere keramische Stoffe mit sehr hoher Dielektrizitätskonstante zu erhalten.
Werden Glasfolien oder -folienstücke in mehreren Schichten aufgebracht, dann kann die Verarbeitung bzw. die Herstellung der Isolation durch Anwendung von Folien verschiedener Farbe erleichtert werden. Auch bei mit Folien isolierten Litzen, mehradrigen Kabeln usw. wird sich mitunter die Verwendung verschiedenartiger Folien empfehlen, weil dann die einzelnen Leiter durch besondere Farbe gekennzeichnet werden können.
Der mit Folie isolierte Leiter kann auch nach dem Auftrag der Isolation noch mit anorganischen Stoffen, z. B. mit Glasstaub-, Tonstaubaufschwämmungen behandelt werden.-Die Isolation kann z. B. mit diesen Stoffen durchtränkt- werden oder einen Auftrag aus diesen Stoffen erhalten. Die Stoffe können als mechanischer Schutz dienen, sie können als Tränkmasse etwaige Zwischenräume ausfüllen. Unter Umständen kann der auf diese Weise nachbehandelte Leiter auch noch erhitzt werden, um eine mehr oder weniger zusammenhängende Schutzschicht für die darunterliegende Folienisolation zu erhalten.
Benetzt man übereinander gelegte Glasfolien od. dgl. mit Wasser oder einem anderen anorganischen Bindemittel, dann wird dieses rasch zwischen die Folien gesaugt. Nach dem Trocknen sind die Folien zusammengeklebt oder -gesintert. Dies tritt namentlich dann ein, wenn man die Benetzung mehrmals wiederholt und die Folien genügend stark aufeinanderpreßt, so daß die Luft und überschüssiges Wasser entweichen kann. Dieses Material kann als Ersatz für Glimmer zur Isolation von Kommutatoren, Heizwiderständen od. dgl. verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Isolation aus sehr dünnen Folien aus Glas, Quarz, Glasur od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Folien eine Dicke von 5,u oder weniger haben.
2. Isolation nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oder Folienteilchen zwischengelagerte, anorganische Faserstoffe haben.
3., Isolation nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine anorganische Faserstoffbahn Glasfolien- oder -folienteilchen aufgebracht sind.
4. Isolation nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien untereinander, gegebenenfalls mit der Faserstoffbahn durch ein anorganisches Bindemittel, z. B. durch Wasser, Suspension von Wasser und Glas-, Glimmer-, Ton-, Kaolinstaub od. dgl., verbunden sind.
5. Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Folien verschiedener Schmelzpunkte verwendet sind.
6. Isolation nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Faserstoffbahn und die Folien verschiedene Schmelzpunkte haben.
7. Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß niedrigerschmelzende Folien oder Fasern als Bindemittel für höherschmelzende Folien oder Fasern verwendet sind, wobei nach der mechanischen Fertigstellung der Isolation diese bis zum oder über den Schmelzpunkt der niedrigschmelzenden Stoffe erhitzt wird. B.
Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Folien verschiedener Farbe verwendet werden. g.
Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfolie oder -folien auf eine Metallhaut, z. B. eine oxydierteAluminiumfolie aufgebracht sind. io.
Isölation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Folienisolation versehenen Leiter einen Auftrag oder eine Tränkung von anorganischen Stoffen erhalten und gegebenenfalls einer thermischen und/oder mechanischen Nachbehandlung unterworfen werden. i i.
Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Folien, insbesondere solche aus leichtschmelzbaren Glasuren, als Bindemittel für Isolierteile aus anorganischen Stoffen verwendet werden.
12. Isolation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß übereinandergelegte Folien mit Wasser oder einem anderen anorganischen Bindemittel benetzt, unter geeignetem Druck gepreßt und getrocknet werden zwecks Erzielung eines glimmerartigen Isoliermaterials. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 133 183; britische Patentschrift Nr. 482 6o8; deutsche Patentschrift Nr. 666 93o.