DE947384C

DE947384C - Fire-proof insulation for electrical purposes

Info

Publication number: DE947384C
Application number: DES2534D
Authority: DE
Inventors: Dr Heinz Dorn; Dr Heinrich Haken; Hans Reif
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-03-06
Filing date: 1942-03-06
Publication date: 1956-08-16

Description

Brandsichere Isolation für elektrische Zwecke Die meisten der in der Elektrotechnikverwendeten Isolierstoffe haben den großen Nachteil, daß sie bei hohen Wärmebeanspruchungen wegen ihres großen Anteils an organischen Stoffen zu qualmen beginnen und dann schließlich verkohlen bzw. verbrennen.Fire-proof insulation for electrical purposes Most of the in the Electrical engineering used insulating materials have the major disadvantage that they are at high To smoke heat loads because of their large proportion of organic substances begin and then finally char or burn.

Es fehlte zwar nicht an Vorschlägen, die Isolation ganz oder wenigstens zum großen Teil aus anorganischen Stoffen herzustellen. Solche Isolationen sind zwar brandsicher, sie sind aber insofern nachteilig, als s,ne nur geringe mechanische und auch nur niedrige elektrische Festigkeiten besitzen.There was no lack of suggestions, the isolation completely or at least to a large extent produced from inorganic substances. Such isolations are Although fire-safe, they are disadvantageous insofar as s, ne are only slightly mechanical and also have only low electrical strengths.

Es wurden auch bereits Glasfaserprodukte für Isolationszwecke bekannt, bei denen die Glasfasern vermittels isolierender Bindemittel zusammengehalten wurden. Als Bindemittel diente Gummilack, Bakelitlack, Latex, Kautschuk, flüssiges Glas, Firnis usw. Als bevorzugte Bindemittel wurden Bakelit- und Gummilack benutzt. Derartige Erzeugnisse besitzen mechanische und elektrische Eigenschaften sowie eine Wärmebeständigkeit, die bei normalen Betriebsbedingungen ausreichend sind, bei erhöhten Anforderungen, z. B. bei der elektrischen Leitungs- und Spulenisolation, wo hinsichtlich Brandsicherheit und der mechanischen Fund elektrischen Festi.gkeiten sowie großer Wärmebeständigkeit in neuerer Zeit besonders hohe Ansprüche gestellt werden, aber nicht mehr brauchbar sind.Fiberglass products for insulation purposes have also become known, in which the glass fibers were held together by means of insulating binders. Rubber lacquer, Bakelite lacquer, latex, rubber, liquid glass were used as binding agents, Varnish, etc. Bakelite and rubber varnish have been used as preferred binders. Such Products have mechanical and electrical properties as well as heat resistance, which are sufficient under normal operating conditions, with increased requirements, z. B. in electrical line and coil insulation, where in terms of fire safety and the mechanical and electrical strengths as well as great heat resistance In recent times particularly high demands have been made, but no longer usable are.

Hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem sie für das Verbinden der anorganischen Fasern weit geeignetere Bindemittel vorschlägt, als dies bei den bekannten Isolationen der Fall war.This is where the invention remedies by being used for connecting the inorganic fibers are far more suitable Suggests binder than this was the case with the known isolations.

Gemäß der Erfindung besteht die Isolatibn aus einer auf dem Leiter od. dgl. aufgebrachten anorganischen Faserisolation, z. B. .einer Glasseidenisolation und einem darüber aufgebrachten ausgehärteten Auftrag aus einem Gemisch aus Lack und Bariumsulfat. Das Gemisch setzt sich gemäß der weiteren Erfindung aus 30 Volumteilen Bariumsulfat und 17 Voliumtellen Lack zusammen. Der hierzu benutzte Lack besteht, in Gewichtsprozenten ausgedrückt, vorzugsweise aus folgenden Bestandteilen: 2o °/o naturharzmodifiziiertes Phenolharz, 1411/o Leinöl, 46(1/o modifiziertes Phenolharz, 211% Verdünnung und Trockenstoffe.According to the invention, the Isolatibn consists of an on the conductor od. The like. Applied inorganic fiber insulation, z. B.. A glass fiber insulation and a cured application of a mixture of paint and barium sulfate applied over it. According to the further invention, the mixture is composed of 30 parts by volume of barium sulfate and 17 parts by volume of paint. The paint used for this purpose, expressed in percent by weight, preferably consists of the following components: 20% phenolic resin modified with natural resin, 1411 / o linseed oil, 46 (1 / o modified phenolic resin, 211% thinner and drying agents.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Isolation ist bei elektrischen Leitern u. dgl. am besten auf folgende Weise auszuführen: Zunächst versieht man den Leiter .mit der aus anorganischen Fasern bestehenden Grundisolation, die z. B. durch Bespi.nnen oder Beklöppeln mit Glasseidenfaden erhalten wird. Als besonders zweckmäßig erweist sich auch Glasseidenband, das in üblicher Weise auf den Leiter aufgewickelt wird. Auf dem so vorbereiteten Leiter wird, auf irgendeine geeignete Weise eine überzugsschicht aus dem Lack-Bariumsulfat-Gemisch aufgebracht. Dies kann durch Aufstreichen, Aufspritzen, Aufgießen oder auch durch einfaches Hindurchziehen des Leiters durch das Überzugsgemisch erhalten werden. Um einen allseitig gleichmäßig starken Auftrag auf der Grundisolation zu erhalten, empfiehlt es sich, den Leiter durch eine Bodenöffnung eines mit Überzugsmasse gefüllten Gefäßes einzuführen Sund ihn lotrecht nach oben abzuziehen. Wird eine andere Abzugsrichtung gewählt, dann kann zum Entfernen des ungleichmäßig auf den Leiter abgelagerten Schichtmaterials ein Abstreifer vorgeschaltet werden. Die auf diese Weise aufgebrachte Gemischschicht wird anschließend einige Stunden bei Raumtemperatur und hierauf bei einer auf. roo° C erhöhten Temperatur getrocknet. Der Trockenprozeß dauert zweckmäßig etwa z11 Stunden. Daran schließt sich, nachdem die Temperatur allmählich auf z511° C gesteigert ist, der eigentliche Aushärtvorgang an. Dieser erstreckt sich auf eine Dauer von etwa 15 Stunden.' Wenn Spulen und, Wicklungen mit der erfiildungsgemäßen Isolation zu versehen sind, dann wird auch hierbei zunächst der aufzuwickelnde Leiter mit einer anorganischen Faserstoffgrundisolation versehen und der so vorbereitete Leiter in der vorbeschri.ebenen Weise mit dem Lack-Bariumsulfat-Gemisch überzogen. Nach Erhalt des Schichtauftrages wird der Leiter zur Spule aufgewickelt. Ist eine volle Wicklungslage fertig, dann wird diese mit dem Gemisch bestrichen und dabei nach Möglichkeit die zwischen den Leitern befindlichen Hohlräume mit Gemisch ausgefüllt. Anschließend wird die nächste Wicklungslage gewickelt und so weiter verfahren, bis die Spule fertig ist. Die fertige Wicklung versieht man auf ihren sämtlichen Außenflächen mit einer Überzugsschickt des genannten Gemisches und unterwirft sie dann der gleichen Wärmebehandlung, wie dies beim Einzelleiter bereits beschrieben wurde.The production of the insulation according to the invention is best carried out in the following way in the case of electrical conductors and the like: First, the conductor is provided with the basic insulation made of inorganic fibers, which z. B. is obtained by spinning or lace-making with fiberglass thread. Glass silk tape, which is wound onto the conductor in the usual way, also proves to be particularly useful. A coating layer of the lacquer-barium sulphate mixture is applied in any suitable manner to the conductor prepared in this way. This can be achieved by brushing on, spraying on, pouring on or simply by pulling the conductor through the coating mixture. In order to obtain a uniformly thick application on all sides of the basic insulation, it is advisable to insert the conductor through an opening in the bottom of a vessel filled with coating compound and to pull it off vertically upwards. If a different pull-off direction is selected, a scraper can be connected upstream to remove the layer material deposited unevenly on the conductor. The mixture layer applied in this way is then applied for a few hours at room temperature and then at one. roo ° C elevated temperature. The drying process expediently takes about 11 hours. This is followed by the actual curing process after the temperature has gradually increased to z511 ° C. This extends over a period of about 15 hours. ' If coils and windings are to be provided with the insulation according to the invention, then the conductor to be wound is first provided with an inorganic fiber base insulation and the conductor prepared in this way is coated with the varnish-barium sulfate mixture in the manner described above. After the layer application has been received, the conductor is wound up to form a spool. When a full winding layer is ready, it is coated with the mixture and, if possible, the cavities between the conductors are filled with mixture. Then the next winding layer is wound and so on until the coil is finished. The finished winding is provided with a coating of the above-mentioned mixture on all of its outer surfaces and then subjected to the same heat treatment as has already been described for the individual conductor.

Bei der Verarbeitung des Laek-Bariurnsulfat-Gemisches muß man darauf achten, daß das Bariumsulfat in dem Gemisch stets gleichmäßig verteilt ist. Es empfiehlt sich daher, das Gemisch vor Sund während der Verarbeitung des öfteren. umzurühren.Care must be taken when processing the Laek-Barium sulfate mixture make sure that the barium sulfate is always evenly distributed in the mixture. It recommends therefore, the mixture in front of Sund during processing often. stir.

Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Isolation in Fig. r bei einem Leiter und in Fig. 2 bei einer Wicklung. In Fig. r bezeichnet r den Leiter, 2 die Grundisolation rund 3 den ausgehärteten Lack-Bariumsulfat-Gemischäuftrag.The drawing shows the insulation according to the invention in FIG Head and in Fig. 2 with a winding. In Fig. R r denotes the conductor, 2 the Basic insulation around 3 the cured paint-barium sulfate mixture.

In Fi.g. 2 sind mit 5 die Leiter angedeutet, die mit einer Isolation gemäß Fig. r versehen sind. 6 ist ein Lack-Bariumsulfat-Gemischauftrag, der zwischen den einzelnen Wicklungslagen angebracht ist und 7 ein Auftrag aus dem gleichen Material, der nach dem Fertigstellen der Wicklung auf deren sämtlichen Außenflächen angebracht ist.In Fi.g. 2, 5 indicates the conductors with insulation are provided according to Fig. r. 6 is a paint-barium sulphate mixture application between is attached to the individual winding layers and 7 an order of the same material, which is applied to all of its outer surfaces after the winding has been completed is.

Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Isolation liegt in ihrer großen Qualm- rund Brandsicherheit. Ebenso wichtig ist aber die erreichte große mechanische und elektrische Festigkeit, die weit über den der bekannten reinen anorganischen Isolationen liegt. Wegen der großen Wärmebeständigkeit läßt sich die Isolation überall dort verwenden, wo hohe Temperaturen auszuhalten sind und: wo schlechte oder überhaupt keine Kühlung vorgesehen und möglich ist. Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Isolation bei Trockentransformatoren benutzbar.The main advantage of the insulation according to the invention is its large size Smoke around fire safety. Equally important, however, is the large mechanical level achieved and electrical strength that far exceeds that of the known pure inorganic Isolations lies. Because of the great heat resistance, the insulation can be used anywhere Use where high temperatures can be withstood and: where bad or at all no cooling is provided and possible. The insulation according to the invention is advantageous Can be used with dry-type transformers.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Fire-proof insulation for electrical purposes, in particular conductor and coil insulation, characterized in that it is made of inorganic Fiber insulation, in particular fiberglass insulation and one applied to it, cured paint-barium sulfate mixture application consists, the mixture of about 311 parts by volume of barium sulfate (Ba S 04) and about r7 parts by volume of a lacquer which preferably has the following composition in percent by weight: 211 11 / o natural resin-modified phenolic resin, 14% linseed oil, 461 / o oil-modified phenolic resin and 211 o% dilution and dry matter.

2. Insulation according to claim z, characterized in that that with coils and windings the winding conductor with a varnish-barium sulfate mixture is covered and also between the individual winding layers and on the There is an order of this mixture on the entire outer surface of the coil.

3. A method for producing an insulation according to claim z, characterized in that the conductor is pulled through the paint-barium sulfate mixture or rides this mixture is painted or sprayed and then wound to form the coil, over each winding layer and finally after the finished winding Coil is applied over the entire outer surface of the same, in particular a paint-barium sulfate mixture, and that the coil is then dried for a long time and cured at 150 ° C. after slowly increasing the temperature. q .. The method according to claim 3, characterized in that the fully wound coil is first dried over a few hours at room temperature, then at a temperature of 100 ° C for about 10 hours .and then after slowly increasing the temperature to 150 ° C during a The insulation is cured in about 15 hours. Documents considered: French patent specification llTr. 817 1o8.