EP1807845B1 - Verfahren zur herstellung einer von einer isolierung freizuhaltenden stelle eines isolierten leiters und trennmittel - Google Patents
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- EP1807845B1 EP1807845B1 EP05808075A EP05808075A EP1807845B1 EP 1807845 B1 EP1807845 B1 EP 1807845B1 EP 05808075 A EP05808075 A EP 05808075A EP 05808075 A EP05808075 A EP 05808075A EP 1807845 B1 EP1807845 B1 EP 1807845B1
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- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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- H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
- H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins
Definitions
- the invention relates to a method for producing an insulated electrical conductor with at least one location to be kept clear of the insulation, wherein the conductor including the areas to be kept open is initially surrounded by a liquid, electrically non-conductive connection means, in particular an epoxy resin, and the liquid, electrically non-conductive connecting means after its solidification forms the insulation. Furthermore, the invention relates to a liquid release agent for serving for electrical insulation of conductors and / or connecting individual conductors to a conductor connecting means, in particular epoxy resin, for selective and spatially defined prevention of the bonding effect of the bonding agent on the head.
- epoxy resin in the case of twisted conductors opens up the possibility of forming a sufficient electrical insulating layer between the individual conductors between the individual conductors on the basis of its electrical properties after curing.
- the use of multiple individual conductors existing twisted conductors for the winding arrangement of an electric machine is therefore advantageous because the construction of the drill wire substantially reduces the stray field losses during operation of the transformer.
- Exemplary describes the DE 102 24 587 A1 a potting compound which consists of a base component and at least two additives, wherein the additives are fused silica as the first additive.
- a second additive short-fiber glass fiber materials and / or mineral fibers or quartz powder are used.
- DE 299 15 252 describes an electrical cable wherein the electrical shield and the cable sheath are separated by a thin, separate separation layer.
- DE 31 44 337 describes a method for producing a power line, with a release agent which is arranged in the form of a release film between insulation and an outer conductive layer.
- the release agent can be supplied with liquid pressure and is evenly distributed.
- the separating layer allows complete stripping of the outer layer.
- a disadvantage of all previous methods in the prior art is that after curing of the epoxy resin - and thus the stiffening of the form of the conductor certain parts of the winding arrangements can not be bent. A change in shape of the winding arrangement or of certain points of the conductor of the winding arrangement necessary after the curing of the casting resin is no longer possible according to the prior art. Furthermore, the epoxy resin cured as an insulator between the individual conductors also prevents the possibility of an electrical contact between the individual conductors for specific position of the winding arrangements or the conductors used, which again only after curing of the epoxy resin by a complex removal of the cured, insulating bonding agent from the conductor can be produced. In particular, the production of a connection contact of the electrical machine with the external electrical supply voltage lines requires complete contacting of all individual conductors with the external supply connection. This is done so far only with a high cost according to the prior art.
- Another alternative according to the prior art is the burning of the cured epoxy resin coating from the point to be contacted of the conductor of the winding arrangement and the associated spaces between the individual conductors of the point to be contacted of the conductor.
- the toxic gases and toxic vapors produced by the evaporation of the epoxy resin must be collected and then disposed of at a high cost.
- the epoxy resin layer burns off not only in the area of the desired terminal contact point, but also in the surrounding areas, which then subsequently have to be costly coated by hand and thus reinsulated.
- the high temperatures may adversely affect the electrical and mechanical properties of the individual conductors - and thus of the conductor - due to the high temperatures during burning.
- Object of the present invention is therefore a quick and easy way to produce an insulated electrical conductor with at least one to be kept free of insulation, the conductor being initially surrounded by a liquid, electrically-nonconductive connecting means, which does not have the above-mentioned disadvantages of the prior art.
- a liquid release agent is applied to the vacant position of the conductor.
- the already applied on the ladder, uncured bonding agent in particular an epoxy resin, is still in a non-cured state - so-called B-state- and is still in a highly viscous form.
- the viscosity would decrease and the bonding agent flow or flow in a conductor in the interstices of the individual conductors of the conductor, whereby the individual conductors stick together and isolated from each other.
- the bonding agent would then stick together without the release agent and harden to a solid shape structure.
- the liquid connection means serves to insulate and / or connect individual conductors.
- Liquid release agent in the context of the present invention comprises a wide viscosity range from very low viscosities to viscosities which define a nearly pasty mass.
- the location to be kept free of the insulation does not encompass all points of a conductor on which a connection and / or electrical insulation of the conductor or of individual conductors after the application of the bonding agent is desired, for example because the vacant places still need to be bent or machined.
- the entire conductor is subsequently heated to solidify the bonding agent and the mixture of bonding agent and release agent.
- no bonding effect has occurred between the individual conductors, since the resulting mixture has prevented this.
- the liquid release agent diffuses through the uncured bonding agent and forms a mixture with altered chemical-physical properties compared to the exclusive uncured bonding agent.
- an exclusive coating of the mixture has formed around the conductor after the curing of the bonding agent.
- the individual conductors are not glued together and / or isolated from each other according to this inventive method.
- the B-state connection means can not penetrate into the interstices of the individual conductors in this procedure during the heating process and connect them together and / or isolate from each other.
- the liquid release agent prevented by the formation of the mixture, a transition of the liquid bonding agent as the highly viscous B-state until hardening and thus fix this state of matter of the bonding agent.
- the liquid release agent it is preferable for the liquid release agent to be sprayed onto the conductor in the area of the location to be kept free of the insulation and / or the location of the conductor to be kept clear of the insulation is immersed in the liquid release agent.
- the liquid release agent For areas of the conductor which are to be kept free over a large area, it is advisable to immerse the corresponding points of the conductor in the liquid release agent.
- spraying or brushing onto the liquid release agent is to be preferred over the point of the conductor to be kept free of the insulation.
- the pressing of the liquid release agent under high pressure between the individual conductors is suitable as a type of application, wherein the liquid release agent is present in the form of a pasty mass and is pressed under high pressure.
- a further embodiment of the method is that the liquid release agent is dried after application to the not yet cured bonding agent. This process step ensures that the liquid release agent applied to the liquid bonding agent pre-fixes the material state of the resulting mixture. The risk of segregation of the resulting mixture is thus prevented and in the subsequent actual heating and curing it does not lead to a flow of no longer mixed Vietnamesesstoffan negligence. Especially in the case of twisted ladders, there is a risk that, without predrying of the resulting mixture, the mixture could flow into the intermediate spaces between the individual conductors and cause them to stick together.
- the liquid release agent contains polyvinyl alcohol.
- the release agent contains as a base compound long-chain hydrocarbon mixtures.
- all oils and oil mixtures used in transformer construction are used as long-chain hydrocarbon mixtures, since these are already used have been used for decades in their chemical-physical compatibility in transformer construction and therefore can be safely used in the context of the method according to the invention.
- liquid release agent contains alcohol portions in the form of a primary, secondary or tertiary alcohol or an alcohol mixture.
- the liquid release agent contains a filler based on a polysaccharide, which is present in a particle size of 1 .mu.m to 500 .mu.m, preferably from 30 .mu.m to 90 .mu.m.
- a preferred mixing ratio of polyvinyl alcohol or lanbgkettigen hydrocarbon mixtures and water of 1: 5 to 1:20 Alcohol is added to the release agent as a solvent, and according to the desired solvent properties, the alcohol content of the mixing ratio polyvinyl alcohol / water can vary greatly.
- alcohol in proportions of 1: 1 to 5: 1 relative to the base compound of polyvinyl alcohol or long-chain hydrocarbon mixtures is added to the polyvinyl alcohol / water mixture or the long-chain hydrocarbon mixture / water mixture.
- a ratio of the liquid mixture to the solid filler is from 10% by volume to 70% by volume.
- a liquid release agent for a connecting means for electrical insulation of conductors Particularly in the case of twisted ladders, the individual conductors are connected to one another by the connecting means and are electrically insulated from one another.
- the release agent contains the following components: polyvinyl alcohol, water, alcohol and a filler based on a polysaccharide.
- a mixing ratio of the polyvinyl alcohol and the water of 1: 1 to 1:20 is preferred.
- Alcohol is added in proportions of 1: 1 to 5: 1 relative to the polyvinyl alcohol to the polyvinyl alcohol / water mixture.
- the filler is present in a preferred grain size of from 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 30 ⁇ m to 90 ⁇ m.
- the ratio of the liquid mixture to the solid filler is preferably 10% -70%.
- the liquid release agent consists of long-chain hydrocarbon mixtures having a boiling point between 80 ° C and 300 ° C, water, alcohol and a filler based on a polysaccharide.
- long-chain hydrocarbon mixtures all oils and oil mixtures used in transformer construction are preferably used, since these can be safely used as a basis for the release agent according to the invention.
- a mixing ratio of the hydrocarbon mixture and the water of 1: 1 to 1:20 is preferred.
- Alcohol is added in proportions of 1: 1 to 5: 1 relative to the hydrocarbon mixture to the hydrocarbon / water mixture.
- the filler is present in a preferred grain size of from 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 30 ⁇ m to 90 ⁇ m.
- the ratio of the liquid mixture to the solid filler is preferably 10% by volume to 70% by volume.
- the release agent consists of polyvinyl alcohol, which is 40% by volume of the primary alcohol is ethanol. To influence the viscous properties of the release agent is added to this water with 50% by volume. To this mixture is added a filler of cellulose, wherein the grain size of the cellulose is 250 ⁇ m and in a volume percentage with respect to the release agent is 50% by volume.
- alcohol all forms of primary, secondary and tertiary alcohols can be used.
- all possible forms of cellulose can be used in pure or modified form, which have a corresponding degree of granulation. The advantage of this method is, in particular, that organic solvents for removing the epoxy resin are avoided.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit mindestens einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle, wobei der Leiter einschließlich der freizuhaltenden Stellen anfangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitenden Verbindungsmittel, insbesondere ein Epoxydharz, umgeben ist und das flüssige, elektrisch-nichtleitende Verbindungsmittel nach seiner Verfestigung die Isolierung bildet. Weiterhin betrifft die Erfindung ein flüssiges Trennmittel für ein zur elektrischen Isolierung von Leitern und/oder zum Verbinden von Einzelleitern zu einem Leiter dienendes Verbindungsmittel, insbesondere Epoxydharz, zur selektiven und räumlich definierten Verhinderung der Verbindungswirkung des Verbindungsmittels auf den Leiter.
- Bei der Herstellung von elektrischen Maschinen mit Wicklungsanordnungen, insbesondere Transformatoren im Hochspannungsbereich, müssen bei der Konfiguration und Herstellung der Wicklungsanordnungen die elektrischen und wärmepysikalischen Bedingungen während des Betriebes der elektrischen Maschinen mit berücksichtigt werden. Aus diesem Grunde bieten sich Gießharztransformatoren aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des ausgehärteten Gießharzes zur Verwendung in den unterschiedlichen industriellen und klimatischen Bedingungen an. Weiterhin werden zur Herstellung dieser Wicklungsanordnungen sehr häufig so genannte Drillleiter verwendet, die aus mehreren gestapelten, sich miteinander kreuzenden Einzelleitern bestehen, wobei die Einzelleiter gegeneinander zusätzlich elektrisch isoliert sind. Zur Stabilisierung der Einzelleiter werden diese miteinander verklebt, z.B. mit Epoxydharz, und gewährleisten in Verbindung mit dem stapelweisen, gekreuzten Aufbau der Einzelleiter eine hohe Formstabilität des Leiters. Gleichzeitig eröffnet Epoxydharz bei Drilleitern die Möglichkeit, zwischen den Einzelleitern aufgrund seiner elektrischen Eigenschaften nach der Aushärtung eine ausreichende elektrische Isolierschicht zwischen den Einzelleitern zu bilden. Die Verwendung von aus mehreren Einzelleitern bestehenden Drillleitern für die Wicklungsanordnung einer elektrischen Maschine ist daher vorteilhaft, da der Aufbau der Drillleiter die Streufeldverluste während des Betriebs des Transformators wesentlich reduziert.
- So beschreibt z. B. die
DE 34 19 336 A2 ein Verfahren zur Herstellung von Drillleitern für elektrische Maschinen, wobei während des Verdrillens der Einzelleiter zu einem einzigen Leiter eine pastöse Masse auf den Leiter aufgebracht wird und diese sich in die Zwischenräume zwischen die Einzelleiter ausbreitet, so dass nach der Trocknung und damit Aushärtung der pastösen Masse eine stabile Verbindung zwischen den Einzelleitern einerseits existiert und andererseits die Einzelleiter gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die dabei verwendeten Epoxydharze werden zumeist durch zusätzliche chemische Komponenten oder feste Füllstoffe angereichert, um somit die Verbindungs- und/oder Isoliereigenschaften des Epoxydharzes zwischen den Einzelleiter zu erhöhen. Beispielhaft beschreibt dieDE 102 24 587 A1 eine Vergussmasse, die aus einer Grundkomponente und wenigstens zwei Zusatzstoffen besteht, wobei es sich bei den Zusatzstoffen um Quarzgutmehl als ersten Zusatzstoff handelt. Als zweiten Zusatzstoff werden kurzfasrige Glasfasermaterialien und/oder mineralischen Fasern oder Quarzmehl verwendet. -
DE 299 15 252 beschreibt ein elektrisches Kabel, worin der elektrische Schirm und der Kabelmantel durch eine dünne, separate Trennschicht getrennt ist. -
DE 31 44 337 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Energieleitung, mit einem Trennmittel der in Form eines Trennfilms zwischen Isolierung und einer äusseren Leitschicht angeordnet ist. Das Trennmittel kann flüssig zugeführt werden mit Druck und ist gleichmässig verteilt. Die Trennschicht erlaubt ein restloses Abstreifen der äusseren Schicht. - Nachteilig bei allen bisherigen Verfahren im Stand der Technik ist jedoch, dass nach der Aushärtung des Epoxydharzes - und damit der Formversteifung des Leiters- bestimmte Teile der Wicklungsanordnungen nicht mehr gebogen werden können. Eine nach dem Aushärten des Gießharzes notwendige Formveränderung der Wicklungsanordnung bzw. von bestimmten Stellen des Leiters der Wicklungsanordnung ist gemäß dem Stand der Technik nicht mehr möglich. Weiterhin verhindert das zwischen den Einzelleitern ausgehärtete Epoxydharz als Isolator ebenfalls die Möglichkeit eine elektrische Kontaktierung zwischen den Einzelleitern für bestimmte Stelle der Wicklungsanordnungen bzw. der verwendeten Leiter, welche nur nach der Aushärtung des Epoxydharzes wieder durch ein aufwendiges Entfernen des ausgehärteten, isolierenden Verbindungsmittels von dem Leiter hergestellt werden kann. Insbesondere die Herstellung einer Anschlusskontaktierung der elektrischen Maschine mit den äußeren elektrischen Versorgungsspannungsleitungen erfordert eine vollständige Kontaktierung aller Einzelleiter mit dem äußeren Versorgungsanschluss. Dies erfolgt bisher nur mit einem hohen Aufwand entsprechend dem Stand der Technik.
- Gemäß dem Stand der Technik werden vor der Aufbringung des Epoxydharzes auf einen Drillleiter im Bereich der Anschlusskontakte die Einzelleiter entflechtet und diese voneinander separiert. Nach der Aufbringung und der anschließenden Aushärtung des Epoxydharzes auf den Leiter der Wicklungsanordnung werden die Einzelleiter im Bereich der Anschlusskontakte wieder miteinander verdrillt und manuell verflochten. Diese Arbeiten können jedoch nur mit hohem Aufwand von Hand vorgenommen werden und führen zuweilen zu einer nicht immer reproduzierbaren elektrischen Kontaktierung der so hergestellten Leiter.
- Weiterhin ist es entsprechend dem Stand der Technik bekannt, die ausgehärtete Epoxydharzschicht durch geeignete Lösungsmittel, insbesondere durch organische Kohlenwasserstoffe, von dem Leiter im Bereich der vorzunehmenden Anschlusskontaktierungen abzulösen. Nachteilig ist hierbei, dass die hierzu geeigneten Lösungsmittel zum Teil brennbar und/oder gesundheitsschädlich sind. Darüber hinaus muss für die verwendeten Lösungsmittel gewährleistet sein, dass diese weder kurz- noch langfristig einen chemisch-physikalischen Einfluss auf die Bestandteile des Leiters oder der Wicklungsanordnung haben.
- Eine weitere Alternative gemäß dem Stand der Technik ist das Abbrennen der ausgehärteten Epoxydharzbeschichtung von der zu kontaktierenden Stelle des Leiters der Wicklungsanordnung und den zugehörigen Zwischenräumen zwischen den Einzelleitern der zu kontaktierenden Stelle des Leiters. Die durch die Verdampfung des Epoxydharzes entstehenden giftigen Gase und toxischen Dämpfe müssen aufgefangen und anschließend mit hohem Kostenaufwand entsorgt werden. Weiterhin kommt es aufgrund der hierzu notwendigen hohen Temperaturen zu einem Abbrennen der Epoxydharzschicht nicht nur im Bereich der gewünschten Anschlusskontaktierungsstelle, sondern auch in den Umgebungsbereichen, die anschließend dann wieder aufwendig per Hand beschichtet und damit nachisoliert werden müssen. Weiterhin können die hohen Temperaturen auch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften der Einzelleiter - und damit des Leiters - aufgrund der hohen Temperaturen beim Abbrennen nachteilig beeinflussen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine schnelle und einfache Möglichkeit zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit mindestens einer von der Isolierung freizuhaltende Stelle, wobei der Leiter anfangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitendem Verbindungsmittel umgeben ist, bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
- Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nach dem Aufbringung des flüssigen Verbindungsmittels auf den Leiter ein flüssiges Trennmittel an die freizuhaltenden Stelle des Leiters aufgetragen wird. Das auf dem Leiter schon aufgetragene, nicht ausgehärtete Verbindungsmittel, insbesondere ein Epoxydharz, befindet sich noch in einem nicht ausgehärteten Zustand - so genannter B-Zustand- und liegt noch in einer hochviskosen Form vor. Mit der Erwärmung des nichtausgehärteten Verbindungsmittels ohne die Zugabe des flüssigen Trennmittels würde die Viskosität abnehmen und das Verbindungsmittel zerfließen bzw. bei einem Drilleiter in die Zwischenräume der Einzelleiter des Leiters fließen, wodurch die Einzelleiter miteinander verkleben und gegeneinander isoliert sind. Im Laufe des Erwärmungsprozesses würde ohne das Trennmittel dann das Verbindungsmittel verkleben und zu einer festen Formstruktur aushärten. Das flüssige Verbindungsmittel dient zum Isolieren und/oder Verbinden von Einzelleitern.
- Flüssiges Trennmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst einen großen Viskositätsbereich von sehr niedrigen Viskositäten bis hin zu Viskositäten die eine nahezu pastöse Masse definieren.
- Die von der Isolierung freizuhaltende Stelle umfasst im Sinne der Erfindung alle Stellen eines Leiters, auf denen eine Verbindung und/oder elektrische Isolierung des Leiters oder von Einzelleiter nach dem Auftragen des Verbindungsmittels nicht gewünscht ist, z.B. da die freizuhaltenden Stellen noch gebogen oder mechanisch bearbeitet werden müssen. Nach der Aufbringung des flüssigen Trennmittels auf das Verbindungsmittel im B-Zustand wird der gesamten Leiter anschließend erwärmt und damit das Verbindungsmittel und das aus Verbindungsmittel und Trennmittel bestehende Gemisch verfestigt. An den von der Isolierung freizuhaltenden Stellen des Leiters, auf denen das flüssige Trennmittel aufgebracht wurde, ist zwischen den einzelnen Leitern keine Verbindungswirkung eingetreten, da das entstandene Gemisch dies verhindert hat. Das flüssige Trennmittel diffundiert durch das nicht ausgehärtete Verbindungsmittel und bildet ein Gemisch mit veränderten chemisch-physikalischen Eigenschaften im Vergleich zum ausschließlichen nicht ausgehärteten Verbindungsmittel. An einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle auf die das flüssige Trennmittel aufgetragen wurde, hat sich nach der Aushärtung des Verbindungsmittels eine ausschließliche Ummantelung aus dem Gemisch um den Leiter gebildet. Bei der Anwendung des Verfahrens auf Drillleiter sind die Einzelleiter nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren nicht miteinander verklebt und/oder gegeneinander isoliert. Das im B-Zustand befindliche Verbindungsmittel kann bei dieser Vorgehensweise während des Erwärmungsvorganges nicht in die Zwischenräume der Einzelleiter eindringen und diese miteinander verbinden und/oder gegeneinander isolieren. Das flüssige Trennmittel verhindert durch die Bildung des Gemisches einen Übergang des flüssigen Verbindungsmittels als dem hochviskosen B-Zustand bis zur Aushärtung und damit Fixierung dieses Stoffzustandes des Verbindungsmittels.
- Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, dass das flüssige Trennmittel im Bereich der von der Isolierung freizuhaltenden Stelle auf den Leiter aufgestrichen, aufgesprüht und/oder die von der Isolierung freizuhaltenden Stelle des Leiters in das flüssige Trennmittel getaucht wird. Für großflächig freizuhaltende Stellen des Leiters bietet sich das Eintauchen der entsprechenden Stellen des Leiters in das flüssige Trennmittel an. Für lokal sehr begrenzte Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Aufsprühen oder Bestreichen auf das flüssige Trennmittel der von der Isolierung freizuhaltenden Stelle des Leiters vorzuziehen. Auch das Einpressen des flüssigen Trennmittels unter Hochdruck zwischen die Einzelleiter bietet sich als Auftragungsart an, wobei das flüssige Trennmittel hierbei in Form einer pastösen Masse vorliegt und unter Hochdruck eingepresst wird.
- Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass das flüssige Trennmittel nach dem Aufbringen auf das noch nicht ausgehärtete Verbindungsmittels angetrocknet wird. Durch diesen Verfahrensschritt ist gewährleistet, dass das auf das flüssige Verbindungsmittel aufgebrachte flüssige Trennmittel den Stoffzustand des so entstandenen Gemisches vorfixiert. Die Gefahr eine Entmischung des so entstandenen Gemisches ist damit verhindert und bei der anschließenden eigentlichen Erwärmung und Aushärtung kommt es nicht zu einem Zerfließen von nicht mehr gemischten Verbindungsmittelanteilen. Insbesondere bei Drilleitern besteht die Gefahr, dass ohne Vortrocknung des entstandenen Gemisches das Gemisch in die Zwischenräume zwischen den Einzelleitern fließen und diese verkleben könnte.
- Bevorzugt enthält das flüssige Trennmittel Polyvinylalkohol. Alternativ enthält das Trennmittel als Basisverbindung langkettige Kohlenwasserstoffgemische. Vorteilhafterweise werden als langkettige Kohlenwasserstoffgemische alle im Transformatorbau verwendeten Öle und Ölgemische verwendet, da diese bereits hinsichtlich ihrer chemisch-physikalischen Verträglichkeit im Transformatorbau seit Jahrzehnten im Einsatz sind und daher unbedenklich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden können.
- Weiterhin ist zur Beeinflussung des Viskositätsgrades des flüssigen Trennmittels dem flüssigen Trennmittel ebenfalls Wasser zugesetzt. Darüber hinaus enthält das flüssige Trennmittel Alkoholanteile in Form eines primären, sekundären oder tertiären Alkohols bzw. eines Alkoholgemisches.
- Vorzugsweise enthält das flüssige Trennmittel einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides, der in einer Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm bis 90 µm, vorliegt.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht innerhalb des flüssigen Trennmittels ein bevorzugtes Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol oder lanbgkettigen Kohlenwasserstoffgemischen und Wasser von 1:5 bis 1:20. Alkohol wird dem Trennmittel als Lösungsmittel hinzugefügt, wobei entsprechend den gewünschten Lösungsmitteleigenschaften der Alkoholanteil an dem Mischungsverhältnis Polyvinylalkohol/Wasser stark variieren kann. Bevorzugt wird Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zur Basisverbindung aus Polyvinylalkohol oder langkettigen Kohlenwasserstoffgemischen dem Polyvinylalkohol/Wasser-Gemisch bzw. dem langkettigen Kohlenwasserstoffgemisch/Wasser-Gemisch hinzugefügt. Erfindungsgemäß liegt ein Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füllstoff von 10 Volumen% bis 70 Volumen% vor.
- Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 12 oder 14. Erfindungsgemäß ist ein flüssiges Trennmittel für ein Verbindungsmittel zur elektrischen Isolierung von Leitern. Insbesondere bei Drilleitern werden die Einzelleiter durch das Verbindungsmittel miteinander verbunden und elektrisch gegeneinander isoliert. Das Trennmittel enthält dabei die folgenden Komponenten: Polyvinylalkohol, Wasser, Alkohol und einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides. Erfindungsgemäß ist ein Mischungsverhältnis des Polyvinylalkohols und des Wasser von 1:1 bis 1:20 bevorzugt. Alkohol wird in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Polyvinylalkohol dem Polyvinylalkohol/Wasser-Gemisch beigegeben. Ebenfalls liegt der Füllstoff in einer bevorzugten Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm - 90 µm, vor. Das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füllstoff beträgt bevorzugt 10% - 70%.
- Alternativ besteht das flüssige Trennmittel aus langkettigen Kohlenwasserstoffgemischen mit einem Siedepunkt zwischen 80°C und 300°C, Wasser, Alkohol und einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides. Bevorzugt werden als langkettige Kohlenwasserstoffgemische alle im Transformatorbau verwendeten Öle und Ölgemische verwendet, da diese unbedenklich als Grundlage für das erfindungsgemäße Trennmittel genutzt werden können. Erfindungsgemäß ist ein Mischungsverhältnis des Kohlenwasserstoffgemisches und des Wasser von 1:1 bis 1:20 bevorzugt. Alkohol wird in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Kohlenwasserstoffgemisch dem Kohlenwasserstoff/Wasser-Gemisch hinzugefügt. Ebenfalls liegt der Füllstoff in einer bevorzugten Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm - 90 µm vor. Das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füllstoff beträgt bevorzugt 10 Volumen% bis 70 Volumen%.
- Im Folgenden wird ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Zusammensetzung des Trennmittels beschrieben. Das Trennmittel besteht dabei aus Polyvinylalkohol, das mit 40 Volumen% des primären Alkohols Ethanol versetzt ist. Zur Beeinflussung der viskosen Eigenschaften des Trennmittels wird diesem Wasser mit 50 Volumen% zugesetzt. Diesem Gemisch wird ein Füllstoff aus Zellulose beigefügt, wobei die Körnung der Zellulose 250 µm aufweist und in einem Volumenprozentanteil bezüglich des Trennmittels 50 Volumen% vorliegt. Als Alkohol können sämtliche Formen von primären, sekundären und tertiären Alkoholen verwendet werden. Weiterhin können alle möglichen Formen von Zellulose in reiner oder modifizierter Form verwendet werden, die über einen entsprechenden Körnungsgrad verfügen. Vorteil dieses Verfahrens ist insbesondere, dass organische Lösungsmittel zur Entfernung des Epoxydharzes vermieden werden. Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, dass alle verwendeten Stoffe im Transformatorbau üblich und seit Jahren bzw. Jahrzehnten zugelassen sind, so dass evtl. verbleibende Rückstände des Trennungsmittels bzw. von Bestandteilen des Trennungsmittels zu keiner Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit, des Betriebsverhaltens und/oder der Lebenslaufzeit des Transformators führen.
Claims (14)
- Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit mindestens einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle, wobei der Leiter einschließlich der freizuhaltenden Stellen anfangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitenden Verbindungsmittel umgeben ist und das flüssige, elektrisch-nichtleitende Verbindungsmittel nach seiner Verfestigung die Isolierung bildet,
dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges Trennmittel auf die freizuhaltende Stelle auf das flüssige Verbindungsmittel aufgetragen wird und sich ein Gemisch aus Verbindungsmittel und Trennmittel bildet, anschließend das flüssige Verbindungsmittel mit dem Gemisch einem Verfestigungsprozess unterworfen wird und danach das Gemisch von der freizuhaltenden Stelle des Leiters mechanisch entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter aus mehreren Einzelleitern besteht, wobei die Einzelleiter durch das Verbindungsmittel miteinander verklebt und gegeneinander elektrisch isoliert werden. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel im Bereich der von der Isolierung freizuhaltenden Stelle auf das noch nicht ausgehärtete Verbindungsmittel aufgestrichen, aufgesprüht, die von der Isolierung freizuhaltende Stelle des Leiters in das flüssige Trennmittel getaucht und/der das flüssige Trennmittel unter Hochdruck eingepresst wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Aufbringen des flüssigen Trennmittels auf das noch nicht ausgehärtete Verbindungsmittel das Gemisch angetrocknet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel Polyvinylalkohol enthält. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel langkettige Kohlenwasserstoffgemische enthält. - Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel neben Polyvinylalkohol oder langkettige Kohlenwasserstoffgemische ebenfalls Wasser und Alkohol enthält. - Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides enthält. - Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm bis 90 µm, aufweist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Trennmittel ein bevorzugtes Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol oder langkettigen Kohlenwasserstoffgemischen und Wasser von 1:5 bis 1:20 aufweist, sowie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Polyvinylalkohol oder zum langkettigen Kohlenwasserstoffgemisch beigegeben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füllstoff zwischen 10 Volumen% und 70 Volumen% beträgt. - Flüssiges Trennmittel für ein zur elektrischen Isolierung von Leitern und/oder zum Verbinden von Einzelleitern zu einem Leiter dienendes Verbindungsmittel, die durch das Verbindungsmittel miteinander verbunden und/oder elektrisch gegeneinander isoliert werden mit folgenden Komponenten:- Polyvinylalkohol oder langketlige Kohlenwasserstoffgemische- Wasser- Alkohol- Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides.
- Flüssiges Trennmittel nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der Polyvinylalkohol und das Wasser in einem bevorzugten Mischungsverhältnis von 1:5 bis 1:20 vorliegen, sowie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Polyvinylalkohol hinzugefügt wird, und der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm bis 90 µm, aufweist, wobei das Verhältnis der flüssigen Gesamtmischung zum Füllstoff bevorzugt 10 Volumen% bis 70 Volumen% beträgt. - Flüssiges Trennmittel nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass das langkettige Kohlenwasserstoffgemisch und das Wasser in einem bevorzugten Mischungsverhältnis von 1:5 bis 1:20 vorliegen und der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von 1µm bis 500µm, bevorzugt von 30µm bis 90 µm, aufweist, sowie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum langkettigen Kohlenwasserstoffgemisch beigegeben wird,
wobei das Verhältnis der flüssigen Gesamtmischung zum Füllstoff bevorzugt 10 Volumen% bis 70 Volumen% beträgt.
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