ES2312033T3 - Procedimiento para la produccion de un lugar de un conductor aislado, que debe mantenerse libre de aislamiento, y agente de separacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de un conductor eléctrico provisto con un aislamiento con al menos un lugar que debe mantenerse libre de aislamiento, en el que el conductor está rodeado, incluidos los lugares que deben mantenerse libres, al principio con un agente de unión líquido, no conductor de electricidad, especialmente una resina epóxido, y el agente de unión líquido, no conductor de electricidad forma el aislamiento después de su solidificación, caracterizado porque se aplica un agente de separación sobre el lugar que debe mantenerse libre sobre el medio de unión líquido y se forma una mezcla de agente de unión y agente de separación, a continuación se somete el agente de unión líquido con la mezcla a un proceso de solidificación y a continuación se retira mecánicamente la mezcla fuera del lugar del conductor que debe mantenerse libre.
Description
Procedimiento para la producción de un lugar de
un conductor aislado, que debe mantenerse libre de aislamiento, y
agente de separación.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de un conductor eléctrico provisto con un
aislamiento con al menos un lugar que debe mantenerse libre de
aislamiento, en el que el conductor está rodeado, incluidos los
lugares que deben mantenerse libres, al principio con un agente de
unión líquido, no conductor de electricidad, especialmente una
resina epóxido, y el agente de unión líquido, no conductor de
electricidad forma el aislamiento después de su solidificación.
Además, la invención se refiere a un agente de separación líquido
para un agente de unión que sirve para el aislamiento eléctrico de
conductores y/o para la conexión de conductores individuales para
formar un conductor, especialmente resina epóxido, para la evitación
selectiva y definida en el espacio de la acción de conexión del
agente de unión sobre el conductor.
En la fabricación de máquinas eléctricas con
disposiciones de arrollamiento, especialmente transformadores en la
zona de alta tensión, en la configuración y fabricación de las
disposiciones de arrollamiento no se tiene en cuenta las
condiciones eléctricas y físicas del calor durante el funcionamiento
de las máquinas eléctricas. Por este motivo, se ofrecen
transformadores de resina fundida en virtud de la buena
conductividad térmica de la resina fundida endurecida para la
utilización en las diferentes condiciones industriales y climáticas.
Además, para la fabricación de estas disposiciones de arrollamiento
se utilizan con mucha frecuencia los llamados conductores
trenzados, que están constituidos por varios conductores
individuales apilados, que se cruzan entre sí, de manera que los
conductores individuales están aislados eléctricamente
adicionalmente unos con respecto a los otros. Para la
estabilización de los conductores individuales, éstos se encolan
entre sí, por ejemplo con resina epóxido y garantiza en combinación
con la estructura apilada cruzada de los conductores individuales
una estabilidad de forma alta del conductor. Al mismo tiempo, la
resina epóxido abre en conductores trenzados la posibilidad de
formar entre los conductores individuales, en virtud de sus
propiedades eléctricas, después del endurecimiento una capa de
aislamiento eléctrico suficiente entre los conductores individuales.
Por lo tanto, la utilización de conductores trenzados, que están
constituidos por varios conductores individuales, es ventajosa para
la disposición de arrollamiento de una máquina eléctrica, puesto que
la estructura de los conductores
trenzados reduce esencialmente las pérdidas del campo de dispersión durante el funcionamiento del transformador.
trenzados reduce esencialmente las pérdidas del campo de dispersión durante el funcionamiento del transformador.
Así, por ejemplo, el documento DE 34 19 336 A2
describe un procedimiento para la producción de conductores
trenzados para máquinas eléctricas, en el que durante el trenzado de
los conductores individuales para formar un único conductor se
aplica una masa pastosa sobre el conductor y se extiende esta masa
en los espacios intermedios entre los conductores individuales, de
manera que después del secado y, por lo tanto, del endurecimiento de
la masa pastosa existe, por una parte, una unión estable entre los
conductores individuales y, por otra parte, los conductores
individuales están aislados unos de los otros. Las resinas epóxido
utilizadas en este caso se enriquecen la mayoría de las veces por
medio de componentes químicos adicionales o sustancias de relleno
sólidas, para elevar de esta manera las propiedades de unión y/o de
aislamiento de la resina epóxido entre los conductores
individuales. Por ejemplo, el documento DE 102 24 587 A1 describe
una masa fundida, que está constituida por un componente básico y
por al menos dos sustancias adicionales, de manera que en las
sustancias adicionales se trata de harina de cuarzo como primera
sustancia adicional. Como segunda sustancia adicional se utilizan
materiales de fibras de vidrio de fibra corta y/o fibras minerales
o harina de cuarzo.
El documento DE 299 15 252 describe un cable
eléctrico, en el que el blindaje eléctrico y la envoltura del cable
están separados por una capa de separación fina separada.
El documento DE 31 44 337 describe un
procedimiento para la producción de una línea de energía, con un
agente de separación, que está dispuesta en forma de una película de
separación entre el aislamiento y una capa conductora exterior. El
agente de separación se puede alimentar líquido a presión y se
distribuye de una manera uniforme. La capa de separación permite
una eliminación sin restos de la capa exterior.
No obstante, en todos los procedimientos
anteriores del estado de la técnica es un inconveniente que después
del endurecimiento de la resina epóxido -y por lo tanto de la
solidificación de la forma del conductor- no se pueden doblar ya
determinadas partes de las disposiciones de arrollamiento. De
acuerdo con el estado de la técnica, no es posible ya una
modificación de la forma de la disposición de arrollamiento,
necesaria después del endurecimiento de la resina fundida, o bien
de determinados lugares del conductor de la disposición de
arrollamiento. Además, la resina epóxido endurecida entre los
conductores individuales como aislante impide igualmente la
posibilidad de que se pueda establecer un contacto eléctrico entre
los conductores individuales para un lugar determinado de las
disposiciones de arrollamiento o bien de los conductores utilizados,
que solamente se puede establecer por medio de una retirada costosa
del agente de unión aislante endurecido fuera del conductor. En
particular, el establecimiento de un contacto de conexión de la
máquina eléctrica con la línea de alimentación de tensión eléctrica
exterior requiere un contacto completo de todos los conductores
individuales con la conexión de alimentación exterior. Esto se
realiza hasta ahora solamente con un gasto grande de acuerdo con el
estado de la técnica.
De acuerdo con el estado de la técnica, antes de
la aplicación de la resina epóxido sobre un conductor trenzado en
la zona de los contactos de conexión, se elimina el trenzado de los
conductores individuales y se separan éstos unos de otros. Después
de la aplicación y del endurecimiento siguiente de la resina epóxido
sobre los conductores de la disposición de arrollamiento se trenzan
los conductores individuales de nuevo entre sí en la zona de los
contactos de conexión y se realiza el flocado manual. Sin embargo,
estos trabajos solamente se pueden realizar con la mano con mucho
gas-
to y conducen a veces a un contacto eléctrico no siempre reproducible de los conductores fabricados de esta manera.
to y conducen a veces a un contacto eléctrico no siempre reproducible de los conductores fabricados de esta manera.
Además, de acuerdo con el estado de la técnica,
se conoce desprender la capa de resina epóxido endurecida por medio
de disolventes adecuados, especialmente por medio de hidrocarburos
orgánicos, desde el conductor en la zona de los contactos de
conexión a realizar. En este caso, es un inconveniente que los
disolventes adecuados a tal fin son, por una parte, combustibles
y/o nocivos para la salud. Además, debe estar garantizado para los
diferentes disolventes que éstos no tienen ninguna influencia
físico-química a corto ni a largo plazo sobre los
componentes del conductor o de la disposición de arrollamiento.
Otra alternativa de acuerdo con el estado de la
técnica es la combustión del recubrimiento de resina epóxido
endurecido desde el lugar de contacto del conductor de la
disposición de arrollamiento y los espacios intermedios entre los
conductores individuales del lugar de contacto del conductor. Los
gases nocivos y los vapores tóxicos que se producen a través de la
evaporación de la resina epóxido deben ser capturados y a
continuación deben ser evacuados con alto coste. Además, en virtud
de las altas temperaturas necesarias a tal fin se produce una
combustión de la capa de resina epóxido no sólo en la zona del lugar
de contacto de conexión deseado, sino también en las zonas del
entorno, que deben recubrirse a continuación de nuevo de una manera
costosa con la mano y, por lo tanto, deben aislarse
posteriormente. Además, las temperaturas altas pueden influir
también de una manera desfavorable sobre las propiedades eléctricas
y mecánicas de los conductores individuales -y por lo tanto del
conductor- en virtud de las temperaturas altas durante la
combustión.
El cometido de la presente invención es, por lo
tanto, preparar una posibilidad rápida y sencilla para la
producción de un conductor eléctrico provisto con un aislamiento con
al menos un lugar que debe mantenerse libre de aislamiento, en el
que el conductor está rodeado al principio con un agente de unión
líquido, no conductor de electricidad, que no presenta los
inconvenientes mencionados anteriormente del estado de la
técnica.
El cometido se soluciona a través de los rasgos
característicos de la reivindicación 1. De acuerdo con la
invención, está previsto que después de la aplicación del agente de
unión líquido sobre el conductor, se aplique un agente de
separación líquido en el lugar que debe liberarse del conductor. El
agente de unión no endurecido, ya aplicado sobre el conductor,
especialmente una resina epóxido, se encuentra todavía en un estado
no endurecido -el llamado estado B- y está presente todavía en una
forma altamente viscosa. Con el calentamiento del agente de unión
no endurecido sin la adición del agente de separación líquido se
reduciría la viscosidad y se derretiría el agente de unión o bien
en el caso de un conductor trenzado, fluiría dentro de los espacios
intermedios de los conductores individuales del conductor, con lo
que se encolan los conductores individuales entre sí y están
aislados unos de otros. En el transcurso del proceso de
calentamiento se encolaría entonces sin el agente de separación el
agente de unión y conduciría a una estructura de forma sólida. El
agente de unión líquido sirve para el aislamiento y/o unión de
conductores individuales.
El agente de separación líquido en el sentido de
la presente invención comprende una zona de viscosidad grande desde
viscosidades muy bajas hasta viscosidades, que definen una masa casi
pastosa.
El lugar que debe liberarse del aislamiento
comprende en el sentido de la invención todos los lugares de un
conductor, sobre los que no es deseable una unión y/o un aislamiento
eléctrico del conductor o de conductores individuales después de la
aplicación del agente de unión, por ejemplo porque los lugares que
deben mantenerse libre no deben doblarse todavía o deben procesarse
mecánicamente. Después de la aplicación del agente de separación
líquido sobre el agente de unión en el estado B se calienta a
continuación todo el conductor y de esta manera se solidifica el
agente de unión y la mezcla que está constituida por el agente de
unión y el agente de separación. En los lugares del conductor, que
deben mantenerse libres del aislamiento, sobre los que se ha
aplicado el agente de separación, no se ha producido ninguna acción
de unión entre los conductores individuales, puesto que la mezcla
resultante lo ha impedido. El agente de separación líquido se
difunde a través del agente de unión no endurecido y forma una
mezcla con propiedades físico químicas modificadas en comparación
con el agente de unión exclusivo no endurecido. En un lugar que
debe mantenerse libre del aislamiento, sobre el que se ha aplicado
el agente de separación líquido, se ha formado después del
endurecimiento del agente de unión una envoltura exclusiva a partir
de la mezcla alrededor del conductor. En caso de aplicación del
procedimiento sobre conductores trenzados, los conductores
individuales no están encolados entre sí de acuerdo con este
procedimiento según la invención y/o aislados unos de otros. El
agente de unión que se encuentra en el estado B no puede penetrar
en este modo de proceder durante el proceso de calentamiento en los
espacios intermedios de los conductores individuales y unirlos
entre sí y/o aislarlos unos de otros. El agente de separación
líquido impide a través de la formación de la mezcla una transición
del agente de unión líquido, como el estado B altamente viscoso,
hasta el endurecimiento y, por lo tanto, la fijación de este estado
de la sustancia del agente de unión.
En el sentido de la presente invención, se
prefiere que el agente de separación líquido sea extendido,
pulverizado en la zona del lugar que debe mantenerse libre del
aislamiento sobre el conductor y/o el lugar del conductor que debe
mantenerse libre del aislamiento sea sumergido en el agente de
separación líquido. Para lugares del conductor que deben mantenerse
libres en una superficie grande, se ofrece la inmersión de los
lugares correspondientes del conductor en el agente de separación
líquido. Para aplicaciones muy limitadas localmente del
procedimiento de acuerdo con la invención, es preferible la
pulverización o extensión sobre el agente de separación líquido del
lugar del conductor que debe mantenerse libre del aislamiento.
También la introducción a alta presión del agente de separación
líquido entre los conductores individuales se ofrece como tipo de
aplicación, estando presente en este caso el agente de separación
líquido en forma de una masa pastosa y siendo introducido a alta
presión.
Otra configuración del procedimiento consiste en
que el agente de separación líquido comienza a endurecerse después
de la aplicación sobre el agente de unión no endurecido todavía. A
través de esta etapa del procedimiento se garantiza que el agente
de separación líquido aplicado sobre el agente de unión líquido
pre-fija el estado de la sustancia de la mezcla que
resulta de esta manera. Con ello se evita el peligro de una
desmezcla de la mezcla que se obtiene de esta manera y durante el
calentamiento y endurecimiento propiamente dichos siguientes no se
produce una fusión de porciones de agente de unión no mezclados ya.
En particular, en el caso de conductores trenzados, existe el
peligro de que sin secado previo de la mezcla resultante, la mezcla
pueda fluir a los espacios intermedios entre los conductores
individuales y puedan encolarlos.
De una manera preferida, el agente de separación
líquido contiene polivinil alcohol. De una manera alternativa, el
agente de separación contiene como unión básica mezclas de
hidrocarburos de cadena larga. De una manera más preferida, como
hidrocarburos de cadena larga se emplean todos los aceites y mezclas
de aceites utilizados en la construcción del transformador, puesto
que éstos se emplean ya desde hace decenos en la construcción de
transformadores con respecto a su compatibilidad físico química y,
por lo tanto, se pueden emplear sin objeciones en el marco del
procedimiento de acuerdo con la invención.
Además, para ejercer una influencia sobre el
grado de viscosidad del agente de separación líquido, se añade
igualmente agua al agente de separación líquido. Además, el agente
de separación líquido contiene porciones de alcohol en forma de un
alcohol primario, secundario o terciario o bien de una mezcla de
alcohol.
De una manera preferida, el agente de separación
líquido contiene una sustancia de relleno a base de un
polisacárido, que está presente en un grano 1 \mum a 500 \mum,
con preferencia de 30 \mum a 90 \mum.
En una configuración ventajosa del procedimiento
de acuerdo con la invención, dentro del agente de separación
líquido existe una relación de mezcla preferida de polivinil alcohol
o mezclas de hidrocarburos de cadena larga y agua de 1:5 a 1:20. Se
añade alcohol al agente de separación como disolvente, de manera
que de acuerdo con las propiedades deseadas del disolvente, se puede
variar en gran medida la porción de alcohol en la relación de
mezcla entre polivinil alcohol y agua. De una manera preferida, se
añade alcohol en porciones de 1.1 A 5:1 con relación a la unión
básica de polivinil alcohol o mezclas de hidrocarburos de cadena
larga a la mezcla de polivinil alcohol y agua o bien a la mezcla de
mezcla de hidrocarburos y agua. De acuerdo con la invención, existe
una relación entre la mezcla líquida y la sustancia de relleno
sólida de 10% en volumen a 70% en volumen.
El cometido de la invención se soluciona de la
misma manera de acuerdo con la invención por medio de las
características de la reivindicación 12 ó 14 de la patente. De
acuerdo con la invención, es un gente de separación líquido para un
agente de unión para el aislamiento eléctrico de conductores.
Especialmente en el caso de conductores trenzados, se conectan los
conductores individuales entre sí a través del agente de unión y es
aíslan eléctricamente unos de otros. El agente de separación
contiene en este caso los siguientes componentes: polivinil
alcohol, agua, alcohol y una sustancia de relleno a base de un
polisacárido. De acuerdo con la invención, se prefiere una relación
de mezcla del polivinil alcohol y del agua de 1:1 a 1:20. Se añade
alcohol en porciones de 1:1 a 5:1, con relación al polivinil
alcohol, a la mezcla de polivinil alcohol/agua. De la misma manera,
la sustancia de relleno está presente en un grano preferido de 1
\mum a 500 \mum, con preferencia de 30 \mum a 90 \mum. La
relación entre la mezcla líquida y la sustancia de relleno sólida
está con preferencia entre 10% y 70%.
De una manera alternativa, el agente de
separación líquido está constituido por mezclas de hidrocarburos de
cadena larga con un punto de ebullición entre 80ºC y 300ºC, agua,
alcohol y una sustancia sólida a base de un polisacárido. Como
mezclas de hidrocarburos de cadena larga se prefieren todos los
aceites y mezclas de aceites utilizados en la construcción del
transformador, puesto que éstos se pueden utilizar sin objeciones
como base para el agente de separación de acuerdo con la invención.
De acuerdo con la invención, se prefiere una relación de mezcla de
la mezcla de hidrocarburos y del agua de 1:1 a 1:20. Se añade
alcohol en porciones de 1:1 a 5:1, con relación a la mezcla de
hidrocarburos, a la mezcla de hidrocarburos y agua. De la misma
manera, la sustancia de relleno está presente en una grano preferido
de 1 \mum a 500 \mum, con preferencia de 30 \mum a 90 \mum.
La relación de la mezcla líquida con respecto a la sustancia de
relleno sólida está con preferencia entre 10% en volumen y 70% en
volumen.
A continuación se describe un ejemplo de una
composición según la invención del agente de separación. El agente
de separación está constituido en este caso por polivinil alcohol,
que está mezclado con 40% en volumen del alcohol primario etanol.
Para ejercer una influencia sobre las propiedades viscosas del
agente de separación se añade agua a éste con 50% en volumen. A la
misma mezcla se añade una sustancia de relleno de celulosa, de
manera que el grano de la celulosa presente 250 \mum y está
presente en un porcentaje en volumen con respecto al agente de
separación de 50% en volumen. Como alcohol se pueden utilizar todas
las formas de alcohol primario, secundario y terciario. Además, se
pueden utilizar todas las formas posibles de celulosa en forma pura
o modificada, que disponen de un grano de grano correspondiente.
Este procedimiento es especialmente ventajoso porque se evitan los
disolventes orgánicos para la eliminación de la resina epóxido.
Además, en la presente invención es ventajoso que todas las
sustancias utilizadas en la construcción del transformador son
usuales y están autorizadas desde hace años o decenos, de manera que
los residuos eventualmente remanentes del agente de separación o
bien de componentes del agente de separación no conducen a ningún
perjuicio de la capacidad funcional, del comportamiento funcional
y/o de la duración de vida útil del transformador.
Claims (14)
1. Procedimiento para la fabricación de un
conductor eléctrico provisto con un aislamiento con al menos un
lugar que debe mantenerse libre de aislamiento, en el que el
conductor está rodeado, incluidos los lugares que deben mantenerse
libres, al principio con un agente de unión líquido, no conductor de
electricidad, especialmente una resina epóxido, y el agente de
unión líquido, no conductor de electricidad forma el aislamiento
después de su solidificación, caracterizado porque se aplica
un agente de separación sobre el lugar que debe mantenerse libre
sobre el medio de unión líquido y se forma una mezcla de agente de
unión y agente de separación, a continuación se somete el agente de
unión líquido con la mezcla a un proceso de solidificación y a
continuación se retira mecánicamente la mezcla fuera del lugar del
conductor que debe mantenerse libre.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el conductor está
constituido por varios conductores individuales, en el que los
conductores individuales están encolados entre sí por medio del
agente de unión y son aislados eléctricamente unos de otros.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el agente de
separación líquido es extendido, pulverizado en la zona del lugar
que debe mantenerse libre del aislamiento, sobre el agente de unión
no endurecido todavía, el lugar del conductor que debe mantenerse
libre de aislamiento es sumergido en el agente de separación
líquido y/o el agente de separación es introducido a alta
presión.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque después de la
aplicación del agente de separación líquido sobre el agente de
unión no endurecido todavía, se endurece la mezcla.
5. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el agente de
separación líquido contiene polivinil alcohol.
6. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el agente de
separación líquido contiene mezclas de hidrocarburos de cadena
larga.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque el agente de
separación líquido contiene, además de polivinil alcohol o mezclas
de hidrocarburos de cadena larga, igualmente agua y alcohol.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el agente de
separación líquido contiene una sustancia de relleno a base de un
polisacárido.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque la sustancia de
relleno presenta un grano preferido de 1 \mum a 500 \mum, con
preferencia de 30 \mum a 90 \mum.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque el agente de
separación líquido presenta una relación de mezcla preferida de
polivinil alcohol y mezclas de hidrocarburos de cadena larga y agua
de 1:5 a 1:20, así como se agrega alcohol en porciones de 1:1 a 5:1
con relación al polivinil alcohol o a la mezcla de hidrocarburos de
cadena larga.
11. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la relación
entre la mezcla líquida y la sustancia de relleno sólida está entre
10% en volumen y 70% en volumen.
12. Agente de separación líquido para un agente
de unión que sirve para el aislamiento eléctrico de conductores y/o
para la unión de conductores individuales para formar un conductor,
que se conectan entre sí a través del agente de unión y/o se aíslan
eléctricamente unos de otros con los siguientes componentes:
- polivinil alcohol o mezclas de hidrocarburos
de cadena larga,
- agua
- alcohol
- sustancia de relleno a base de un
polisacárido.
13. Agente de separación líquido de acuerdo con
la reivindicación 12, caracterizado porque el polivinil
alcohol y el agua están presentes en una relación de mezcla
preferida de 1:5 a 1:20, así como se agrega alcohol en porciones de
1.1 a 5:1 con relación al polivinil alcohol, y la sustancia de
relleno presenta un grano preferido de 1 \mum a 500 \mum, con
preferencia de 30 \mum a 90 \mum, en el que la relación de la
mezcla total líquido y la sustancia sólida está con preferencia
entre 10% en volumen y 70% en volumen.
14. Agente de separación líquido de acuerdo con
la reivindicación 12, caracterizado porque la mezcla de
hidrocarburos de cadena larga y el agua están presentes en una
relación de mezcla preferida de 1:5 a 1:20 y la sustancia sólida
presenta un grano preferido de 1 \mum a 500 \mum, con
preferencia de 30 \mum a 90 \mum, así como se agrega alcohol en
porciones de 1:1 a 5:1 con relación a la mezcla de hidrocarburos de
cadena larga, en el que la relación entre la mezcla total líquida y
la sustancia sólida está con preferencia entre 10% en volumen y 70%
en volumen.
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