HU217851B - Szigetelőanyag és eljárás annak előállítására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás szigetelő előállítására, amely szigetelőelektromosan szigetelő anyaggal bevont, legalább egy darab szerkezetielemmel rendelkezik, ahol az eljárás során a legalább egy darabszerkezeti elemre primer oldatot visznek fel, a felhordott primeroldatot primer réteggé (12) szárítják, majd a primer rétegre (12) azelektromosan szigetelő anyagot felhordják. A találmány szerint azelektromosan szigetelő anyag felhordása előtt a következő gyártásiműveleteket végzik el: a) fluoreszkáló anyagot oldanak fel a primeroldatban; b) a primer réteget (12) fényforrással megvilágítják; c) alegalább egy darab szerkezeti elem felületén a primer réteg (12) általtökéletlenül fedett helyeket felfedezik; d) a legalább egy darabszerkezeti elem felületén esetleg felfedezett, tökéletlenül fedetthelyekre primer oldatot hordanak fel. A találmánynak ugyancsak tárgyaszigetelő, amely primer réteggel (12) ellátott, legalább egy darabszerkezeti elemmel és elektromosan szigetelő anyaggal rendelkezik,amely utóbbi a primer rétegre (12) van felhordva. A találmány szerintiszigetelő primer rétege (12) fénnyel megvilágított állapotbanfluoreszkáló anyagot tartalmaz. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás szigetelő előállítására, amely szigetelő elektromosan szigetelő anyaggal bevont, legalább egy darab szerkezeti elemmel rendelkezik, ahol az eljárás során a legalább egy darab szerkezeti elemre primer oldatot visznek fel, a felhordott primer oldatot primer réteggé szárítják, majd a primer rétegre az elektromosan szigetelő anyagot felhordják.

A találmánynak ugyancsak tárgya szigetelő, amely primer réteggel ellátott, legalább egy darab szerkezeti elemmel és elektromosan szigetelő anyaggal rendelkezik, amely utóbbi a primer rétegre van felhordva.

Az EP-A1-0 545 038 számú szabadalmi dokumentumból ismeretes egy túlfeszültséglevezető, ami elektromosan szigetelő anyagba van beleöntve. Ez a túlfeszültséglevezető el van látva tengelyirányban kissé rugózó műanyag lemezcsíkokkal egymáshoz feszített két szerelvénnyel. A műanyag lemezcsíkok a szerelvényekben alakzáróan meg vannak vezetve. A túlfeszültséglevezetőben henger alakú, oszlopba rakott varisztorelemek vannak. Az oszlop és a csatlakozószerelvények között egyegy távtartó lap van, és az egyik távtartó lap a vonatkozó szerelvénybe becsavart menetes csap segítségével a varisztorelemek oszlopának van nyomva. A varisztorelemek között, valamint a varisztorelemek és az elektromosan vezető távtartó lapok között recézett tárcsák vannak elhelyezve a kontaktus javítása céljából. A leírt szerkezeti elem szigetelőanyaggal körbe van öntve.

Ügyelni kell arra, hogy a szerkezeti elem felületének az a része, ami a szigetelőanyaggal érintkezésbe kerül, ne legyen zsírral vagy bármilyen más anyaggal szennyezett, mert az lerontaná a szigetelőanyag tapadását. Rossz tapadás esetén fennáll annak veszélye, hogy a varisztorelemek felülete mentén nemkívánatos kúszóutak alakulnak ki. A tapadás jóságát gyakran egy primer réteggel növelik meg, amit a varisztorelemekre visznek fel. A hagyományos primer anyagok színtelenek, így a felhordott mennyiségüket és az egyenletes eloszlásukat nehéz egyszerű módon ellenőrizni, különösen azokon a helyeken, ahova egyáltalán nem került primer anyag. Ezekre a helyekre be tud diffundálni nedvesség, ami előbb-utóbb a varisztorelemek és a szigetelőanyag közötti záróréteg mentén hosszirányú átütéséhez vezet.

A találmány célja olyan eljárás megalkotása primer rétegre felhordott, elektromosan szigetelő anyaggal rendelkező szigetelő előállítására, amely eljárással a felhordott primer réteg összefüggő volta viszonylag egyszerű módon ellenőrizhető. A találmánynak ugyancsak célja a fenti eljárással előállítható szigetelő megalkotása.

A találmány szerinti eljárás abban áll, hogy az elektromosan szigetelő anyag felhordása előtt a következő gyártási műveleteket elvégezzük:

- fluoreszkáló anyagot oldunk fel a primer oldatban;

- a primer réteget fényforrással megvilágítjuk;

- a legalább egy darab szerkezeti elem felületén a primer réteg által tökéletlenül fedett helyeket felfedezzük;

- a legalább egy darab szerkezeti elem felületén esetleg felfedezett, tökéletlenül fedett helyekre primer oldatot hordunk fel.

A találmány szerinti szigetelő lényege az, hogy a primer réteg fénnyel megvilágított állapotban fluoreszkáló anyagot tartalmaz.

A felhordott primer réteg összefüggő voltának ellenőrzése optikai úton, roncsolásmentesen történik. A primer réteggel tökéletlenül bevont helyek javítása nagyon egyszerű. Az ellenőrzési művelet mind nagy darabszámú, mind viszonylag kis darabszámú gyártási sorozat esetén gazdaságosan alkalmazható. A találmány szerinti összefüggő primer réteggel ellátott szigetelők kitűnnek nagy üzembiztonságukkal, így az ilyen szigetelőkkel felszerelt elosztóhálózatokban a szigetelők meghibásodására visszavezethető feszültségkimaradások lényegesen kisebb számban fordulnak elő. Speciálisan a túlfeszültséglevezetők üzembiztonsága is megnő, ha az aktív elemeit összefüggő, egyszerűen ellenőrizhető primer réteggel látják el, mielőtt beleöntik őket szigetelőanyagba.

A találmány szerinti eljárás során előnyösen fluoreszkáló anyagként ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagot alkalmazunk. Ugyancsak előnyös módon a primer oldatban az ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagból a primer oldatot telítésbe vivő mennyiséget oldunk fel, így szárításkor a telített oldatból az ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyag kiválik. A primer oldatban egy lehetséges megoldás esetén 0,5 tömegszázaléknyi ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagot oldunk fel. Az elektromosan szigetelő anyagot előnyösen például öntő- vagy sajtolóeljárással hordjuk fel. Ami a találmány szerinti eljárás során alkalmazott anyagokat illeti, konkréten primer oldatként például „Grund G 790” típusú oldatot alkalmazunk, és a primer oldatban ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagként például „Uvitex-OB” típusú színezéket oldunk fel.

A találmány szerinti szigetelő fluoreszkáló anyaga előnyösen ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyag. Egy lehetséges megoldás esetén szerkezeti elemként szigetelőanyagból lévő legalább egy darab támcső van alkalmazva. Egy másik lehetséges megoldás esetén szerkezeti elemként alkalmas csatlakozószerelvényekkel ellátott legalább egy darab varisztorelem van alkalmazva.

A továbbiakban a találmányt és a találmány előnyeit kiviteli példák kapcsán rajzok alapján ismertetjük közelebbről. A mellékelt rajzokon az

1. ábra egy szigetelőanyagba beleöntött túlfeszültséglevezető hosszmetszete; a

2. ábra egy támszigetelő részmetszete; és a

3. ábra a túlfeszültséglevezető előállítására szolgáló, találmány szerinti eljárás egy lehetséges megoldásának folyamatábrája.

Az 1. ábrán egy külső szigeteléssel ellátott túlfeszültséglevezető vázlatos hosszmetszete látható. A túlfeszültséglevezető el van látva két fém 1, 2 csatlakozószerelvénnyel. Mind az 1 csatlakozószerelvényhez, mind a 2 csatlakozószerelvényhez egy-egy elektromos vezetéket lehet rögzíteni (a rögzítőszerkezetek nincsenek ábrázolva). A 2 csatlakozószerelvény geometriai tengelyében egy 3 menetes furat van, amibe egy 4 szorítócsavar van csavarva. A két 1, 2 csatlakozószerelvény két merev, ugyanakkor axiális irányban kissé nyújtha2

HU 217 851 Β tó, üvegszállal megerősített, műanyag 5 lemezcsíkokkal egymáshoz van fogva. A műanyag 5 lemezcsíkok csavarokkal vannak az 1, 2 csatlakozószerelvényekhez rögzítve. A műanyag 5 lemezcsíkok például téglalap szelvényűek, és a túlfeszültséglevezető hossztengelyére szimmetrikusan vannak elhelyezve. A téglalap szelvényű, műanyag 5 lemezcsíkok a vonatkozó 1 és 2 csatlakozószerelvény felületébe alakzáróan be vannak ágyazva.

Az 1, 2 csatlakozószerelvények és a műanyag 5 lemezcsíkok alkotta keret henger alakú, egymás fölé oszlopba rakott 7 varisztorelemeket fog közre. A 7 varisztorelemek anyaga például ZnO. Az 1 csatlakozószerelvény besüllyesztésébe fémből készített és a besüllyesztésbe illeszkedő méretű 8 lap van helyezve. A 8 lap és a következő 7 varisztorelem közé, valamint a szomszédos varisztorelemek közé egy-egy henger alakú, közepén lyukkal ellátott, recézett 9 tárcsa van helyezve. A legalsó 7 varisztorelem alatt ugyancsak van egy recézett 9 tárcsa, ami egy 11 nyomólapra fekszik fel. A 4 szorítócsavar a 11 nyomólapra hat, és vezeti a túlfeszültséglevezető megszólalásakor a 11 nyomólap és a 2 csatlakozószerelvény között folyó áramot. Az említett aktív elemek keretbe helyezésekor ügyelni kell arra, hogy a henger alakú oszlopon belül az egyes elemek között ne maradjanak hézagok, amelyekbe körbeöntéskor szigetelőanyag hatolhatna be. Az aktív elemeket és az 1,2 csatlakozószerelvényeket egymáshoz szorító erő - a tulajdonképpeni kontaktus - a 4 szorítócsavarral van létrehozva; a 4 szorítócsavart megadott forgatónyomatékkai meghúzzák, majd ismert módon biztosítják. A felsorolt lépések végén egy előszerelt szerkezeti elem áll elő.

Az előszerelt szerkezeti elemet ezután oldószerrel teljesen megtisztítják az esetleg rárakódott zsír- és sómaradványoktól. Oldószerként például aceton vagy izopropanol használható. A szerkezeti elem tisztítása után szárítás következik. Utána az előszerelt szerkezeti elemet bevonják egy primer oldattal, mégpedig az öszszes felületet - köztük a műanyag 5 lemezcsíkokat is -, amelyet a következő műveletben (körbeöntés) majd szigetelőanyaggal be kell vonni. A primer oldattal viszonylag vékony, csak néhány pm vastag, összefüggő 12 primer réteget hoznak létre. Általában arra kell törekedni, hogy a megszáradt 12 primer réteg vastagsága 0,5 pm és 5 pm között legyen. Az 1. ábrán a szemléletesség érdekében a 12 primer réteg a rajz léptékéhez képest aránytalanul vastagabbnak van ábrázolva, és csak az a része van berajzolva, amely a 7 varisztorelemek, a recézett 9 tárcsák és a 11 nyomólap alkotta hengeres oszlopot kívülről bevonja.

Az immár 12 primer réteggel bevont előszerelt szerkezeti elemet formába helyezik, és elektromosan szigetelő műanyaggal hézag- és légzárványmentesen körbeöntve 13 köpennyel látják el. Szigetelőanyagként például szilikonelasztomereket lehet alkalmazni. A körbeöntéssel egyidejűleg a 13 köpenyre mindjárt 14 szigetelőszoknyákat is ráöntenek. A 13 köpeny az egész elemet körülveszi, csupán az elektromos csatlakoztatáshoz szükséges 1, 2 csatlakozószerelvények maradnak fémtisztán.

A 2. ábrán egy üreges támszigetelő leegyszerűsített részmetszete látható. Ez a szigetelő azonban például szabadtéri megszakító kioltókamrájának vagy elválasztókamrájának a házaként is alkalmazást nyerhet. Olyan szigetelők is lehetségesek, amelyeknek a belseje nem üreges. Ennél a támszigetelőnél a tulajdonképpeni teherhordó elem egy henger alakú, 16 tengelyű, üvegszállal megerősített 15 szigetelőcső. A 15 szigetelőcső mindkét vége csatlakozókarimákkal van ellátva, amelyekkel a támszigetelő mechanikailag a szomszédos egységekhez kapcsolható. A 15 szigetelőcsövet, miután acetonnal vagy izopropanollal megtisztították, a külsején 12 primer réteggel vonják be. A 12 primer réteg a szemléletesség kedvéért aránytalanul vastagnak van ábrázolva, de a valóságban itt is csak néhány pm vastag. Általában arra kell törekedni, hogy a megszáradt 12 primer réteg vastagsága 0,5 pm és 5 pm között legyen. A 12 primer réteggel bevont 15 szigetelőcsövet kívül szigetelőanyaggal körbeöntve 13 köpennyel látják el, és a körbeöntéssel egyidejűleg a 13 köpenyre mindjárt 14 szoknyákat is ráöntenek.

A 3. ábra egy, legalább egy darab beleöntött szerkezeti elemmel rendelkező szigetelő előállítására szolgáló eljárást mutat folyamatábra formájában. Az eljárás a következő műveleteket foglalja magában:

a) a primer oldatban ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagot oldanak fel;

b) az így módosított primer oldatot a szerkezeti elem előzőleg megtisztított felületére összefüggő rétegben felhordják;

c) a primer oldattal bevont szerkezeti elemet megszárítják;

d) a 12 primer réteget ibolyántúli lámpával megvilágítják;

e) a szerkezeti elem felületén a 12 primer réteg által tökéletlenül fedett helyeket felfedezik;

f) az esetleg felfedezett, tökéletlenül fedett helyekre primer oldatot hordanak fel;

g) a 12 primer réteggel bevont szerkezeti elemet formába helyezik;

h) a 12 primer réteggel bevont szerkezeti elemet alkalmas szigetelőanyaggal körbeöntik;

i) a szigetelőanyagot kikeményítik, és a kész szigetelőt a formából kiveszik.

A két ismertetett kiviteli alak esetében a Wacker Chemie GmbH cég (Postfach 1260, D 84480 Burghausen) „Grund G 790” típusú primer oldatát alkalmazták. Ez a primer oldat szerves szilíciumvegyületet tartalmaz, amely alifás lakkbenzinben (szolvensnafta) fel van oldva. A primer oldat oldószerként 50%-ban alifás szénhidrogéneket tartalmaz, továbbá 2% kovasavas észtert. Ehhez az anyaghoz ibolyántúli fényt visszaverő anyagként a Ciba-Geigy cég (CH 4002 Basel) „Uvitex-OB” típusú színezéke lett hozzákeverve. Ezt a színezéket tipikusan a papíriparban, valamint mosószerek optikai fehérítőanyagaként alkalmazzák. Az említett színezékből 0,5 tömegszázalékot kevertek hozzá a primer oldathoz. Amennyiben kissé több színezéket kevernek hozzá a primer oldathoz, a színezék feloldatlan része leülepszik az edény alján, így a primer oldat fel3

HU 217 851 Β használhatóságára nincs negatív hatással. A színezék ugyancsak oldható a primer oldathoz használt lakkbenzinben, de csak viszonylag kis koncentrációban. Már 0,5 tömegszázalék színezék hozzákeverésekor „Uvitex-OB”-vel telített oldat jön létre.

A színezék primer oldatban való feloldása után az oldatot szokásos - a szerkezeti elem méreteitől és a legyártandó szigetelők számától függően megválasztott eljárással felhordják a szerkezeti elemre. A felhordás történhet például merítőeljárással vagy szórással, kis darabszámoknál pedig egyszerűen akár ecsettel is. A felhordás után először egy szikkasztásnak nevezett első szárítási művelet következik: a primer réteggel bevont szerkezeti elemet például 30 percen át környezeti hőmérsékleten tárolják, aminek során az oldószer nagyobb része el tud illanni. Az első szárítási műveletet egy második szárítási művelet követi: a primer réteggel bevont szerkezeti elemet például 1 órán át 100 °C-os hőmérsékleten utánszárítják. Szárítás közben az oldószerként alkalmazott lakkbenzin elpárolog, és az oldat telítetté válik, azaz „Uvitex-OB” szemcsék válnak ki belőle. A szemcsék fluoreszcens fényereje a kiválás után teljes mértékben érvényre jut.

A felhordott 12 primer réteg szárítása után a 12 primer réteg összefüggő voltát sötétben ibolyántúli lámpával ellenőrzik. Az alkalmazott „Uvitex-OB” színezék fluoreszcens fényereje különösen nagy, ha hosszúhullámú, 340 nm hullámhosszú ibolyántúli fénnyel világítják meg. Ott, ahol nem látható fluoreszkálás, a szerkezeti elem felülete nem lett bevonva primer réteggel. A primer oldat megismételt, csupán ezekre a helyekre szorítkozó felhordásával megszüntetik a folytonossági hiányokat, és így az újabb szárítás után összefüggő, zárt 12 primer réteg jön létre. Azokon a helyeken, ahol a szerkezeti elem többi részéhez viszonyítva különösen intenzív fluoreszkálás észlelhető, a 12 primer réteg kissé vastag. A túl vastagon felhordott primer oldat némiképp csökkenti a szigetelőanyag szerkezeti elemhez való tapadását, ezért kerülni kell a túl vastag felhordást.

A Bayer AG cég (Olof Palme Strasse 15, D 51371 Leverkusen) Silopren Z 3042 márkanevű tapasztószerével is végeztek kísérleteket a fenti színezék hozzáadásával, és ezek ugyancsak nagyon jó eredményt adtak.

A szerkezeti elem körbeöntésére, illetve körbesajtolására a Bayer AG cég (Olof Palme Strasse 15, D 51371 Leverkusen) Silopren LSR 2530 és Silopren LSR 2250 márkanevű szilikonelasztomerei különösen jól megfelelnek. A RADO Gummi GmbH (Postfach 1480, D 42463 Radevormwald) Silopren LB Sí 419 Al és Silopren LB Sí 419 Ali márkanevű szilikonelasztomerei szintén nagyon jól alkalmazhatók a fenti célra. Ezenkívül a Wacker Chemie GmbH (Postfach 1260, D 84480 Burghausen) Powersil 660, Powersil 661, Powersil 310 és Powersil 311 márkanevű szilikonelasztomerei is felhasználhatók az említett célra.

Claims (10)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás szigetelő előállítására, amely szigetelő elektromosan szigetelő anyaggal bevont, legalább egy darab szerkezeti elemmel rendelkezik, ahol az eljárás során a legalább egy darab szerkezeti elemre primer oldatot visznek fel, a felhordott primer oldatot primer réteggé (12) szárítják, majd a primer rétegre (12) az elektromosan szigetelő anyagot felhordják, azzal jellemezve, hogy az elektromosan szigetelő anyag felhordása előtt a következő gyártási műveleteket végezzük el:

   a) fluoreszkáló anyagot oldunk fel a primer oldatban;

   b) a primer réteget (12) fényforrással megvilágítjuk;

   c) a legalább egy darab szerkezeti elem felületén a primer réteg (12) által tökéletlenül fedett helyeket felfedezzük;

   d) a legalább egy darab szerkezeti elem felületén esetleg felfedezett, tökéletlenül fedett helyekre primer oldatot hordunk fel.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy fluoreszkáló anyagként ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagot alkalmazunk.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy

   - a primer oldatban az ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagból a primer oldatot telítésbe vivő mennyiséget oldunk fel;

   - és szárításkor a telített oldatból az ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyag kiválik.
4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a primer oldatban 0,5 tömegszázaléknyi ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagot oldunk fel.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elektromosan szigetelő anyagot öntő- vagy sajtolóeljárással hordjuk fel.
6. 6. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy

   - primer oldatként „Grund G 790” típusú oldatot alkalmazunk;

   - és a primer oldatban ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyagként „Uvitex-OB” típusú színezéket oldunk fel.
7. 7. Szigetelő, amely az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárással van előállítva, primer réteggel (12) ellátott, legalább egy darab szerkezeti elemmel és elektromosan szigetelő anyaggal rendelkezik, amely utóbbi a primer rétegre (12) van felhordva, azzal jellemezve, hogy a primer réteg (12) fénnyel megvilágított állapotban fluoreszkáló anyagot tartalmaz.
8. 8. A 7. igénypont szerinti szigetelő, azzal jellemezve, hogy a fluoreszkáló anyag ibolyántúli fényben fluoreszkáló anyag.
9. 9. A 7. igénypont szerinti szigetelő, azzal jellemezve, hogy szerkezeti elemként szigetelőanyagból lévő, legalább egy darab támcső van alkalmazva.
10. 10. A 7. igénypont szerinti szigetelő, azzal jellemezve, hogy szerkezeti elemként alkalmas csatlakozószerelvényekkel (1,2) ellátott, legalább egy darab varisztorelem (7) van alkalmazva.