NL1023569C2 - Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. - Google Patents
Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1023569C2 NL1023569C2 NL1023569A NL1023569A NL1023569C2 NL 1023569 C2 NL1023569 C2 NL 1023569C2 NL 1023569 A NL1023569 A NL 1023569A NL 1023569 A NL1023569 A NL 1023569A NL 1023569 C2 NL1023569 C2 NL 1023569C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- contact layer
- wires
- electrical assembly
- contact
- adjacent
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/323—Insulation between winding turns, between winding layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/12—Insulating of windings
- H01F41/122—Insulating between turns or between winding layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Description
• * ' f• * 'f
Korte aanduiding: Elektrisch samenstel, elektrische inrichting, kabel en draad voor het tegengaan van doorslag, alsmede werkwijze voor het vervaardigen daarvan.Brief description: Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them.
5 BESCHRIJVING5 DESCRIPTION
De uitvinding heeft betrekking op een elektrisch samenstel omvattende een veelheid aangrenzende draden, elk gevormd door een geleidende kern omhuld door ten minste één elektrisch isolerende laag en 10 een rond de ten minste ene elektrisch isolerende laag gelegen contactlaag, waarbij de contactlaag wordt gevormd door een materiaal met dielektrische eigenschappen, waarbij de contactlagen van ten minste twee aangrenzende draden van het samenstel een onderlinge capacitieve koppeling vormen.The invention relates to an electrical assembly comprising a plurality of adjacent wires, each formed by a conductive core surrounded by at least one electrically insulating layer and a contact layer located around the at least one electrically insulating layer, the contact layer being formed by a material with dielectric properties, the contact layers of at least two adjacent wires of the assembly forming a mutual capacitive coupling.
15 Een dergelijk elektrisch samenstel is bekend en werd reeds geopenbaard in Amerikaanse octrooiaanvrage US 2002/0041960 Al (Fournier et al.), getiteld "Varnishing composition, a method of manufacturing the composition, a coated winding wire, and a resulting coil".Such an electrical assembly is known and has already been disclosed in US patent application US 2002/0041960 A1 (Fournier et al.), Entitled "Varnishing composition, a method of manufacturing the composition, a coated winding wire, and a resulting coil".
Elektrische inrichtingen zoals bijvoorbeeld elektromotoren, 20 transformatoren en/of generatoren, omvatten veelal één of meer spoelen waarop één of meer elektrisch geleidende draden rondom ten minste één spoel kern gewikkeld zijn, om zo een elektrisch samenstel van aangrenzend aan elkaar gelegen draden of draaddelen te vormen. In gebruik worden deze spoelen bekrachtigd met een wisselspanning welke wordt aangeboden aan de 25 spoel.Electric devices such as, for example, electric motors, transformers and / or generators, usually comprise one or more coils on which one or more electrically conductive wires are wound around at least one coil core, so as to form an electrical assembly of adjacent wires or wire parts . In use, these coils are energized with an alternating voltage which is applied to the coil.
Beschouw bijvoorbeeld combinatie van een elektromotor met een daarmee gekoppelde frequentie-omzetter, werkend op een wisselspanning met een voltage van 400V. Het uitgangssignaal van de frequentieomzetter is pulsbreedte gemoduleerd zodanig dat het gemiddelde een sinus is. Bij 30 de moderne frequentieomzetters zijn de flanken van de pulsen steiler dan de looptijd in de kabel. Het gevolg is dat de karakteristieke impedantie een zeer belangrijke parameter is. In het ideale geval hebben de kabel, frequentieomzetter en de motor allen dezelfde karakteristieke impedantie zodat de door de frequentieomzetter aangeboden pulsen onvervormd bij de I motor aankomen. In praktijk is dit echter niet mogelijk en zullen er I 5 verschillen zijn tussen de karakteristieke impedantie van de motor, de I kabel en de frequentieomzetter. Hierdoor treden er reflecties op, met als I gevolg dat bij kortdurende spanningspulsen spanningsverdubbelingen (en I soms verdrievoudigingen) kunnen ontstaan. Dit zal met name een rol gaan I spelen bij hoogfrequente signalen met een frequentie die groter is dan 10 1 MHz, welke hoogfrequente signalen in het aangeboden signaal aanwezig I zijn.Consider, for example, a combination of an electric motor with a frequency converter coupled thereto, operating on an alternating voltage with a voltage of 400V. The frequency converter output signal is pulse width modulated such that the average is a sine wave. With modern frequency converters, the edges of the pulses are steeper than the runtime in the cable. The result is that the characteristic impedance is a very important parameter. Ideally, the cable, frequency converter and the motor all have the same characteristic impedance so that the pulses offered by the frequency converter arrive at the I motor in an undistorted manner. In practice, however, this is not possible and there will be differences between the characteristic impedance of the motor, the I cable and the frequency converter. As a result, reflections occur, with the consequence that voltage doubles (and sometimes triplets) can occur with short-term voltage pulses. This will in particular play a role in the case of high-frequency signals with a frequency greater than 10 1 MHz, which high-frequency signals are present in the signal presented.
I Voor een signaal met een spanning 400V, en derhalve een I piekspanning van J2 * 400V « 565V, kan bijvoorbeeld aan het op de I elektromotor aangesloten deel een spanning van 2 * 565V = 1130V ontstaan.For a signal with a voltage 400 V, and therefore a peak voltage of J 2 * 400 V ≤ 565 V, a voltage of 2 * 565 V = 1130 V may arise on the part connected to the I electric motor.
I 15 In de elektromotor kan deze spanning gemakkelijk doorslaan tussen aangrenzende draden of draaddelen van êén of meer spoelen onderling. In het bijzonder in compact gewikkelde spoelen in motoren. Dit effect staat H bekend als corona-ontlading.In the electric motor, this voltage can easily break through between adjacent wires or wire parts of one or more coils. In particular in compactly wound coils in motors. This effect is H known as corona discharge.
De afstand waarover de spanning doorslaat en de hoogte van I 20 de spanning waarbij dit gebeurt verhouden zich bij kleine afstanden (ordegrootte tussen 0 en 100 pm) ten opzichte van elkaar overeenkomstig de Pashing-curve. In eerste orde wordt de doorslagspanning kleiner naarmate de afstand tussen twee electroden kleiner wordt. De doorslag vind immers plaats middels vrije elektronen; voor het afleggen van een 25 kortere afstand is minder energie nodig dan voor het afleggen van een langere afstand en derhalve zal de doorslag over kortere afstanden bij een kleinere spanning kunnen plaatsvinden. Naarmate de afstand kleiner wordt, zal de doorslagspanning echter steeds minder snel dalen totdat een minimum bereikt wordt. Indien de afstand dan nog kleiner wordt zal de 30 doorslagspanning vervolgens relatief snel weer stijgen. Deze stijging is het gevolg van het feit dat op zeer kleine afstanden tussen de elektroden < 1 3 nauwelijks voldoende vrije elektronen aanwezig kunnen zijn om de spanning te laten doorslaan. De doorslagspanning zal daarom weer groter worden. Bij twee op afstand van elkaar geplaatste elektroden in lucht onder normale atmosferische omstandigheden zal de minimum doorslagspanning 5 ongeveer 300V zijn over een afstand van ongeveer 7pm.The distance over which the voltage passes and the height of the voltage at which this occurs relate at small distances (order of magnitude between 0 and 100 µm) relative to each other according to the Pashing curve. In the first order, the breakdown voltage becomes smaller as the distance between two electrodes becomes smaller. After all, the breakdown takes place by means of free electrons; for covering a shorter distance, less energy is required than for covering a longer distance, and therefore the breakdown over shorter distances can take place at a smaller voltage. However, as the distance becomes smaller, the breakdown voltage will decrease less and less rapidly until a minimum is reached. If the distance then becomes even smaller, the breakdown voltage will then rise again relatively quickly. This rise is due to the fact that at very small distances between the electrodes <1 3 hardly enough free electrons can be present for the voltage to break. The breakdown voltage will therefore increase again. With two spaced apart electrodes in air under normal atmospheric conditions, the minimum breakdown voltage 5 will be about 300V over a distance of about 7pm.
Indien men twee cilindervormige geleidende draden, welke draden een geleidende kern en een daaromheen gelegen isolerende mantel of isolatielaag omvatten, tegen elkaar aanlegt en het spanningsverschil tussen de draden langzaam verhoogt totdat de spanning doorslaat, zal 10 doorslag als eerste plaatsvinden daar waar de afstand tussen de buitenzijden van de draden gelijk is aan de plaats van het minimum in de Pashing-curve. Indien de draden werkelijk tegen elkaar aanliggen is dit derhalve niet op het punt waar de draden fysiek contact met elkaar maken, maar op enige afstand daarvan.If two cylindrical conductive wires, which wires comprise a conductive core and an insulating sheath or insulation layer around it, are laid against each other and the voltage difference between the wires is slowly increased until the voltage sinks, breakdown will occur first where the distance between the outer sides of the wires equals the location of the minimum in the Pashing curve. Therefore, if the wires actually abut against each other, this is not at the point where the wires make physical contact with each other, but at some distance therefrom.
15 Het is bekend om draden voor het wikkelen van spoelen te voorzien van een contactlaag met capacitieve eigenschappen, zoals geopenbaard in bovengenoemd document US 2002/0041960 Al. De capacitieve contactlaag, welke veelal een isolatielaag van de draad zal omsluiten, zorgt ervoor dat indien corona optreed de breedte van de doors!agpuls 20 groter wordt aangezien de lading zich over de contactlaag kan verdelen. Op deze wijze wordt het ontstaan van "hotspots" tegengegaan, dat wil zeggen plaatsen waar de stroomdichtheid als gevolg van de ontlading zo hoog is dat de draad lokaal beschadigd als gevolg van lokale dissipatie van elektrische energie en het daardoor ontstaan van warmte.It is known to provide wires for winding coils with a contact layer with capacitive properties, as disclosed in the above-mentioned document US 2002/0041960 A1. The capacitive contact layer, which will often enclose an insulation layer of the wire, ensures that if corona occurs, the width of the door pulse 20 becomes larger since the charge can be distributed over the contact layer. In this way the creation of "hot spots" is prevented, i.e. places where the current density as a result of the discharge is so high that the wire is damaged locally as a result of local dissipation of electrical energy and the generation of heat thereby.
25 Hoewel bovengenoemde draad de schade die door corona aan de draad ontstaat beperkt, wordt het probleem van het ontstaan van corona niet opgelost. De capacitieve lagen van aangrenzende draden of draaddelen welke tegen elkaar aanliggen kunnen geen ideale capacitieve koppeling vormen. In een stelsel van bijvoorbeeld twee aangrenzende draden, waarin 30 elke draad wordt gevormd door een geleidende kern, een om de kern gelegen isolatielaag en een om de isolatielaag gelegen laag met capacitieve Η I eigenschappen, vormt iedere om de kern liggende laag een capaciteit, I afhankelijk van de diëlektrische eigenschappen van de laag. De slechte I koppeling tussen de draden vertegenwoordigd slechts een kleine I capaciteit, welke tussen de contactlagen van de beide draden gelegen is.Although the above-mentioned wire limits the damage caused to the wire by corona, the problem of corona formation is not solved. The capacitive layers of adjacent wires or wire parts that abut each other cannot form an ideal capacitive coupling. In a system of, for example, two adjacent wires, in which each wire is formed by a conductive core, an insulating layer around the core and a layer with capacitive properties around the insulating layer, each layer surrounding the core forms a capacitance, I depending on the dielectric properties of the layer. The poor I coupling between the wires represents only a small I capacitance, which is located between the contact layers of the two wires.
5 Vanuit de kern van de ene draad naar de kern van de andere draad kunnen I de opeenvolgende lagen en de koppeling (isolatielaag, contactlaag, I koppeling, contactlaag, isolatielaag) gezien worden als een reeks in serie geplaatste condensatoren. Aangezien de capaciteit van de I condensator gevormd door de koppeling relatief klein is ten opzichte van I 10 de andere aanwezige capaciteiten, zal hierover het grootste spanningsverschil staan. De kans dat er corona optreedt is nog steeds I groot en derhalve is het optreden van corona tussen de aangrenzende I draden bij draden volgens de stand van de techniek niet opgelost.From the core of one wire to the core of the other wire, the consecutive layers and the coupling (insulation layer, contact layer, coupling, contact layer, insulation layer) can be seen as a series of capacitors arranged in series. Since the capacitance of the I capacitor formed by the coupling is relatively small relative to the other capacities present, the greatest voltage difference will be present. The chance of corona occurring is still high and therefore the occurrence of corona between the adjacent I wires with prior art wires is not resolved.
De uitvinding heeft verder betrekking op een draad voor I 15 gebruik in een elektrisch samenstel volgens één van de voorgaande I conclusies, omvattende een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen isolatielaag, verder omvattende een om de ten minste ene I isolatielaag gelegen contactlaag, waarbij de contactlaag wordt gevormd I door een materiaal met diëlektrische eigenschappen, waarbij de 20 contactlaag is ingericht voor het in gebruik tezamen met contactlagen van I aangrenzende draden vormen van een capacitieve koppeling.The invention further relates to a wire for use in an electrical assembly according to any one of the preceding claims, comprising a conductive core with at least one insulating layer surrounding it, further comprising a contact layer located around the at least one insulating layer, wherein the contact layer is formed by a material with dielectric properties, wherein the contact layer is adapted to form a capacitive coupling together with contact layers of adjacent wires in contact with contact layers.
Tevens heeft de uitvinding betrekking op een kabel I omvattende een veelheid aangrenzende draden, waarbij elk van de veelheid I draden een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen I 25 isolatielaag en een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag omvat, waarbij de contactlaag wordt gevormd door een materiaal met I diëlektrische eigenschappen, waarbij de contactlaag is ingericht voor het in gebruik tezamen met contactlagen van aangrenzende draden vormen van I een capacitieve koppeling.The invention also relates to a cable I comprising a plurality of adjacent wires, wherein each of the plurality of wires comprises a conductive core with at least one insulating layer around it and a contact layer located around the at least one insulating layer, wherein the contact layer is formed by a material with dielectric properties, wherein the contact layer is adapted to form a capacitive coupling together with contact layers of adjacent wires.
I 30 Verder heeft de uitvinding betrekking op een elektrische I inrichting, in het bijzonder een inrichting behorende tot een groep ' f 5 omvattende motoren, generatoren, transformatoren en voorschakel inrichtingen en andere inrichtingen voorzien van één of meer spoelen, waarin een veelheid aangrenzend aan elkaar gelegen draaddelen van ten minste één rondom één of meer spoel kernen gewikkelde draad één of 5 meer spoelen vormen, welke draad een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen isolatielaag en een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag omvat, waarbij de contactlaag wordt gevormd door een materiaal met diëlektrische eigenschappen, waarbij de contactlaag is ingericht voor het in gebruik tezamen met contactlagen van aangrenzende 10 draden vormen van een capacitieve koppeling.The invention further relates to an electrical device, in particular a device belonging to a group comprising motors, generators, transformers and ballasts and other devices provided with one or more coils, in which a plurality are adjacent to each other. wire parts of at least one wire wound around one or more coil cores form one or more coils, which wire comprises a conductive core with at least one insulating layer around it and a contact layer located around the at least one insulating layer, the contact layer being formed by a material with dielectric properties, wherein the contact layer is adapted to form a capacitive coupling together with contact layers of adjacent wires.
Voorts heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch samenstel, omvattende de stappen van: het aangrenzend aan elkaar plaatsen van een het samenstel vormende veelheid draden, waarbij de draden worden gevormd door een geleidende 15 kern met ten minste één daaromheen gelegen isolatielaag en een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag, waarbij de contactlaag wordt j gevormd door een materiaal met diëlektrische eigenschappen, waarbij de contactlagen van aangrenzende lagen capacitieve koppelingen vormen.The invention further relates to a method for manufacturing an electrical assembly, comprising the steps of: placing a plurality of wires forming the assembly adjacent to each other, the wires being formed by a conductive core with at least one surrounding it an insulating layer and a contact layer located around the at least one insulating layer, the contact layer being formed by a material with dielectric properties, the contact layers of adjacent layers forming capacitive couplings.
Het is een doel van de onderhavige uitvinding een 20 elektrisch samenstel te verschaffen welke het ontstaan van corona tussen aangrenzende draden als gevolg van spanningsverdubbeling op efficiënte wijze tegengaat.It is an object of the present invention to provide an electrical assembly which efficiently prevents the formation of corona between adjacent wires as a result of voltage doubling.
Daartoe verschaft de uitvinding in een eerste aspect daarvan een elektrisch samenstel van het in de aanhef genoemde type, met 25 het kenmerk, dat de contactlaag smeltbaar is voor het in versmolten toestand vergroten van de capaciteit van de capacitieve koppeling.To this end, the invention provides, in a first aspect thereof, an electrical assembly of the type mentioned in the preamble, characterized in that the contact layer is meltable for increasing the capacitance of the capacitive coupling in the molten state.
Daardoor wordt bereikt dat de draden in gebruik zullen versmelten of eventueel vöör gebruik kunnen worden versmolten voor het tot stand brengen van een capacitieve koppeling tussen aangrenzende 30 draden met een voldoende hoge capaciteit. Hierdoor zal het spanningsverschil over de koppeling zich geschikt verhouden tot de _ _ ^ .Thereby it is achieved that the wires will fuse in use or can possibly be fused before use in order to establish a capacitive coupling between adjacent wires with a sufficiently high capacity. As a result, the voltage difference across the coupling will suitably relate to the _ _ ^.
66
1 I1 I
spanningsverschillen over de andere lagen, zodat de kans op doorslag van de spanning van de ene contact laag naar de andere contactlaag klein is. Corona tussen de verschillende draden of draaddelen zal over het algemeen niet optreden.voltage differences across the other layers, so that the chance of the voltage breaking from one contact layer to the other contact layer is small. Corona between the different wires or wire parts will generally not occur.
5 In een voorkeursuitvoeringsvorm is de contactlaag een hechtlaag.In a preferred embodiment, the contact layer is an adhesive layer.
Zodoende wordt bereikt dat zelfs vóör versmelting van de contactlagen al een verbeterde capacitieve koppeling ontstaat tussen de draden aangezien de contactlagen van aangrenzende draden, of draaddelen 10 van dezelfde draad, aan elkaar zullen hechten. Het effect van de uitvinding wordt zodoende door de hechtlaag versterkt en treedt reeds deels op vóór het versmelten.In this way it is achieved that even before fusion of the contact layers an improved capacitive coupling is created between the wires since the contact layers of adjacent wires, or wire parts 10 of the same wire, will adhere to each other. The effect of the invention is thus enhanced by the adhesive layer and already partially occurs before fusing.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding omvat de contactlaag een kunststof materiaal, in het bijzonder een thermoplastisch 15 polymeer.In an embodiment of the invention the contact layer comprises a plastic material, in particular a thermoplastic polymer.
Het gebruik van kunststoffen, in het bijzonder thermoplastische polymeren, heeft gezien relatief lage smelttemperaturen voordelen boven het gebruik van andere materialen.The use of plastics, in particular thermoplastic polymers, has advantages in view of relatively low melting temperatures over the use of other materials.
Voorts kan de contactlaag, overeenkomstig een andere 20 uitvoeringsvorm van de uitvinding, een vulstof omvatten voor het vergroten van de capacitieve eigenschappen van de contactlaag.Furthermore, in accordance with another embodiment of the invention, the contact layer may comprise a filler for increasing the capacitive properties of the contact layer.
Een dergelijke vulstof kan bijvoorbeeld aan de kunststof of het thermoplastische polymeer in de contactlaag worden toegevoegd. Dit kan bijvoorbeeld in de vorm van een aan de laag toegevoegd poeder 25 gebeuren, maar kan eveneens in de vorm van in de contactlaag opgenomen vezels plaatsvinden.Such a filler can for instance be added to the plastic or the thermoplastic polymer in the contact layer. This can for instance take place in the form of a powder added to the layer, but can also take place in the form of fibers included in the contact layer.
In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat de vulstof een materiaal dat de capacitieve eigenschappen van de contactlaag vergroot, zodanig dat in gebruik, na versmelten van de contactlagen, de capaciteit 30 van de koppeling bij een spanningsfrequentie van meer dan 1 MHz voldoende groot is voor het tegengaan van corona.In a preferred embodiment, the filler comprises a material that increases the capacitive properties of the contact layer, such that in use, after fusing the contact layers, the capacity of the coupling at a voltage frequency of more than 1 MHz is sufficiently large to prevent corona .
k ( 7k (7
Aangezien de spanningspieken die de doorslag veroorzaken hoger frequenties omvatten (veelal groter dan 1 MHz), heeft het voordelen de contactlaag zodanig in te richten dat deze is gericht op het tegengaan van de schadelijke effecten in het genoemde frequentiebereik. De 5 diëlektrische eigenschappen van materialen vertonen in meer of mindere mate een frequentieafhankelijkheid. Van deze frequentieafhankelijkheid van de diëlektrische eigenschappen wordt in deze uitvoeringsvorm van de uitvinding gebruik gemaakt door een materiaal aan de contactlaag toe te voegen met hoge diëlektrische waarden boven de 1 MHz, het 10 frequentiegebied waarin spanningspieken zich veelal zullen manifesteren (de vakman zal begrijpen dat dit in sterke mate afhankelijk is van de toepassing, en dat het eventueel ook voordelen kan hebben om binnen de beschermingsomvang van de uitvinding reeds in het frequentiegebied beneden de 1 MHz goede capacitieve eigenschappen aan de contactlaag te 15 verschaffen).Since the voltage peaks causing the breakdown comprise higher frequencies (often greater than 1 MHz), it is advantageous to arrange the contact layer so that it is aimed at counteracting the harmful effects in the said frequency range. The dielectric properties of materials exhibit a frequency dependence to a greater or lesser extent. This frequency dependence of the dielectric properties is used in this embodiment of the invention by adding a material to the contact layer with high dielectric values above 1 MHz, the frequency range in which voltage spikes will often manifest (the person skilled in the art will understand that this is highly dependent on the application, and that it may also be advantageous to provide good capacitive properties to the contact layer within the protection range of the invention already in the frequency range below 1 MHz.
De vulstof kan een grote verscheidenheid aan materialen omvatten zoals (eventueel poedervormige) metalen (zoals zilver, koper, goud, aluminium, beryllium, zink, nikkel, ijzer, chroom, kobalt, molybdeen, tin of andere metalen met goede elektrisch geleidende 20 eigenschappen), oxiden (zoals koperoxiden, aluminiumoxiden, siliciumoxiden, zinkoxiden, bariumoxiden, tantaaloxiden of titaanoxiden), nitri den (zoals Si3N4), koolstof (zoals carbon black, koolstofvezel s of nanotubes), ceramische materialen, zouten, een verder kunststof, of combinaties van de hier genoemde materialen.The filler can comprise a wide variety of materials such as (optionally powdered) metals (such as silver, copper, gold, aluminum, beryllium, zinc, nickel, iron, chromium, cobalt, molybdenum, tin or other metals with good electrically conductive properties) , oxides (such as copper oxides, aluminum oxides, silicon oxides, zinc oxides, barium oxides, tantalum oxides or titanium oxides), nitrides (such as Si3N4), carbon (such as carbon black, carbon fibers or nanotubes), ceramic materials, salts, a further plastic, or combinations of the materials listed here.
25 De isolatielaag van de draden kan een thermohardend polymeer omvatten, zoals polyurethaan, polyester, polyesterimide, polyamide-imide, polyimide, epoxy of combinaties daarvan.The insulating layer of the wires may comprise a thermosetting polymer, such as polyurethane, polyester, polyester imide, polyamide imide, polyimide, epoxy or combinations thereof.
In een andere uitvoeringsvorm echter omvat de isolatielaag een thermoplastisch materiaal, waarvan de begintemperatuur waarbij het 30 smeltproces aanvangt groter is dan de smelttemperatuur van de contactlaag.In another embodiment, however, the insulating layer comprises a thermoplastic material whose initial temperature at which the melting process begins is greater than the melting temperature of the contact layer.
I Hierdoor wordt bereikt dat bij het versmelten van de I contactlagen de isolatielaag intact blijft. In praktijk zal het voordelen I hebben de begintemperatuur van het smeltproces zodanig te kiezen dat deze I voldoende is verwijderd van de smelttemperatuur van de contactlagen, I 5 aangezien men zich dan bij het versmelten van de contactlagen niet druk I hoeft te maken over de isolatielaag. Het dient echter te worden begrepen I dat de vakman wellicht een voorkeur heeft voor bepaalde materialen op basis van andere materiaaleigenschappen dan de smelttemperatuur (zoals I bijvoorbeeld elasticiteit of sterkte), en dat begintemperatuur van het I 10 smeltproces in de buurt van de smelttemperatuur van de contactlaag ligt.This ensures that the insulation layer remains intact when the contact layers are fused. In practice, it will be advantageous to select the initial temperature of the melting process such that it is sufficiently removed from the melting temperature of the contact layers, since then, when the contact layers are melted, pressure does not have to be applied to the insulating layer. It is to be understood, however, that the person skilled in the art may prefer certain materials based on material properties other than the melting temperature (such as, for example, elasticity or strength), and that starting temperature of the melting process near the melting temperature of the contact layer.
I In die gevallen zal de vakman binnen de beschermingsomvang van deze uitvoeringsvorm van de uitvinding het materiaal vrij kunnen kiezen, mits I voldaan is aan de bovenstaande verhouding tussen de begintemperatuur van I het smeltproces van de isolatielaag en de smelttemperatuur van de 15 contactlaag.In those cases the skilled person will be able to choose the material freely within the scope of this embodiment of the invention, provided that the above ratio between the initial temperature of the melting process of the insulating layer and the melting temperature of the contact layer is satisfied.
I Volgens een tweede aspect van de uitvinding verschaft deze een draad voor gebruik in een elektrisch samenstel volgens één van de I voorgaande conclusies, omvattende een geleidende kern met ten minste één I daaromheen gelegen isolatielaag, verder omvattende een om de ten minste I 20 ene isolatielaag gelegen contactlaag, waarbij de contactlaag wordt I gevormd door een materiaal met diëlektrische eigenschappen, waarbij de I contactlaag is ingericht voor het in gebruik tezamen met contactlagen van I aangrenzende draden vormen van een capacitieve koppeling, met het I kenmerk, dat de contactlaag smeltbaar is voor het in versmolten toestand 25 vergroten van de capaciteit van de capacitieve koppeling.According to a second aspect of the invention, it provides a wire for use in an electrical assembly according to any one of the preceding claims, comprising a conductive core with at least one insulating layer surrounding it, further comprising a insulating layer around the at least one insulating layer contact layer, wherein the contact layer is formed by a material with dielectric properties, the contact layer being adapted to form a capacitive coupling together with contact layers of adjacent wires, characterized in that the contact layer is meltable for increasing the capacity of the capacitive coupling in the molten state.
I Volgens een derde aspect van de uitvinding verschaft deze I een kabel omvattende een veelheid aangrenzende draden, waarbij elk van de I veelheid draden een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen I isolatielaag en een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag 30 omvat, waarbij de contactlaag wordt gevormd door een materiaal met I diëlektrische eigenschappen, waarbij de contactlaag is ingericht voor hetAccording to a third aspect of the invention, it provides a cable comprising a plurality of adjacent wires, each of the plurality of wires comprising a conductive core with at least one insulating layer surrounding it and a contact layer 30 surrounding the at least one insulating layer, wherein the contact layer is formed by a material with dielectric properties, wherein the contact layer is adapted to the
I II I
9 in gebruik tezamen met contact!agen van aangrenzende draden vormen van een capacitieve koppeling, met het kenmerk, dat de contactlaag smeltbaar is voor het in versmolten toestand vergroten van de capaciteit van de capacitieve koppeling.9, in use together with contact layers of adjacent wires, form a capacitive coupling, characterized in that the contact layer is meltable for increasing the capacitance of the capacitive coupling in the fused state.
5 Het heeft voordelen een draad, overeenkomstig het tweede aspect van de uitvinding, of een kabel bestaande uit een veelheid al dan niet om elkaar gedraaide draden, volgens een derde aspect van de uitvinding, te verschaffen voor het vervaardigen van elektrische samenstellen. Zo zal de vakman in staat zijn bijvoorbeeld iedere gewenste 10 spoel, met gewenst aantal windingen en gewenste dimensies, met een dergelijke draad of kabel te wikkelen.It is advantageous to provide a wire, according to the second aspect of the invention, or a cable consisting of a plurality of wires twisted or not twisted, according to a third aspect of the invention, for the manufacture of electrical assemblies. The person skilled in the art will thus be able, for example, to wind any desired coil, with desired number of turns and desired dimensions, with such a wire or cable.
Volgens een vierde aspect van de uitvinding verschaft deze een elektrische inrichting, in het bijzonder een inrichting behorende tot een groep omvattende motoren, generatoren, transformatoren en 15 voorschakelinrichtingen, waarin een veelheid aangrenzend aan elkaar gelegen draaddelen van ten minste êên rondom één of meer spoel kernen gewikkelde draad één of meer spoelen vormen, welke draad een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen isolatielaag en een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag omvat, waarbij de contactlaag 20 wordt gevormd door een materiaal met diëlektrische eigenschappen, waarbij de contactlaag is ingericht voor het in gebruik tezamen met contactlagen van aangrenzende draden vormen van een capacitieve koppeling, met het kenmerk, dat de contactlaag smeltbaar is voor het in versmolten toestand vergroten van de capaciteit van de capacitieve koppeling.According to a fourth aspect of the invention, it provides an electrical device, in particular a device belonging to a group comprising motors, generators, transformers and ballasts, in which a plurality of adjacent wire parts of at least one around one or more coil cores wound wire form one or more coils, which wire comprises a conductive core with at least one insulating layer surrounding it and a contact layer disposed around the at least one insulating layer, the contact layer 20 being formed by a material with dielectric properties, the contact layer being arranged for forming a capacitive coupling in use together with contact layers of adjacent wires, characterized in that the contact layer is meltable for increasing the capacitance of the capacitive coupling in a fused state.
25 Volgens een vijfde aspect van de uitvinding verschaft deze een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch samenstel omvattende de stappen van het aangrenzend aan elkaar plaatsen van een het samenstel vormende veelheid draden, waarbij de draden worden gevormd door een geleidende kern met ten minste één daaromheen gelegen isolatielaag en 30 een om de ten minste ene isolatielaag gelegen contactlaag, waarbij de contactlaag wordt gevormd door een materiaal met diëlektrische I eigenschappen, waarbij de contactlagen van aangrenzende lagen capacitieve I koppelingen vormen, gekenmerkt door een stap van het versmelten van de I contactlagen van ten minste twee aangrenzende draden van de veelheid I draden, voor het vergroten van de capaciteit van de capacitieve I 5 koppelingen in het samenstel.According to a fifth aspect of the invention, it provides a method for manufacturing an electrical assembly comprising the steps of placing a plurality of wires forming the assembly adjacent one another, the wires being formed by a conductive core with at least one around it insulating layer and a contact layer located around the at least one insulating layer, the contact layer being formed by a material with dielectric properties, the contact layers of adjacent layers forming capacitive couplings, characterized by a step of fusing the I contact layers of at least two adjacent wires of the plurality of wires for increasing the capacitance of the capacitive connectors in the assembly.
Een elektrisch samenstel zal op deze wijze eenvoudig kunnen worden vervaardigd.An electrical assembly can easily be manufactured in this way.
I Aangezien het bij bijvoorbeeld het vervaardigen van motoren I soms voordelen heeft om één of meer spoelen in de motor geheel of I 10 gedeeltelijk in elkaar te winden rondom één of meer spoel kernen, verschaft een uitvoeringsvorm van de uitvinding volgens dit vijfde aspect I een werkwijze waarbij het aangrenzend aan elkaar plaatsen van de veelheid I draden het rondom ten minste één spoel kern wikkelen van één of meer draden is, voor het vormen van één of meer geheel of gedeeltelijk in I 15 elkaar gewikkelde spoel, waarbij de veelheid draden wordt gevormd door I verschillende aangrenzend aan elkaar op de één of meer spoelen gelegen draaddelen van de één of meer draden.Since, for example, in the manufacture of motors I sometimes have one or more coils in the motor wholly or partly winding together around one or more coil cores, an embodiment of the invention according to this fifth aspect I provides a method wherein placing the plurality of wires adjacent to each other is wrapping one or more wires around at least one coil core, to form one or more coil wholly or partially wound together, the plurality of wires being formed by I wire parts of the one or more wires adjacent to each other on the one or more coils.
I Voorts wordt in een uitvoeringsvorm van dit vijfde aspect van de uitvinding het versmelten van de contactlagen bereikt door middel 20 van een stap behorende tot een groep omvattende verwarming door I dissipatie van aan de spoel aangeboden elektrische energie, verwarming in I een oven en solvent bonding.Furthermore, in an embodiment of this fifth aspect of the invention, the fusion of the contact layers is achieved by means of a step belonging to a group comprising heating by dissipation of electrical energy applied to the coil, heating in an oven and solvent bonding. .
Dergelijke wijzen van het versmeitèn van de contactlagen I blijken goede resultaten op te leveren in combinatie met de werkwijze 25 overeenkomstig dit vijfde aspect van de uitvinding.Such methods of fusing the contact layers I have been found to produce good results in combination with the method according to this fifth aspect of the invention.
I Volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt I het versmelten van de contactlagen bereikt door middel van verwarming door dissipatie van aan de spoel aangeboden elektrische energie gedurende I het gebruik van het elektrische samenstel.According to another embodiment of the invention, the fusion of the contact layers is achieved by heating through dissipation of electrical energy applied to the coil during use of the electrical assembly.
I 30 Hierdoor zullen de capacitieve eigenschappen van de I contactlaag in de loop van het gebruik groter worden, totdat een optimum 11 bereikt wordt waarop de eigenschappen zullen stabiliseren.As a result, the capacitive properties of the contact layer will increase in the course of use, until an optimum 11 is reached at which the properties will stabilize.
De uitvinding zal hieronder verder worden verduidelijkt aan de hand van een niet beperkend voorbeeld, onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen waarin: 5 figuur 1 een tweetal aangrenzende op een spoel gelegen draden of draaddelen toont volgens de stand van de techniek; figuur 2 een elektrisch vervangingsschema toont van de capacitieve koppeling tussen de contact- en isolatielagen van het tweetal draden volgens de stand van de techniek, zoals getoond in figuur 1; 10 figuur 3 een tweetal aangrenzende draden toont in een elektrisch samenstel volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 4 een elektrisch vervangingsschema toont van de capacitieve koppeling tussen de contact- en isolatielagen het tweetal versmolten aangrenzende draden van figuur 3.The invention will be further elucidated hereinbelow on the basis of a non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which: figure 1 shows two adjacent wires or wire parts according to the state of the art; Figure 2 shows an electrical replacement diagram of the capacitive coupling between the contact and insulation layers of the two prior art wires as shown in Figure 1; Figure 3 shows two adjacent wires in an electrical assembly according to an embodiment of the invention; Figure 4 shows an electrical replacement diagram of the capacitive coupling between the contact and insulation layers and the two fused adjacent wires of Figure 3.
1515
Figuur 1 toont een doorsnede van een tweetal aangrenzende draden of draaddelen (1,5) volgens de stand van de techniek. Beide draden omvatten een elektrisch geleidende kern (2,6), een daaromheen gelegen isolatielaag (3,7) en een om de isolatielaag gelegen contactlaag (4,8) 20 met capacitieve eigenschappen voor het over het oppervlak van de draad verdelen van geaccumuleerde lading. Zowel de isolatielagen 3 en 7 alsmede de contactlagen 4 en 8 kunnen bijvoorbeeld zijn vervaardigd uit een polymeer met geschikte eigenschappen. De draden 1 en 5 liggen tegen elkaar aan, zodanig dat de contactvlakken 4 en 8 elkaar raken. De 25 stippellijn 10 geeft een combinatie van twee punten op beide contactlagen 4 en 8 aan (aangeduid door de twee uiteinden van de stippellijn) waarvoor de afstand tussen de punten gelijk is aan de afstand waarvoor, overeenkomstig de Pashing-curve, de doorslagspanning een minimum waarde heeft. De kans op het optreden van corona tussen deze twee punten is 30 derhalve het grootst. De vakman zal begrijpen dat elke combinatie van punten op de beide contactlagen 4 en 8 kan worden gekozen waarvoor de . « B « A 4Figure 1 shows a cross-section of two adjacent wires or wire parts (1.5) according to the prior art. Both wires comprise an electrically conductive core (2,6), an insulating layer (3,7) around it and a contact layer (4,8) around the insulating layer with capacitive properties for distributing accumulated charge over the surface of the wire . Both the insulation layers 3 and 7 as well as the contact layers 4 and 8 can for instance be manufactured from a polymer with suitable properties. The wires 1 and 5 lie against each other, such that the contact surfaces 4 and 8 touch each other. The dotted line 10 indicates a combination of two points on both contact layers 4 and 8 (indicated by the two ends of the dotted line) for which the distance between the points is equal to the distance for which, according to the Pashing curve, the breakdown voltage is a minimum has value. The chance of corona occurring between these two points is therefore the greatest. Those skilled in the art will understand that any combination of points on the two contact layers 4 and 8 can be selected for which the. «B« A 4
• I• I
12 afstand gelijk is aan dmin; voor al deze combinaties van punten heeft de doorslagspanning een minimum waarde en zal de kans op het optreden van corona tussen de twee punten van de combinatie groot zijn.12 distance is equal to dmin; for all these combinations of points the breakdown voltage has a minimum value and the chance of corona occurring between the two points of the combination will be high.
Het optreden van corona zal in grote mate bepaald worden 5 door het spanningsverschil tussen de twee punten aangeduid door de stippellijn 10. Dit spanningsverschil is afhankelijk van de capaciteit van de koppeling tussen de twee contactlagen 4 en 8, welke koppeling gevormd wordt door de twee tegen elkaar aanliggende contactlagen 4 en 8 van de draden 1 en 5.The occurrence of corona will to a large extent be determined by the voltage difference between the two points indicated by the dotted line 10. This voltage difference depends on the capacity of the coupling between the two contact layers 4 and 8, which coupling is formed by the two opposing abutting contact layers 4 and 8 of the wires 1 and 5.
10 Zoals bekend kan men de capaciteit C van een condensator gevormd door twee op afstand d geplaatste condensatorplaten met oppervlak A en een daartussen gelegen dïelektricum met dielektrische constante e=e0er (eveneens van dikte d) berekenen volgens de onderstaande vergelijking: c-e0sr—. (1) 15As is known, the capacitance C of a capacitor formed by two capacitor plates with surface A placed at a distance d and an intermediate dielectric having dielectric constant e = eer (also of thickness d) can be calculated according to the following equation: c-e0sr -. (1) 15
De grootte van de capaciteit is dus evenredig met de diëlektrische eigenschappen en omgekeerd evenredig met de dikte d. Zo zal daarom de capaciteit van een condensator gevormd door condensatorplaten met een daartussen gelegen luchtlaag worden bepaald door de diëlektrische 20 eigenschappen van de luchtlaag (er«l) en de afstand tussen de condensatorplaten. Aangezien de diëlektrische constante van lucht klein is zal de capaciteit van een dergelijke condensator eveneens relatief beperkt zijn.The magnitude of the capacitance is thus proportional to the dielectric properties and inversely proportional to the thickness d. Therefore, the capacity of a capacitor formed by capacitor plates with an air layer between them will be determined by the dielectric properties of the air layer (er «1) and the distance between the capacitor plates. Since the dielectric constant of air is small, the capacity of such a capacitor will also be relatively limited.
In figuur 2 is een elektrisch vervangingsschema getoond van 25 de capacitieve koppeling tussen de twee draden 1 en 5 uit figuur 1. De isolatielaag 3 van draad 1 wordt schematisch voorgesteld door condensator 12 met capaciteit C12 en de contactlaag 4 wordt schematisch voorgesteld door een condensator 13 met capaciteit C13. Op gelijke wijze wordt de isolatielaag 7 van draad 5 schematisch voorgesteld door een condensator « · 13 16 met capaciteit C16 en is de contactlaag 8 voor te stellen als een condensator 15 met capaciteit C15. Voorts kan ook de ruimte tussen de contactlagen 4 en 8 schematisch worden voorgesteld door een condensator 14 met capaciteit C14. Tezamen vormen de condensatoren in het 5 vervangingsschema van de capacitieve koppeling een systeem van vijf in serie geschakelde condensatoren, respectievelijk Cl2 (12), C13 (12), C14 (12), C15 (12), Cu (12). In deze reeks in serie geschakelde condensatoren is condensator 14 met capaciteit C14 het kleinst en voor te stellen als een condensator bestaande uit twee condensatorplaten (de contactlagen 4 10 en 8) met lucht daartussen.Figure 2 shows an electrical replacement diagram of the capacitive coupling between the two wires 1 and 5 of figure 1. The insulation layer 3 of wire 1 is schematically represented by capacitor 12 with capacitance C12 and the contact layer 4 is schematically represented by a capacitor 13 with capacity C13. Similarly, the insulation layer 7 of wire 5 is schematically represented by a capacitor C16 and the contact layer 8 can be represented as a capacitor 15 with capacitor C15. Furthermore, the space between the contact layers 4 and 8 can also be represented schematically by a capacitor 14 with capacitance C14. Together, the capacitors in the capacitive coupling replacement scheme form a system of five series-connected capacitors, respectively Cl2 (12), C13 (12), C14 (12), C15 (12), Cu (12). In this series of capacitors connected in series, capacitor 14 with capacitance C14 is smallest and can be represented as a capacitor consisting of two capacitor plates (the contact layers 4, 10 and 8) with air between them.
Zoals bekend is de impedantie van een condensator evenredig met 1/C. Toepassing van de wet van Ohm op een reeks in serie geschakelde condensatoren zoals getond in figuur 2, leert derhalve dat over de kleinste capaciteit het grootste spanningsverschil staat. Derhalve is het 15 spanningsverschil over condensator 14 in figuur 2 het grootst, aangezien capaciteit C14 veel kleiner is dan de capaciteiten Cu, C13, C1$ en C16 van de contactlagen 4 en 8 en isolatielagen 3 en 7 van draden 1 en 5 (condensatoren 12, 13, 15 en 16).As is known, the impedance of a capacitor is proportional to 1 / C. Application of Ohm's law to a series of capacitors connected in series as shown in Figure 2, therefore, teaches that the smallest capacitance is the largest voltage difference. Therefore, the voltage difference across capacitor 14 in Figure 2 is greatest, since capacitance C14 is much smaller than capacitances Cu, C13, C1 $ and C16 of the contact layers 4 and 8 and insulating layers 3 and 7 of wires 1 and 5 (capacitors 12). , 13, 15 and 16).
Aangezien verder de doorslagspanning in lucht veel kleiner 20 is dan in bijvoorbeeld een polymeer zal doorslag hoogstwaarschijnlijk als eerste optreden ergens in luchtruimte tussen de contactlagen 4 en 8, en niet door het polymeer in de isolatielagen 3 en 7 of de contactlagen 4 en 8. In combinatie met het grote aanwezige spanningsverschil over de (relatief kleine) capaciteit van condensator 14 wordt deze kans alleen 25 maar groter. Zoals reeds opgemerkt bij figuur 1 zal de spanning doorslaan daar waar de door de luchtruimte af te leggen afstand ongeveer gelijk is aan d,„1n, de afstand waarvoor de doorslagspanning volgens de Pashing-curve het laagst is.Furthermore, since the breakdown voltage in air is much smaller than in, for example, a polymer, breakdown will most likely occur first in air space between the contact layers 4 and 8, and not through the polymer in the insulation layers 3 and 7 or the contact layers 4 and 8. In In combination with the large voltage difference present over the (relatively small) capacitance of capacitor 14, this chance only increases. As already noted with regard to Figure 1, the voltage will break down where the distance to be covered by the air space is approximately equal to d, 1n, the distance for which the breakdown voltage according to the Pashing curve is the lowest.
Figuur 3 toont een tweetal draden (1,5) volgens de 30 uitvinding, waarbij voor het gemak van de lezer de verwijzingscijfers welke soortgelijke onderdelen aanduiden dezelfde nummers hebben gekregen Η als in figuren 1 en 2. Hierbij wordt opgemerkt dat figuren 3 en 4 uitvoeringsvormen van de uitvinding tonen, in tegenstelling tot figuren 1 en 2 waarin een voorbeeld uit de stand van de techniek werd getoond.Figure 3 shows two wires (1.5) according to the invention, wherein for the reader's convenience the reference numerals which indicate similar parts have been given the same numbers as in figures 1 and 2. It is noted here that figures 3 and 4 are embodiments of the invention, in contrast to Figures 1 and 2, in which an example from the prior art was shown.
I Oe draden 1 en 5 omvatten wederom elk een geleidende kern I 5 (2,6), een daaromheen gelegen isolatielaag (3,7) en een om de I isolatielaag gelegen contactlaag (4,8) met diëlektrische eigenschappen.The wires 1 and 5 again each comprise a conductive core (2,6), an insulating layer (3,7) around it and a contact layer (4,8) with dielectric properties around the insulating layer.
De contactlaag kan bijvoorbeeld worden gevormd door een thermoplastisch I polymeer met de gewenste diëlektrische eigenschappen. Ook kan de I contactlaag bestaan uit bijvoorbeeld een basismateriaal met de gewenste I 10 smelteigenschappen, waaraan een vulstof met gewenste diëlektrisch I eigenschappen is toegevoegd. Zo kan bijvoorbeeld een thermoplastisch I polymeer als basismateriaal dienen, waaraan vulstoffen zoals (eventueel I poedervormige) metalen (zoals zilver, koper, goud, aluminium, beryllium, I zink, nikkel, ijzer, chroom, kobalt, molybdeen, tin of andere metalen met I 15 goede elektrisch geleidende eigenschappen), oxiden (zoals koperoxide, aluminiumoxide, siliciumoxide, zinkoxide, bariumoxide, titaanoxide of I tantaaloxide), nitri den (zoals Si3N4), koolstof (zoals carbon black, I kool stofvezels of nanotubes), ceramische materialen, zouten, een verder I kunststof, of combinaties van de hier genoemde materialen. In de juiste I 20 verhoudingen zal de vakman iedere gewenste combinatie van I smelteigenschappen en diëlektrische eigenschappen kunnen verkrijgen.The contact layer can be formed, for example, by a thermoplastic polymer with the desired dielectric properties. The contact layer may also consist of, for example, a base material with the desired melting properties, to which a filler with desired dielectric properties has been added. For example, a thermoplastic polymer can serve as a base material to which fillers such as (optionally powdered) metals (such as silver, copper, gold, aluminum, beryllium, zinc, nickel, iron, chromium, cobalt, molybdenum, tin or other metals with Good electrically conductive properties), oxides (such as copper oxide, aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide, barium oxide, titanium oxide or tantalum oxide), nitrides (such as Si3N4), carbon (such as carbon black, carbon fibers or nanotubes), ceramic materials, salts, a further plastic, or combinations of the materials mentioned here. In the correct proportions, the skilled person will be able to obtain any desired combination of melting properties and dielectric properties.
Wederom wordt door de aangrenzende contactlagen (4,8) van de twee draden (1,5) een capacitieve koppeling gevormd. De contactlagen I zijn echter smeltbaar, zodat zij zoals getoond na het voldoende verwannen I 25 ervan een las 15 zullen vormen waarin de contactlagen 4 en 8 van de I draden 1 en 5 versmolten zijn. Voor het verkrijgen van een dergelijke las 15 is het van belang dat bij het verwarmen van het elektrische samenstel (zoals een spoel) de gesmolten contactlaag voldoende kan vloeien. De las I kan op verscheidene wijzen tot stand gebracht worden. Het versmelten kan I 30 derhalve plaatsvinden door bijvoorbeeld verwarming door dissipatie van I elektrische energie doordat door de draden een stroom wordt gestuurd, 15 verwarming in een oven en/of solvent bonding. In het alternatieve geval kan bijvoorbeeld bij het wikkelen van draden voor het vervaardigen van één of meer spoelen van een motor, generator, transformator, dynamo of andere inrichting omvattende één of meer spoelen, het versmelten pas na 5 het vervaardigingsproces plaatsvinden als gevolg van warmte welke in de I inrichting ontstaat door het gebruik van de inrichting.Again a capacitive coupling is formed by the adjacent contact layers (4,8) of the two wires (1,5). However, the contact layers I are meltable, so that, as shown, after they have been sufficiently heated, they will form a weld 15 in which the contact layers 4 and 8 of the I wires 1 and 5 are fused. To obtain such a weld, it is important that when the electric assembly (such as a coil) is heated, the molten contact layer can flow sufficiently. The weld I can be produced in various ways. The fusion can therefore take place by, for example, heating by dissipation of electrical energy, because a current is sent through the wires, heating in an oven and / or solvent bonding. In the alternative case, for example, when winding wires for manufacturing one or more coils of a motor, generator, transformer, dynamo or other device comprising one or more coils, the fusing can only take place after the manufacturing process as a result of heat which in the device arises from the use of the device.
I De las 15 getoond in figuur 3 vormt een condensator 18 (zie I figuur 4) in de capacitieve koppeling tussen de twee draden. Deze I capaciteit is afhankelijk van de dimensies van de las. Een dunne las zal I 10 een relatief kleine capaciteit opleveren. De condensator 18 zal parallel I staan aan de condensator 14 van de nog steeds gedeeltelijk aanwezige I luchtruimte (het is hier de verhouding lucht:las welke de significantie I van de aanwezige lucht mede bepaalt). De capaciteit van de gehele I capacitieve koppeling zal in belangrijke mate worden bepaald door de I 15 capaciteit van condensator 18 van de las 15. Een goede brede las, zoals I las 15 getoond in figuur 3 zal een veel grotere capaciteit opleveren.The weld 15 shown in Figure 3 forms a capacitor 18 (see Figure 4) in the capacitive coupling between the two wires. This I capacity depends on the dimensions of the weld. A thin weld will yield a relatively small capacity. The capacitor 18 will be parallel I to the capacitor 14 of the air space that is still partially present (it is here the air: weld ratio which partly determines the significance I of the air present). The capacity of the entire I capacitive coupling will to a large extent be determined by the I capacity of capacitor 18 of the weld 15. A good wide weld, such as I weld 15 shown in Figure 3, will yield a much larger capacity.
I Een vervangingsschema van de capacitieve koppeling getoond I in figuur 3 is getoond in figuur 4. De isolatielagen 3 en 7 zijn wederom I vervangen door de condensatoren 12 en 16 met capaciteiten Cl2 en CK en I 20 contact lagen 4 en 8 zijn wederom vervangen door condensatoren 13 en 15 I met capaciteiten Cü en Ci5. De capaciteit van de las 15 en de nog steeds I gedeeltelijk aanwezige luchtruimte lucht worden weergegeven door I respectievelijk condensatoren 18 en 14 met capaciteiten Cw en C14. De I gezamenlijke capaciteit van condensatoren 18 en 14 is gelijk aan de som I 25 van beide capaciteiten, en aangezien de capaciteit Cie van de las 15 veel I groter is dan de capaciteit C14, zal de gezamenlijke capaciteit relatief I groot zijn en vergelijkbaar met capaciteiten C13 en C15 van condensatoren I 13 en 15, indien de las 15 voldoende breed is. Derhalve zal een veel betere verdeling van het spanningsverschil ontstaan over het gehele in 30 figuur 4 getoonde systeem van condensatoren; de spanning zal zich meer I over de isolatielagen 3 en 7 verdelen, waar de doorslagspanning veel Η groter is dan in lucht. Corona zal derhalve in de regel niet optreden.A replacement diagram of the capacitive coupling shown in Figure 3 is shown in Figure 4. The insulating layers 3 and 7 are again replaced by the capacitors 12 and 16 with capacitances C12 and CK and contact layers 4 and 8 are again replaced by capacitors 13 and 15 I with capacities Cü and Ci5. The capacitance of the weld 15 and the airspace air still partially present are represented by capacitors 18 and 14 with capacities Cw and C14, respectively. The I joint capacitance of capacitors 18 and 14 is equal to the sum I of both capacitances, and since the capacitance C1 of the weld 15 is much I greater than the capacitance C14, the joint capacitance will be relatively large and comparable to capacitances C13 and C15 of capacitors I13 and 15, if the weld 15 is sufficiently wide. Therefore, a much better distribution of the voltage difference will occur over the entire system of capacitors shown in Figure 4; the voltage will distribute more I over the insulation layers 3 and 7, where the breakdown voltage is much Η greater than in air. Corona will therefore generally not occur.
Een verder voordeel wordt verkregen indien de contactlaag tevens een hechtlaag is. Zodoende kan reeds vöör het verwannen van de contactlaag voor het versmelten daarvan, een capacitieve koppeling met 5 een grotere capaciteit worden verkregen dan zonder de hechtlaag. Met name heeft dit voordelen bij het vervaardigen van een elektrisch samenstel, voor het verkleinen van de hoeveelheid lucht tussen de draden of draaddelen.A further advantage is obtained if the contact layer is also an adhesive layer. Thus, before heating the contact layer before fusing it, a capacitive coupling with a greater capacity can be obtained than without the adhesive layer. This has particular advantages in the manufacture of an electrical assembly for reducing the amount of air between the wires or wire parts.
I Voorts zal het meestal gewenst zijn het materiaal waaruit · I 10 de isolatielaag is vervaardigd zodanig te kiezen dat deze bij het versmelten van de contactlaag niet wordt aangetast. Zodoende kan de I isolatielaag vervaardigd worden uit een thermohardend kunststof, zoals polyurethaan, polyester, polyesterimide, polyamide-imide, polyimide, I epoxy of combinaties daarvan. Ook is het mogelijk een thermoplastisch 15 kunststof te kiezen dat bij de smelttemperatuur van de contactlaag niet I wordt aangetast. Het materiaal dient dan zo gekozen te worden dat de I begintemperatuur van het smeltproces groter is dan de smelttemperatuur I van de contactlaag.Furthermore, it will usually be desirable to select the material from which the insulating layer is made such that it is not affected when the contact layer is fused. Thus, the insulating layer can be made from a thermosetting plastic, such as polyurethane, polyester, polyester imide, polyamide imide, polyimide, epoxy or combinations thereof. It is also possible to select a thermoplastic plastic that is not attacked at the melting temperature of the contact layer. The material should then be selected such that the initial temperature of the melting process is greater than the melting temperature of the contact layer.
Voorts kan bij het kiezen van een geschikt materiaal voor 20 het vervaardigen van de contactlaag worden gelet op de frequentieafhankelijkheid van de diëlektrische eigenschappen van het materiaal. Zo kan het voordelen hebben een materiaal te kiezen met een voldoende hoge diëlektrische constante bij signaal frequent!es boven de 1 MHz, aangezien voornamelijk de effecten bij hogere frequenties dienen 25 te worden tegengegaan.Furthermore, when choosing a suitable material for manufacturing the contact layer, consideration can be given to the frequency dependence of the dielectric properties of the material. For example, it may be advantageous to select a material with a sufficiently high dielectric constant at signal frequencies above 1 MHz, since the effects at higher frequencies in particular must be counteracted.
De vakman zal begrijpen dat het voordelen heeft een veelheid draden volgens het tweede aspect van de uitvinding samen te nemen en eventueel te drillen (in elkaar draaien), vlechten of parallel aan elkaar te leggen, zodat een litze of kabel wordt gevormd. Eventueel 30 kan een dergelijke litze zijn voorzien van een verdere isolatielaag om het samenstel van draden, om de kabel te beschermen tegen invloeden van 17 buitenaf.Those skilled in the art will appreciate that it is advantageous to assemble a plurality of wires according to the second aspect of the invention and optionally to drill (twist them into each other), braid them or lay them parallel to each other, so that a litze or cable is formed. Such a litze can optionally be provided with a further insulating layer around the assembly of wires, in order to protect the cable against external influences.
Het vervaardigen van een dergelijk elektrisch samenstel of litze kan gebeuren door het vervaardigen van het samenstel zelf, en het vervolgens versmelten van de contactlagen middels het verwarmen van het 5 samenstel. Dit verwarmen kan eventueel plaatsvinden in het gebruik van het samenstel, bijvoorbeeld door thermische dissipatie van elektrische energie in de contactlaag.The manufacture of such an electrical assembly or litze can be done by manufacturing the assembly itself, and subsequently fusing the contact layers by heating the assembly. This heating can optionally take place in the use of the assembly, for example by thermal dissipation of electrical energy in the contact layer.
Het dient te worden begrepen dat de hierin geopenbaarde en beschreven uitvoeringsvormen slecht voorbeelden zijn van de uitvinding, 10 welke de beschermingsomvang van de uitvinding, zoals deze gevormd wordt door de bijgevoegde conclusies, niet zullen beperken.It is to be understood that the embodiments disclosed and described herein are merely examples of the invention, which will not limit the scope of the invention as it is formed by the appended claims.
Claims (25)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023569A NL1023569C2 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. |
| PCT/EP2004/005741 WO2004107371A1 (en) | 2003-05-30 | 2004-05-27 | Electrical assembly, electrical device, cable and wire and method for producing an electrical assembly |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1023569 | 2003-05-30 | ||
| NL1023569A NL1023569C2 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1023569C2 true NL1023569C2 (en) | 2004-12-01 |
Family
ID=33487995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1023569A NL1023569C2 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1023569C2 (en) |
| WO (1) | WO2004107371A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172710A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Hitachi Ltd | Manufacture of air-core single-layer coil |
| GB2099226A (en) * | 1981-05-13 | 1982-12-01 | Analog Devices Inc | Ribbon wound transformer and method of making same |
| JP2000011769A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Hitachi Cable Ltd | Flat cable |
| US20020067232A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-06 | Hisato Oshima | Inductor and manufacturing method therefor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0325219U (en) * | 1989-03-01 | 1991-03-15 | ||
| DE3910591A1 (en) * | 1989-04-01 | 1990-10-04 | Asea Brown Boveri | Winding for an inductive electrical apparatus |
| NL1010664C2 (en) * | 1998-11-27 | 2000-05-30 | Belden Wire & Cable Bv | Electric conductor. |
-
2003
- 2003-05-30 NL NL1023569A patent/NL1023569C2/en not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-05-27 WO PCT/EP2004/005741 patent/WO2004107371A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172710A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-23 | Hitachi Ltd | Manufacture of air-core single-layer coil |
| GB2099226A (en) * | 1981-05-13 | 1982-12-01 | Analog Devices Inc | Ribbon wound transformer and method of making same |
| JP2000011769A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-14 | Hitachi Cable Ltd | Flat cable |
| US20020067232A1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-06-06 | Hisato Oshima | Inductor and manufacturing method therefor |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| DATABASE WPI Section Ch Week 200014, Derwent World Patents Index; Class A85, AN 2000-152292, XP002266933 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 013 (E - 153) 19 January 1983 (1983-01-19) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004107371A1 (en) | 2004-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8675336B2 (en) | Multiple concentric wound film capacitors | |
| Brown | Linking corrosion and catastrophic failure in low-power metallized polypropylene capacitors | |
| CN106463244B (en) | It include the electrical inductor assembly at least one induction coil of metal inductance device shell thermal coupling | |
| EP2013887A2 (en) | Wound capacitor having a thermal disconnect at a hot spot | |
| EP0272131B1 (en) | HV cables | |
| EP0336771B1 (en) | Integrated capacitor and inductors/transformers utilising insulated amorphous metal ribbon | |
| KR20180123633A (en) | High power capacitor | |
| EP0931436A1 (en) | A power distribution system | |
| NL1023569C2 (en) | Electric assembly, electrical device, cable and wire for preventing breakdown, as well as a method for manufacturing them. | |
| EP3796344B1 (en) | Winding configuration as part of an integrated structure for a medium frequency transformer | |
| EP1193828B1 (en) | Power system having stator coils for grading voltage between inner vent tubes and coil strands and associated methods | |
| US20070084043A1 (en) | Conductive Adhesive Attachment of Capacitor Terminals | |
| US6493206B1 (en) | Electrical capacitor with improved heat transfer characteristics | |
| KR20060037366A (en) | Inductive component with a cooling device and use of said component | |
| JP2005537636A (en) | Inductive element and use of the element | |
| US6594137B2 (en) | Capacitor element for a power capacitor, a method for manufacturing the same and a power capacitor comprising such capacitor element | |
| EP0771135B1 (en) | Inductive Litz wire winding used in an induction cooking apparatus | |
| US11380480B2 (en) | Strip induction coil for wireless charging of a vehicle battery | |
| JP7448746B2 (en) | Medium frequency transformer with parallel windings | |
| JP2005341706A (en) | Rotating electric machine | |
| JPH10312930A (en) | Metallized film capacitor | |
| WO2022085729A1 (en) | Metalized film and film capacitor | |
| Franco | Polypropylene capacitors for snubber applications | |
| WO2021085339A1 (en) | Noise prevention resistor and manufacturing method thereof | |
| JPH0745466A (en) | Metallized film capacitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20071201 |