NO128958B

NO128958B -

Info

Publication number: NO128958B
Application number: NO00599/69A
Authority: NO
Inventors: M Thominet
Original assignee: Scient Ind L Ile De France Soc
Priority date: 1968-02-16
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1974-02-04
Also published as: LU58009A1; NL6902401A; IL31594A; YU33793B; NL138921B; ES363662A1; DE1906551B2; DK125020B; JPS4934669B1; CH490328A; IE32961L; IL31594A0; SE367184B; IE32961B1; BE728221A; CS155198B2; BG15205A3; FI50789C; DE1906551A1; BR6906462D0

Description

Isolerte ledere resp. isolerte lederknipper, særlig til viklinger for elektriske maskiner. Insulated conductors or insulated conductor bundles, especially for windings for electrical machines.

Ved isolasjonshylser av sjellakk- og In the case of insulating sleeves made of sealing varnish and

asfaltmikafolium blir de spenninger som opptrer ved varmepåkjenninger som følge av de forskjellige lineære varmeutvidel-seskoeffisienter for mikanitt og kobber (mikanitt 6—7 x 10-° i isolasjonens leng-deretning, kobber 17 x 10-<fi>) utlignet ved plastisk deformasjon av bindemidlene. Ved begge materialer er den lave form-fasthet i varme og vandringen av glim-merflakene uheldig. Asphaltmicafolium, the stresses that occur due to heat stresses as a result of the different linear thermal expansion coefficients for micanite and copper (micanite 6-7 x 10-° in the longitudinal direction of the insulation, copper 17 x 10-<fi>) are balanced by plastic deformation of the binders. With both materials, the low dimensional stability in heat and the migration of the mica flakes are unfortunate.

Ved hylser av mikafolie av herdet kunstharpiks og store glimmerflak fore-ligger ikke slike ulemper i varm tilstand. På den annen side er det allerede herdede bindemiddel i dette tilfelle ikke lenger plastisk deformerbart som ved de oven-nevnte materialer. For å kunne oppta de spenninger som opptrer på grunn av den større utvidelse av kobberet, anvender man mellomskikt av høyelastisk harpiks, eventuelt under anvendelse av glass-silkevev til distansering. Uheldig i denne forbindelse er at disse mellomskikt har forholdsvis høye dielektriske tap, og at materialene for det meste er vanskelige å forarbeide. Dessuten krever disse bløte harpikser for det meste en ganske annen herdningsteknikk enn den der behøves for den i mikafolier anvendte harpiks. With sleeves made of mica foil made of hardened synthetic resin and large mica flakes, there are no such disadvantages when hot. On the other hand, the already hardened binder in this case is no longer plastically deformable as with the above-mentioned materials. In order to absorb the stresses that occur due to the greater expansion of the copper, an intermediate layer of highly elastic resin is used, possibly using glass-silk fabric for spacing. Unfortunate in this connection is that these intermediate layers have relatively high dielectric losses, and that the materials are mostly difficult to process. Moreover, these soft resins mostly require a quite different curing technique than that required for the resin used in mica foils.

Som bekjent er glimmerblader ytterst lett spaltbare. Ved uttagningen av de herdede med kunstharpiksmikafolie isolerte spoler fra pressformene resp. herdnings-apparaturen blir der i tilfeller hvor der ikke arbeides med noe ekstra dekklag av As you know, mica leaves are extremely easy to split. When removing the hardened with synthetic resin mica foil insulated coils from the press molds or the curing equipment remains there in cases where no additional cover layer is being worked on

papir eller press-span etc. praktisk talt paper or press-span etc. practically

alltid— selv om der benyttes upåklagelig atskillende midler — iakttatt en spaltning av glimmeret i de øverste lag. Herved får always—even if impeccably separating means are used—observed a splitting of the mica in the uppermost layers. Hereby get

man dårligere tg ft-verdier. I tilfeller hvor der anvendes dekklag av papir, press-span eller lignende materialer, iakttar man i de one worse tg ft values. In cases where cover layers of paper, pressed chipboard or similar materials are used, they are observed

fleste tilfeller en mer eller mindre sterk most cases a more or less strong

blæredannelse allerede efter kort lagring. Disse fenomener kan forklares ved at blistering already after short storage. These phenomena can be explained by

materialene i dekklagene tøyer seg ved opp-tagelse av fuktighet. Da denne tøyning i lengderetningen motvirkes av det under-liggende glimmer, opptrer der spenninger som er istand til likeledes å spalte glimmeret i de øverste lag. Dessuten er det uheldig å ha ytterligere, mer eller mindre tykke organiske skikt utenpå det glim-faste glimmer i isolasjonshylsen, da disse skikt med tiden blir ødelagt av glimutladninger. the materials in the cover layers stretch when absorbing moisture. As this stretching in the longitudinal direction is counteracted by the underlying mica, tensions occur which are capable of splitting the mica in the upper layers as well. Moreover, it is unfortunate to have additional, more or less thick organic layers on top of the mica-resistant mica in the insulation sleeve, as these layers are destroyed over time by mica discharges.

I nyere tid har man forsøkt istedenfor mikafolie med store flak å benytte et glimmerpapir fremstilt av finskjellet glimmer - masse som isolasjon for elektriske ledere. Ved glimmerpapir skal forstås et glimmer-isolasjonsmateriale som kan fremstilles av en glimmermasse ved metoder fra papir - fabrikasjonen. Under anvendelse av egnede bindemidler og bærematerialer, særlig natron-cellulose-papir eller glass-silke, kan der herav likeledes fremstilles stryk - bare folier. Ved de herav oppbyggede hylser behøves ikke elastiske harpikser som mellomskikt, da glimmerpapirfolie-massen ved valg av egnede bindeharpikser er istand til å oppta de i varme opptredende mekaniske spenninger elastisk. Blæredannelse og atskillelse som følge av glim-merspaltning kan heller ikke opptre, da de av glimmerpapir-foliemassen fremstilte isolasjoner er meget homogene. Uheldig er imidlertid at det ikke alltid lar seg unngå at der ved kantene fremkommer anrikninger på harpiks, som fører til spen-ningsriss, som efter kortere eller lengre tid, fremfor alt ved skiftende temperatur-påkjenninger ved høyere spenninger, fører til gjennomslag. Dessuten er slike hylser relativt - sprøe og kan skades ved slag-ener bøyningspåkjenning f. eks. under transport, noe som likeledes kan føre til gjennomslag i tidens løp. Ved opptredende glimutladninger blir som bekjent de organiske bindemidler med tiden ødelagt. Mens der ved glimmerflak-mikafolie i slike tilfeller alltid blir tilbake glimmerflak med tilstrekkelig lange krypveier og tilstrekkelig høy elektrisk fasthet, danner der seg ved glimmerpapirmaterialet et løst materiale som praktisk talt består av løse skjell, og som ikke lenger har høye elektriske og mekaniske fasthetsverdier. Mens driftssikkerheten i disse tilfeller fremdeles er sikret ved glimmerflak-matefialet, opptrer der overslag ved glimmerpapirmaterialet. In recent times, instead of mica foil with large flakes, attempts have been made to use a mica paper made from finely flaked mica - pulp as insulation for electrical conductors. Mica paper is understood to mean a mica insulation material that can be produced from a mica mass using methods from paper manufacturing. By using suitable binders and carrier materials, especially baking soda-cellulose paper or glass-silk, ironing can also be produced from this - just foils. In the case of the sleeves built from this, elastic resins are not needed as an intermediate layer, as the mica paper foil mass is capable of elastically absorbing the mechanical stresses occurring in heat when suitable binding resins are selected. Blistering and separation as a result of mica splitting cannot occur either, as the insulation produced from the mica paper-foil mass is very homogeneous. It is unfortunate, however, that it is not always possible to avoid that at the edges, enrichments of resin appear, which lead to stress cracks, which after a shorter or longer time, above all in the case of changing temperature stresses at higher stresses, lead to penetration. Moreover, such sleeves are relatively brittle and can be damaged by impact or bending stress, e.g. during transport, which can also lead to impact over time. In the event of flash discharges, as is well known, the organic binders are destroyed over time. While with mica flake mica foil in such cases mica flakes with sufficiently long creep paths and sufficiently high electrical strength always remain, with the mica paper material a loose material is formed which practically consists of loose shells, and which no longer has high electrical and mechanical strength values. While operational safety in these cases is still ensured by the mica flake material, overshoot occurs with the mica paper material.

Med den foreliggende oppfinnelse av-hjelpes de mangler som har vært iakttatt ved de hittil anvendte isolasjonshylser. With the present invention, the deficiencies that have been observed with the insulating sleeves used up to now are remedied.

Oppfinnelsen går ut på en isolert leder resp. et isolert lederknippe, særlig for viklinger til elektriske maskiner, og er karakterisert ved at den resp. de isolerte lédere foruten et isolasjonsskikt oppbygget' av ét glimmerpapir under anvendelse av finskjellet glimmer også har minst ett isolasjonsskikt som er fremstilt under anvendelse av store glimmerflak eller lignende bladformet glimmer. The invention concerns an insulated conductor or an insulated bundle of conductors, especially for windings for electrical machines, and is characterized by the fact that the resp. the insulated conductors, in addition to an insulating layer made up of a mica paper using fine-scale mica, also have at least one insulating layer produced using large mica flakes or similar leaf-shaped mica.

Hensiktsmessig blir glimmerpapir-isolasjonen anordnet innenfor et isolasjonsskikt av store glimmerflak, og glimmerpapir-isolasjonsskiktet påføres da ved hjelp av et egnet bindemiddel fortrinsvis på epoxydharpiks-basis, direkte på lederen. Alt efter de krav isolasjonen skal opp-fylle, kan glimmerpapiret og/eller glimmer-f lakene være - anordnet på et bærelegeme resp. være forbundet, særlig sam-irienklebet, med dette. Appropriately, the mica paper insulation is arranged within an insulation layer of large mica flakes, and the mica paper insulation layer is then applied by means of a suitable binder, preferably on an epoxy resin basis, directly to the conductor. Depending on the requirements the insulation must meet, the mica paper and/or mica sheets can be - arranged on a support body or be connected, especially samirienklebet, with this.

<:> En isolasjon i henhold til oppfinnelsen for høyspenningsisolasjon for viklinger biir f.' eks. fremstilt som' følger: <:> An insulation according to the invention for high voltage insulation for windings biir f.' e.g. produced as follows:

Spoléne, som er holdt sammen under anvendelse av kunstharpiks-glassilke-hårdvev som vindings- og lagisolasjon, på- føres en egnet kunstharpiks som er fri for oppløsningsmiddel, og blir derpå gjort faste ved herdning av harpiksen under varme og trykk. For å fylle ut eventuelle ennu forhåndenværende små feilsteder på overflaten og oppnå en upåklagelig sam-menklebning med isolasjonen som skal legges på, blir der påført en likeledes herd-bar kunstharpiks som er fast i kulde og myk i varme. Derpå blir kunstharpiks-glimmerpapir-foliet lagt på, eventuelt under anvendelse av et ekstra stykke bære-papir som man på forhånd har glattet med hånden. Til å oppta de opptredende mekaniske spenninger er det nok med et glimmerpapirskikt med en tykkelse av 0,5—0,7 mm. I tilslutning hertil blir et kunstharpiks-mikafolie, oppbygget under anvendelse av store flak, pålagt som ho-vedisolasjon ved strykning. Som dekklag anvendes et kortere stykke kunstharpiks-glimmerpapirfolie for å unngå den spaltning av flakene som alltid iakttas i de øverste glimmerlag av glimmerflak-isolasjoner efter bakningsprosesser. Man opp-når med dekkskiktet av kunstharpiks-glimmerpapir-folie en elektrisk og meka-nisk høyverdig omhylling. De harpikser som anvendes for å gjøre stavene faste og .som bindemiddel ved mikafoliene, må være nøyaktig avpasset efter hverandre. De gunstigste forhold fås ved varmeherd-nende epoxydharpikser. The coils, which are held together using synthetic resin-glass silk-hard fabric as winding and layer insulation, on- a suitable synthetic resin is introduced which is free of solvent, and is then made solid by curing the resin under heat and pressure. In order to fill in any small defects that may still be present on the surface and achieve an impeccable bond with the insulation to be applied, an equally hardenable synthetic resin is applied which is firm in cold and soft in heat. The synthetic resin-mica paper foil is then laid on, possibly using an extra piece of carrier paper that has been smoothed by hand beforehand. A mica paper layer with a thickness of 0.5-0.7 mm is sufficient to absorb the mechanical stresses that occur. In connection with this, a synthetic resin mica foil, built up using large flakes, is applied as the main insulation during ironing. As a cover layer, a shorter piece of synthetic resin mica paper foil is used to avoid the splitting of the flakes which is always observed in the topmost mica layers of mica flake insulations after baking processes. With the cover layer of synthetic resin-mica paper-foil, an electrical and mechanical high-quality enclosure is achieved. The resins used to make the rods firm and as a binding agent for the mica foils must be precisely matched to each other. The most favorable conditions are obtained with heat-setting epoxy resins.

Hensiktsmessig anvender man som bindemiddel for en utvendig glimmerbe-skyttelse en harpiks oppbygget på samme eller lignende måte som tidligere forklart. Det er herved mulig å påføre en f. eks. av asbestvev og med ledende pigmenter innsatt lakk fremstilt utvendig glimbeskyttelse før den definitive bakning av den samlede isolasjon. Ved en bakning i fel-lesskap blir den utvendige glimbeskyttelse absolutt glatt og praktisk talt akkurat like fast som den øvrige isolasjon. Appropriately, a resin built up in the same or a similar way as previously explained is used as a binder for an external mica protection. It is thereby possible to apply an e.g. made of asbestos fabric and with conductive pigments inserted varnish produced external mica protection before the definitive backing of the overall insulation. When backing in a fell-less cabinet, the external glitter protection becomes absolutely smooth and practically just as firm as the other insulation.

De således fremstilte isolasjonshylser er istand til elastisk å oppta de mekaniske spenninger som opptrer på grunn av for-skjellen i lineær varmeutvidelseskoeffi-sient mellom kobber og mikanitt. På grunn av det «elastiske» mellomskikt av glimmerpapir-kunstharpiks-folie fremkommer der ikke noen ekstra forverr else av dedielek-triske tap, da dette materiale i motsetning til høyelastiske harpikser er absolutt høy-verdig i dielektrisk henseende. Da harpik-sene alltid kan avpasses godt efter hverandre, kreves der ikke forskjellige herd-ningsbehandlinger. Der er ikke lenger grunn til å frykte for spaltning av glimmeret i de øverste lag, da det glimmerpa-pirholdige dekkskikt er meget homogent. The insulating sleeves produced in this way are capable of elastically absorbing the mechanical stresses that occur due to the difference in linear thermal expansion coefficient between copper and micanite. Because of the "elastic" intermediate layer of mica paper-artificial resin foil, there is no additional deterioration of dielectric losses, as this material, in contrast to highly elastic resins, is absolutely high-quality in terms of dielectric. As the resins can always be well matched to each other, different curing treatments are not required. There is no longer reason to fear splitting of the mica in the top layers, as the mica paper-containing cover layer is very homogeneous.

Skulle der ved denne isolasjon på grunn av Should there by this isolation due to

uheldige omstendigheter, f. eks. ved skade unfortunate circumstances, e.g. in case of injury

på den utvendige glimbeskyttelse, opptre on the external glare protection, act

sterke glimutladninger, så vil dette på strong glow discharges, then this will on

grunn av tilstedeværelsen av de store due to the presence of the large

glimmerflak, praktisk talt ikke influere på mica flakes, practically do not influence

viklingenes driftssikkerhet. operational reliability of the windings.

En isolasjonsoppbygning for elektriske An insulation structure for electrical

ledere i henhold til oppfinnelsen er vist på conductors according to the invention are shown on

fig. 1. Som utførelseseksempel er vist en fig. 1. One is shown as a design example

spoleisolasjon for en høyspenningsvikling. coil insulation for a high voltage winding.

De enkelte lederelementer 1 er isolert The individual conductor elements 1 are isolated

mot hverandre med impregnert glassfiber-materiale, særlig glassilke 2, og forenet til against each other with impregnated glass fiber material, especially glass silk 2, and united to

et fast lederknippe med epoxydharpiks 5 a fixed conductor bundle with epoxy resin 5

forsynt med fyllmiddel, fortrinsvis kvarts-mel. Som lagisolasjon mellom de to leder-pakker 3 og 4 er der benyttet en glass-hårdvevisolasjon på epoxydharpiks-basis. provided with filler, preferably quartz flour. As layer insulation between the two conductor packages 3 and 4, a glass-hardware insulation on an epoxy resin basis is used.

Lederknippet er omgitt av et isolasjonsskikt 6 hvor der ble benyttet glimmerpapir, The conductor bundle is surrounded by an insulation layer 6 where mica paper was used,

særlig på et bærelegeme av natron-cellulose-papir. Som bindemiddel mellom lederknippet og isolasjonsskiktet 6 av glimmerpapir tjener en fortrinsvis ren epoxydharpiks. in particular on a carrier made of baking soda-cellulose paper. A preferably pure epoxy resin serves as a binder between the conductor bundle and the insulating layer 6 of mica paper.

Over isolasjonsskiktet av glimmerpapir er der påført en isolasjon under anvendelse av store glimmerflak 7, og denne er igjen omhyllet av et dekklag 8 av glimmerpapir. An insulation is applied over the insulating layer of mica paper using large mica flakes 7, and this is again enveloped by a covering layer 8 of mica paper.

Claims

1 p. erIs, oslæerrtle ig letdil ervei, klriensgpe. r isfoolr eretle eklterdisekr-e

machines, characterized in that the resp. the insulated conductors, in addition to an insulating layer built up using fine-scale mica applied to a carrier material, in particular sodium cellulose paper or glass silk, with suitable binders, also have at least one insulating layer consisting of a synthetic resin mica foil built up using large mica flakes or similar leaf-shaped mica .

2. Insulated conductor as stated in claim 1, characterized in that the mica paper insulation is arranged within the insulation layer which comprises large mica flakes.

3. Insulated conductor as stated in claim 1, characterized in that the insulation layer comprising large mica flakes is arranged between two insulation layers of mica paper.

4. Insulated conductor as stated in claim 1, characterized in that the binder for the mica layer materials consists of synthetic resin, particularly on an epoxy resin basis.

5. Insulated conductor according to the preceding claims, with external glimmer protection, characterized in that the external glimmer protection consists of a lacquer with conductive pigments inserted from a resin similar to or structured in a similar way to that for the winding insulation.