SK11772001A3 - Izolačný pás na ovíjanie elektrického vodiča - Google Patents

Description

Izolačný pás na ovíjanie elektrického vodiča

Oblasť techniky

Vynález sa týka izolačného pásu na ovíjanie elektrického vodiča, pozostávajúceho z nosného telesa tvoreného tkaninou s osnovou z prvej priadze vedenou v smere ovíjania a s útkom z v porovnaní s prvou priadzou jemnejšej druhej priadze, pričom na tkanine je nanesený dielektrický vysokohodnotný materiál. Taký izolačný pás sa na izolovanie vinutí elektrického stroja ovíja okolo elektrického vodiča, následne sa vo vákuu pod tlakom napúšťa impregnačnou živicou a potom sa pri zvýšenej teplote vytvrdzuje.

Doterajší stav techniky

Izolačný pás uvedeného druhu je známy napríklad z dokumentov DE 38 24 254 A a EP 0 194 974 B. Tento izolačný pás obsahuje mechanicky pevné nosné teleso tvorené tkaninou zo skleneného hodvábu s plošnou hmotnosťou typicky v rozsahu 20 až 40 g/cm². Na tejto tkanine je nanesená vrstva dielektrický vysokohodnotného materiálu, napríklad jemná sľudová drvina alebo sľudový papier, s plošnou hmotnosťou, ktorá je niekoľkonásobkom plošnej hmotnosti tkaniny. Hmotnostný podiel dielektrický vysokohodnotného materiálu určuje akosť, predovšetkým odolnosť proti elektrickému prerazeniu izolácie vyrobeného z takého izolačného pásu.

Na izolačné pásy sa dáva prednosť tkaninám zo skleneného hodvábu s plošnou hmotnosťou približne 23 g/cm² až 33 g/cm². Ľahšia tkanina je zložená z osnovy a útku z priadze s hmotnosťou vlákna približne 5,5 tex (hmotnosť v g na 1 000 m dĺžky vlákna), zatiaľ čo ťažšia tkanina je zložená z osnovy a útku z hrubšej priadze s hmotnosťou vlákna približne 11 tex.

Pevnosť proti natrhnutiu hrany ľahšej tkaniny v smere vlákien osnovy je približne 70 N/cm, u ťažšej tkaniny potom približne 130 N/cm Vlákna osnovy sa pri výrobe izolácie ukladajú v smere ovíjania. Pretože ťažšia tkanina má vyššiu pevnosť proti natrhnutiu hrany v smere ovíjania než ľahšia tkanina, môže sa izolačný pás obsahujúci ťažšiu tkaninu ovíjať vyššou rýchlosťou, bez toho, aby sa tento izolačný pás natrhol. Samozrejme, odolnosť izolačného pásu proti elektrickému prerazeniu je potom v dôsledku vyššieho podielu tkaniny v izolačnom páse nižšia, než odolnosť proti elektrickému prerazeniu rovnako hrubej izolácie z izolačného pásu obsahujúceho ľahšiu tkaninu.

Úlohou vynálezu je teda vyrobiť izolačný pás uvedeného druhu, ktorý bude mať nižší podiel tkaniny a bude sa napriek tomu vyznačovať vysokou pevnosťou proti natrhnutiu.

Podstata vynálezu

Uvedenú úlohu rieši a nedostatky známych izolačných pásov tohto druhu do značnej miery odstraňuje izolačný pás na ovíjanie elektrického vodiča, pozostávajúci z nosného telesa tvoreného tkaninou s osnovou z prvej priadze vedenou v smere ovíjania a s útkom z v porovnaní s prvou priadzou jemnejšej druhej priadze, pričom na tkanine je nanesený dielektrický vysokohodnotný materiál, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že tkanina je uskutočnená s hrubými okami a osnova má takú hustotu vlákien, že plošná hmotnosť tkaniny zodpovedá plošnej hmotnosti tkaniny s jemnými okami obsahujúcej osnovu a útok z jemnejšej druhej priadze.

Izolačný pás, u ktorého prvá priadza a druhá priadza sú vyrobené zo zhodného materiálu, sa výhodne vyznačuje tým, že hmotnosť vlákna prvej priadze je k hmotnosti vlákna druhej priadze v pomere v podstate 2 ku 1.

Izolačný pás, u ktorého prvá priadza a druhá priadza sú vyrobené zo sklenených vlákien, sa potom výhodne vyznačuje tým, že pri plošnej hmotnosti tkaniny medzi 20 a 28 g/cm² je hustota vlákien osnovy 10 až 20 na centimeter

Konečne, izolačný pás má výhodne pevnosť proti natrhnutiu hrany v rozsahu 12 až 18 N.

Izolačný pás podľa vynálezu je zásluhou nižšieho podielu tkaniny mimoriadne vhodný na výrobu elektricky vysokohodnotných izolácii, ktoré sa až doposiaľ vyrábali z izolačného pásu z ľahšej sklenenej tkaniny z jemnejšej priadze Pretože v izolačnom páse podľa vynálezu má pomerne hrubá priadza, ktorá je použitá v osnove tkaniny, len menšiu hustotu vlákien, môže byť hmotnostný podiel tkaniny v tomto izolačnom páse udržaný na prakticky rovnakej hodnote, ako u uvedeného izolačného pásu s ľahšou sklenenou tkaninou. Okrem toho, tiež hrúbka hrubšej priadze, ktorá je použitá v osnove, neovplyvňuje dielektrické vlastnosti izolačného pásu podľa vynálezu, poprípade izolácie z nej vyrobenej, pretože na jednej strane zdvojnásobenie hmotnosti vlákna spôsobí zväčšenie priemeru vlákna len na 1,4-násobok a na druhej strane silnejšie vlákna sa zásluhou svojej nižšej hustoty pri ovíjaní sploštia.

Izolačný pás. podľa vynálezu sa okrem toho vyznačuje predovšetkým tým, že môže byť pri ovíjaní namáhaný rovnako, ako izolačný pás, ktorý ako nosné teleso pre dielektrický vysokohodnotný materiál obsahuje ťažšiu tkaninu s tesnejšie uloženými osnovnými vláknami z hrubšej priadze. Tento technický účinok je nesporne prekvapujúci, pretože pre ovíjanie podstatná vlastnosť, to jest pevnosť v ťahu ovíjaného pásu, nie je u izolačného pásu podľa vynálezu kvôli nižšiemu počtu osnovných vlákien vyššia, než u izolačného pásu s rovnako ťažkou tkaninou a s vyšším počtom osnovných vlákien z jemnejšej priadze Zistilo sa však, že na ovíjanie elektrického vodiča, ktorý má všeobecne obdĺžnikový alebo štvorcový prierez, nie je podstatná len pevnosť v ťahu izolačného pásu samotná, ale že podstatná je predovšetkým pevnosť proti natrhnutiu hrany izolačného pásu. Vlákna osnovy sa totiž netrhajú pri ovíjaní spoločne, ale vlákno po vlákne, počínajúc od hrany izolačného pásu priloženej k elektrickému vodiču. Pre pevnosť proti natrhnutiu hrany izolačného pásu je teda mimoriadne významná pevnosť jednotlivých vlákien. Pri použití nižšieho počtu, avšak relatívne hrubších a proti pretrhnutiu odolnejších vlákien osnovy sa teda získa konštrukcia tkaniny, ktorá spĺňa požiadavky na ľahkú tkaninu s vysokou pevnosťou proti natrhnutiu hrany.

Izolačný pás podľa vynálezu sa okrem toho vyznačuje pomerne hrubými okami tkaniny a zásluhou toho aj pomerne vysokou pórovitosťou. Táto vysoká pórovitosť uľahčuje a urýchľuje napúšťanie ovinutého izolačného pásu impregnačnou živicou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Podstata vynálezu je ďalej objasnená na príklade jeho uskutočnenia

Na ovíjanie elektrického vodiča s pravouhlým profilom boli vyrobené tri izolačné pásy. Každý z týchto izolačných pásov obsahuje ako nosné teleso rozlične štruktúrovanú tkaninu zo skleneného hodvábu a s tkaninou zlepený sľudový papier s plošnou hmotnosťou 180 g/m². Tieto tri izolačné pásy, každý so šírkou približne 25 mm, boli v smere osnovy, to jest v smere ovíjania, vystrihnuté z približne 1 m širokého izolačného pásu. Potom bola u týchto troch izolačných pásov zisťovaná pevnosť v ťahu, pevnosť hrán proti natrhnutiu, to jest pevnosť proti natrhnutiu šikmo k hrane vodiča vedeného a na túto hranu priliehajúceho izolačného pásu, a pórovitosť metódou Gurley Hill Tieto hodnoty sú podstatné ako na ovíjanie elektrického vodiča, tak aj na nasýtenie ovinutého vodiča impregnačnou živicou. Štruktúry tkaniny zo skleneného hodvábu pre uvedené tri izolačné pásy a uvedené vlastnosti uvedených troch izolačných pásov sú zhrnuté v nasledujúcej tabuľke^-

izolačný pás	1 (stav techniky)	2 (stav techniky)	3 (vynález)
plošná hmotnosť g/cm2	23	33	24
hmotnosť vlákna	5,5	1 1	1 1
osnovy tex
hmotnosť vlákna	5,5	5,5	5,5
ú t ku tex

hustota vlákien	27	24	16
osnovy na cm
hustota vlákien útku na cm	15	1 1	10
pevnosť v ťahu v smere osnovy N/cm	80	140	104
pevnosť proti natrhnutiu hrany N	8	16	8
pórovitosť, strana skla s/100 ml	100	180	100

Z vyššie uvedenej tabuľky je zrejmé, že na rozdiel od stavu techniky, reprezentovaného izolačnými pásmi j. a 2, je osnova u izolačného pásu 3. tvorená hrubým vláknom a má menšiu hustotu vlákien. Docieli sa tak tkanina s veľkými okami a plošnou hmotnosťou, ktorá zodpovedá plošnej hmotnosti tkaniny izolačného pásu 1 s jemnejšími okami z osnovy a útku z vlákien z jemnejšej priadze. V porovnaní k tejto tkanine však má tkanina izolačného pásu 3 dvojnásobnú pevnosť proti natrhnutiu hrany. Porovnateľne vysokú pevnosť proti natrhnutiu hrany má síce tiež tkanina izolačného pásu 2, avšak táto je podstatne ťažšia, takže z nej zhotovená izolácia má podstatne nižšiu dielektrickú pevnosť než analogicky zhotovená izolácia z izolačného pásu 3.

Aby sa pri vysokej pevnosti proti natrhnutiu hrany dosiahla nie príliš vysoká plošná hmotnosť a nie príliš vysoká hustota tkaniny, odporúča sa použiť priadzu s hmotnosťou vlákien v pomere približne 2 ku 1 Pri plošnej hmotnosti tkaniny medzi 20 až 28 g/cm² by hustota vlákien osnovy mala byť 10 až 20 vlákien na cm. Izolačný pás 3 potom má pevnosť proti natrhnutiu hrany v rozsahu medzi 12 a 18 N.

Priemyselná využiteľnosť

-i

Ako je zrejmé z vyššie uvedenej tabuľky, má izolačný pás 3 podľa vynálezu skoro dvojnásobnú pórovitosť v porovnaní s izolačným pásom 2 podľa stavu techniky, ktorý je svojou plošnou hmotnosťou porovnateľný s izolačným pásom 3.. Zásluhou toho je možné izolačný pás 3 pri výrobe izolovaného vodiča po ovinutí vodiča veľmi rýchle impregnovať impregnačnou živicou, takže je možné tiež podstatne skrátiť dobu výroby.

Izolačný pás podľa vynálezu má okrem toho nižší podiel tkaniny a zásluhou toho dobré dielektrické vlastnosti pri súčasnej vysokej pevnosti proti natrhnutiu hrany. Elektrické vodiče môžu teda byť pri použití izolačného pásu podľa vynálezu ovíjané vysokou rýchlosťou.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1 Izolačný pás na ovíjanie elektrického vodiča pozostávajúci z nosného telesa tvoreného tkaninou s osnovou z prvej priadze vedenou v smere ovíjania a s útkom z v porovnaní s prvou priadzou jemnejšej druhej priadze, pričom na tkanine je nanesený dielektrický vysokohodnotný materiál, vyznačujúci sa tým, že tkanina je vyhotovená s hrubými okami a osnova má takú hustotu vlákien, že plošná hmotnosť tkaniny zodpovedá plošnej hmotnosti tkaniny s jemnými okami obsahujúcej osnovu a útok z jemnejšej druhej priadze.
2. 2. Izolačný pás podľa nároku I, u ktorého prvá priadza a druhá priadza sú vyrobené zo zhodného materiálu, vyznačujúci sa tým, že hmotnosť vlákna prvej priadze je k hmotnosti vlákna druhej priadze v pomere v podstate 2 ku 1.
3. 3. Izolačný pás podľa nároku 2, u ktorého prvá priadza a druhá priadza sú vyrobené zo sklenených vlákien, vyznačujúci sa tým, že pri plošnej hmotnosti tkaniny medzi 20 a 28 g/cm² je hustota vlákien osnovy 10 až 20 na centimeter
4. 4. Izolačný pás podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že má pevnosť proti natrhnutiu hrany v rozsahu 12 až 18 N.