WO2006048434A1 - Verfahren zur herstellung einer von einer isolierung freizuhaltenden stelle eines isolierten leiters und trennmittel - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer von einer isolierung freizuhaltenden stelle eines isolierten leiters und trennmittel Download PDF

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WO2006048434A1
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conductor
liquid
mixture
liquid release
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Bogdan Kokotowski
Konrad Unterlugauer
Ulrich DÜLLBERG
Ivanka ATANASOVA-HÖHLEIN
Peter Heinzig
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B19/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing insulators or insulating bodies
    • H01B19/04—Treating the surfaces, e.g. applying coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/40—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes epoxy resins

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an electrical conductor provided with an insulation with at least one location to be kept free of the insulation, wherein the conductor, including the areas to be kept free, is initially provided with a liquid, electrically nonconductive compound, in particular a Epoxy resin, surrounded and the liquid, electrically-non-conductive bonding agent after its solidification forms the insulation. Furthermore, the invention relates to a liquid release agent for a connection means, in particular epoxy resin, used for the electrical insulation of conductors and / or for connecting individual conductors to a conductor for the selective and spatially defined prevention of the bonding effect of the bonding agent on the connector Ladder.
  • epoxy resin in the case of twisted conductors opens up the possibility of forming a sufficient electrical insulating layer between the individual conductors between the individual conductors on the basis of its electrical properties after curing.
  • the use of drill conductors consisting of a plurality of individual conductors for the winding arrangement of an electrical machine is therefore advantageous since the construction of the drill guide substantially reduces the stray field losses during operation of the transformer.
  • DE 34 19 336 A2 discloses a method for
  • the epoxy resins used in this case are usually enriched by additional chemical components or solid fillers in order to increase the bonding and / or insulating properties of the epoxy resin between the individual conductors.
  • DE 102 24 587 A1 describes a potting compound which comprises a base component and at least two additives, with the additives being fused silica as the first additive.
  • a second additive ⁇ the short fiber glass fiber materials and / or mineral fibers or quartz powder used.
  • the epoxy resin cured as an insulator between the individual conductors also prevents the possibility of an electrical contact between the individual conductors for specific position of the winding arrangements or the conductors used, which again only after the curing of the epoxy resin by a complex removal of the cured, insulating bonding agent from the conductor can be produced.
  • the production of a connection contact of the electrical machine with the external electrical supply voltage lines requires complete contacting of all individual conductors with the external supply connection. This is done so far only with a high cost according to the prior art.
  • Another alternative according to the prior art is the burning of the cured epoxy resin coating from the point to be contacted of the conductor of the winding arrangement and the associated spaces between the individual conductors of the point to be contacted of the conductor.
  • the epoxy resin fung resulting toxic gases and vapors toxi ⁇ rule must be collected and then disposed of at great expense.
  • the high temperatures can also adversely affect the electrical and mechanical properties of the individual conductors-and thus of the conductor-due to the high temperatures during burning.
  • Object of the present invention is therefore a quick and easy way of producing a-regulation with an iso ⁇ provided with at least one electrical conductor to be kept free from the insulation, wherein the conductor is initially surrounded by a liquid, electrically non-conductive Ver ⁇ binding agent to provide, which does not have the above ge ⁇ called disadvantages of the prior art.
  • the viscosity would decrease and the croqusmit ⁇ tel melt glue ter each other whereby the Einzellei ⁇ or in a twisted conductor in the spaces between the individual conductors of the conductor to flow, and insulated from each other are.
  • the bonding agent would without the release agent then stick together and harden to a solid form ⁇ structure.
  • the liquid connection means serves to insulate and / or connect individual conductors.
  • Liquid release agent in the sense of the present invention encompasses a large viscosity range from very low viscosities to viscosities which define an almost pasty mass.
  • the location to be kept free of the insulation comprises all points of a conductor on which a connection and / or electrical insulation of the conductor or individual conductors does not occur after the application of the bonding agent is desired, for example, since the vacant places still gebo ⁇ gene or must be mechanically processed.
  • Separating agent diffuses through the uncured Verbin ⁇ tion medium and forms a mixture with altered chemisch ⁇ physical properties in comparison to exclusively non-cured bonding agent.
  • an exclusive coating of the mixture has formed around the conductor after the curing of the bonding agent.
  • the Verbin ⁇ located in the B-stage dung medium can not penetrate into the spaces between the individual conductors and isolate these interconnect and / or against each other in this procedure during the Erisser ⁇ mung process.
  • the liquid release agent prevents by the formation of the mixture a transition of the liquid Ver ⁇ bonding agent as the highly viscous B-state until hardening ⁇ off and thus fix this state of the substance Verbin ⁇ tion medium.
  • the liquid release agent for the purposes of the present invention, preference is given to spraying the liquid release agent on the conductor in the area of the location to be freed from the insulation and / or the location of the conductor to be kept clear of the insulation is immersed in the liquid release agent.
  • the immersion of the corresponding points of the conductor offers in the liquid release agent.
  • spraying or painting on the liquid release agent of the kept free of the Isolie ⁇ tion point is preferable of the conductor.
  • the pressing of the liquid release agent under high pressure between see the single conductor lends itself as a type of application, where ⁇ in this case the liquid release agent is present in the form of a pasty mass and is pressed under high pressure.
  • a further embodiment of the method is that the liquid release agent is dried after application to the not yet cured bonding agent. This process step ensures that the liquid release agent applied to the liquid bonding agent pre-fixes the material state of the resulting mixture. The danger of a demixing of the resulting
  • the liquid release agent contains polyvinyl alcohol.
  • the release agent contains as a basic compound long-chain hydrocarbon mixtures.
  • long-chain hydrocarbon mixtures all oils and oil mixtures used in Transforma ⁇ gate construction, as these loading have been in use for decades in terms of their chemical-physical compatibility in transformer construction and can therefore be safely used in the context of the method according to the invention.
  • water is added to the liquid release agent to influence the viscosity of the liquid release agent.
  • the liquid separating agent contains alcohol components in the form of a primary, secondary or tertiary alcohol or an alcohol mixture.
  • the liquid release agent preferably contains a filler based on a polysaccharide which is present in a particle size of from 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 30 ⁇ m to 90 ⁇ m.
  • Alcohol is added to the release agent as the solvent back, wherein according to the desired properties of the Engelsstoffei ⁇ alcohol content of the mixture ratio Po lyvinylalkohol / water can vary widely.
  • Alcohol in proportions of from 1: 1 to 5: 1 relative to the base compound of polyvinyl alcohol or long-chain hydrocarbon mixtures is preferably added to the polyvinyl alcohol / water mixture or the long-chain hydrocarbon mixture / water mixture.
  • a ratio of the liquid Mi ⁇ research for solid filler from 10 volume% to 70 volume% before.
  • a liquid release agent for a connecting means for electrical insulation of conductors Particularly in the case of drill fillers, the individual conductors are connected to one another by the connecting means and are electrically insulated from one another.
  • the release agent contains the following components: polyvinyl alcohol, water, alcohol and a filler based on a polysaccharide.
  • polyvinyl alcohol based on a polysaccharide.
  • the invention is a Mi ⁇ mixing ratio of the polyvinyl alcohol and of the water of 1: 1 to 1:20 preferably.
  • Alcohol is added in proportions of 1: 1 to 5: 1 relative to the polyvinyl alcohol to the polyvinyl alcohol / water mixture.
  • the filler is present in a preferred grain size of from 1 ⁇ m to 500 ⁇ m, preferably from 30 ⁇ m to 90 ⁇ m.
  • the ratio of the liquid mixture to the solid filler is preferably 10% -70%.
  • the liquid release agent consists of long-chain hydrocarbon mixtures having a boiling point between 8O 0 C and 300 0 C, water, alcohol and a filler based on a polysaccharide.
  • a mixing ratio of Koh ⁇ lenwasserstoffgemisches and water of 1: 1 to 1:20 vorzugt be ⁇ .
  • Alcohol is added in proportions of 1: 1 to 5: 1 relative to the hydrocarbon mixture to the hydrocarbon / water mixture.
  • the filler is in a Favor ⁇ th grain size of l ⁇ m to 500 .mu.m, preferably from 30 microns - 90 microns before.
  • the ratio of the liquid mixture to the solid filler is preferably from 10% by volume to 70% by volume.
  • the release agent consists of polyvinyl alcohol, which is 40% by volume of the primary alcohol is ethanol. To influence the viscous properties of the release agent is added to this water with 50% by volume. To this mixture is added a filler of cellulose, wherein the grain size of the cellulose is 250 ⁇ m and in a volume percentage with respect to the release agent is 50% by volume.
  • a filler of cellulose As the alcohol sämtli ⁇ surface shapes can be used of primary, secondary and tertiary alcohols.
  • all possible forms of cellulose can be used in pure or modified form, which have a corresponding degree of granulation.
  • Advantage of this method is in particular that organic solvents are avoided ⁇ medium for the removal of the epoxy resin.
  • Wei ⁇ terhin is advantageous in the present invention that all substances used in transformer customary and allowed for years or decades, so that any remaining residues of the separation agent or Be ⁇ components of the separation means to no impairment of the functionality, the performance and / or the lifetime of the transformer.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit min¬ destens einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle, wo¬ bei der Leiter einschließlich der freizuhaltenden Stellen an- fangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitenden Verbin¬ dungsmittel, insbesondere ein Epoxydharz, umgeben ist und das flüssige, elektrisch-nichtleitende Verbindungsmittel nach seiner Verfestigung die Isolierung bildet. Der Leiter kann ebenfalls aus mehreren Einzelleistungen bestehenden, insbesondere ein Drillleiter, wobei die Einzelleiter durch das Verbindungsmittel elektrische gegeneinander isoliert und miteinander verbunden, insbesondere verklebt, werden. Durch die Verwendung eines flüssigen Trennmittels auf der Basis eines Polyvinylalkohols oder eines langkettigen Kohlenwasser- stoff gemischs und eines Polysaccharid-Füllstof f es auf von der Isolierung freizuhaltende Stelle des Leiters wird eine Ver¬ bindung Des Verbindungsmittels mit dem Leiter bzw. beim Drilleiter der Einzelleiter durch das noch nicht verfestigte Gemisch lokal verhindert. Nach dem Aushärten des gesamten Verbindungsmittels und damit dem Verfestigen des Verbindungs¬ mittel/Trennungsmittel-Gemisches kann das Verbindungsmit¬ tel/Trennungsmittel-Gemisch auf den so behandelten Stellen des Leiters mechanisch einfach entfernt werden.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer von einer Isolierung freizu¬ haltenden Stelle eines isolierten Leiters und Trennmittel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit min¬ destens einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle, wo¬ bei der Leiter einschließlich der freizuhaltenden Stellen an- fangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitenden Verbin¬ dungsmittel, insbesondere ein Epoxydharz, umgeben ist und das flüssige, elektrisch-nichtleitende Verbindungsmittel nach seiner Verfestigung die Isolierung bildet. Weiterhin be¬ trifft die Erfindung ein flüssiges Trennmittel für ein zur elektrischen Isolierung von Leitern und/oder zum Verbinden von Einzelleitern zu einem Leiter dienendes Verbindungsmit¬ tel, insbesondere Epoxydharz, zur selektiven und räumlich de¬ finierten Verhinderung der Verbindungswirkung des Verbin¬ dungsmittels auf den Leiter.
Bei der Herstellung von elektrischen Maschinen mit Wicklungs¬ anordnungen, insbesondere Transformatoren im Hochspannungsbe¬ reich, müssen bei der Konfiguration und Herstellung der Wick¬ lungsanordnungen die elektrischen und wärmepysikalischen Be- dingungen während des Betriebes der elektrischen Maschinen mit berücksichtigt werden. Aus diesem Grunde bieten sich Gießharztransformatoren aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit des ausgehärteten Gießharzes zur Verwendung in den unter¬ schiedlichen industriellen und klimatischen Bedingungen an. Weiterhin werden zur Herstellung dieser Wicklungsanordnungen sehr häufig so genannte Drillleiter verwendet, die aus mehre¬ ren gestapelten, sich miteinander kreuzenden Einzelleitern bestehen, wobei die Einzelleiter gegeneinander zusätzlich elektrisch isoliert sind. Zur Stabilisierung der Einzelleiter werden diese miteinander verklebt, z.B. mit Epoxydharz, und gewährleisten in Verbindung mit dem stapelweisen, gekreuzten Aufbau der Einzelleiter eine hohe Formstabilität des Leiters. Gleichzeitig eröffnet Epoxydharz bei Drilleitern die Möglich¬ keit, zwischen den Einzelleitern aufgrund seiner elektrischen Eigenschaften nach der Aushärtung eine ausreichende elektri¬ sche Isolierschicht zwischen den Einzelleitern zu bilden. Die Verwendung von aus mehreren Einzelleitern bestehenden Drill- leitern für die Wicklungsanordnung einer elektrischen Ma¬ schine ist daher vorteilhaft, da der Aufbau der Drillleiter die Streufeldverluste während des Betriebs des Transformators wesentlich reduziert.
So beschreibt z. B. die DE 34 19 336 A2 ein Verfahren zur
Herstellung von Drillleitern für elektrische Maschinen, wobei während des Verdrillens der Einzelleiter zu einem einzigen Leiter eine pastöse Masse auf den Leiter aufgebracht wird und diese sich in die Zwischenräume zwischen die Einzelleiter ausbreitet, so dass nach der Trocknung und damit Aushärtung der pastösen Masse eine stabile Verbindung zwischen den Ein¬ zelleitern einerseits existiert und andererseits die Einzel¬ leiter gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die dabei ver¬ wendeten Epoxydharze werden zumeist durch zusätzliche chemi- sehe Komponenten oder feste Füllstoffe angereichert, um somit die Verbindungs- und/oder Isoliereigenschaften des Epoxydhar¬ zes zwischen den Einzelleiter zu erhöhen. Beispielhaft be¬ schreibt die DE 102 24 587 Al eine Vergussmasse, die aus einer Grundkomponente und wenigstens zwei Zusatzstoffen be- steht, wobei es sich bei den Zusatzstoffen um Quarzgutmehl als ersten Zusatzstoff handelt. Als zweiten Zusatzstoff wer¬ den kurzfasrige Glasfasermaterialien und/oder mineralischen Fasern oder Quarzmehl verwendet . Nachteilig bei allen bisherigen Verfahren im Stand der Tech¬ nik ist jedoch, dass nach der Aushärtung des Epoxydharzes - und damit der Formversteifung des Leiters- bestimmte Teile der Wicklungsanordnungen nicht mehr gebogen werden können. Eine nach dem Aushärten des Gießharzes notwendige Formverän¬ derung der Wicklungsanordnung bzw. von bestimmten Stellen des Leiters der Wicklungsanordnung ist gemäß dem Stand der Tech¬ nik nicht mehr möglich. Weiterhin verhindert das zwischen den Einzelleitern ausgehärtete Epoxydharz als Isolator ebenfalls die Möglichkeit eine elektrische Kontaktierung zwischen den Einzelleitern für bestimmte Stelle der Wicklungsanordnungen bzw. der verwendeten Leiter, welche nur nach der Aushärtung des Epoxydharzes wieder durch ein aufwendiges Entfernen des ausgehärteten, isolierenden Verbindungsmittels von dem Leiter hergestellt werden kann. Insbesondere die Herstellung einer Anschlusskontaktierung der elektrischen Maschine mit den äußeren elektrischen Versorgungsspannungsleitungen erfordert eine vollständige Kontaktierung aller Einzelleiter mit dem äußeren Versorgungsanschluss . Dies erfolgt bisher nur mit einem hohen Aufwand entsprechend dem Stand der Technik.
Gemäß dem Stand der Technik werden vor der Aufbringung des Epoxydharzes auf einen Drillleiter im Bereich der Anschluss- kontakte die Einzelleiter entflechtet und diese voneinander separiert. Nach der Aufbringung und der anschließenden Aus¬ härtung des Epoxydharzes auf den Leiter der Wicklungsanord¬ nung werden die Einzelleiter im Bereich der Anschlusskontakte wieder miteinander verdrillt und manuell verflochten. Diese Arbeiten können jedoch nur mit hohem Aufwand von Hand vorge¬ nommen werden und führen zuweilen zu einer nicht immer repro¬ duzierbaren elektrischen Kontaktierung der so hergestellten Leiter. Weiterhin ist es entsprechend dem Stand der Technik bekannt, die ausgehärtete Epoxydharzschicht durch geeignete Lösungs¬ mittel, insbesondere durch organische Kohlenwasserstoffe, von dem Leiter im Bereich der vorzunehmenden Anschlusskontaktie- rungen abzulösen. Nachteilig ist hierbei, dass die hierzu ge¬ eigneten Lösungsmittel zum Teil brennbar und/oder gesund¬ heitsschädlich sind. Darüber hinaus muss für die verwendeten Lösungsmittel gewährleistet sein, dass diese weder kurz- noch langfristig einen chemisch-physikalischen Einfluss auf die Bestandteile des Leiters oder der Wicklungsanordnung haben.
Eine weitere Alternative gemäß dem Stand der Technik ist das Abbrennen der ausgehärteten Epoxydharzbeschichtung von der zu kontaktierenden Stelle des Leiters der Wicklungsanordnung und den zugehörigen Zwischenräumen zwischen den Einzelleitern der zu kontaktierenden Stelle des Leiters. Die durch die Verdamp¬ fung des Epoxydharzes entstehenden giftigen Gase und toxi¬ schen Dämpfe müssen aufgefangen und anschließend mit hohem Kostenaufwand entsorgt werden. Weiterhin kommt es aufgrund der hierzu notwendigen hohen Temperaturen zu einem Abbrennen der Epoxydharzschicht nicht nur im Bereich der gewünschten Anschlusskontaktierungsstelle, sondern auch in den Umgebungs¬ bereichen, die anschließend dann wieder aufwendig per Hand beschichtet und damit nachisoliert werden müssen. Weiterhin können die hohen Temperaturen auch die elektrischen und me¬ chanischen Eigenschaften der Einzelleiter - und damit des Leiters - aufgrund der hohen Temperaturen beim Abbrennen nachteilig beeinflussen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine schnelle und einfache Möglichkeit zur Herstellung eines mit einer Iso¬ lierung versehenen elektrischen Leiters mit mindestens einer von der Isolierung freizuhaltende Stelle, wobei der Leiter anfangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitendem Ver¬ bindungsmittel umgeben ist, bereitzustellen, die die oben ge¬ nannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass nach dem Aufbringung des flüssigen Verbindungsmittels auf den Lei¬ ter ein flüssiges Trennmittel an die freizuhaltenden Stelle des Leiters aufgetragen wird. Das auf dem Leiter schon aufge¬ tragene, nicht ausgehärtete Verbindungsmittel, insbesondere ein Epoxydharz, befindet sich noch in einem nicht ausgehärte¬ ten Zustand - so genannter B-Zustand- und liegt noch in einer hochviskosen Form vor. Mit der Erwärmung des nichtausgehärte- ten Verbindungsmittels ohne die Zugabe des flüssigen Trenn¬ mittels würde die Viskosität abnehmen und das Verbindungsmit¬ tel zerfließen bzw. bei einem Drilleiter in die Zwischenräume der Einzelleiter des Leiters fließen, wodurch die Einzellei¬ ter miteinander verkleben und gegeneinander isoliert sind. Im Laufe des Erwärmungsprozesses würde ohne das Trennmittel dann das Verbindungsmittel verkleben und zu einer festen Form¬ struktur aushärten. Das flüssige Verbindungsmittel dient zum Isolieren und/oder Verbinden von Einzelleitern.
Flüssiges Trennmittel im Sinne der vorliegenden Erfindung um- fasst einen großen Viskositätsbereich von sehr niedrigen Vis¬ kositäten bis hin zu Viskositäten die eine nahezu pastöse Masse definieren.
Die von der Isolierung freizuhaltende Stelle umfasst im Sinne der Erfindung alle Stellen eines Leiters, auf denen eine Ver¬ bindung und/oder elektrische Isolierung des Leiters oder von Einzelleiter nach dem Auftragen des Verbindungsmittels nicht gewünscht ist, z.B. da die freizuhaltenden Stellen noch gebo¬ gen oder mechanisch bearbeitet werden müssen. Nach der Auf¬ bringung des flüssigen Trennmittels auf das Verbindungsmittel im B-Zustand wird der gesamten Leiter anschließend erwärmt und damit das Verbindungsmittel und das aus Verbindungsmit¬ tel und Trennmittel bestehende Gemisch verfestigt. An den von der Isolierung freizuhaltenden Stellen des Leiters, auf denen das flüssige Trennmittel aufgebracht wurde, ist zwischen den einzelnen Leitern keine Verbindungswirkung eingetreten, da das entstandene Gemisch dies verhindert hat. Das flüssige
Trennmittel diffundiert durch das nicht ausgehärtete Verbin¬ dungsmittel und bildet ein Gemisch mit veränderten chemisch¬ physikalischen Eigenschaften im Vergleich zum ausschließli¬ chen nicht ausgehärteten Verbindungsmittel. An einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle auf die das flüssige Trenn¬ mittel aufgetragen wurde, hat sich nach der Aushärtung des Verbindungsmittels eine ausschließliche Ummantelung aus dem Gemisch um den Leiter gebildet. Bei der Anwendung des Verfah¬ rens auf Drillleiter sind die Einzelleiter nach diesem erfin- dungsgemäßen Verfahren nicht miteinander verklebt und/oder gegeneinander isoliert. Das im B-Zustand befindliche Verbin¬ dungsmittel kann bei dieser Vorgehensweise während des Erwär¬ mungsvorganges nicht in die Zwischenräume der Einzelleiter eindringen und diese miteinander verbinden und/oder gegenein- ander isolieren. Das flüssige Trennmittel verhindert durch die Bildung des Gemisches einen Übergang des flüssigen Ver¬ bindungsmittels als dem hochviskosen B-Zustand bis zur Aus¬ härtung und damit Fixierung dieses Stoffzustandes des Verbin¬ dungsmittels .
Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist, dass das flüssige Trennmittel im Bereich der von der Isolierung frei¬ zuhaltenden Stelle auf den Leiter aufgestrichen, aufgesprüht und/oder die von der Isolierung freizuhaltenden Stelle des Leiters in das flüssige Trennmittel getaucht wird. Für gro߬ flächig freizuhaltende Stellen des Leiters bietet sich das Eintauchen der entsprechenden Stellen des Leiters in das flüssige Trennmittel an. Für lokal sehr begrenzte Anwendungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Aufsprühen oder Bestreichen auf das flüssige Trennmittel der von der Isolie¬ rung freizuhaltenden Stelle des Leiters vorzuziehen. Auch das Einpressen des flüssigen Trennmittels unter Hochdruck zwi- sehen die Einzelleiter bietet sich als Auftragungsart an, wo¬ bei das flüssige Trennmittel hierbei in Form einer pastösen Masse vorliegt und unter Hochdruck eingepresst wird.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass das flüssige Trennmittel nach dem Aufbringen auf das noch nicht ausgehärtete Verbindungsmittels angetrocknet wird. Durch diesen Verfahrensschritt ist gewährleistet, dass das auf das flüssige Verbindungsmittel aufgebrachte flüssige Trennmittel den Stoffzustand des so entstandenen Gemisches vorfixiert. Die Gefahr eine Entmischung des so entstandenen
Gemisches ist damit verhindert und bei der anschließenden ei¬ gentlichen Erwärmung und Aushärtung kommt es nicht zu einem Zerfließen von nicht mehr gemischten Verbindungsmittelantei¬ len. Insbesondere bei Drilleitern besteht die Gefahr, dass ohne Vortrocknung des entstandenen Gemisches das Gemisch in die Zwischenräume zwischen den Einzelleitern fließen und diese verkleben könnte.
Bevorzugt enthält das flüssige Trennmittel Polyvinylalkohol. Alternativ enthält das Trennmittel als Basisverbindung lang- kettige Kohlenwasserstoffgemische. Vorteilhafterweise werden als langkettige Kohlenwasserstoffgemische alle im Transforma¬ torbau verwendeten Öle und Ölgemische verwendet, da diese be- reits hinsichtlich ihrer chemisch-physikalischen Verträglich¬ keit im Transformatorbau seit Jahrzehnten im Einsatz sind und daher unbedenklich im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden können. Weiterhin ist zur Beeinflussung des Viskositätsgrades des flüssigen Trennmittels dem flüssigen Trennmittel ebenfalls Wasser zugesetzt. Darüber hinaus enthält das flüssige Trenn¬ mittel Alkoholanteile in Form eines primären, sekundären oder tertiären Alkohols bzw. eines Alkoholgemisches.
Vorzugsweise enthält das flüssige Trennmittel einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides, der in einer Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm bis 90 μm, vorliegt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht innerhalb des flüssigen Trennmittels ein bevorzugtes Mischungsverhältnis von Polyvinylalkohol oder lanbgkettigen Kohlenwasserstoffgemischen und Wasser von 1:5 bis 1:20. Alkohol wird dem Trennmittel als Lösungsmittel hin- zugefügt, wobei entsprechend den gewünschten Lösungsmittelei¬ genschaften der Alkoholanteil an dem Mischungsverhältnis Po- lyvinylalkohol/Wasser stark variieren kann. Bevorzugt wird Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zur Basisverbin¬ dung aus Polyvinylalkohol oder langkettigen Kohlenwasser- stoffgemischen dem Polyvinylalkohol/Wasser-Gemisch bzw. dem langkettigen Kohlenwasserstoffgemisch/Wasser-Gemisch hinzuge¬ fügt. Erfindungsgemäß liegt ein Verhältnis der flüssigen Mi¬ schung zum festen Füllstoff von 10 Volumen% bis 70 Volumen% vor.
Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 12 oder 14. Erfindungsgemäß ist ein flüssiges Trennmittel für ein Verbindungsmittel zur elektrischen Isolierung von Leitern. Insbesondere bei Drill¬ eitern werden die Einzelleiter durch das Verbindungsmittel miteinander verbunden und elektrisch gegeneinander isoliert. Das Trennmittel enthält dabei die folgenden Komponenten: Po- lyvinylalkohol, Wasser, Alkohol und einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides. Erfindungsgemäß ist ein Mi¬ schungsverhältnis des Polyvinylalkohols und des Wasser von 1:1 bis 1:20 bevorzugt. Alkohol wird in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Polyvinylalkohol dem Polyvinylalkohol/Wasser- Gemisch beigegeben. Ebenfalls liegt der Füllstoff in einer bevorzugten Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm - 90 μm, vor. Das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füllstoff beträgt bevorzugt 10% - 70%.
Alternativ besteht das flüssige Trennmittel aus langekettigen Kohlenwasserstoffgemischen mit einem Siedepunkt zwischen 8O0C und 3000C, Wasser, Alkohol und einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides. Bevorzugt werden als langkettige Koh¬ lenwasserstoffgemische alle im Transformatorbau verwendeten Öle und Ölgemische verwendet, da diese unbedenklich als
Grundlage für das erfindungsgemäße Trennmittel genutzt werden können. Erfindungsgemäß ist ein Mischungsverhältnis des Koh¬ lenwasserstoffgemisches und des Wasser von 1:1 bis 1:20 be¬ vorzugt. Alkohol wird in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Kohlenwasserstoffgemisch dem Kohlenwasserstoff/Wasser-Gemisch hinzugefügt. Ebenfalls liegt der Füllstoff in einer bevorzug¬ ten Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm - 90 μm vor. Das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füll¬ stoff beträgt bevorzugt 10 Volumen% bis 70 Volumen%.
Im Folgenden wird ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Zu¬ sammensetzung des Trennmittels beschrieben. Das Trennmittel besteht dabei aus Polyvinylalkohol, das mit 40 Volumen% des primären Alkohols Ethanol versetzt ist. Zur Beeinflussung der viskosen Eigenschaften des Trennmittels wird diesem Wasser mit 50 Volumen% zugesetzt. Diesem Gemisch wird ein Füllstoff aus Zellulose beigefügt, wobei die Körnung der Zellulose 250 μm aufweist und in einem Volumenprozentanteil bezüglich des Trennmittels 50 Volumen% vorliegt. Als Alkohol können sämtli¬ che Formen von primären, sekundären und tertiären Alkoholen verwendet werden. Weiterhin können alle möglichen Formen von Zellulose in reiner oder modifizierter Form verwendet werden, die über einen entsprechenden Körnungsgrad verfügen. Vorteil dieses Verfahrens ist insbesondere, dass organische Lösungs¬ mittel zur Entfernung des Epoxydharzes vermieden werden. Wei¬ terhin ist bei der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, dass alle verwendeten Stoffe im Transformatorbau üblich und seit Jahren bzw. Jahrzehnten zugelassen sind, so dass evtl. verbleibende Rückstände des Trennungsmittels bzw. von Be¬ standteilen des Trennungsmittels zu keiner Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit, des Betriebsverhaltens und/oder der Lebenslaufzeit des Transformators führen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines mit einer Isolierung versehenen elektrischen Leiters mit mindestens einer von der Isolierung freizuhaltenden Stelle, wobei der Leiter einschließlich der freizuhaltenden Stellen an¬ fangs mit einem flüssigen, elektrisch-nichtleitenden Verbindungsmittel umgeben ist und das flüssige, elektrisch-nichtleitende Verbindungsmittel nach seiner Verfestigung die Isolierung bildet, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein flüssiges Trennmittel auf die freizuhaltende Stelle auf das flüssige Verbindungsmittel aufgetragen wird und sich ein Gemisch aus Verbindungsmittel und Trennmittel bildet, anschließend das flüssige Verbindungsmittel mit dem Gemisch einem Verfestigungsprozess unterworfen wird und danach das Gemisch von der freizuhaltenden Stelle des Leiters mechanisch entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Leiter aus mehreren Einzelleitern besteht, wobei die Einzelleiter durch das Verbindungsmittel miteinan¬ der verklebt und gegeneinander elektrisch isoliert wer- den.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel im Bereich der von der Isolie- rung freizuhaltenden Stelle auf das noch nicht ausge¬ härtete Verbindungsmittel aufgestrichen, aufgesprüht, die von der Isolierung freizuhaltende Stelle des Lei¬ ters in das flüssige Trennmittel getaucht und/der das flüssige Trennmittel unter Hochdruck eingepresst wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass nach dem Aufbringen des flüssigen Trennmittels auf das noch nicht ausgehärtete Verbindungsmittel das Gemisch angetrocknet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel Polyvinylalkohol enthält.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel langkettige Kohlenwasserstoff¬ gemische enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel neben Polyvinylalkohol oder langkettige Kohlenwasserstoffgemische ebenfalls Wasser und Alkohol enthält .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel einen Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm bis 90 μm, aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das flüssige Trennmittel ein bevorzugtes Mischungsver¬ hältnis von Polyvinylalkohol oder langkettigen Kohlen- Wasserstoffgemischen und Wasser von 1:5 bis 1:20 auf¬ weist, sowie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 rela¬ tiv zum Polyvinylalkohol oder zum langkettigen Kohlen¬ wasserstoffgemisch beigegeben wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verhältnis der flüssigen Mischung zum festen Füll¬ stoff zwischen 10 Volumen% und 70 Volumen% beträgt.
12. Flüssiges Trennmittel für ein zur elektrischen Isolie¬ rung von Leitern und/oder zum Verbinden von Einzellei¬ tern zu einem Leiter dienendes Verbindungsmittel, die durch das Verbindungsmittel miteinander verbunden und/oder elektrisch gegeneinander isoliert werden mit folgenden Komponenten:
- Polyvinylalkohol
- Wassser
- Alkohol
- Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides.
13. Flüssiges Trennmittel nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Polyvinylalkohol und das Wasser in einem bevorzug¬ ten Mischungsverhältnis von 1:5 bis 1:20 vorliegen, so- wie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum Po¬ lyvinylalkohol hinzugefügt wird, und der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm bis 90 μm, aufweist, wobei das Verhältnis der flüssigen Gesamtmischung zum Füllstoff bevorzugt 10 Vo- lumen% bis 70 Volumen% beträgt.
14. Flüssiges Trennmittel für ein zur elektrischen Isolie- rung von Leitern und/oder zum Verbinden von Einzellei¬ tern zu einem Leiter dienendes Verbindungsmittel, die durch das Verbindungsmittel miteinander verbunden und/oder elektrisch gegeneinander isoliert werden mit folgenden Komponenten: - langekettige Kohlenwasserstoffgemische
- Wassser
- Alkohol
- Füllstoff auf der Basis eines Polysaccharides.
15. Flüssiges Trennmittel nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das langekettige Kohlenwasserstoffgemisch und das Was¬ ser in einem bevorzugten Mischungsverhältnis von 1:5 bis 1:20 vorliegen und der Füllstoff eine bevorzugte Körnung von lμm bis 500μm, bevorzugt von 30μm bis 90 μm, aufweist, sowie Alkohol in Anteilen von 1:1 bis 5:1 relativ zum langekettigen Kohlenwasserstoffgemisch bei¬ gegeben wird, wobei das Verhältnis der flüssigen Gesamtmischung zum Füllstoff bevorzugt 10 Volumen% bis 70 Volumen% be¬ trägt .
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