WO2017134040A1 - Shielding ring for a transformer coil - Google Patents

Shielding ring for a transformer coil Download PDF

Info

Publication number
WO2017134040A1
WO2017134040A1 PCT/EP2017/052007 EP2017052007W WO2017134040A1 WO 2017134040 A1 WO2017134040 A1 WO 2017134040A1 EP 2017052007 W EP2017052007 W EP 2017052007W WO 2017134040 A1 WO2017134040 A1 WO 2017134040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrically conductive
conductive layer
ring according
filler
particles
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/052007
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Dieter Breitfelder
Steffen Lang
Andreas Möhl
Bastian PLOCHMANN
Reinhold Raith
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Publication of WO2017134040A1 publication Critical patent/WO2017134040A1/en

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
    • H01F27/288—Shielding
    • H01F27/2885—Shielding with shields or electrodes
    • 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
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • 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
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/361—Electric or magnetic shields or screens made of combinations of electrically conductive material and ferromagnetic material
    • 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
    • H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
    • H01F27/363—Electric or magnetic shields or screens made of electrically conductive material

Definitions

  • the invention relates to a shield ring as used for windings of transformers of various voltages and different power, for example for HVDC transformer coils or HVDC choke coils to reduce the electrical load on the edges of the ladder.
  • Windings for transformers of both higher voltage and power as well as normal or lower voltage and / or power are typically made from round wire, flat wire and / or twisted wire. Due to the small radii of curvature of the wires is the inhomogeneity of the electrical field ⁇ rule on winding start, winding end and size ⁇ ren distances between two turns - also called simply "holes - very high. To ensure the cooling of the windings, the insulation can not be made arbitrary at these locations; an increase in the distances is out of the question for economic reasons.
  • a common approach is to reduce the inhomogeneity of the electric field. This is usually done by increasing the rounding radius. Where rounding radii can not or only with difficulty be changed, the same effect can be achieved by installing one or more shield rings for controlling the electric field.
  • Shield rings are known, for example, from DE 10 2011 008 462.2.
  • a shield ring an annular core with an electrically conductive surface, which is normally by an electrically conductive layer of a conductive material such as metal and an Iso ⁇ lierstoff such.
  • the cellulose is applied, for example in paper form, by elaborate winding. This produces in the windings to the shield ring around spaces in - for example - wrinkles, in de ⁇ NEN undesirably, for example transformer oil, and / or may be located air.
  • the object of the invention is to form a shield ring of the type specified in the further that the disadvantages of the prior art are overcome, in particular its manufacture is simplified and / or wrapping with a conductive material can be omitted and still safety is improved against electrical breakdowns on the electrically conductive layer.
  • the solution of the problem is disclosed below in the description, the claims and the figure.
  • the present invention is a shield ring for a transformer, an annular core with an electrically conductive layer completely enclosing said core comprising, the electroconducting ⁇ hige layer is designed as a composite comprising at least one insulating polymeric matrix with at least one Fraction of electrically conductive filler particles, wherein the electrically conductive filler particles are contained in an amount above the percolation threshold and contain at least one fraction of filler particles having an average particle size in the range of 500 nm to lOOym, wherein the material of the filler particles is selected from the group of the following compounds : Metal, carbon, metal oxide,
  • mice all of the aforementioned compounds and thereby doped as coated or uncoated particles, partly do ⁇ out or undoped herein and / or in any desired mixtures of the abovementioned compounds.
  • the material of the electrically conductive filler particles metal, metal alloy, carbon, metal oxide and / or mica are generally preferred, wherein These components can be used as spherical, spherical, rod-like fibrous structures and / or other particles and be ⁇ arbitrary mixtures thereof, are present.
  • the materials mentioned above can be set as the filler particles alone or in admixture, as well as coated particles a ⁇ , with particular metals, Metalllegie ⁇ approximations and / or metal oxides are suitable as a coating material. Both the particles and the coating are present, for example, in doped or undoped form.
  • filler particles which can be used depending on the application. Specifically mentioned here are carbon particles, particles of doped Koh ⁇ lenstoff, coated and teildotiertem mica, doped metal oxide, and / or any mixtures of the aforementioned components, furthermore particles of precious, semi-precious or base Metallen- and metal alloys such as copper,
  • Chromium, silver, aluminum, steel, etc., and these particles can also be coated or uncoated again doped, doped or undoped teilwei ⁇ se.
  • the filler made of coated metal, carbon, doped metal can also metal, and in particular be ⁇ coated sondere also be a semi-precious metal or noble metal, said coated, for example, with metal particles and / or metal oxide coated particles, thus for example with silver, chromium , Palladium, silver oxide, chromium oxide and / or aluminum oxide-coated particles, in particular metal particles and particularly preferably particles of a semi-precious metal such as copper, are provided.
  • precious metals in the present case the elements ruthenium, palladium, silver, gold, osmium, iridium, platinum and mercury are referred to, and any alloys, the noble metals among themselves or alloys in which these metals occur, are included under the term.
  • Semi-precious metal is referred to herein in particular copper and Kup ⁇ fer alloys, but also technetium, rhenium, antimony in its metallic modification and / or bismuth and their alloys.
  • Metal oxide particles are provided, in particular from the following Ma ⁇ terialien: metal oxides in binary and tertiary mixing phase, in particular tin oxide, zinc oxide, zinc stannate, Ti ⁇ tanoxid, lead oxide, silicon carbide, and any mixtures of these metal oxides, each coated back or non ⁇ coated and doped partially doped or undoped before ⁇ lying.
  • the coating can account for up to 50% by weight of the weight of the filler particulate, however, typically the proportion of coating to the total weight of the filler particulate is less than 20%, for example 10%.
  • doping substance for example, one or more elements selected from the group comprising: antimony, indium, cadmium.
  • the coating of the particles is also - like the particles themselves - again either doped or undoped before. Any combinations can be used according to the invention.
  • the size of a fraction of filler particles is in the range from 500 nm to Be ⁇ lOOym, in particular from 700nm to 70ym, particularly preferably in the range of lym to 50ym.
  • the filler is present in the composite in a particle mass concentration of, for example, greater than or equal to 25% by weight, preferably greater than or equal to 27% by weight, and in particular preferably greater than or equal to 30% by weight.
  • the material of the electrically conductive layer is above the percussion threshold and the surface resistance of the system hardly changes with increasing particle mass concentration. Characterized the electrically conductive layer is hardly subjected to variations in surface resistance, which is well characterized repro ducible ⁇ .
  • the filler particles are present in at least one fraction as spherical filler particles. In particular, in the embodiment in which the material of the filler particles is based on carbon black, they are at least also spherical.
  • the filler particles are present in at least one fraction as platelet-shaped filler particles.
  • the material of the Grestoffparti ⁇ cle is based on mica, graphite and / or metal oxide, these are at least also platelet-shaped.
  • platelet-shaped filler particles based on coated mica may be present.
  • the coating of the mica particles can in turn also be doped.
  • a filler fraction comprises a filler, for example, particles of a structure of a Materi ⁇ than, a shape, a size, a coating of a material combination is a summary filler fraction, for example, a filler product of a production chain.
  • the polymeric matrix is a chemically crosslinking duromer matrix, such as, for example, a polyurethane, polyester resin, phenolic resin, epoxy resin. xidharz, acrylic resin, acrylate resin, polyester imide and / or silicone resin, as well as any mixtures and copolymers of the aforementioned ⁇ compounds.
  • the polymer matrix is a physically curing thermoplastic matrix.
  • the polymeric matrix over the transformer oil is chemically and / or physically stable, that alternates with the transformer oil not rea ⁇ and / or it does not solve.
  • a protective layer may be located above the electrically conductive layer, so that it is protected against environmental influences, such as, for example, the transformer oil.
  • polymeric conductive substances such as PANI, PEDOT, PEDOT: PSS, etc. can be used.
  • the electrically conductive layer has a square resistance of less than or equal to 10 5 ⁇ , in particular a square resistance of less than or equal to 10 4 ⁇ and particularly preferably a square resistance in the range of 10 "1 ⁇ to 10 4 ⁇ .
  • the electrically conductive layer has a thickness of less than 150ym, in particular of less than lOOym and into ⁇ particular preferably less than 70ym.
  • the thickness of the layer is in the range from 30 ⁇ m to 100 ⁇ m, in particular from 40 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the electrically conductive layer on the shield ring simply by spraying, dipping, brushing, painting or other coating methods applied.
  • This also shows in particular extreme price differences in the production of the shield rings, because so far, the electrically conductive layer was produced under winding, whereas according to the present invention, these shield rings are produced by an automated immersion.
  • a polymeric matrix is used, which is room-temperature-curing, so that no further aftertreatment of the cured electrically conductive layer in the manufacture of the shield ring is required.
  • FIG. 1 shows a cross-section through an umbrella ring, wherein the left-hand side shows a narrow part 4 and the right-hand side shows a wider part 5 of a basically donut-shaped umbrella ring 1.
  • a shield ring 1 consists of an inner ring 2 and an electrically conductive layer 3.
  • the inner ring 2 forms the core of the shield ring 1 and is example ⁇ formed of block clamping material.
  • comple ⁇ zend epoxy with glass fabric can be in the core phenol hard tissue, - particularly in high temperature applications - and / or wood are proposed.
  • the ring shown in the figure if it were cut and rolled up, would always have the same cross section, So the same height and / or diameter of the core and there ⁇ with the entire shield ring.
  • one or meh ⁇ eral more variant (s) are used of the geometric design of the shield ring, for example as Ste Trentsaus ⁇ same.
  • the height and / or the diameter of the core is varied, otherwise completely the same materials and structure.
  • Particularly preferred is the variant that the cross section or the height of the core increases linearly.
  • This variant saw cut and rolled up, for example, like a wedge cross section, so as a triangle with a totree ⁇ nen tip.
  • a composite used as slope compensation shield ring encloses advantageously only one winding of the transformer, not like the normal and shown in the figure embodiment of the shield ring, which may also enclose several windings ⁇ SEN can.
  • the electrically conductive layer 3 is sprayed on and has not wound up, for example, has a square resistance in the range of 10 "1 ⁇ to 10 4 ⁇ .
  • the electrically conductive layer 3 is produced as follows:
  • a filler consisting of mica and quartz powder, which is coated with metal oxide is dispersed in a Po ⁇ lymer as polyesterimide.
  • the mica is Example ⁇ example with tin oxide Sn0 2 doped with antimony, 15%, coated, and is in flake form before, the quartz powder, the globular present, is the same coating as a whole, the two filler fractions add up to 45 wt .-% PMK (particle mass concentration) in the insulating polymer on.
  • the insulating polymer is preferably curing at room temperature ⁇ Tempe, so that the electrically conductive layer is produced by spraying and / or dipping. In this case, a layer thickness of the electrically conductive layer is realized after curing of 60ym, which has a resistance 0.8-1.3 kOhm.
  • the coating can be applied by spraying.
  • the electrically conductive layer 3 is produced as follows:
  • the filler which is again composed of coated mica and quartz powder, is dispersed in an insulating polymer such as polyester imide (PEI).
  • the mica is Plöt ⁇ chenförmig before, for example, with about 5 to 9 ym average size
  • the silica flour is globular before and will be set in ⁇ finer fraction, for example, average size of 1 to 4 ym.
  • the two Golfstofffraktio ⁇ nell add up to 60 wt .-% PMK (particle mass concentration) in the insulating polymer.
  • a layer thickness of the electrically conductive layer is realized after curing of about lOOym, which has a resistance 1.3 kOhm.
  • the coating can be applied by spraying.
  • copper is used as filler in the insulating polymer, for example platelet-shaped.
  • This filler may comprise, for example, a silver coating or a ⁇ Silberoxidbe harshung.
  • the filler has about 55 wt .-% PMK, layer thickness after curing 60ym, resistance 1 ohm.
  • the polymer used is, for example, PEI, which cures at room temperature, and the coating can in turn be produced by spraying.
  • FIG. 1 also shows a protective layer 6 which protects the electrically conductive layer from environmental influences, in particular also against transformer oil, and is for example made of the same polymer as the matrix of the electrically conductive layer.
  • the invention relates to a shield ring as it is used for windings of transformers, for example for HVDC transformer coils and / or HVDC choke coils for reducing the electrical load on the edges of the ladder.
  • a shield ring comprises an electrically conductive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to a shielding ring used for windings of transformers, for example for HVDC transformer coils and/or HVDC choke coils, for reducing the electrical load at the edges of the conductors. Such a shielding ring comprises an electrically conductive layer. According to the invention, a combination of a polymer matrix and fillers as the electrically conductive layer are proposed, by means of which combination the resistance of the electrically conductive layer of a shielding ring can be set exactly as needed and thus the correct resistance of the electrically conductive layer can be realized according to the application.

Description

Beschreibung description
Schirmring für eine Transformatorspule Die Erfindung betrifft einen Schirmring wie sie für Wicklungen von Transformatoren diverser Spannungen und verschiedener Leistung eingesetzt werden, beispielsweise für HGÜ- Transformatorspulen oder HGÜ-Drosselspulen zur Reduzierung der elektrischen Belastung an den Kanten der Leiter. The invention relates to a shield ring as used for windings of transformers of various voltages and different power, for example for HVDC transformer coils or HVDC choke coils to reduce the electrical load on the edges of the ladder.
Wicklungen für Transformatoren sowohl höherer Spannung und Leistung als auch normaler oder niedriger Spannung und/oder Leistung werden in der Regel aus Runddraht, Flachdraht und/oder Drilleiter hergestellt. Bedingt durch die kleinen Rundungsradien der Drähte ist die Inhomogenität des elektri¬ schen Feldes am Wicklungsanfang, Wicklungsende und bei größe¬ ren Abständen zwischen 2 Windungen - auch einfach „Löcher genannt - sehr hoch. Um die Kühlung der Wicklungen sicherzustellen, kann die Isolation an diesen Stellen nicht beliebig gestaltet werden; eine Vergrößerung der Abstände kommt aus wirtschaftlichen Gründen nicht in Frage. Windings for transformers of both higher voltage and power as well as normal or lower voltage and / or power are typically made from round wire, flat wire and / or twisted wire. Due to the small radii of curvature of the wires is the inhomogeneity of the electrical field ¬ rule on winding start, winding end and size ¬ ren distances between two turns - also called simply "holes - very high. To ensure the cooling of the windings, the insulation can not be made arbitrary at these locations; an increase in the distances is out of the question for economic reasons.
Ein üblicher Lösungsansatz ist es, die Inhomogenität des elektrischen Feldes zu reduzieren. Dies geschieht in der Regel durch eine Vergrößerung des Rundungsradius. Dort wo sich Rundungsradien nicht oder nur schwer verändern lassen, kann die gleiche Wirkung durch den Einbau eines oder mehrerer Schirmringe zur Steuerung des elektrischen Feldes erreicht werden . A common approach is to reduce the inhomogeneity of the electric field. This is usually done by increasing the rounding radius. Where rounding radii can not or only with difficulty be changed, the same effect can be achieved by installing one or more shield rings for controlling the electric field.
Es sind Schirmringe beispielsweise aus der DE 10 2011 008 462.2 bekannt . Shield rings are known, for example, from DE 10 2011 008 462.2.
Beispielsweise weist ein Schirmring einen ringförmigen Kern mit einer elektrisch leitfähigen Oberfläche auf, welche normalerweise durch eine elektrisch leitfähige Schicht aus einem leitfähigen Material, beispielsweise Metall und einem Iso¬ lierstoff wie z. B. Blockspan oder Cellulose. Die Cellulose wird, beispielsweise in Papierform, durch aufwändiges Wickeln aufgebracht. Dabei entstehen in den Wicklungen um den Schirmring herum Zwischenräume in - beispielsweise - Falten, in de¬ nen sich unerwünschterweise zum Beispiel Transformatorenöl und/oder Luft befinden kann. For example, a shield ring an annular core with an electrically conductive surface, which is normally by an electrically conductive layer of a conductive material such as metal and an Iso ¬ lierstoff such. B. blockboard or cellulose. The cellulose is applied, for example in paper form, by elaborate winding. This produces in the windings to the shield ring around spaces in - for example - wrinkles, in de ¬ NEN undesirably, for example transformer oil, and / or may be located air.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schirmring der eingangs angegebenen Art derart weiter zu bilden, dass die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden, insbe- sondere dessen Herstellung vereinfacht wird und/oder die Umwicklung mit einem leitfähigen Material entfallen kann und trotzdem die Sicherheit gegenüber elektrischen Durchschlägen an der elektrisch leitfähigen Schicht verbessert wird. Die Lösung der Aufgabe wird nachfolgend in der Beschreibung, den Ansprüchen und der Figur offenbart. The object of the invention is to form a shield ring of the type specified in the further that the disadvantages of the prior art are overcome, in particular its manufacture is simplified and / or wrapping with a conductive material can be omitted and still safety is improved against electrical breakdowns on the electrically conductive layer. The solution of the problem is disclosed below in the description, the claims and the figure.
Dementsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Schirmring für einen Transformator, einen ringförmigen Kern mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, die den Kern vollständig einschließt, umfassend, wobei die elektrisch leitfä¬ hige Schicht als Komposit ausgeführt ist, das zumindest eine isolierende polymere Matrix mit zumindest einer Fraktion elektrisch leitfähiger Füllstoffpartikel umfasst, wobei die elektrisch leitfähigen Füllstoffpartikel in einer Menge oberhalb der Perkolationsschwelle enthalten sind und zumindest eine Fraktion Füllstoffpartikel enthalten, die eine mittlere Partikelgröße im Bereich von 500nm bis lOOym hat, wobei das Material der Füllstoffpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe folgender Verbindungen: Metall, Kohlenstoff, Metalloxid,Accordingly, the present invention is a shield ring for a transformer, an annular core with an electrically conductive layer completely enclosing said core comprising, the electroconducting ¬ hige layer is designed as a composite comprising at least one insulating polymeric matrix with at least one Fraction of electrically conductive filler particles, wherein the electrically conductive filler particles are contained in an amount above the percolation threshold and contain at least one fraction of filler particles having an average particle size in the range of 500 nm to lOOym, wherein the material of the filler particles is selected from the group of the following compounds : Metal, carbon, metal oxide,
Glimmer, alle vorgenannten Verbindungen dabei als beschichtete oder unbeschichtete Partikel und dotiert, teilweise do¬ tiert oder undotiert vorliegend und/oder in beliebigen Gemischen der vorgenannten Verbindungen. Mica, all of the aforementioned compounds and thereby doped as coated or uncoated particles, partly do ¬ out or undoped herein and / or in any desired mixtures of the abovementioned compounds.
Als Material der elektrisch leitfähigen Füllstoffpartikel kommen Metall, Metalllegierung, Kohlenstoff, Metalloxid und/oder Glimmer grundsätzlich bevorzugt zum Einsatz, wobei diese Komponenten als sphärische, kugelförmige, stabförmige faserartige Strukturen und/oder sonstige Partikel sowie be¬ liebigen Gemischen daraus, vorliegen können. Die oben genannten Materialien können als Füllstoffpartikel allein oder im Gemisch, sowie als beschichtete Partikel ein¬ gesetzt werden, wobei sich insbesondere Metalle, Metalllegie¬ rungen und/oder Metalloxide als Beschichtungsmaterial eignen. Sowohl die Partikel als auch die Beschichtung liegen dabei beispielsweise in dotierter oder undotierter Form vor. As the material of the electrically conductive filler particles metal, metal alloy, carbon, metal oxide and / or mica are generally preferred, wherein These components can be used as spherical, spherical, rod-like fibrous structures and / or other particles and be ¬ arbitrary mixtures thereof, are present. The materials mentioned above can be set as the filler particles alone or in admixture, as well as coated particles a ¬, with particular metals, Metalllegie ¬ approximations and / or metal oxides are suitable as a coating material. Both the particles and the coating are present, for example, in doped or undoped form.
So ergeben sich viele Möglichkeiten an Füllstoffpartikel , die je nach Anwendungsfall einsetzbar sind. Insbesondere genannt seien hier Kohlenstoffpartikel , Partikel aus dotiertem Koh¬ lenstoff, beschichteten und teildotiertem Glimmer, dotiertem Metalloxid und/oder beliebigen Gemischen der vorgenannten Komponenten, darüber hinaus Partikel aus edlen, halbedlen o- der unedlen Metallen- und Metalllegierungen wie Kupfer, This results in many possibilities for filler particles, which can be used depending on the application. Specifically mentioned here are carbon particles, particles of doped Koh ¬ lenstoff, coated and teildotiertem mica, doped metal oxide, and / or any mixtures of the aforementioned components, furthermore particles of precious, semi-precious or base Metallen- and metal alloys such as copper,
Chrom, Silber, Aluminium, Stahl, etc., wobei diese Partikel auch wieder beschichtet oder unbeschichtet, dotiert, teilwei¬ se dotiert oder undotiert sein können. Chromium, silver, aluminum, steel, etc., and these particles can also be coated or uncoated again doped, doped or undoped teilwei ¬ se.
Es hat sich beispielsweise erwiesen, dass auch Metall- oder Metalllegierungspartikel, die beschichtet sind, hier gewinn¬ bringend einsetzbar sind. It has for example been shown that even metal or metal alloy particles which are coated are winning ¬ bringing used here.
Insbesondere können die Füllstoffpartikel aus beschichtetem Metall, Kohlenstoff, dotiertem Metall auch mit Metall, insbe- sondere auch mit einem Halbedelmetall oder Edelmetall be¬ schichtet sein, wobei beispielsweise mit Metall beschichtete Partikel und/oder mit Metalloxid beschichtete Partikel, also beispielsweise mit Silber, Chrom, Palladium, Silberoxid, Chromoxid und/oder mit Aluminiumoxid beschichtete Partikel, insbesondere Metallpartikel und besonders bevorzugt Partikel aus einem Halbedelmetall wie Kupfer, vorgesehen sind. Als Edelmetalle werden vorliegend die Elemente Ruthenium, Palladium, Silber, Gold, Osmium, Iridium, Platin und Quecksilber bezeichnet, wobei auch beliebige Legierungen, der Edelmetalle untereinander oder Legierungen, in denen diese Metalle vorkommen, unter den Begriff gefasst werden. AlsIn particular, the filler made of coated metal, carbon, doped metal can also metal, and in particular be ¬ coated sondere also be a semi-precious metal or noble metal, said coated, for example, with metal particles and / or metal oxide coated particles, thus for example with silver, chromium , Palladium, silver oxide, chromium oxide and / or aluminum oxide-coated particles, in particular metal particles and particularly preferably particles of a semi-precious metal such as copper, are provided. As precious metals in the present case, the elements ruthenium, palladium, silver, gold, osmium, iridium, platinum and mercury are referred to, and any alloys, the noble metals among themselves or alloys in which these metals occur, are included under the term. When
Halbedelmetall wird vorliegend insbesondere Kupfer und Kup¬ ferlegierungen bezeichnet, aber auch Technetium, Rhenium, Antimon in seiner metallischen Modifikation und/oder Wismut sowie deren Legierungen. Semi-precious metal is referred to herein in particular copper and Kup ¬ fer alloys, but also technetium, rhenium, antimony in its metallic modification and / or bismuth and their alloys.
Metalloxidische Partikel sind insbesondere aus folgenden Ma¬ terialien vorgesehen: Metalloxide in binärer und tertiärer Mischphase, insbesondere Zinnoxid, Zinkoxid, Zinkstannat, Ti¬ tanoxid, Bleioxid, Siliziumcarbid sowie beliebige Mischungen dieser Metalloxide, jeweils wieder beschichtet oder unbe¬ schichtet und dotiert, teilweise dotiert oder undotiert vor¬ liegend . Metal oxide particles are provided, in particular from the following Ma ¬ terialien: metal oxides in binary and tertiary mixing phase, in particular tin oxide, zinc oxide, zinc stannate, Ti ¬ tanoxid, lead oxide, silicon carbide, and any mixtures of these metal oxides, each coated back or non ¬ coated and doped partially doped or undoped before ¬ lying.
Die Beschichtung kann bis zu 50 Gew% des Gewichts des Füll- stoffPartikels ausmachen, in der Regel liegt der Anteil der Beschichtung am Gesamtgewicht des FüllstoffPartikels jedoch unter 20% beispielsweise bei 10%. The coating can account for up to 50% by weight of the weight of the filler particulate, however, typically the proportion of coating to the total weight of the filler particulate is less than 20%, for example 10%.
Als Dotierungssubstanz wird beispielsweise ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe umfassend: Antimon, Indium, Cadmium ausgewählt . As doping substance, for example, one or more elements selected from the group comprising: antimony, indium, cadmium.
Die Beschichtung der Partikel liegt auch - wie die Partikel selbst - wiederum entweder dotiert oder undotiert vor. Belie- bige Kombinationen sind gemäß der Erfindung einsetzbar. The coating of the particles is also - like the particles themselves - again either doped or undoped before. Any combinations can be used according to the invention.
Die Größe einer Fraktion von Füllstoffpartikel liegt im Be¬ reich von 500nm bis lOOym, insbesondere von 700nm bis 70ym, besonders bevorzugt im Bereich von lym bis 50ym. The size of a fraction of filler particles is in the range from 500 nm to Be ¬ lOOym, in particular from 700nm to 70ym, particularly preferably in the range of lym to 50ym.
Vorteilhafterweise liegt der Füllstoff im Komposit in einer Partikelmassenkonzentration von beispielsweise größer/gleich 25 Gew% vor, bevorzugt größer/gleich 27 Gew% und insbesondere bevorzugt größer/gleich 30Gew%. Ab dieser bestimmten Partikelmassenkonzentration in der Trägermatrix befindet sich das Material der elektrisch leitfähigen Schicht oberhalb der Per- kulationsschwelle und der Oberflächenwiderstand des Systems ändert sich kaum mit steigender Partikelmassenkonzentration. Dadurch unterliegt die elektrisch leitfähige Schicht kaum Schwankungen im Oberflächenwiderstand, der dadurch gut repro¬ duzierbar ist. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegen die Füllstoffpartikel in zumindest einer Fraktion als kugelförmige Füllstoffpartikel vor. Insbesondere bei der Ausführungsform bei der das Material der Füllstoffpartikel auf Basis von Ruß ist, liegen diese zumindest auch kugelför- mig vor. Advantageously, the filler is present in the composite in a particle mass concentration of, for example, greater than or equal to 25% by weight, preferably greater than or equal to 27% by weight, and in particular preferably greater than or equal to 30% by weight. From this particular particle mass concentration in the carrier matrix, the material of the electrically conductive layer is above the percussion threshold and the surface resistance of the system hardly changes with increasing particle mass concentration. Characterized the electrically conductive layer is hardly subjected to variations in surface resistance, which is well characterized repro ducible ¬. According to a further advantageous embodiment of the invention, the filler particles are present in at least one fraction as spherical filler particles. In particular, in the embodiment in which the material of the filler particles is based on carbon black, they are at least also spherical.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegen die Füllstoffpartikel in zumindest einer Fraktion als plättchenförmige Füllstoffpartikel vor. Insbesondere bei der Ausführungsform bei der das Material der Füllstoffparti¬ kel auf Basis von Glimmer, Graphit und/oder Metalloxid ist, liegen diese zumindest auch plättchenförmig vor. According to a further advantageous embodiment of the invention, the filler particles are present in at least one fraction as platelet-shaped filler particles. In particular, in the embodiment in which the material of the Füllstoffparti ¬ cle is based on mica, graphite and / or metal oxide, these are at least also platelet-shaped.
Beispielsweise können plättchenförmige Füllstoffpartikel auf der Basis von beschichtetem Glimmer vorliegen. Dabei kann die Beschichtung der Glimmerpartikel wiederum auch dotiert vorliegen . For example, platelet-shaped filler particles based on coated mica may be present. The coating of the mica particles can in turn also be doped.
Insbesondere können mehrere Fraktionen an Füllstoffen in Kom- bination vorliegen. Eine Füllstoff-Fraktion umfasst beispielsweise Füllstoff-Partikel eines Aufbaus, eines Materi¬ als, einer Form, einer Größe, einer Beschichtung, einer Materialkombination zusammenfassend ist eine Füllstoff-Fraktion beispielsweise ein Füllstoff-Produkt einer Produktionskette. In particular, multiple fractions of fillers may be present in combination. A filler fraction comprises a filler, for example, particles of a structure of a Materi ¬ than, a shape, a size, a coating of a material combination is a summary filler fraction, for example, a filler product of a production chain.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die polymere Matrix eine chemisch vernetzende Duromermatrix, wie beispielsweise ein Polyurethan, Polyesterharz, Phenolharz, Epo- xidharz, Acrylharz, Acrylatharz, Polyesterimid und/oder Silikonharz, sowie beliebige Gemische und Copolymere der vorge¬ nannten Verbindungen. Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist die po- lymere Matrix eine physikalisch härtende Thermoplastmatrix. According to an advantageous embodiment, the polymeric matrix is a chemically crosslinking duromer matrix, such as, for example, a polyurethane, polyester resin, phenolic resin, epoxy resin. xidharz, acrylic resin, acrylate resin, polyester imide and / or silicone resin, as well as any mixtures and copolymers of the aforementioned ¬ compounds. According to another advantageous embodiment, the polymer matrix is a physically curing thermoplastic matrix.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die polymere Matrix gegenüber dem Transformatorenöl chemisch und/oder physika- lisch stabil ist, also mit dem Transformatorenöl nicht rea¬ giert und/oder sich darin auch nicht löst. So kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Schutzschicht über der elektrisch leitfähigen Schicht liegt, damit diese gegenüber Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise dem Transformatoren- öl, geschützt ist. In principle, it is advantageous if the polymeric matrix over the transformer oil is chemically and / or physically stable, that alternates with the transformer oil not rea ¬ and / or it does not solve. In particular, provision may be made for a protective layer to be located above the electrically conductive layer, so that it is protected against environmental influences, such as, for example, the transformer oil.
Grundsätzlich ist auch ein Gemisch einer polymeren isolierenden Matrix mit einer polymeren leitfähigen Matrix im Sinne der Erfindung denkbar. Dabei können polymere leitfähige Stof- fe wie PANI, PEDOT, PEDOT:PSS etc. eingesetzt werden. In principle, a mixture of a polymeric insulating matrix with a polymeric conductive matrix within the meaning of the invention is conceivable. In this case, polymeric conductive substances such as PANI, PEDOT, PEDOT: PSS, etc. can be used.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die elektrisch leitfähige Schicht einen Quadratwiderstand kleiner/gleich 105 Ω, insbesondere einen Quadratwi- derstand von kleiner/gleich 104 Ω und insbesondere bevorzugt einen Quadratwiderstand im Bereich von 10"1 Ω bis 104 Ω. According to a further advantageous embodiment of the invention, the electrically conductive layer has a square resistance of less than or equal to 10 5 Ω, in particular a square resistance of less than or equal to 10 4 Ω and particularly preferably a square resistance in the range of 10 "1 Ω to 10 4 Ω.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung hat die elektrisch leitfähige Schicht eine Dicke von we- niger als 150ym, insbesondere von weniger als lOOym und ins¬ besondere bevorzugt von weniger als 70ym. Beispielsweise liegt die Dicke der Schicht im Bereich von 30ym bis lOOym, insbesondere von 40ym bis lOOym. Durch die vorliegend offenbarten Kombinationen aus polymerer Matrix und Füllstoffe ist es möglich, den Widerstand der elektrisch leitfähigen Schicht eines Schirmrings passgenau einzustellen und damit je nach Applikation den richtigen Wi- derstand der elektrisch leitfähigen Schicht zu ermitteln und zu realisieren. According to a further advantageous embodiment of the invention, the electrically conductive layer has a thickness of less than 150ym, in particular of less than lOOym and into ¬ particular preferably less than 70ym. By way of example, the thickness of the layer is in the range from 30 μm to 100 μm, in particular from 40 μm to 100 μm. By the presently disclosed combinations of polymeric matrix and fillers, it is possible to adjust the resistance of the electrically conductive layer of a shield ring accurately and thus, depending on the application, the correct wi the status of the electrically conductive layer to determine and realize.
Dabei ist es auch möglich, die elektrisch leitfähige Schicht auf dem Schirmring einfach durch Sprühen, Tauchen, bepinseln, Lackieren oder sonstige Beschichtungsmethoden aufbringbar. Dabei zeigen sich insbesondere auch extreme Preisunterschiede bei der Herstellung der Schirmringe, weil bisher die elektrisch leitfähige Schicht unter Wickeln hergestellt wurde, wohingegen nach der vorliegenden Erfindung diese Schirmringe durch ein automatisiertes Eintauchen herstellbar werden. It is also possible, the electrically conductive layer on the shield ring simply by spraying, dipping, brushing, painting or other coating methods applied. This also shows in particular extreme price differences in the production of the shield rings, because so far, the electrically conductive layer was produced under winding, whereas according to the present invention, these shield rings are produced by an automated immersion.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird eine polymere Matrix eingesetzt, die raumtemperaturhärtend ist, so dass keine weitere Nachbehandlung der gehärteten elektrisch leitfähigen Schicht bei der Herstellung des Schirmrings erforderlich ist. According to an advantageous embodiment, a polymeric matrix is used, which is room-temperature-curing, so that no further aftertreatment of the cured electrically conductive layer in the manufacture of the shield ring is required.
Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand einer Figur, die eine Ausführungsform eines Schirmrings darstellt, näher er¬ läutert, sowie an 3 Beispielen zur Zusammensetzung der elektrisch leitfähigen Schicht. In the following the invention will be closer explained he ¬ reference to a figure, which represents an embodiment of a shield ring, and at 3 examples for the composition of the electrically conductive layer.
In Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Schirmring zu er- kennen, wobei die linke Seite einen schmalen Teil 4 und die rechte Seite einen breiteren Teil 5 eines grundsätzlich „Donut"-förmigen Schirmrings 1 zeigt. FIG. 1 shows a cross-section through an umbrella ring, wherein the left-hand side shows a narrow part 4 and the right-hand side shows a wider part 5 of a basically donut-shaped umbrella ring 1.
Man sieht, dass ein Schirmring 1 aus einem inneren Ring 2 und einer elektrisch leitfähigen Schicht 3 besteht. Der innere Ring 2 bildet den Kern des Schirmrings 1 und ist beispiels¬ weise aus Blockspannmaterial gebildet. Alternativ oder ergän¬ zend kann im Kern Phenolhartgewebe, Epoxid mit Glasgewebe, - besonders bei Hochtemperaturanwendungen - und/oder Holz vor- liegen. It can be seen that a shield ring 1 consists of an inner ring 2 and an electrically conductive layer 3. The inner ring 2 forms the core of the shield ring 1 and is example ¬ formed of block clamping material. Alternatively or comple ¬ zend epoxy with glass fabric can be in the core phenol hard tissue, - particularly in high temperature applications - and / or wood are proposed.
Der in der Figur gezeigte Ring hätte, wenn er durchschnitten und aufgerollt werden würde, immer den gleichen Querschnitt, also die gleiche Höhe und/oder Durchmesser des Kerns und da¬ mit des gesamten Schirmrings. Bei der Anwendung des Schirmrings im Trafo werden aber gegebenenfalls noch eine oder meh¬ rere weitere Variante (n) der geometrischen Gestaltung des Schirmrings eingesetzt, beispielsweise als Steigungsaus¬ gleich. Bei dieser rein geometrischen Variante wird der Querschnitt, die Höhe und/oder der Durchmesser des Kerns variiert, bei ansonsten komplett gleichen Materialien und Aufbau. Besonders bevorzugt ist die Variante, dass der Querschnitt oder die Höhe des Kerns linear ansteigt. Diese Variante sähe durchgeschnitten und aufgerollt beispielsweise aus wie ein Keilquerschnitt, also wie ein Dreieck mit einer abgeschnitte¬ nen Spitze. Ein als Steigungsausgleich eingesetzter Schirmring umschließt vorteilhafterweise nur eine Wicklung des Trafos, nicht wie die normale und in der Figur gezeigte Ausführungsform des Schirmrings, die eventuell auch mehrere Wicklungen umschlie¬ ßen kann. The ring shown in the figure, if it were cut and rolled up, would always have the same cross section, So the same height and / or diameter of the core and there ¬ with the entire shield ring. When using the shield ring in the transformer but, if desired, one or meh ¬ eral more variant (s) are used of the geometric design of the shield ring, for example as Steigungsaus ¬ same. In this purely geometric variant of the cross section, the height and / or the diameter of the core is varied, otherwise completely the same materials and structure. Particularly preferred is the variant that the cross section or the height of the core increases linearly. This variant saw cut and rolled up, for example, like a wedge cross section, so as a triangle with a abgeschnitte ¬ nen tip. A composite used as slope compensation shield ring encloses advantageously only one winding of the transformer, not like the normal and shown in the figure embodiment of the shield ring, which may also enclose several windings ¬ SEN can.
Eine Umwicklung mit einem - beispielsweise bandförmigen Material - ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die hier gezeigt ist, nicht, oder zumindest nicht zwin¬ gend, vorgesehen. Die elektrisch leitfähige Schicht 3 wird aufgesprüht und nicht aufgewickelt hat beispielsweise einen Quadratwiderstand im Bereich von 10"1 Ω bis 104 Ω. A wrapping with a - for example, ribbon-shaped material - according to a preferred embodiment of the invention, which is shown here, not, or at least not zwin ¬ ing, provided. The electrically conductive layer 3 is sprayed on and has not wound up, for example, has a square resistance in the range of 10 "1 Ω to 10 4 Ω.
Nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird die elektrisch leitfähige Schicht 3 wie folgt hergestellt: According to an exemplary embodiment of the invention, the electrically conductive layer 3 is produced as follows:
Ein Füllstoff, der sich aus Glimmer und Quarzmehl, das mit Metalloxid beschichtet ist, zusammensetzt, wird in einem Po¬ lymer wie Polyesterimid verteilt. Der Glimmer ist beispiels¬ weise mit Zinnoxid Sn02, das 15% mit Antimon dotiert ist, be- schichtet und liegt plättchenförmig vor, das Quarzmehl, das globular vorliegt, zeigt die gleiche Beschichtung insgesamt summieren sich die beiden Füllstofffraktionen auf 45 Gew.-% PMK ( PartikelMassenKonzentration) im isolierenden Polymer auf. Das isolierende Polymer ist vorzugsweise bei Raumtempe¬ ratur härtend, so dass die elektrisch leitfähige Schicht durch Sprühen und/oder Tauchen herstellbar ist. Dabei wird eine Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht nach Härtung von 60ym realisiert, die einen Widerstand 0,8-1,3 kOhm hat. Die Beschichtung ist durch Sprühen applizierbar. A filler, consisting of mica and quartz powder, which is coated with metal oxide is dispersed in a Po ¬ lymer as polyesterimide. The mica is Example ¬ example with tin oxide Sn0 2 doped with antimony, 15%, coated, and is in flake form before, the quartz powder, the globular present, is the same coating as a whole, the two filler fractions add up to 45 wt .-% PMK (particle mass concentration) in the insulating polymer on. The insulating polymer is preferably curing at room temperature ¬ Tempe, so that the electrically conductive layer is produced by spraying and / or dipping. In this case, a layer thickness of the electrically conductive layer is realized after curing of 60ym, which has a resistance 0.8-1.3 kOhm. The coating can be applied by spraying.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die elektrisch leitfähige Schicht 3 wie folgt hergestellt: According to a further embodiment, the electrically conductive layer 3 is produced as follows:
Der Füllstoff, der sich wieder aus beschichtetem Glimmer und Quarzmehl zusammensetzt, wird in einem isolierenden Polymer wie Polyesterimid (PEI) verteilt. Der Glimmer liegt plätt¬ chenförmig vor, beispielsweise mit ca. 5 bis 9 ym mittlere Größe, das Quarzmehl liegt globular vor und wird in feinerer Fraktion, beispielsweise mittlere Größe 1 bis 4 ym, einge¬ setzt. Insgesamt summieren sich die beiden Füllstofffraktio¬ nell auf 60 Gew.-% PMK ( PartikelMassenKonzentration) im isolierenden Polymer auf. Dabei wird eine Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Schicht nach Härtung von ca. lOOym realisiert, die einen Widerstand 1,3 kOhm hat. Die Beschichtung ist durch Sprühen applizierbar. The filler, which is again composed of coated mica and quartz powder, is dispersed in an insulating polymer such as polyester imide (PEI). The mica is Plätt ¬ chenförmig before, for example, with about 5 to 9 ym average size, the silica flour is globular before and will be set in ¬ finer fraction, for example, average size of 1 to 4 ym. Overall, the two Füllstofffraktio ¬ nell add up to 60 wt .-% PMK (particle mass concentration) in the insulating polymer. In this case, a layer thickness of the electrically conductive layer is realized after curing of about lOOym, which has a resistance 1.3 kOhm. The coating can be applied by spraying.
Nach einer weiteren Ausführungsform wird als Füllstoff im isolierenden Polymer Kupfer, beispielsweise plättchenförmig, eingesetzt. Dieser Füllstoff kann beispielsweise eine Silber¬ beschichtung oder eine Silberoxidbeschichtung aufweisen. Der Füllstoff hat ca. 55 Gew.-% PMK, Schichtdicke nach Härtung 60ym, Widerstand 1 Ohm. Als Polymer wird beispielsweise wie- der PEI, das bei Raumtemperatur aushärtet eingesetzt und die Beschichtung ist wiederum über Sprühen herstellbar. According to a further embodiment, copper is used as filler in the insulating polymer, for example platelet-shaped. This filler may comprise, for example, a silver coating or a ¬ Silberoxidbeschichtung. The filler has about 55 wt .-% PMK, layer thickness after curing 60ym, resistance 1 ohm. The polymer used is, for example, PEI, which cures at room temperature, and the coating can in turn be produced by spraying.
In Figur 1 ist außerdem eine Schutzschicht 6 gezeigt, die die elektrisch leitfähige Schicht von Umwelteinflüssen, insbeson- dere auch vor Transformatorenöl schützt und beispielsweise aus dem gleichen Polymer ist, wie die Matrix der elektrisch leitfähigen Schicht. Die Erfindung betrifft einen Schirmring wie er für Wicklungen von Transformatoren eingesetzt wird, beispielsweise für HGÜ- Transformatorspulen und/oder HGÜ-Drosselspulen zur Reduzierung der elektrischen Belastung an den Kanten der Leiter. Ein derartiger Schirmring umfasst eine elektrisch leitfähigeFIG. 1 also shows a protective layer 6 which protects the electrically conductive layer from environmental influences, in particular also against transformer oil, and is for example made of the same polymer as the matrix of the electrically conductive layer. The invention relates to a shield ring as it is used for windings of transformers, for example for HVDC transformer coils and / or HVDC choke coils for reducing the electrical load on the edges of the ladder. Such a shield ring comprises an electrically conductive
Schicht. Durch die vorliegend offenbarte Erfindung wird als elektrisch leitfähige Schicht eine Kombinationen aus polyme¬ rer Matrix und Füllstoffe vorgeschlagen, durch die der Widerstand der elektrisch leitfähigen Schicht eines Schirmrings passgenau einstellbar ist und damit je nach Applikation der richtige Widerstand der elektrisch leitfähigen Schicht reali¬ sierbar wird. Layer. Due to the presently disclosed invention, a combination of polyme ¬ rer matrix and fillers is proposed as an electrically conductive layer by which the resistance of the electrically conductive layer of the shield ring is accurately adjustable and thus is reali ¬ sierbar depending on the application of the proper resistance of the electrically conductive layer ,

Claims

Patentansprüche claims
1. Schirmring für einen Transformator, einen ringförmigen Kern mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, die den Kern vollständig einschließt, umfassend, wobei die elektrisch leitfähige Schicht als Komposit ausgeführt ist, das zumindest eine isolierende polymere Matrix mit zumindest einer Fraktion elektrisch leitfähiger Füllstoffpartikel umfasst, wobei die elektrisch leitfähigen Füllstoffpartikel in einer Menge oberhalb der Perkolationsschwelle enthalten sind und zumindest eine Fraktion Füllstoffpartikel enthalten, die eine mittlere Partikelgröße im Bereich von 500nm bis lOOym hat, wobei das Material der Füllstoffpartikel ausgewählt ist aus der Gruppe folgender Verbindungen: Metall, Kohlenstoff, Metalloxid,A shield ring for a transformer comprising an annular core having an electrically conductive layer completely enclosing the core, the composite electrically conductive layer comprising at least one insulating polymeric matrix having at least one fraction of electrically conductive filler particles the electrically conductive filler particles are present in an amount above the percolation threshold and at least one fraction contains filler particles having an average particle size in the range from 500 nm to 100 μm, the material of the filler particles being selected from the following compounds: metal, carbon, metal oxide,
Glimmer, alle vorgenannten Verbindungen dabei als beschichtete oder unbeschichtete Partikel und dotiert, teilweise do¬ tiert oder undotiert vorliegend und/oder in beliebigen Gemischen der vorgenannten Verbindungen. Mica, all of the aforementioned compounds and thereby doped as coated or uncoated particles, partly do ¬ out or undoped herein and / or in any desired mixtures of the abovementioned compounds.
2. Schirmring nach Anspruch 1, wobei der Füllstoff im Komposit in einer Partikelmassenkonzentration von größer/gleich 25 Gew% vorliegt. 2. Umbrella ring according to claim 1, wherein the filler is present in the composite in a particle mass concentration of greater than or equal to 25% by weight.
3. Schirmring nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die3. Umbrella ring according to one of claims 1 or 2, wherein the
Füllstoffpartikel auf Basis von Metall, Metalloxid, insbeson¬ dere Edelmetall, Kohlenstoff, Ruß, Carbontubes, insbesondere Carbonnanotubes , Graphit, Fullerene, sonstiger Kohlenstoff¬ verbindungen, dotiert, teilweise dotiert oder undotiert, vor- liegen. Filler based on metal, metal oxide, insbeson ¬ particular precious metals, carbon, carbon black, carbon nanotubes, particularly carbon nanotubes, graphite, fullerenes, other carbon ¬ compounds doped partially doped or undoped, are proposed.
4. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Material auf Basis von Metalloxid Aluminiumoxid, Glimmer, Metalloxide in binärer und tertiärer Mischphase, insbesondere Zinnoxid, Zinkoxid, Zinkstannat, Titanoxid, Bleioxid, Silizi- umcarbid vorliegen. 4. Umbrella ring according to one of the preceding claims, wherein as a material based on metal oxide alumina, mica, metal oxides in binary and tertiary mixed phase, in particular tin oxide, zinc oxide, zinc stannate, titanium oxide, lead oxide, silicon carbide present.
5. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, zumindest ein Dotierungselement aus der Gruppe Antimon, Indium, Cadmium umfassend. 5. Umbrella ring according to one of the preceding claims, comprising at least one doping element from the group antimony, indium, cadmium.
6. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Quadratwiderstand der elektrisch leitfähigen Schicht kleiner/gleich 107 Ω ist. 6. Screen ring according to one of the preceding claims, wherein the square resistance of the electrically conductive layer is less than or equal to 10 7 Ω.
7. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Dicke der elektrisch leitfähigen Schicht kleiner 200ym ist . 7. Screen ring according to one of the preceding claims, wherein the thickness of the electrically conductive layer is less than 200ym.
8. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, der eine Schutzschicht oberhalb der elektrisch leitfähigen Schicht um¬ fasst . 8. Screen ring according to one of the preceding claims, which surrounds a protective layer above the electrically conductive layer ¬ .
9. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht einen Füllstoff aus einem Edelmetall umfasst. 9. Screen ring according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive layer comprises a filler made of a noble metal.
10. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht einen Füllstoff mit einer Beschichtung aus einem Halbedelmetall, Edelmetall, Halbedel¬ metalloxid und/oder Edelmetalloxid umfasst. 10. Umbrella ring according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive layer comprises a filler having a coating of a semi-precious metal, noble metal, semi-precious ¬ metal oxide and / or noble metal oxide.
11. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht zwei Füllstofffraktionen umfasst . 11. Umbrella ring according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive layer comprises two Füllstofffraktionen.
12. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht eine Füllstofffraktion mit gröberen Partikeln und eine mit feineren Partikeln umfasst. 12. Umbrella ring according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive layer comprises a filler fraction with coarser particles and one with finer particles.
13. Schirmring nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Schicht zumindest zwei Füll¬ stofffraktionen umfasst, eine plättchenförmige und eine glo- bulare . 13. Umbrella ring according to one of the preceding claims, wherein the electrically conductive layer comprises at least two filler ¬ material fractions, a platelet-shaped and a globular.
PCT/EP2017/052007 2016-02-02 2017-01-31 Shielding ring for a transformer coil WO2017134040A1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016201552 2016-02-02
DE102016201552.4 2016-02-02
DE102016205195.4 2016-03-30
DE102016205195.4A DE102016205195A1 (en) 2016-02-02 2016-03-30 Shield ring for a transformer coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017134040A1 true WO2017134040A1 (en) 2017-08-10

Family

ID=59410533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/052007 WO2017134040A1 (en) 2016-02-02 2017-01-31 Shielding ring for a transformer coil

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102016205195A1 (en)
WO (1) WO2017134040A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3462463A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Insulation system, insulation substance and insulation material for producing the insulation system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017207009A1 (en) 2017-04-26 2018-10-31 Siemens Aktiengesellschaft Shield ring for a transformer coil
EP3410451B1 (en) 2017-05-29 2021-11-17 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Shield ring for a transformer coil
DE102017212026A1 (en) 2017-05-29 2018-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Shield ring and / or pitch compensation for a transformer coil
DE102017208950A1 (en) 2017-05-29 2018-11-29 Siemens Aktiengesellschaft Shield ring and / or pitch compensation for a transformer coil

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100007452A1 (en) * 2006-08-28 2010-01-14 Abb Technology Ltd. High voltage transformer with a shield ring. a shield ring and a method of manufacture same
DE102011008462A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Shield ring for a HVDC transformer coil or HVDC choke coil
DE102014211122A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Electrically defined conductive multifunctional tape, method of manufacture and use therefor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8974706B2 (en) * 2009-12-14 2015-03-10 3M Innovative Properties Company Dielectric material with non-linear dielectric constant
WO2012000985A1 (en) * 2010-06-28 2012-01-05 Abb Research Ltd Transformer with field control layer arrangement

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100007452A1 (en) * 2006-08-28 2010-01-14 Abb Technology Ltd. High voltage transformer with a shield ring. a shield ring and a method of manufacture same
DE102011008462A1 (en) * 2011-01-07 2012-07-12 Siemens Aktiengesellschaft Shield ring for a HVDC transformer coil or HVDC choke coil
DE102014211122A1 (en) * 2014-06-11 2015-12-17 Siemens Aktiengesellschaft Electrically defined conductive multifunctional tape, method of manufacture and use therefor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3462463A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-03 Siemens Aktiengesellschaft Insulation system, insulation substance and insulation material for producing the insulation system
WO2019063358A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Insulation system, insulant, and insulation material for producing the insulation system
CN111357060A (en) * 2017-09-28 2020-06-30 西门子股份公司 Insulation system, insulating substance and insulating material for producing an insulation system
CN111357060B (en) * 2017-09-28 2023-03-10 西门子股份公司 Insulation system, insulation mass and insulation material for producing an insulation system
US11735331B2 (en) 2017-09-28 2023-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Insulation system, insulant, and insulation material for producing the insulation system

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016205195A1 (en) 2017-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017134040A1 (en) Shielding ring for a transformer coil
EP2243145B1 (en) Field-controlled composite insulator
EP1337022A1 (en) Surrounding body for a high voltage cable and cable element, which is provided with such a surrounding body
EP3363029B1 (en) Compact dry-type transformer comprising an electric winding, and method for manufacturing an electric winding
EP3278423B1 (en) Resistance covering for a corona shield of an electric machine
EP3144944A1 (en) Electrical winding, dry transformer with such an electrical winding, and method for production of an electrical winding
EP2113927B1 (en) Semiconductive winding tape comprising polytetrafluoroethylene
EP2740197B1 (en) Electrical conduction device, overhang corona shielding arrangement and method for producing an overhang corona shielding
EP3080819B1 (en) Corona shielding system, in particular external corona shielding system for an electric machine
WO2013149815A1 (en) Insulating system with overhang corona shielding, and method for producing the overhang corona shielding
EP2724351B1 (en) Body with voltage-limiting composition
EP3363030B1 (en) Electric winding for a dry-type transformer and method of manufacturing an electric winding for a dry-type transformer
EP3688774B1 (en) Insulation system, insulation substance and insulation material for producing the insulation system
EP3218908B1 (en) Corona shielding material with an adjustable resistance
EP1487074A1 (en) Sleeve for high voltage cable and process of manufacturing the same
EP3410451B1 (en) Shield ring for a transformer coil
DE2263909A1 (en) CABLE END PIECE
DE7810421U1 (en) Sleeve for connecting and in particular for terminating a high-voltage conductor
DE102021209276A1 (en) Corona protection system, electrical machine and use of the corona protection system in an electrical machine
DE102017212026A1 (en) Shield ring and / or pitch compensation for a transformer coil
EP3819920A1 (en) Device for compensating voltage in square-wave voltages for an electromotor
WO2020030753A1 (en) Material for controlling an electric field according to the direction
DE2445704A1 (en) SILVER-FREE PASSIVATING VARISTOR COATING
DE102017207009A1 (en) Shield ring for a transformer coil

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17703358

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17703358

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1