DE1815150C3 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern für Hochspannung und die Anwendung der hergestellten Leiter bei rotierenden Hochspannungsmaschinen.

Die Umfangsverbindungen zwischen Spulen sowie die Ableitverbindungen zu den Klemmen rotierender Hochspannungsmaschinen werden im allgemeinen mit Profilleitern ausgeführt, deren Isolation nach der Montage und Formgebung von Hand aufgebracht wird. Diese Lösung ist aber arbeitsaufwendig und dementsprechend teuer und befriedigt insofern nicht, da solche elektrischen Leiter sich nachträglich kaum noch biegen lassen, was vor allem bei kleineren Maschinen nachteilig ist.

Es ist auch bekannt, solche elektrischen Leiter aus fertigen, handelsüblichen Kabeln, die mit einer Kunststoffisolation versehen sind, herzustellen. Diese genügen jedoch nicht allen den zu stellenden Anforderungen; so sind bsispielsweise die heute in Verteilnetzen zur Anwendung kommenden Hochspannungskabel mit einer Polyäthylen-Isolation in thermischer Hinsicht ungenügend, auch läßt ihre Verformbarkeit zu wünschen übrig, da der Biegeradius stets größer als 25 d (d = KabeldurchjResser) sein muß. Diese Bedingung macht die Anwendung solcher Kabel in rotierenden Maschinen unmöglich, indem hier wegen der ungünstigen Platzverhältnisse und der meist komplizierten Leitungsführung Biegeradien von 5 d üblich sind. Zwar sind auch thermisch höher belastbare Kabel auf der Basis einer Isolation von reinen Silikonelastomeren erhältlich, die aber wegen ihres hohen Preises und vor allem ihrer unbefriedigenden Glimmfestigkeit für Hochspannungsmaschinen nicht in Frage kommen.

Aus der DT-PS 9 55 067 ist ein elektrischer Leiter bekannt, der mit einem Silikonelastomeren in Verbindung mit Isolierbändern isoliert ist. Die Isolierbänder sollen dabei mit dem Silikonelastomeren imprägniert sein. Als verwendbarer Füllstoff wird Glimmer erwähnt. Dieser bekannte Leiter besitzt aber eine unbefriedigende Glimmbeständigkeit für Hoch-Spannungsmaschinen.

Aus der DT-AS 10 23 806 ist eine Hochspannungsisolation für elektrische Leiter bekannt, die eine innere Isolierschicht aus Silikonlack und eine äußere Isolierschicht aus mit Fasern gefülltem Silikongummi enthält. Auch dieser bekannte Leiter kommt für Hochspannungsmaschinen nicht in Frage, da er eine unbefriedigende Glimmbeständigkeit besitzt.

Der vorliegenden Anmeldung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von

biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern zu schaffen, die für Hochspannung geeignet sind und als Spulenumfangs- oder Klemmverbindung bei rotierenden Hochspannungsmaschinen verwendet werden können.

as Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Hersteilung von biegsamen, temperatur- und glimmbeständigen, isolierten elektrischen Leitern für Hochspannung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß auf einem biegsamen Kupferleiter des Leiters ein Uber-

zug aus Silikonelastomer aufgebracht wird, der mit mehreren Lagen eines mit einem flexibel bleibenden Imprägniermittel vorbehandelten, glimmerhaltigen Isolierbandes umwickelt wird, worauf der so isolierte Kupferleiter noch mit einer äußeren, aus Kunststoff

gebildeten Schrumpfschicht umgeben wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird als Imprägniermittel ein Silikonelastomer mit einem Elastomergehalt von 25 bis 50°/o verwendet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird für die äußere Schrumpfschicht ein Silikonelastomer verwendet und die einzelnen Lagen des Isolierbandes werden hin- und hergehend auf den Leiter aufgewickelt.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Anwendung des nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Leiters als Spulenumfangs- oder Klemmverbindung bei rotierenden Hochspannungsmaschinen.

Anhand der Zeichnung sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, und zwar zeigt die Figur eine Verbindungsleitung im Querschnitt.

Die Herstellung der Verbindungsleitung erfolgt gemäß der Erfindung wie folgt:

Auf einem aus Kupferlitze bestehenden Leiter 1 von gewünschtem Querschnitt (z. B. 100 mm²) mit zylinderförmigem Aufbau wird zuerst eine Isolierlage bzw. ein Überzug 2 aus Silikonelastomer durch Tauchen, Anstreichen oder Besprühen aufgebracht, wobei die Hohlräume ausgefüllt werden und die Außenfläche des Leiters möglichst glatt wird. Dieser Überzug 2 kann noch halbleitende Zusätze zwecks Glimmschutz enthalten. Als zweite Stufe wird dann der Leiter mit einem vorimprägnierten Isolierband 3 umwickelt, welches aus einer Trägerfolie und einem Glimmerpapier besteht, wobei als Imprägniermittel für das Isolierband ein flexibel bleibendes Kunstharz mit ca. 25 bis 5O°/o Bindemittelgehalt verwendet wird. Als Imprägniermittel ist beispielsweise ein

Silikonelastomer sehr geeignet, wobei der Elastomer-Gehalt des Bandes vorzugsweise 25 bis 3O°/o beträgt. Das Aufwickeln des Isolierbandes 3 auf den Leiter erfolgt zweckmäßigerweise in einem kontinuierlichen Verfahren mittels einer Wickelmaschine, wie sie zur Isolierung von papierisolierten Leitern für Transformatorspulen verwendet wird, wobei es vorteilhaft ist, wenn die einzelnen Bandlagen abwechslungsweise hin- und hergehend gewickelt werden. Durch die dadurch erzielbare, gegenläufige schraubenförmige Überdeckung erhält der Leiter eine größere mechanische Festigkeit und es kann verhindert werden, daß bei kleinen Biegeradien die einzelnen Isolierlagen auf der Außenseite schuppenförmig aufstehen und dadurch z. B. Feuchtigkeit eindringen kann. Die Dicke der Isolation 3 richtet sich nach der Betriebsspannung gegen Erde und beträgt z. B. für —-- = 6 kV

ca. 3 mm. Zum mechanischen Schutz und zur Verfestigung der Isolation wird noch auf dem umbändelten Leiter als letzte Lage 4 ein Schrumpfband oder Schrumpfschlauch aus Kunststoff aufgebracht, der gegebenenfalls noch halbleitend sein kann, um auch als Glimmschutz zu wirken. Für die Herstellung dieser äußeren Schutzschicht kann auch ein Silikonelastomer verwendet werden, der beim Durchlauf durch eine geeignete Heizvorrichtung nach dem Bewickeln des Leiters zum Schrumpfen gebracht wird. Je nach Art des verwendeten Silikonelastomers kann noch eine zusätzlich abschließende Wärmebehandlung zwecks Vulkanisation erfolgen.

Eine nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Verbindungsleitung ist außerordentlich biegsam, da auch beim Biegen der Leitung die einzelnen isolierlagen noch etwas aufeinander gleiten können. Infolge der Verwendung von geeigneten Silikonelastomeren ist zudem eine hohe Temperalurbeständigkeit der Leitung gewährleistet. Außerdem gibt die Vorimprägnierung der Isolierbänder, bei Wahl des richtigen Bandzuges während des Auf wickel Vorganges, sowie wegen der Schrumpfwirkung der äußeren Deckschicht eine nahezu hohlraumfreie Isolierung, wobei schon durch die Verwendung von glimmerhaltigen Isolierbändern ein zusätzlicher Schutz gegen Glimmentladungen gewährleistet wird, falls solche noch auftreten würden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von '
temperatur- und glimmbeständigen ,olierten elektrischen Leitern für Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem biegsamen Kupferleiter des Leiters ein Überzug aus Silikonelastomer aufgebracht wird, der mit mehreren Lagen eines mit einem fltxibel bleibenden Imprägniermittel vorbehandelten, glimmerhaltigen Isolierbandes umwickelt wird, worauf der so isolierte Kupferleiter noch mit einer äußeren, aus Kunststoff gebildeten Schrumpfschicht umgeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Imprägniermittel ein Silikonelastomer mit einem Elastomergehalt von 25 bis 50 % verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die äußere Schrumpfschicht ein Silikonelastomer verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lagen des Isolierbandes hin- und hergehend auf den Leiter gewickelt werden.

5. Anwendung der nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Leiter als Spulenumfangs- oder Klemmverbindung bei rotierenden Hochspannungsmaschinen.