EP0022207B1 - Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung und Anwendung des Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Spulen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung und Anwendung des Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Spulen Download PDF

Info

Publication number
EP0022207B1
EP0022207B1 EP80103515A EP80103515A EP0022207B1 EP 0022207 B1 EP0022207 B1 EP 0022207B1 EP 80103515 A EP80103515 A EP 80103515A EP 80103515 A EP80103515 A EP 80103515A EP 0022207 B1 EP0022207 B1 EP 0022207B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insulation
process according
insulated
insulating
fibre
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
EP80103515A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0022207A1 (de
Inventor
Theodor Dr. Wörner
Dieter Dlugosch
Hermann Dipl.-Phys. Kabs
Erwin Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cessione weidmann AG
Original Assignee
Siemens AG
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 AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0022207A1 publication Critical patent/EP0022207A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0022207B1 publication Critical patent/EP0022207B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/125—Other insulating structures; Insulating between coil and core, between different winding sections, around the coil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/06—Insulation of windings

Definitions

  • High-voltage insulation in particular for current transformers, is also known, which consists at least partially of fibers which are matted into one another.
  • adhesives are expediently added.
  • the high-voltage insulation is applied to the winding to be insulated in a casting or screen casting process, dried and, if necessary, pressed and impregnated with an insulating liquid.
  • the high-voltage insulation consisting of interwoven fibers can also be produced by applying uncompressed, moist, preferably fibrous strips or pieces, which are optionally laminated on a base, in one or more layers to the winding to be insulated and then dehumidified in an uncompressed state (DE-A-1 490 909). With such insulation made of felted fibers, the fibers stand in any direction, for example also upwards. The insulation obtained in this way is of poor electrical quality. Breakthrough mainly occurs.
  • US-A-3 842 193 specifies the use of oriented glass fibers for insulation.
  • the paper intermediate layers are designed such that they are at least approximately matched to the equipotential surfaces of the electric field.
  • the body to be insulated which is coated with the wet fiber-oriented cellulose, is coated with at least one layer of a moisture-permeable, stretch-elastic fabric and is dried using devices which additionally ensure the prescribed geometry of the body.
  • This insulation is homogeneous and gap-free and shows no electrical discharge.
  • the electrical dielectric strength is particularly high. With insulation according to the invention, even difficult geometries can be simulated relatively easily and with high dimensional accuracy.
  • the moisture is removed from the »wet substance « under pressure. This can be done with unhindered steam exchange at temperatures between 70 ° C and 90 ° C, preferably 80 ° C.
  • the fiber-oriented cellulose binds during drying without the addition of glue.
  • the shrinkage caused by the loss of moisture during drying (up to 50%) must be taken into account when applying the »wet material «.
  • the shape can be held with an adjustable hard core.
  • a moisture-permeable, stretch-elastic fabric preferably a rubber fabric or a stretch-elastic plastic filament (Lycra 0 ) is applied to form the remaining coil contours and to mechanically compress the “wet substance” and to achieve the required dimensional accuracy of the respective coil geometry.
  • this guarantees the unhindered escape of moisture from the wet material (drainage effect), and on the other hand it resembles the constantly changing dimensions due to shrinkage compared to that of fiber-oriented cellulose isolated coil.
  • the method according to the invention is not only simpler than the expensive bandage insulation, but it also allows insulation in a shorter time.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Insulating Of Coils (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung durch Beschichtung eines zu isolierenden Körpers mit nicht mehr trennbaren Cellulosefaserschichten derart, daß diese Schichten Äquipotentialflächen darstellen.
  • Spulen werden bislang isoliert, indem sie mit lsolierpapierstreifen von Hand bandagiert werden. Dieses Bandagierverfahren ist sehr zeitintensiv. Zusätzlich müssen die Enden der Papierstreifen und kritische Stellen an der Spule verleimt werden, um ein Lockern der Papierstreifen zu verhindern. Durch die Leimeinschlüsse und Luftspalte wird aber die elektrische Durchschlagfestigkeit ungünstig beeinflußt. Leimschicht und Luftspalte sind besonders teilentladungsgefährdete Bereiche in der Gesamtisolation. Es muß deshalb eine größere Isolationsschichtdicke aufgebracht werden, um die Spannungsbeanspruchung herabzusetzen. Die größere Schichtdicke wirkt sich vor allem bei begrenzter Spulengeometrie nachteilig aus.
  • Es ist auch eine Hochspannungsisolation, insbesondere für Stromwandler bekannt, die zumindest teilweise aus ineinander verfilzten Fasern besteht. Zur Unterstützung der Verfilzung werden zweckmäßig Klebstoffe zugesetzt. Die Hochspannungsisolation wird im Guß- oder Siebgußverfahren auf die zu isolierende Wicklung aufgebracht, getrocknet und gegebenenfalls gepreßt und mit einer Isolierflüssigkeit getränkt. Die aus ineinander verfilzten Fasern bestehende Hochspannungsisolation kann auch hergestellt werden, indem ungepreßte, feuchte, vorzugsweise Faserstoffbänder oder -stücke, die gegebenenfalls auf einer Unterlage kaschiert sind, in einer oder in mehreren Schichten auf die zu isolierende Wicklung aufgebracht und anschließend irr gepreßtem Zustand entfeuchtet werden .(DE-A-1 490 909). Bei solchen Isolierungen aus verfilzten Fasern stehen die Fasern in jeder beliebigen Richtung, beispielsweise auch nach oben. Die so erhaltenen Isolierungen sind elektrisch nicht hochwertig. Es tritt vor allem Durchschlag auf.
  • In der US-A-3 842 193 ist der Einsatz von orientierten Glasfasern zur Isolierung angeführt. Gemäß dem in der DE-A-1 066 662 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Hochspannungsspulen werden die Papierzwischenlagen so ausgeführt, daß sie mindestens annähernd den Äquipotentialflächen des elektrischen Feldes angepaßt sind.
  • Mit der bekannten Isolierung aus Faserstoffbändern ist es nicht möglich, innen offene, aber auch hier zu isolierende Spulen (Toroidspulen) zuverlässig zu isolieren. Es kann keine überall gleichmäßige Isolationsdicke erreicht werden. Ferner entstehen, insbesondere durch den Trocknungsschwund der Faserstoffbänder, Spalte, die unvermeidlich einen Durchschlag einleiten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hochspannungsisolierungen zu finden, das die oben erwähnten Nachteile nicht aufweist und in kürzeren Verarbeitungszeiten zu mechanisch festen fehlerfreien Hochspannungsisolierungen mit überall gleichmäßiger Dicke und vorzüglichen elektrischen Eigenschaften führt. Toroidspulen sollen eine definierte Innenkontur aufweisen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit der nassen faserorientierten Cellulose umhüllte, zu isolierende Körper mit mindestens einer Lage eines feuchtigkeitsdurchlässigen, dehnungselastischen Gewebes umhüllt und unter Verwendung von zusätzlich die vorgeschriebene Geometrie des Körpers gewährleistenden Vorrichtungen getrocknet wird. Diese Isolierung ist homogen und spaltfrei und zeigt keine elektrische Entladung. Die elektrische Spannungsfestigkeit ist besonders hoch. Mit einer Isolierung gemäß der Erfindung können auch noch schwierige Geometrien relativ einfach und mit hoher Formtreue nachgebildet werden.
  • Die nasse, faserorientierte Cellulose wird im folgenden als »Naßstoff« bezeichnet. Der Naßstoff ist aus dünnen Einzellagen geschichtet, wobei die einzelne Lage zwischen 0,10 und 0,20 mm, vorzugsweise 0,15 mm dick ist. Die Schichtung der Isolierung wird bis zu einer Gesamtdicke durchgeführt, die für die geforderte Dicke der trockenen Isolierung nötig ist. Die Schichtung kann auch ersetzt werden durch Teilung einer dicken Schicht des Naßstoffes. Beim Aufbringen der Isolierung soll der Feststoffanteil des Naßstoffes bei höchstens 20% liegen; der Rest ist Wasser.
  • Unter Formzwang wird dem »Naßstoff« die Feuchtigkeit entzogen. Dies kann bei ungehindertem Dampfaustausch bei Temperaturen zwischen 70° C und 90° C, vorzugsweise 80° C erfolgen. Dabei bindet die faserorientierte Cellulose während des Trocknens ohne Leimzusatz. Die beim Trocknen durch den Feuchtigkeitsverlust bedingte Schrumpfung (bis zu 50%) muß beim Aufbringen des »Naßstoffs« berücksichtigt werden. Um ein Wegschrumpfen der Naßstoffschicht von der Innenwand des Spulenkörpers zu verhindern, kann mit einem verstellbar harten Kern die Form gehalten werden. Zur Formung der übrigen Spulenkonturen und zur mechanischen Verdichtung des »Naßstoffs« und zum Erreichen der geforderten Maßhaltigkeit der jeweiligen Spulengeometrie wird ein feuchtigkeitsdurchlässiges, dehnungselastisches Gewebe, vorzugsweise ein Gummigewebe oder ein dehnungselastisches Kunststoffilament (Lycra0) aufgebracht. Dies gewährleistet zum einen den ungehinderten Austritt der Feuchtigkeit aus dem Naßstoff (Dränage-Effekt), zum anderen gleicht es die sich ständig schrumpfbedingt ändernden Abmessungen der mit faserorientierter Cellulose isolierten Spule aus. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht nur einfacher als die aufwendige Bandagenisolierung, sondern es gestattet auch die Isolierung in kürzerer Zeit.
  • Eine Isolierung gemäß der Erfindung eignet sich zum Isolieren von elektrischen Spulen gegen Hochspannung in Transformatoren und Wandlern und auch von Leitungen in Hochspannungsgeräten.
  • Die Erfindung wird anhand eines Beispiels und der Zeichnung näher erläutert.
  • In den Figuren 1 und 2, die fertig isolierte Spulen 3 von Heiztransformatoren für Röntgengeräte zeigen, ist jeweils mit 1 der Spreizdorn und mit 2 die Grenzwert-Lehre bezeichnet. 4 ist die erfindungsgemäße Beschichtung, noch mit dem dehnungselastischen Gewebe umhüllt.
    • Beispiel
  • Mit einer Stichsäge werden aus geschichteten Naßstoffplatten von faserorientierter Cellulose Streifen der Größe 20 x 240 mm geschnitten. Die Streifen werden auf 1 mm Dicke geteilt und vor dem Verarbeiten ca. 3 min in Wasser gelegt. Mit den so vorbereiteten Naßstoffstreifen wird die Spule eines Heiztransformators für Röntgengeräte umwickelt. Anschließend wird sie mit einer elastischen Binde (Lycra®-Gewebe) in zwei Lagen bandagiert. Die erste Lage wird mit leichtem, die zweite mit festem Zug aufgebracht. Anschließend wird ein Spreizdorn eingeschoben, von jeder Seite eine Grenzwertlehre aufgesteckt und der Spreizdorn bis auf den Grenzwertdurchmesser der Lehren aufgedreht.
  • Zum Trocknen wird die Spule dann 24 Stunden bei ca. 80° C in einem Umluftofen belassen. Nach dem Abkühlen wird der Spreizdorn entfernt, und die Bandagen werden abgenommen. Die für die Isolierung der Spule erforderliche Arbeitszeit beträgt ca. 1/2 Stunde.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung durch Beschichtung eines zu isolierenden Körpers mit nicht mehr trennbaren Cellulosefaserschichten derart, daß diese Schichten Äquipotentialflächen darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der nassen faserorientierten Cellulose umhüllte, zu isolierende Körper mit mindestens einer Lage eines feuchtigkeitsdurchlässigen, dehnungselastischen Gewebes umhüllt und unter Verwendung von zusätzlich die vorgeschriebene Geometrie des Körpers gewährleistenden Vorrichtungen getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erreichung der vorgeschriebenen Geometrie des Körpers ein Spreizdorn (1) und eine Grenzwert-Lehre (2) verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete faserorientierte Cellulose einen Feststoffgehalt von höchstens20% hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungehindertem Dampfaustausch bei Temperaturen zwischen 70 und 90° C, vorzugsweise 80° C, getrocknet wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach den vorangegangenen Ansprüchen zur Isolierung von elektrischen Spulen (3).
EP80103515A 1979-07-06 1980-06-23 Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung und Anwendung des Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Spulen Expired EP0022207B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2927400A DE2927400A1 (de) 1979-07-06 1979-07-06 Hochspannungsisolierung, insbesondere fuer elektrische spulen und verfahren zur herstellung der hochspannungsisolierung
DE2927400 1979-07-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0022207A1 EP0022207A1 (de) 1981-01-14
EP0022207B1 true EP0022207B1 (de) 1983-05-25

Family

ID=6075111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP80103515A Expired EP0022207B1 (de) 1979-07-06 1980-06-23 Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung und Anwendung des Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Spulen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0022207B1 (de)
JP (1) JPS5615504A (de)
DE (2) DE2927400A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3234098A1 (de) * 1982-09-14 1984-03-15 Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart Verfahren zur herstellung in giessharz eingebetteter wicklungen fuer transformatoren
US6676710B2 (en) 2000-10-18 2004-01-13 North Carolina State University Process for treating textile substrates

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1066662B (de) * 1959-10-08
DE1209203B (de) * 1962-11-23 1966-01-20 Siemens Ag Lagenwicklung fuer elektrische Hochspannungs-geraete, insbesondere Spannungswandler
US3324222A (en) * 1963-10-28 1967-06-06 Westinghouse Electric Corp Treated cellulosic material and electrical apparatus embodying the same
DE1490543A1 (de) * 1964-03-28 1969-07-03 Siemens Ag Wicklung fuer elektrische Geraete mit Silikonkautschukueberzug
DE1490909A1 (de) * 1964-11-20 1969-06-19 Liebknecht Transformat Hochspannungsisolation,insbesondere fuer Stromwandler,und Verfahren zur Herstellung der Hochspannungsisolation
BE793219A (fr) * 1971-12-22 1973-06-22 Westinghouse Electric Corp Rubans de frettage
US3842193A (en) * 1973-07-06 1974-10-15 Anaconda Co Glass insulated magnet wire

Also Published As

Publication number Publication date
DE2927400A1 (de) 1981-01-08
JPS5615504A (en) 1981-02-14
EP0022207A1 (de) 1981-01-14
DE3063463D1 (en) 1983-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1084369B (de) Verfahren zur Herstellung einer eine Ober- und Unterspannungswicklung enthaltenden Wicklungsanordnung fuer Transformatoren
DE3025407A1 (de) Verfahren zur herstellung eines isolators und nach diesem verfahren hergestellter isolator
WO1992016955A1 (de) Verfahren zum herstellen einer giessharzspule, sowie eine giessharzspule
DE2445019A1 (de) Transformatorwicklung
EP0022207A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Hochspannungsisolierung und Anwendung des Verfahrens zur Isolierung von elektrischen Spulen
DE1665075B1 (de) Verfahren zur Isolierung eines elektrischen Gegenstandes
EP2992539B1 (de) Verfahren zum herstellen eines induktionsbauteils und induktionsbauteil
EP0092018B1 (de) Drosselspule, insbesondere trockenisolierte Drosselspule ohne Eisenkern
DE10258486B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer gießharzisolierten Spule
DE3786335T2 (de) Pressspan mit niedriger dielektrischer Konstante für ölimpregnierte Isolierung.
DE102005055290B3 (de) Glimmerverstärkter Isolierschlauch
CH346944A (de) Verfahren zur Herstellung von Hochspannungsspulen für Hochspannungstransformatoren
DE961903C (de) Biegsames isoliertes elektrisches Kabel
EP0035210A1 (de) Anordnung zur Isolierung und zur mechanischen Befestigung von Bauteilen in ölgefüllten elektrischen Geräten
AT207450B (de) Verfahren für die elektrische Isolierung von Wicklungen
DE580637C (de) Verfahren zur Herstellung eines rohrfoermigen Hochspannungskondensators mit einem Mantel aus Isolierstoff und in der Rohrachse versetzten Pol-belegungen, dessen elektrisches Feld sowohl quer als auch laengs zu den Polbelegungen durch schwebende leitende Einlagen moeglichst gleichfoermig gemacht ist
DE764171C (de) Verfahren zur Herstellung eines Dielektrikums fuer elektrische Anordnungen mit abgestufter Beanspruchung
EP0036911B1 (de) Stabwicklung mit verdrillten Teilleitern für eine elektrische Maschine mit Nennspannungen grösser als 3,3 kV und Verfahren zur Herstellung der Stabwicklung
EP0708460A2 (de) Herstellung von Kernblechen
DE975347C (de) Verfahren zur Isolierung von Spulenwicklungen
DE3000418A1 (de) Verfahren zur herstellung eines isolierenden blattes, bandmaterial fuer die isolation und transformator
AT217714B (de) Verfahren zur Herstellung eines Hartschichtstoffes
DE898495C (de) Roentgeneinrichtung, bei der die Roentgenroehre und der Hochspannungserzeuger in einem gemeinsamen geerdeten Gehaeuse untergebracht sind
DE102016200461A1 (de) Vertikale Wicklungsanordnung
DE909713C (de) Einteiliger Isolierkoerper, insbesondere Spulenkoerper fuer Strom- und Spannungswandler

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE DE FR IT NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19810615

ITF It: translation for a ep patent filed
GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE DE FR IT NL SE

REF Corresponds to:

Ref document number: 3063463

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19830707

EL Fr: translation of claims filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TP

ITPR It: changes in ownership of a european patent

Owner name: CESSIONE;WEIDMANN AG

ITTA It: last paid annual fee
EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 80103515.5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19950510

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19950515

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 19950518

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19950530

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19950828

Year of fee payment: 16

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19960624

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Effective date: 19960630

BERE Be: lapsed

Owner name: H. WEIDMANN A.G.

Effective date: 19960630

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19970101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19970228

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19970301

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 80103515.5

NLV4 Nl: lapsed or anulled due to non-payment of the annual fee

Effective date: 19970101

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST