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Die Erfindung betrifft eine versprühbare Formulierung zur Herstellung eines Isolationssystems für eine elektrische Maschine, insbesondere eine rotierende elektrische Maschine des Hochspannungs- oder Mittelspannungsbereichs wie beispielsweise ein Generator und/oder Motor die höheren Bemessungsspannungen bei Betriebsspannungen, also beispielsweise ab 1 kV oder mehr ausgesetzt sind, sowie das daraus herstellbare Isolationssystem. Das Verfahren zur Herstellung des Isolationssystems umfasst ein Versprühen und ist dadurch automatisierbar.
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202025974 Auslandsfassung 27 Zusammenfassung Elektrische Schaltvorrichtung für Mittel- und/oder Hochspan- nungsanwendungen 5 Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung, insbesondere für Mittel- und/oder Hochspannungsanwendungen, aufweisend wenigstens zwei über eine Bewegungseinrichtung be- abstandbare, kontaktierbare Leiterelemente und ein eine Schaltkammer definierendes Gehäuse aus einem Isolator und 10 zwei das Gehäuse axial abschließenden metallenen Kappen. Durch die Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, eine Be- schichtung mit hoher oder relativ zur Umgebungsluft hoher Permittivität aus einem Kunststoff, insbesondere einem ge- füllten Kunststoff, auf die Gehäuseoberfläche einer Vakuum-15 schaltröhre ganz oder teilweise aufzubringen, damit an kriti- schen, insbesondere an Triplepunkten, die Feldlinien gebro- chen und Lichtbögen soweit wie möglich verhindert werden. Fig. 2 20 25
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Die Erfindung zeigt erstmals den überraschenden erosionsinhibierenden Effekt von bimodal vorliegendem nanopartikulären Füllstoff. Es wird diskutiert, ob die guten Ergebnisse, wie sie in Figuren 3 bis 5 verdeutlicht sind, auf eine Art Partikelvernetzung der Nanopartikel durch Agglomeration untereinander zurückzuführen ist. Jedenfalls kann eindrucksvoll gezeigt werden, dass die Beimischung einer zweiten, bevorzugt kleineren Fraktion nanopartikulärem Füllstoffs erhebliche Vorteile bringen kann.
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Die Erfindung offenbart erstmals eine versprühbare Formulierung zur Herstellung einer mehrlagigen Isolation für eine elektrische Maschine, insbesondere eine rotierende elektrische Maschine des Hochspannungs- oder Mittelspannungsbereichs wie beispielsweise ein Generator, Transformator, die höheren Bemessungsspannungen bei Betriebsspannungen, also beispielsweise ab 1 kV oder mehr ausgesetzt sind. Außerdem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, die eine derartige Isolation umfasst, schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der mehrlagigen Isolation. Dieses umfasst Versprühen verschiedener Formulierungen mit oder ohne zwischen liegenden, insbesondere metallischen, Interfaces und ist automatisierbar.
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Ein Verfahren zum Herstellen eines Bandes für ein elektrisches Isolationssystem weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines porösen Isolationspapiers; Bereitstellen eines Harzes, in dem nanoskalige Partikel suspendiert sind; Durchtränken des Isolationspapiers mit dem Harz, wodurch das Harz und die Partikel in dem Isolationspapier verteilt werden; Fertigstellen des Bandes.
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Vorgestellt wird ein Isoliersystem (20 mit verbesserter Teilentladungsbeständigkeit), sowie Isolierband (10) und Verfahren zur Herstellung eines solchen Isoliersystems (20). Das Isolierband (10) umfasst ein Glimmerpapier (5) und einen Trägerwerkstoff (6), die mittels eines Klebers (8) miteinander verklebt sind. Der Kleber (8) umfasst mindestens einen nanopartikulären Füllstoff (7). Ein elektrischer Leiter (13) wird mit dem Isolierband umwickelt. Das um den Leiter (13) gewickelte Isolierbandes (10) wird mit Kunstharz imprägniert.
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Es wird ein Hochspannungsbauteil vorgeschlagen, das wenigstens in einem Teilbereich seiner Oberfläche eine Beschichtung umfasst, wobei die Beschichtung einen mit einer an der Beschichtung anliegenden elektrischen Feldstärke nichtlinear variierenden spezifischen Flächenwiderstand aufweist. Erfindungsgemäß weist die Beschichtung bei einer anliegenden Feldstärke im Bereich von 10 5 Volt pro Meter bis 10 7 Volt pro Meter stets einen spezifischen Flächenwiderstand von wenigstens 10 7 Ohm auf.
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Isolierung von elektrischen Leitern gegen Teilentladung und im Speziellen ein Verfahren zur Herstellung eines Isoliersystems mit verbesserter Teilentladungsbeständigkeit und ein Isoliersystem mit verbesserter Teilentladungsbeständigkeit. Die Erfindung zeigt erstmals den überraschenden erosionsinhibierenden Effekt von im Harz vorgelegten Haftvermittlern wie organischen Siliziumverbindungen beim Zusetzen von nanopartikulärem Füllstoff. Durch das Einbringen des Haftvermittlers in das Harz vor dem nanopartikulären Füllststoff werden überraschend gute Ergebnisse erzielt. Es wird diskutiert, ob die guten Ergebnisse, wie sie in Figuren 2 bis 4 verdeutlicht sind, auf eine Art Partikelvernetzung der Nanopartikel durch Partikelvernetzung mit den Organosilanen zurückzuführen ist. Jedenfalls kann eindrucksvoll gezeigt werden, dass die Beimischung von Haftvermittlern zu dem Harz vor der Zugabe des nanopartikulärem Füllstoffs erhebliche Vorteile bringen kann.
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Die Erfindung betrifft eine glimmerbasierte Isolierung mit erhöhter elektrischer Lebensdauer für rotierende elektrische Maschinen auf der Basis von Imprägnierharzen mit nanopartikulärem Füllstoff. Gemäß der Erfindung wird das Imprägnierharz und der nanopartikuläre Füllstoff in Reaktivität, Viskosität und Korngröße auf die Anforderungen zur Imprägnierung des Glimmers abgestimmt, so dass der bei der Prozessführung (Imprägnierung, Polymerisation, Lagerung) ablaufende Reaktionsmechanismus durch die Nanopartikel zumindest nicht maßgeblich beeinflusst wird.