DE1488231C - Process for the production of electrical shields and conductive coatings - Google Patents

Description

Die elektrische Betriebssicherheit von Hoch- werden, daß die Schlitze gegeneinander versetzt sind,The electrical operational safety of Hoch- are that the slots are offset from one another,

Spannungsapparaten, insbesondere Transformatoren, so daß die Anordnung wie eine galvanisch ununter-Voltage apparatus, especially transformers, so that the arrangement is like a galvanically uninterrupted

Drosselspulen und Meßwandlern, ist nicht nur von brochene Schirmfläche wirkt. Die Herstellung einerChoke coils and transducers, is not only affected by the broken screen surface. Making a

der konstruktiven Durchbildung der Isolierung, solchen Anordnung ist jedoch sehr schwierig, arbeits-the structural formation of the insulation, but such an arrangement is very difficult to work

sondern auch von der Spannungsverteilung innerhalb 5 aufwendig und deshalb auch kostspielig. Überdiesbut also from the stress distribution within 5 complex and therefore also costly. Besides

des Wicklungsaufbaues abhängig. Diese ist vor allem muß eine solche Anordnung entsprechend dem je-depends on the winding structure. Above all, such an arrangement must correspond to the respective

bei Stoßspannungsbeanspruchungen von entscheiden- weiligen Wicklungsdurchmesser vorgefertigt werden,are prefabricated in the case of impulse voltage loads of decisive winding diameters,

der Bedeutung. wodurch der reibungslose Fertigungsablauf erheblichof importance. thereby the smooth production process considerably

Einen möglichst gleichmäßigen Feldverlauf in den gestört wird.A field course that is as uniform as possible in which is disturbed.

hochbeanspruchten Randgebieten von Wicklungen io Die deutsche Auslegeschrift 1 064 623 sieht daerhält man bekanntlich durch elektrisch leitende gegen bei einer Lagenwicklung für Transformatoren Schirme, die auch die Spannungsverteilung innerhalb Einzelschilde vor, die in gegeneinander allseitig isoder Wicklung bei Stoßbeanspruchungen vergleich- Herte und dadurch verschiedenes Potential aufmäßigen, weisende Schildelemente aufgeteilt sind, wobei diehighly stressed peripheral areas of windings io The German Auslegeschrift 1 064 623 sees therefrom is known by electrically conductive against a layer winding for transformers Shields, which also protect the voltage distribution within individual shields, which isoder in opposite to each other on all sides Winding compared with shock loads and thus allow for different potential, pointing shield elements are divided, the

Solche Schirme werden für Zwecke der Stoßspan- 15 gegenseitige kapazitive Kopplung benachbarterSuch shields are mutually capacitive coupling of adjacent ones for the purposes of surge voltage

nungssteuerung meist in nächster Nähe der Wicklung Schildelemente über Windungen oder WicklungsteileVoltage control mostly in the immediate vicinity of the winding Shield elements via turns or winding parts

oder des Wicklungsabschlusses angeordnet, deren erfolgt, die diesen Schildelementen gemeinsam sind.or the winding termination arranged, which takes place, which these shield elements are common.

Spannungsverteilung beeinflußt werden soll. Um bei Auch die Herstellung dieser Anordnung ist sehrStress distribution is to be influenced. In order to also manufacture this arrangement is very much

einer vorgegebenen Spannungsverteilung den Feld- umständlich und zeitraubend, da einmal jedes dera given voltage distribution, the field is cumbersome and time-consuming, since each of the

verlauf im Bereich von Randfeldern zu vergleich- 20 Schildelemente für sich allein befestigt werden muß,course in the area of the edge fields to comparable - 20 shield elements must be attached by themselves,

mäßigen, werden die Steuerschirme in die Isolierung, zum andern die Größe und die Aufteilung dermoderate, the control screens in the insulation, on the other hand the size and division of the

meist handelt es sich dabei um eine Öl-Papier- Schildelemente so gewählt werden muß, daß sich eineusually it is an oil-paper shield elements must be chosen so that one

Schichtisolierung, eingebettet und in den Randge- gleichmäßige Potentialsteuerung über den ganzen Um-Layer insulation, embedded and in the edge uniform potential control over the entire

bieten zu gut abgerundeten Elektroden umgeformt. fang der Wicklung ergibt.offer reshaped to well rounded electrodes. catch of the winding results.

Das setzt voraus, daß diese Schirme räumlich leicht 95 Eine andere bekannte Schildanordnung (deutscheThis assumes that these screens are spatially easy to use. 95 Another known shield arrangement (German

verformbar sind. Häufig sind auch zwischen den Patentschrift 1 056 259) besteht aus einzelnen, aufare deformable. Frequently between the patent specification 1 056 259) consists of individual, on

Schichten der Isolierung weitere Schirme erforder- dem Wicklungsumfang streifenartig aufgebrachten,Layers of insulation additional shields required - applied in strips to the circumference of the winding,

lieh, die sich auf freiem Potential befinden oder auch gegeneinander isolierten metallischen Folien, dieborrowed, which are at free potential or metallic foils isolated from one another, which

an ein bestimmtes Zwischenpotential angelegt sind, parallel zur Wicklungsachse nahezu über die gesamteare applied to a certain intermediate potential, parallel to the winding axis over almost the entire length

um die größtmögliche Vergleichmäßigung des elek- 30 Wicklungslänge verlaufen. Die Folienstreifen, diearound the greatest possible equalization of the elec- 30 winding length. The film strips that

frischen Feldes zu erreichen. sich schuppenartig überlappen, sind gegeneinanderto reach the fresh field. overlap like scales are against each other

Solche Abschirmungen und Leitbeläge sind bei isoliert und in der Zone des kleinsten radialenSuch shields and conductive linings are at isolated and in the zone of the smallest radial

Transformatoren und Drosselspulen nicht nur dem Magnetfeldes durch ein Metallband leitend mitein-Transformers and reactors do not only interact with the magnetic field through a metal band.

elektrischen Feld ausgesetzt, sie werden häufig auch ander verbunden. Die Herstellung dieser Anordnungexposed to an electric field, they are often connected to one another. The manufacture of this arrangement

von einem starken Magnetfeld durchsetzt, weshalb sie 35 erfordert große Sorgfalt und ist sehr umständlich, vorpermeated by a strong magnetic field, which is why it requires great care and is very cumbersome to face 35

bekanntlich aus halbleitenden Stoffen, z. B. Graphit, allem läßt sie sich nicht als vorgefertigtes Teil auf dieas is known from semiconducting materials, e.g. B. graphite, it can not be used as a prefabricated part on the all

Rußpapier od. ä. hergestellt werden, um unerwünschte Wicklung aufbringen, da die einzige VerbindungSoot paper od. Ä. Manufactured to apply unwanted winding, as the only connection

Wirbelströme zu verhindern. Andererseits müssen zwischen den Folienstreifen durch das MetallbandPrevent eddy currents. On the other hand, you have to go through the metal strip between the film strips

diese Abschirmungen bei einer Stoßbeanspruchung erfolgt, das in der Zone des kleinsten radialenthis shielding takes place in the event of an impact load, which is in the zone of the smallest radial

des elektrischen Apparates erhebliche Ströme ab- 4» Magnetfeldes vorgesehen ist. Eine Schirmanordnung,of the electrical apparatus, considerable currents from the magnetic field are provided. A screen arrangement

führen, denen eine dünne halbleitende Schicht nicht die sich vorfertigen und als vorgefertigtes Teil auf dielead to which a thin semiconducting layer is not prefabricated and as a prefabricated part on the

gewachsen wäre. Man hat daher schon versucht, eine Wicklung aufbringen läßt, wird in dem älteren deut-would have grown. Attempts have therefore already been made to have a winding applied, but in the older German

halbleitende Schicht mit einem Gitterwerk von leiten- sehen Patent 1 213 043 beschrieben. Hierbei wirdsemiconducting layer with a latticework of conductive see patent 1 213 043 described. Here is

den Bahnen zu überziehen, die vorzugsweise aus zunächst ein Metallband auf. einen Hilfszylinder spi-to cover the webs, preferably from a metal band first. an auxiliary cylinder spi-

Metallfolien bestehen und so angeordnet sind, daß 45 ralig aufgewickelt und die einzelnen Windungen derThere are metal foils and are arranged so that 45 ralig wound and the individual turns of the

keine oder nur vernachlässigbare Wirbelströme ent- Spirale durch ein oder mehrere leitende QuerbänderNo eddy currents or only negligible eddy currents spiral through one or more conductive transverse bands

stehen können, die jedoch die höheren Ströme bei miteinander verbunden. Durch Aufschneiden parallelcan stand, but the higher currents when connected to each other. By cutting open in parallel

Stoß vorgängen aus jeweils nur kleinen Bereichen der zur Wickelachse erhält man ein mechanisch zu-Joint processes from only small areas of the winding axis, one obtains a mechanically

halbleitenden Schicht ableiten, so daß die halbleitende sammenhängendes Gitterwerk, das sich als Ganzessemiconducting layer derive, so that the semiconducting cohesive latticework, which is as a whole

Schicht durch die große Zahl der metallischen Kon- 50 auf die dafür vorgesehene Wicklung aufbringen läßt,Layer can be applied to the winding provided for this purpose through the large number of metallic cones,

takte vor Ausbrennungen bewahrt wird. Eine andere Voraussetzung für die Herstellung eines solchenis protected from burnout. Another requirement for making one

Schirmanordnung, durch die ebenfalls eine Potential- Schirmzylinders ist das Vorhandensein eines Hilfszy-Screen arrangement, through which a potential screen cylinder is also the presence of an auxiliary cylinder

steuerung erreicht und gleichzeitig Wirbelströme linders, der in etwa den Abmessungen der abzuschir-control achieved and at the same time eddy currents Linders, which are roughly the dimensions of the shielded

vermieden werden sollen ist beispielsweise durch die menden Wicklung entspricht.to be avoided is for example by the menden winding.

deutsche Auslegeschrift 1073 614 bekanntgeworden. 55 Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Ver-German Auslegeschrift 1073 614 became known. 55 The present invention now relates to a

Diese Schirmanordnung besteht aus mindestens zwei fahren zur Herstellung von elektrischen Abschir-This shield arrangement consists of at least two drives for the production of electrical shielding

Schichten elektrisch leitenden Materials und hat die mungen und Leitbelägen für mit Flansche verseheneLayers of electrically conductive material and has the mungings and conductive linings for flanged

Form eines Zylinders, der an beiden Stirnseiten mit Isolierzylinder, Winkelringe od. dgl. andere räumlichShape of a cylinder, which on both end faces with insulating cylinder, angle rings or the like. Others spatially

Flanschen versehen ist. Die Flansche werden dabei in mehrfach verformte Anordnungen bei elektrischenFlanged is provided. The flanges are thereby in multiple deformed arrangements with electrical

der Weise hergestellt, daß der Zylinder an beiden 60 Hochspannungsapparaten und Maschinen, insbe-manufactured in such a way that the cylinder on both 60 high-voltage apparatus and machines, in particular

Stirnseiten geschlitzt und die so erhaltenen Lippen sondere von Randfeldabschirmungen in Transfor-Slotted end faces and the lips obtained in this way are separated from edge field shields in transformer

nach außen umgebogen werden. Um die Entstehung mator- und Drosselspulenwicklungen. Ein einfachesbe bent outwards. To the emergence of mator and choke coil windings. An easy

von Wirbelströmen zu verhindern oder zumindest zu und rationelles Herstellungsverfahren ist für derartigeto prevent eddy currents or at least to and rational manufacturing process is for such

erschweren bestehen die beiden Schirme im Zylinder- Abschirmungen erfindungsgemäß gegeben durch diemake it difficult for the two screens to exist in the cylinder screens according to the invention given by the

teil entweder aus einem ununterbrochenen Stück 65 Verwendung einer vorgefertigten Bahn beliebigerpart either from an uninterrupted piece 65 using a prefabricated web of any desired

Widerstandsmaterial oder aber aus einer geschlitzten Länge und Breite aus parallel verlaufenden, me-Resistance material or from a slotted length and width of parallel, metal

Metallfolie. Die beiden radial übereinanderliegenden tallisch leitenden und schwach leitenden Querbän-Metal foil. The two radially superimposed metallic conductive and weakly conductive transverse strips

leitenden Schichten müssen dabei so angeordnet dem, die an einem oder mehreren aus IsolierstoffConductive layers must be arranged in such a way that they are attached to one or more of the insulating material

bestehenden Trägerlängsbändem befestigt werden, wobei die Breite der schwach leitenden Querbänder so gewählt wird, daß sie jeweils zwei der auf den Trägerlängsbändem angeordneten metallisch leitenden Querbänder gleichzeitig überdecken, und die schwach leitenden Querbänder sich schuppen- oder dachziegelartig überlappend derart angeordnet werden, daß die metallisch leitenden Querbänder einseitig mehrfach vollständig abgedeckt werden. Die vorgefertigte Bahn, die unabhängig von der Wickelarbeit hergestellt und auf eine Vorratsrolle aufgewickelt werden kann, kann von dieser in der jeweils erforderlichen Länge entnommen werden, wobei der Durchmesser der abzuschirmenden Wicklung beliebig groß sein kann. Der Fertigungsablauf wird durch das erfindungsgemäße Verfahren kaum beeinflußt, da die vorgefertigte Bahn ohne große Schwierigkeiten unmittelbar auf die Wicklung aufgelegt werden kann.existing longitudinal straps are attached, the width of the weakly conductive transverse straps is chosen so that they each two of the metallic conductive arranged on the longitudinal support strips Cover transverse ligaments at the same time, and the weakly conductive transverse ligaments scale or Can be arranged overlapping like a roof tile in such a way that the metallically conductive transverse strips are on one side be completely covered several times. The prefabricated sheet that is independent of the winding work can be produced and wound onto a supply roll, can of this in each case required length can be taken, the diameter of the winding to be shielded arbitrary can be great. The production process is hardly influenced by the method according to the invention, since the prefabricated web can be placed directly on the winding without great difficulty.

Um eine leichtere Herstellung, Handhabung und einen leichteren Transport der vorbereiteten aus Querbändern bestehenden Abschirmung zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, einen Teil der Trägerlängsbänder, mindestens aber die beiden Randbänder, aus schwach klebenden Heftbändern herzustellen, die nach Aufwicklung der Abschirmbahnen ohne Beschädigung der Querbänder wieder abgezogen werden können, so daß die Enden der Querbänder frei werden und zu der gewünschten dreidimensionalen Form umgebogen werden können.To make it easier to manufacture, handle and transport the prepared items To enable shielding that is present in the transverse bands, it is advisable to use part of the longitudinal girder bands, but at least the two marginal tapes to be made from weakly adhesive tape, the after the shielding strips have been wound up, they can be pulled off again without damaging the transverse strips can so that the ends of the transverse bands are free and become the desired three-dimensional Shape can be bent.

In der Zeichnung sind zwei Beispiele für die Erfindung wiedergegeben.Two examples of the invention are shown in the drawing.

Fig. 1 und 2 zeigen Längsschnitte durch aus Querstreifen zusammengesetzte Abschirmbahnen;1 and 2 show longitudinal sections through shielding strips composed of transverse strips;

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Bahn nach Fig. 2.Fig. 3 shows a plan view of a track Fig. 2.

In F i g. 1 sind auf einem oder mehreren Längsbändern 1, die im allgemeinen aus Isolierstoff bestehen, mit 2 bezeichnete, leitende oder halbleitende Querbänder angebracht. Diese Querbänder können dabei aus Leitpapier (Rußpapier) bestehen, das relativ schlecht leitet, oder aus dünnen blanken besser leitenden Metallbändern oder beispielsweise auch aus Metallbändern, die mit einer Leitpapierschicht besponnen sind. Im letzteren Fall kann über der Leitpapierschicht noch eine Isolierung aus Isolierstoff aufgebracht sein.In Fig. 1 are on one or more longitudinal strips 1, which are generally made of insulating material, labeled 2, conductive or semiconductive Cross straps attached. These transverse bands can consist of guide paper (soot paper), which is relatively poorly conducts, or from thin, bare, better conductive metal strips or, for example, from Metal bands spun with a layer of conductive paper. In the latter case, over the Conductive paper layer still has to be applied with an insulation made of insulating material.

Die vorgeschlagene halbleitende Schicht besitzt einen relativ geringen Leitwert und weist daher im elektrischen Feld nur eine sehr geringe Neigung zu störenden Korona-Entladungen auf. Andererseits ist sie aber auch nur schlecht zur Führung von hohen Stoßströmen, wie sie in Steuerbelägen, beispielsweise in Transformatoren auftreten, geeignet. Um die Ableitung höherer Ströme ohne thermischer Überbeanspruchung der halbleitenden Schicht zu ermöglichen, wird nach einem weiteren Erfindungsgedanken vorgeschlagen, halbleitende und leitende Querstreifen abzuwechseln, wie es z. B. in F i g. 2 und 3 dargestellt ist. Zwischen den Querstreifen aus halbleitendem Material 2 sind Streifen aus leitendem Material, z. B. Metallfolie, eingelegt. Die Metallbänder können nun die Ableitströme aus dem halbleitenden Material an sich ziehen, ihre zu Korona-Entladungen neigenden Kanten jedoch sind durch die halbleitenden Streifen gegen das Feld zu abgedeckt. Die beim Einbau dem Feld zugekehrte Seite ist in F i g. 2 mit 4 bezeichnet. Sie besteht nur aus einer halbleitenden Oberfläche, während auf der feldabgekehrten Seite die stromsammelnden und stromführenden Metallbänder 3 angeordnet sind. F i g. 3 zeigt die Ansicht von der Unterseite, also der feldabgekehrten Seite, der Streifenbahn nach F i g. 2. Eines der Trägerlängsbänder, vorzugsweise das mittlere 5, wird ebenfalls zweckmäßigerweise aus leitendem Material, Metallband oder Folie, hergestellt zur Ableitung der Ströme aus den Metallquerbändern 3. Bei der Anordnung dieser leitenden Längsbänder muß auf die Vermeidung von geschlossenen Windungen geachtet werden.The proposed semiconducting layer has a relatively low conductance and therefore has a electric field has only a very low tendency to disruptive corona discharges. On the other hand is But they are also poor for carrying high surge currents, such as those in control linings, for example occur in transformers, suitable. About the dissipation of higher currents without thermal overload to enable the semiconducting layer is proposed according to a further idea of the invention, alternate semiconducting and conductive horizontal stripes, as it is, for. B. in Fig. 2 and 3 shown is. Between the transverse strips of semiconducting material 2, strips of conductive material, e.g. B. Metal foil, inserted. The metal strips can now display the leakage currents from the semiconducting material but their edges, which tend towards corona discharges, are due to the semiconducting strips against the field too covered. The side facing the field during installation is shown in FIG. 2 denoted by 4. It consists only of a semiconducting surface, while on the side facing away from the field the current-collecting surface and current-carrying metal strips 3 are arranged. F i g. 3 shows the view from the bottom, that is, the side facing away from the field, the strip track according to FIG. 2. One of the longitudinal straps, preferably the middle 5 is also expediently made of conductive material, metal tape or foil, manufactured to divert the currents from the metal transverse strips 3. When arranging these conductive Longitudinal belts must be careful to avoid closed turns.

Das Längsband am Rand 6 wird zweckmäßigerweise nur mit einer leichten Heftklebung festgelegt, so daß es nach der Aufwicklung der Leitbelagbahnen von den Querbändern 2 und 3 abgezogen werden kann, ohne diese zu beschädigen. Die frei werdenden Enden der Querbänder 2 und 3 können nun beispielsweise zu einer Winkelringform umgebogen werden.The longitudinal tape at the edge 6 is expediently only fixed with a light tack glue, so that it can be withdrawn from the transverse strips 2 and 3 after the conductive lining strips have been wound up can without damaging them. The freed ends of the transverse belts 2 and 3 can now, for example be bent to an angular ring shape.

Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren läßt sich neben einer Beschleunigung des Fertigungsablaufes auch eine Verbesserung der Eigenschaften der auf diese _LArt hergestellten Abschirmung erreichen, da sich die Vorfertigung der Bahn aus parallel verlaufenden, metallisch leitenden und schwach leitenden Querbändern weitgehend mechanisieren und automatisieren läßt, wodurch eine stets gleichbleibende Qualität erzielbar ist. Dies ist bei bekannten Anordnungen nicht der Fall, da diese durchweg durch Handarbeit hergestellt werden müssen, da eine mechanisierte Herstellung unwirtschaftlich ist. By the inventive method proposed according to the production sequence can be in addition to an acceleration and an improvement of the properties of the shield produced in this _L Art achieve because the prefabrication of the web substantially mechanise of parallel, metallic conductive and poorly conductive transverse bands and can be automated, whereby consistent quality can be achieved at all times. This is not the case with known arrangements, since they have to be made entirely by hand, since mechanized production is uneconomical.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von elektrischen Abschirmungen und Leitbelägen für mit Flansche versehene Isolierzylinder, Winkelringe od. dgl. andere räumlich mehrfach verformte Anordnungen bei elektrischen Hochspannungsapparaten und Maschinen, insbesondere von Randfeldabschirmungen in Transformator- und Drosselspulenwicklungen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer vorgefertigten Bahn beliebiger Länge und Breite aus parallel verlaufenden, metallisch leitenden und schwach leitenden Querbändern, die an einem oder mehreren aus Isolierstoff bestehenden Trägerlängsbändem befestigt werden, wobei die Breite der schwach leitenden Querbänder so gewählt wird, daß sie jeweils zwei der auf den Trägerlängsbändem angeordneten metallisch leitenden Querbänder gleichzeitig überdecken, und die schwach leitenden Querbänder sich schuppen —- oder dachziegelartig überlappend derart angeordnet werden, daß die metallisch leitenden Querbänder einseitig mehrfach vollständig abgedeckt werden.Process for the production of electrical shields and conductive coatings for with flanges provided insulating cylinders, angular rings or the like. Other spatially multiple deformed arrangements in electrical high-voltage apparatus and machines, especially edge field shielding in transformer and inductor windings, characterized by the use of a prefabricated web of any Length and width of parallel, metallically conductive and weakly conductive transverse strips, attached to one or more longitudinal straps made of insulating material are, the width of the weakly conductive transverse strips is chosen so that they two of the metallically conductive transverse strips arranged on the longitudinal support strips overlap at the same time, and the weakly conductive transverse bands are flaky - or like roof tiles be arranged overlapping in such a way that the metallically conductive transverse strips are on one side be completely covered several times. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings