[發(fā)明專利]用于在高壓范圍中電絕緣的絕緣元件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710590730.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN107672236B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沃爾夫?qū)ぐ？怂辜{;托比亞斯·沃爾芬格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 魏克控股公司
• 主分類號(hào): B32B7/12
• 分類號(hào): B32B7/12;B32B23/04;B32B23/08;H01B3/52;H01F27/32
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;李建航

本發(fā)明提出一種用于在高壓范圍中電絕緣電子器件的絕緣元件(1)。絕緣元件(1)具有：包含纖維素的第一層(2)；以及包含纖維素的第二層(3)。在第一層(2)和第二層(3)之間設(shè)置有中間層(5)，所述中間層包含微米級(jí)和/或納米級(jí)的纖維素。

本發(fā)明專利申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2013年6月21日、申請(qǐng)?zhí)枮?01380034427.7、發(fā)明名稱為“用于在高壓范圍中電絕緣的絕緣元件”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在高壓范圍中電絕緣電子器件的絕緣元件、一種具有這種絕緣元件的變壓器、一種用于制造這種絕緣元件的方法，以及一種用于電絕緣電子器件的絕緣元件的應(yīng)用。

背景技術(shù)

長(zhǎng)期以來(lái)絕緣元件由在下文中稱為紙漿的含纖維素的天然纖維來(lái)制造并且用于電絕緣電子器件。這些含纖維素的天然纖維例如能夠是紙、棉布、棉帶、壓縮填料或者木材。特別地，在變壓器中通常使用包含纖維素的絕緣元件，所述絕緣元件由紙漿構(gòu)成，因?yàn)槔w維素具有極好的介電特性和足夠的抗擊穿強(qiáng)度并且此外可非常好地作為再生原料來(lái)使用從而是成本適宜的。此外，由紙漿制造的絕緣元件通常具有良好的可由變壓器油浸漬性，所述變壓器油尤其在油絕緣的變壓器的變壓器殼體中不僅用于繞組的絕緣而且用于冷卻。

由紙漿制成的這種絕緣元件的一個(gè)實(shí)例是長(zhǎng)期以來(lái)已知的產(chǎn)品“變壓器板TIV”，所述產(chǎn)品由Weidmann公司銷售。用于在密封式變壓器中使用的基于纖維素以及冷卻和絕緣液體的絕緣系統(tǒng)在DE 199 11 579中公開。CH 579 812同樣描述由纖維素制成的用于在電子工業(yè)中使用的絕緣物質(zhì)。

除了低的介電常數(shù)和低的制造成本以外，優(yōu)選至120℃的良好的熱穩(wěn)定性、吸油的足夠的孔隙度、變壓器油中小的浸脹、低的熱膨脹、高的機(jī)械穩(wěn)定性以及尤其良好的抗部分放電電阻和抗擊穿強(qiáng)度屬于高壓范圍的絕緣元件的所期望的特性。絕緣元件的這些特性應(yīng)盡可能與絕緣元件的運(yùn)行時(shí)間無(wú)關(guān)。

為了實(shí)現(xiàn)從特定的厚度起的基于紙漿的絕緣元件，所述絕緣元件通常多層地制造。為此在現(xiàn)有技術(shù)中大多將各兩個(gè)變壓器板層借助于酪素膠或者聚酯樹脂或者環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑或者酚醛樹脂粘結(jié)劑彼此連接。

由多層紙帶制成的絕緣裝置例如在DE 24 43 398中公開。在DE 30 00 418中描述了一種絕緣元件的制造，在所述絕緣元件中使用環(huán)氧樹脂以用于連接各兩個(gè)纖維素層。其它的多層的和基于纖維素的絕緣元件在WO 2012/003166和EP 1 150 313中公開。

在現(xiàn)有技術(shù)的這種多層的絕緣元件中有問(wèn)題的是：用于連接層的物質(zhì)、如酪素膠或者酚醛樹脂，不可或者幾乎不可用變壓器油來(lái)浸漬并且此外對(duì)于油而言形成阻擋。因此，在這種絕緣元件中通常設(shè)有浸漬孔和干燥孔，這是耗費(fèi)的并且導(dǎo)致高的鉆頭磨損。此外，由于粘結(jié)劑的阻擋作用，用于用變壓器油浸漬絕緣元件的時(shí)間延長(zhǎng)，由此整體上延長(zhǎng)了變壓器的制造從而使其昂貴。如果該變壓器在此必須脫油，那么這尤其也對(duì)變壓器的維修產(chǎn)生影響。此外，酪素膠以及酚醛樹脂包括微氣泡和空腔，所述微氣泡和空腔會(huì)導(dǎo)致絕緣元件中所不期望的部分放電。此外，使用不同的材料由于必要的材料分離導(dǎo)致這種絕緣元件的耗費(fèi)的并且昂貴的清除。

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明的目的是：提出一種具有良好的絕緣特性的可簡(jiǎn)單制造的多層的絕緣元件，所述絕緣元件可盡可能均勻且快速地用能流動(dòng)的且尤其在高壓范圍中起電絕緣作用的材料、如尤其是變壓器油來(lái)浸漬。絕緣元件此外應(yīng)當(dāng)可簡(jiǎn)單地清理。為了實(shí)現(xiàn)該目的，提出一種用于在高壓范圍中電絕緣電子器件的絕緣元件，所述絕緣元件具有：包含具有纖維素的紙漿的第一層；包含具有纖維素的紙漿的第二層；以及設(shè)置在所述第一層和所述第二層之間的中間層，其中所述第一層和所述第二層在干燥狀態(tài)中分別包含至少90重量％的紙漿，并且所述中間層在干燥狀態(tài)中包含至少60重量％的微米級(jí)和/或納米級(jí)的纖維素，并且微米級(jí)的所述纖維素的個(gè)體的微纖維的長(zhǎng)度在500nm和1000μm之間的范圍上分布，并且納米級(jí)的所述纖維素的個(gè)體的微纖維的長(zhǎng)度在5nm和500nm之間的范圍上分布。