(57)【要約】  本発明は、電気絶縁テープのための粒子複合体の形態の絶縁テープ（１）と、絶縁体としての絶縁テープの使用、絶縁体及び絶縁テープ（１）の製造方法と、に関し、電気絶縁性のプレート小片粒子は、電気絶縁性のバインダを用いて結合されて、少なくとも部分的に多孔性の絶縁テープ（１）の形態の電気絶縁材料が形成される。本発明は、引張力を加えながら実施される巻き取りにおいて、絶縁テープ（１）を導体構造体（９，１１）に巻き取ることができ、しかも、熱流を付加的に加速される材料を添加する必要がない点で優れている。有利には、特に主絶縁部（７）の蓄熱及び全故障を回避するために、従来技術に比べて高い熱伝導率を有している。
2017516437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁テープのための粒子複合体の形態の絶縁テープ（１）であって、
電気絶縁性のプレート小片粒子が、電気絶縁性のバインダを用いて結合されて、少なくとも部分的に多孔性の絶縁テープの形態の電気絶縁材料が形成される、絶縁テープにおいて、
前記絶縁テープは、引張力を加えながら実施される巻き取りにおいて、導体構造体（９，１１）に巻き取ることができることを特徴とする、絶縁テープ（１）。
【請求項２】
前記絶縁テープ（１）は、前記巻き取りに関して、熱絶縁性に作用する添加物を要することなく、十分な引張強度及び可撓性を有している、請求項１に記載の絶縁テープ。
【請求項３】
前記電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーが形成されて、それに続いて、テープが前記絶縁ペーパーから絶縁テープ（１）として形成されている、請求項１又は２に記載の絶縁テープ。
【請求項４】
前記絶縁テープ（１）は、前記巻き取りのために、特にラミネートローラ（５）を用いて、一時的な支持体テープ（３）上に取り外し可能に取り付けられている、請求項１又は２に記載の絶縁テープ。
【請求項５】
前記電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーが形成され、それに続いて、テープが前記絶縁ペーパーから形成されており、該テープが絶縁テープ（１）として前記一時的な支持体テープ（３）上に取り外し可能に取り付けられている、請求項４に記載の絶縁テープ。
【請求項６】
前記導体構造体（９，１１）に前記絶縁テープ（１）を被着させることによって、前記絶縁テープ（１）の巻き取りを行う、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項７】
前記導体構造体（９，１１）に前記絶縁テープ（１）を被着させることによって、前記絶縁テープ（１）の巻き取りを行い、前記一時的な支持体テープ（３）は、前記被着に並行して、前記絶縁テープ（１）から分離される、請求項４又は５に記載の絶縁テープの使用。
【請求項８】
前記一時的な支持体テープ（３）は、前記絶縁テープ（１）の被着後に分離される、請求項７に記載の絶縁テープの使用。
【請求項９】
前記一時的な支持体テープ（３）は、前記絶縁テープ（１）の被着前に分離される、請求項７に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１０】
前記一時的な支持体テープ（３）は、前記被着時に前記絶縁テープ（１）から連続的に剥がされる、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１１】
前記絶縁テープ（１）は、ずらしながら重なり合わされて、前記導体構造体（９，１１）に巻き取られる、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１２】
前記導体構造体（９，１１）に前記絶縁テープ（１）を巻き取る際に、前記絶縁テープ（１）はその都度４０％から６０％、特に５０％重なり合っている、請求項６乃至１１のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１３】
前記巻き取り後に、前記絶縁テープ（１）から前記バインダが除去される、請求項６乃至１２のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１４】
前記巻き取り後に、前記絶縁テープ（１）に対して含浸が行われる、請求項６乃至１３のいずれか１項に記載の絶縁テープの使用。
【請求項１５】
電気機械用の、特に回転機械用の電気絶縁体、特に主絶縁体（７）において、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の絶縁テープ（１）が、請求項６乃至１４のいずれか１項に記載の使用に従い、前記機械の導体構造体（９，１１）上に又は導体構造体（９，１１）にずらされた状態で重なり合うように巻き取られていることを特徴とする、電気絶縁体。
【請求項１６】
前記プレート小片粒子は、金属酸化物プレート小片又はマイカプレート小片である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電気絶縁テープの製造方法。
【請求項１７】
前記金属酸化物プレート小片は、酸化アルミニウムプレート小片である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記バインダはポリマベースである、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記バインダは、エポキシ化されたノボラック系である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーを形成し、それに続いて、テープを前記絶縁ペーパーから絶縁テープ（１）として形成する、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記絶縁テープ（１）を、一時的な支持体テープ（３）上に被着させて、取り外し可能に取り付ける、請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記絶縁テープ（１）を、有機又は水性のスラリ系として、前記一時的な支持体テープ（３）上において、流延成形又は延伸成形し、続いて乾燥させる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記巻き取りの前に、前記絶縁テープ（１）を巻き取りテープに成形する、請求項１６乃至２２のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載されている絶縁テープ、電気機械用の、特に回転機械用の電気絶縁部としての絶縁テープの使用、電気絶縁部及び絶縁テープの製造方法に関する。
【０００２】
原動機又は発電機のような回転電気機械においては、絶縁系の信頼性が、機械の動作の安全性に対して重大な責任を負っている。絶縁系は、導体、とりわけワイヤ、コイル、ロッド、部分導体等を相互に永続的に絶縁させ、且つ、それらを固定子積層鉄心又は周囲から絶縁させるという役割を担っている。高電圧絶縁部においては、部分導体絶縁部と称される、部分導体間の絶縁部と、導体絶縁部乃至巻線絶縁部と称される、導体間乃至巻線間の絶縁部と、主絶縁部と称される、スロット及び巻線オーバーハングの領域における導体と基準電位との間の絶縁部と、が区別される。主絶縁部の厚さは、機械の公称電圧にも、動作条件及び製造条件にも適合されている。将来のエネルギ生成装置の競争力、その普及及び利用は、絶縁のために使用される材料及び絶縁のために適用される技術に決定的に依存している。この種の電気的な負荷の掛かる絶縁体における基本的な問題はいわゆる部分放電誘発型の浸食である。浸食によっていわゆる「トリーイング（Treeing）」チャネルが発生し、これは最終的に絶縁体の絶縁破壊に繋がる。トリーイングチャネルの進展に対するバリアは、現在のところ、マイカペーパーの形態で使用されるマイカの使用によって達成される。これに関して、マイカペーパーを製造する際には、少なくとも１０のアスペクト比を有しているマイカ粒子が使用される。これは、長さ及び幅と、プレート小片の厚さとの比が少なくとも１０であることを意味している。これにより生じる大きい表面によって、粒子を相互に配向させることができ、またそれと共に、粒子を密に積層化させることができるので、その結果、機械的な応力を掛けることができるマイカペーパーが形成される。表面間のこの相互作用によって生じる結合力は、隣接する粒子の接触面と直接的に関係している。このことは、熱力学的に、ファンデルワールス力又は水素結合による主粒子間の相互作用に基づき生じる。従って、導体に良好に巻き取ることができ、且つ、反応性樹脂を含浸させることでき、またそれと同時にトリーイングチャネルに対する良好なバリアを有している可撓性のペーパーが得られる。更に、粒子は、回転機械の動作時に絶えず発生する部分放電に対して高い安定性を有していなければならない。マイカの無機質の構造に基づき、マイカ自体が高い部分放電耐性を有している。マイカペーパーは、機械的な強度を更に改善するために、ガラス織物又はポリエステル織物から成る支持体上に被着され、最終的に、複合材料に加工される。これは、ペーパーに液体の反応性ポリマーを含浸させ、後続のステップにおいて硬化させることによって、達成される。従来からは、例えば、織物又はマイカ材料を含んでいる絶縁テープが公知であり、この絶縁テープにおいては、接着剤によって２つの成分を結合させ、それによっていわゆるコロナシールドテープが形成される。特に、この絶縁テープは、高電圧機械及び高電圧発電機において導体を電気的に絶縁させるために使用される。支持体材料としてのガラス織物又はポリエステル織物上に設けられており、且つ、エポキシ樹脂が含浸されている、通常使用されるマイカペーパーの熱伝導率は、室温において約０．２〜０．２５Ｗ／ｍＫである。したがって、これによって得��れる絶縁材料は、良好な電気特性以外に、熱絶縁特性も有している。従って、回転機械が大きい場合には、動作時に蓄熱が発生する。マイカ絶縁部の熱伝導率が低いことに起因して、銅導体に生じた熱は極僅かにしか固定子の鋼に放熱できない。この蓄熱は、発電機の中心部分において特に強く発生する。更に、主絶縁体における不均一性及び欠陥箇所によって、部分放電に起因する温度上昇が局所的に生じ、この温度上昇は主絶縁体の樹脂成分を劣化させる。劣化が進むと、銅導体の地絡が生じ、それによって回転電気機械が完全故障する。
【０００３】
発電機は、出力クラスに応じて、空気、水素又は水を用いて冷却される。しかしながら、主絶縁体の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍＫ未満と低いことに基づき、冷却が行われるにもかかわらず、銅導体におけるジュール熱を、積層鉄心に迅速に放熱することができない。導体内に生じる熱に応じて、空気による冷却を、水素による冷却に変更しなければならない、若しくは、出力が非常に大きい発電機において更に大きい熱が生じる場合には、この水素による冷却が、更に水による冷却によって支援されなければならない。絶縁体の熱伝導率を高める試みは、従来技術によれば、主に熱伝導性の粒子、例えばＢＮ、ダイヤモンド、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2を導入することによって行われていた。しかしながら、それらの材料はその寸法又はその物理的な特性に起因して、実際のところは、絶縁系の電気的な安定性にとって好適な影響をもたらすものではないので、それらの材料は、マイカと組み合わせることでしか使用できない。ＺｕｅｒｉｃｈのＥｄｅｎｓｔｒａｓｓｅ２０，ＣＨ−８０４５にある、Ｒｏｌｌ−Ｉｓｏｌａ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  Ｌｔｄ．によって、窒化ホウ素含有層が設けられているマイカテープが開発された。このマイカテープでは、室温において最大で０．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率が達成された。この公知のマイカテープの欠点は、テープの層厚が厚くなり、且つ、窒化ホウ素が異方性の熱伝導率を有することであり、この欠点は、実際の使用を大きく制限する。窒化ホウ素は、絶縁系に垂直な方向において低い熱伝導率を有している。
【０００４】
ＥＰ１６４３５１１によれば、支持体織物として酸化アルミニウムを使用している、コロナシールドテープが開示されている。このコロナシールドテープは、絶縁部内での織物の体積割合が制限されていないと電気的な安定性が大幅に制限されることから、絶縁部内での織物の体積割合が制限されているので、織物が絶縁体の電気的な安定性に寄与しないという欠点を有している。
【０００５】
同様に、ＵＳ２００７／０１４１３２４からは、マイカの直接的な代用品として平坦な酸化アルミニウムを使用することが公知である。熱伝導性の粒子を含浸樹脂又はマイカに導入することに取り組んでいる明細書は多数存在しているが、しかしながら、それらの明細書に記載の発明はいずれも、マイカを使用しないことには機能せず、従って、熱伝導率を僅かにしか上昇できない。
【０００６】
更にＶＰＩプロセスのために熱伝導性の粒子を混入させることが公知である。ＵＳ２００５／０２７４４５０号明細書には、樹脂を含浸させた絶縁テープを圧縮させる方法が開示されており、この絶縁テープには、高熱伝導性の粒子、例えば酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が５〜６０体積％の体積割合で混入されている。
【０００７】
ＵＳ７，７７６，３９２には、高熱伝導性の成分を含んでいる複合体絶縁テープが開示されており、それらの高熱伝導性の成分が樹脂混合物内に存在しており、且つ、複合体テープに浸透している。
【０００８】
ＷＯ２００７／１１４８７６には、高導電性の粒子を有しているテープの製造方法が開示されている。それらの粒子は、複合体テープの裏面側の含浸に使用され、それによって樹脂に含まれている熱伝導性の粒子の少なくとも１％が織物に浸透する。
【０００９】
ＷＯ２００８／０９１４８９には、多層プレート小片構造を有している絶縁テープが開示されている。ここでは、絶縁部がマイカフレーク小片とプレート小片窒化ホウ素の混合物から形成されている。
【００１０】
ＵＳ２０１２／０００９４０８には、事前に含浸が行われている高熱伝導性のマイカペーパーが開示されており、このマイカペーパーでは、複数の高熱伝導性のプレート小片から成るメソ−ミクロ混合物、有利には窒化ホウ素から成るメソ−ミクロ混合物が、有利には織物とマイカ層との間に配置されている。
【００１１】
上記の方法はいずれも、いわゆるレジンリッチ技術における用途に限定されており、従って、ＶＰＩプロセスには適していない。
【００１２】
ＥＰ１２  ７１５  ０８１及び国際公開第２０１１／１３８２７３号には、平坦なＡｌ2Ｏ3から成る巻き取り可能なテープの製造方法が開示されており、このテープは、一般的に使用されているマイカペーパーに完全に取って代わるものであり、またマイカに比べて熱伝導率が遙かに高い点で優れている。しかしながら、材料コストは、従来使用されているマイカペーパーの約１００倍にも達する。これら２つの特許明細書においては、主絶縁部における熱伝導率を高めるために、従来用いられているマイカ材料に代わるものとしての酸化アルミニウムテープの製造及び使用が開示されている。この際、テープ流延プロセスにおいては、水性の酸化アルミニウム粒子溶液がガラス織物に塗布され、続いて乾燥され、また安定性を高めるためにテープラッカでのコーティングが行われる。完成したテープは、主絶縁部に巻き付けるために使用することができる。同一の構造においてマイカを酸化アルミニウムで代用しても、主絶縁部の熱伝導率は２倍にしかならない。０．５Ｗ／ｍＫよりも遙かに高い良好な熱伝導率は、この解決手段によるアプローチでは達成することができない。
【００１３】
本発明の課題は、電気抵抗が高く、且つ、絶縁部の熱伝導率が高く、特に０．５Ｗ／ｍＫよりも高く、更には経年劣化が効果的に遅延されている、電気機械用の、特に回転機械用の電気的な絶縁部を提供することである。特にキロワット又はメガワットの範囲にある公称電力を有している電気機械が電気的に絶縁されるべきである。特に、電気的に惹起される経年劣化が効果的に遅延されるべきである。
【００１４】
この課題は、独立請求項１に記載されている絶縁テープによって、また別の独立請求項に記載されている絶縁テープの使用、電気的な絶縁部及び製造方法によって解決される。
【００１５】
第１の態様によれば、電気絶縁テープのための、粒子複合体の形態の絶縁テープが提案され、電気絶縁性のプレート小片粒子が、電気絶縁性のバインダを用いて結合されて、少なくとも部分的に多孔性の絶縁テープの形態の電気絶縁材料が形成され、また引張力を加えながら実施される巻き取りにおいて、絶縁テープを導体構造体に巻き取ることができる。
【００１６】
第２の態様によれば、絶縁テープが使用され、その際、絶縁テープの巻き取りは、導体構造体に直接的に被着させることによって実施される。
【００１７】
第３の態様によれば、電気機械用の、特に回転機械用の電気絶縁体、特に主絶縁体が提供され、この電気絶縁体においては、本発明による絶縁テープが本発明による使用に従い、機械の導体構造体上に又は導体構造体にずらされた状態で重なり合うように巻き取られている。
【００１８】
第４の態様によれば、本発明による絶縁テープの製造方法が提案され、この製造方法では、プレート小片粒子が金属酸化物プレート小片又はマイカプレート小片である。
【００１９】
従来使用されているガラス繊維織物がなくても機能する、プレート小片粒子から成る、新規の巻き取り可能且つ浸漬可能な絶縁テープが提案される。この織物は、巻き取り特性及び動作時の機械的な安定性を改善するためにのみ使用される。従って本発明による絶縁テープは、決定的なことに、プレート小片粒子とバインダとから形成されているが、しかしながら少なくとも部分的に多孔性であり、それと共に含浸可能である。
【００２０】
従来の織物／プラスチック中間層を省略することによって、電気絶縁部の、特に主絶縁部であって良い電気絶縁部の全体の熱伝導率を効果的に高めることができる。その理由として、熱抵抗が特に半径方向において直列に接続されていることが挙げられる。つまり、このことは、主絶縁体乃至絶縁体の全体の熱伝導率が、直列回路における最も高い熱抵抗によって決定されることを意味している。
【００２１】
本発明において提案されているように、織物を含まない絶縁部、特に主絶縁部が構成される場合、熱伝導率は、プレート小片粒子を有しているプラスチック層によってのみ決定される。これによって、絶縁系全体の熱伝導率を何倍も高めることができる。
【００２２】
別の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００２３】
１つの有利な構成によれば、絶縁テープは、巻き取りに関して、熱絶縁性に作用する添加剤を要することなく、既に十分な引張強度及び可撓性を有することができる。
【００２４】
１つの別の有利な構成によれば、電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーを形成し、それに続いて、テープを絶縁ペーパーから絶縁テープとして形成することができる。
【００２５】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープを、巻き取りのために、一時的な支持体テープ上に取り外し可能に取り付けることができる。
【００２６】
１つの別の有利な構成によれば、電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーを形成し、それに続いて、テープを絶縁ペーパーから形成し、そのテープを絶縁テープとして一時的な支持体テープ上に取り外し可能に取り付けることができる。
【００２７】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープの巻き取りを、導体構造体に絶縁テープを被着させることによって行うことができ、その際、一時的な支持体テープは、被着に並行して、絶縁テープから分離される。
【００２８】
１つの別の有利な構成によれば、一時的な支持体テープを、絶縁テープの被着後に分離させることができる。
【００２９】
１つの別の有利な構成によれば、一時的な支持体テープを、絶縁テープの被着前に分離させることができ、しかも、特に被着の直前に分離させることができる。
【００３０】
１つの別の有利な構成によれば、一時的な支持体テープを、被着時に絶縁テープから連続的に剥がすことができる。
【００３１】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープを、ずらしながら重なり合わせて、導体構造体に巻き取ることができる。つまり、絶縁テープは巻き取りの際に、既に被着されている絶縁テープの部分領域だけを覆う。
【００３２】
１つの別の有利な構成によれば、導体構造体に絶縁テープを巻き取る際に、絶縁テープは特に５０％重なり合っている。
【００３３】
１つの別の有利な構成によれば、巻き取り後に、絶縁テープからバインダを除去することができる。
【００３４】
１つの別の有利な構成によれば、巻き取り後に、絶縁テープに対して含浸を行うことができる。
【００３５】
１つの別の有利な構成によれば、プレート小片粒子は、金属酸化物プレート小片又はマイカプレート小片であって良い。
【００３６】
１つの別の有利な構成によれば、金属酸化物プレート小片は、酸化アルミニウムプレート小片であって良い。
【００３７】
１つの別の有利な構成によれば、バインダはポリマベースであって良い。
【００３８】
１つの別の有利な構成によれば、バインダはエポキシ化されたノボラック系であって良い。
【００３９】
１つの別の有利な構成によれば、電気絶縁材料から、先ず、絶縁ペーパーを形成し、それに続いて、テープを絶縁ペーパーから絶縁テープとして形成することができる。
【００４０】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープを、一時的な支持体テープ上に被着させて、取り外し可能に取り付けることができる。
【００４１】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープを有機の又は水性のスラリ系として、一時的な支持体テープ上において、流延成形又は延伸成形し、続いて乾燥させることができる。
【００４２】
１つの別の有利な構成によれば、絶縁テープを、巻き取りの前に巻き取りテープに成形することができる。
【００４３】
本発明を、複数の実施例に基づき、図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来の主絶縁部の１つの実施例を示す。
【図２】従来の主絶縁部の別の図を示す。
【図３】本発明による主絶縁部の１つの実施例を示す。
【図４】本発明による巻き取りの１つの実施例を示す。
【図５】本発明による絶縁テープの本発明による製造方法の１つの実施例を示す。
【図６】本発明による絶縁テープの本発明による使用の１つの実施例を示す。
【００４５】
図１には、従来の主絶縁体乃至主絶縁部の１つの実施例が示されている。内側電極９と外側電極１１との間には、従来の主絶縁体７が配置されている。この主絶縁体７は、ガラス織物／プラスチックから成る層と、その上に設けられるＡｌ2Ｏ3／プラスチックから成る層と、によって形成される。符号７ａは、Ａｌ2Ｏ3／プラスチック層を表しており、また符号７ｂは、ガラス織物／プラスチック層を表しており、各ガラス織物／プラスチック層上に層７ａがそれぞれ被着されている。図１による断面図では、主絶縁部７を形成するために複数の層７ａ及び７ｂが使用されており、この主絶縁部７は層７ａ及び７ｂの巻回体から成る。本来の電気的な絶縁層７ａ間には、織物／プラスチック中間層７ｂが設けられており、この織物／プラスチック中間層７ｂによって、主絶縁部の全体の熱伝導率の上昇が阻害されている。この原因は、熱抵抗が直列に接続されていることにある。つまり、このことは、主絶縁体の全体の熱伝導率が、直列回路における最も高い熱抵抗によって決定されることを意味している。この従来の実施例によれば、最も大きい熱抵抗は、約０．２Ｗ／冷媒の熱伝導率を有しているガラス織物／プラスチック層である。これに対して、織物を含んでいない酸化アルミニウム／プラスチック層は、０．８Ｗ／ｍＫを上回る数倍高い熱伝導率を有している。図１に示されている直列回路では、個々の層の熱伝導率が異なることに基づき、０．３〜０．４Ｗ／ｍＫの総熱伝導率が提供される。
【００４６】
図２には、従来の層が相互に重なりあって巻き取られている従来の主絶縁体の１つの実施例が示されている。図２には、ガラス織物／プラスチック中間層７ｂ上に設けられたＡｌ2Ｏ3／プラスチック層７ａが示されている。図２には、巻き取られた絶縁テープの５０％が重なり合っていることが示されている。熱伝導率が低いガラス織物／プラスチック層７ｂは、電気的な浸食耐性の改善には寄与しない。この原因として、発生したトリーイングチャネルが経路を延長することなく（プレート小片の金属酸化物の場合のように）主絶縁部に対して垂直方向に拡がる可能性があることが挙げられる。主絶縁部７を巻き取る際に、通常の場合、テープは５０％重なり合うように処理される。ガラス織物支持体７ｂを有している巻き取りテープが使用される場合には、ガラス織物／プラスチック領域７ｂは、浸食の影響を非常に受け易い部分を表しているので、発生したトリーイングチャネルは、大きい抵抗を有することなく、ガラス織物７ｂにおいて直線状に生じる可能性がある。つまり、プレート小片の充填材が設けられている、浸食耐性のある領域７ａが迂回される。
【００４７】
図３には、本発明による絶縁部、特に主絶縁体の１つの実施例が示されている。プレート小片粒子、特にＡｌ2Ｏ3粒子を有しており、且つ、織物を含んでいないプラスチック層が使用される。従来の浸食し易いガラス織物／プラスチック層７ｂは省略されており、また、全体の層圧が同じであるにもかかわらず、主絶縁体全体の浸食耐性は拡大されている。トリーイングチャネルが延長された結果、主絶縁部の平均寿命が延長され、また発電機全体の故障確率が低下する。ポリマー絶縁系の電気的な浸食の場合、電子雪崩の運動学的なエネルギが決定的な影響を及ぼす。これは、プラスチック絶縁部の損傷の程度及びその拡大速度に直接的に比例する。この運動学的なエネルギは、存在する電界強度が一定であれば、気体状の誘電体における加速度区間、例えば孔又は既に発生した浸食チャネル、即ち、固体の形態の障害物が電子を減速させることなく場が電子に作用する経路における加速度区間によって決定される。主絶縁部７の変更された構造によって、この長い加速度経路が回避される。何故ならば、主絶縁部７の全ての領域は、トリーイングチャネルが延長された、部分放電耐性のあるプレート小片粒子で充填されているからである。これは浸食による被害の拡大を遅延させるので、これによってやはり絶縁部７の寿命が延長される。本発明によるガラス織物を含まない巻回体では、この浸食の影響を受け易い部分領域はもはや存在しない。浸食経路は、配向されているプレート小片構造を通過するように延在しなければならず、またそれによって大きく延長された経路を甘受しなければならない。このことは、浸食耐性を著しく改善し、また図３に示されているように、絶縁系全体の寿命の延長に寄与する。
【００４８】
図３には、本発明による電気絶縁テープ１の本発明による使用の１つの実施例が示されている。この図３には、絶縁テープ１として、酸化アルミニウムテープが示されており、この酸化アルミニウムテープは、電気機械を、特に回転機械を、特に永続的な電気高圧絶縁部を、特にスロット及び巻線オーバーハングにおいて基準電位と導体との間を電気的に絶縁するために、主絶縁部７として使用される。酸化アルミニウムテープは、機械の所定の領域に、特にスロット及び巻線オーバーハングの領域において、５０％重なり合うように巻き取られるか、又は、隣接する巻回体が相互に、絶縁テープ１の幅の半分だけずらされるように巻き取られる。
【００４９】
図４には、本発明による巻き取りの１つの実施例が示されている。支持体テープ３上に取り外し可能に取り付けられている絶縁テープ１がラミネートローラ５を通過した後に、その絶縁テープ１をシートの形態で導体構造体に巻き取ることができ、またその巻き取りの前に、支持体テープ３から分離させることができる。図４には、絶縁テープがどのように導体構造体に、例えば導体構造体９に巻き取られるかが示されている。同様に、支持体テープ３も巻き取って、相応に再利用することができる。絶縁テープ１を導体構造体９に巻き取る際には、支持体テープ３上に絶縁テープ１が設けられているテープの組み合わせは、機械的なプリテンションを掛けた状態で実施される機械的な巻き取り時に、十分な引張強度を有していなければならない。同様に、この組み合わせは巻き取り可能なものでなくてはならず、また相応の可撓性を有していなければならない。巻き取りの際には、特に、個々の巻回体との間において、被着されるシート又は被着される絶縁テープ１との間に空気が閉じ込められないように注意しなければならない。
【００５０】
図５には、巻き取りのために十分な可撓性を有している絶縁テープ１の本発明による製造方法の１つの実施例が示されており、この方法においては、十分な引張強度が一時的に支持体テープ３によって提供される。第１のステップＳ１では、巻き取りまでの機械的な安定性を提供する支持体テープ３上に、有機の又は水性のスラリ系Ｓを流し込むことによる流延成形によって、又は、有機の又は水性のスラリ系Ｓを引き延ばすことよる延伸成形によって、グリーン絶縁テープ１が形成される。その際、無機物Ａは、充填材と例えばプレート小片のＡｌ2Ｏ3とを有することができ、また、溶媒に溶解された有機物Ｏはバインダ、分散剤及び／又は可塑剤を有することができる。第２のステップＳ２では、乾燥を実施することができる。第３のステップＳ３では、巻き取りテープに成形される。
【００５１】
択一的に、図５によれば、本発明による電気絶縁テープ１用の多孔性の粒子複合体を製造するための別の方法は以下のステップを有することができる。第１のステップＳ１では、プレート小片粒子の分散材と、支持体液と、支持体液に分散されており、且つ、分散材において粒子の質量割合に関して事前に規定された質量比に相当する質量割合を有している官能化剤と、が混合され、また分散材の沈殿によって沈殿物が形成され、これによって、プレート小片粒子が沈殿物において実質的に層状に面平行に配置され、更に、この沈殿物からの支持体液の除去が行われる。第２のステップＳ２では、官能化剤を介する粒子の結合下で、沈殿物から粒子複合体を形成する粒子と官能化剤との化学反応の活性化エネルギを克服するために、沈殿物へのエネルギの注入が行われ、この際、質量比は粒子複合体が多孔性の構造を有するように事前に決定されている。
【００５２】
即ち、例えば酸化アルミニウム小片又はマイカ小片と、エポキシ化されたノボラック系とから成る、本発明による絶縁テープ１の製造方法の考えられる１つのヴァリエーションは、有機の又は水性のスラリ系Ｓを基礎とする、巻き取りまでの機械的な安定性を保証する支持体テープ３上での流延成形又は延伸成形を表している。
【００５３】
図６には、本発明による絶縁テープ１の本発明による使用の１つの実施例が示されている。機械的なプリテンションを掛けた状態での、絶縁テープ１の導体への巻き取りＷを行う際に、それに並行して、グリーン絶縁テープ１からの一時的な支持体テープ３の連続的な剥がしＡｂが、導体構造体へのグリーン絶縁テープ１の段階的な被着の直後に実施される。この段階において、絶縁すべき導体構造体上には、グリーン絶縁テープ１の巻回体が残存している。その後、グリーン絶縁テープの巻回体の脱バインダＥを行うステップを実施することができる。最後に、グリーン絶縁テープの巻回体の含浸Ｉを実施することができる。
【００５４】
巻き取りの際には、導体構造体９に絶縁テープ１を逐次的に被着させた直後に、支持体テープ３を連続的に絶縁テープ１から剥がすことができる。つまり事実上は、本来の絶縁テープ１の巻き取りが行われているに過ぎないので、完全に含浸可能でもある「アクティブな」絶縁材料のみが、絶縁すべき導体９上に残存している。そのようにして生じたグリーンシートテープに対して、巻き取り後に、オプションとして更に脱バインダを行うことができ、それによって、材料内の開かれた、従って含浸可能な孔の割合を高めることができる。形成されたシートテープを、グリーンシートテープと称することができ、このグリーンシートテープを脱バインダ後には、ブラウンシートテープと称することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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