DE1239750B - Pressmasse zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkoerpern - Google Patents

Description

• Preßmasse zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkörpern Die Erfindung betrifft eine bis zu 801%. anorganische Füllstoffe enthaltende Preßmasse zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkörpern, gegebenenfalls mit eingepreßten Metallarmaturen, die aus Kaltpreßmassen geformt und anschließend zur Fertigkondensierung bzw. Aushärtung des Harzanteiles in der Wärme endgültig verfestigt werden.
• Es ist bekannt, für die Herstellung von elektrischen Isolierteilen entweder Heißpreßmassen oder Kaltpreßmassen, letztere vor allem auf der Basis Phenolharz, zu verwenden. Die Heißpreßmassen enthalten einen verhältnismäßig hohen Harzanteil von 40 bis 45% und daneben, ebenso wie Kaltpreßmassen, zur Verbesserung der Struktureigenschaften der Isolierteile Füllstoffe verschiedener Art, beispielsweise Asbestfaser, Gesteinsmehl od. dgl. Da die Phenolharze, die in vielen Fällen in Isolierkörpern verwendet werden, nicht gegen die Einwirkungen von höheren Spannungen und Verschmutzungen beständig sind, neigen solche Harze in großen Mengen enthaltende Isolierkörper zur Kriechwegbildung, die schon nach kurzer Einwirkung zum 'Überschlag führt. Dabei wird das Harz zersetzt und eine leitende Kohlenstoffbrücke auf der Oberfläche des Isolierteiles gebildet, die das Isoliervermögen aufhebt. Isolierkörper aus solchen harzreichen Heißpressen sind daher schon bei geringen Spannungen nicht kriechstromfest und zeigen bei der VDE 0303 vorgeschriebenen Nachweisprüfung für die Feststellung der Kriechstromfestigkeit, bei der der Widerstand gegen eine Kriechspurbildung durch die Zahl der Tropfen einer aufgetropften Prüfflüssigkeit bestimmt wird, Tropfenzahlen zwischen 1 und maximal 11.
• Man hat zur Erhöhung der Kriechstromfestigkeit auch bereits Isolierkörper aus Preßmassen hergestellt, die sich bei weit geringerem Harzanteil von etwa 22%, noch durch Kaltpressung verformen lassen. Die starke Herabsetzung des Harzanteiles ergibt eine mittlere Kriechstromfestigkeii, die bei der VDE-Prüfung Tropfenzahlen zwischen 30 und 99 entspricht. Jedoch können sich auch bei so zusammengesetzten Isolierkörpern bei intensiver Spannungseinwirkung noch immer leitende Brücken bilden, die zum Überschlag führen, so daß auch Isolierkörper der beschriebenen Art besonders hohen Ansprüchen nicht genügen.
• Es sind ferner Kunstharzpreßmassen bekannt, die neben Novolak und Hexamethylentetramin in Mengen bis zu 25 % Füllstoffe wie Aluminiumsilikat, Magnesiumoxyd und Asbest enthalten. Derartige Preßmassen lassen sich zwar im Heißpreßverfahren zu Körpern guter Temperaturbeständigkeit verarbeiten, eignen sich aber nicht zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkörpern durch Kaltverpressung.
• Es wurde nun gefunden, daß zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkörpern, gegebenenfalls mit eingepreßten Metallarmaturen, durch kaltes Formen und anschließende Aushärtung in der Wärme Preßmassen bestimmter Zusammensetzung besonders geeignet sind. Erfindungsgemäß enthalten solche Preßmassen 20 bis 30% Phenolharz, 10 bis 20 % faserige Füllstoffe, vorzugsweise Asbest und/oder Glasfasern, und 50 bis 70% eines Oxydgernisches aus 45 bis 85, vorzugsweise 50% Siliciumdioxyd, 5 bis 15, vorzugsweise 15% Eisenoxyd, 5 bis 25, vorzugsweise 15% Aluminiumoxyd und 5 bis 20, vorzugsweise 10% Magnesiumoxyd. Die Oxyde sollten gut getrocknet und von angelagertem Wasser befreit sein. Die vorstehend genannten Komponenten werden in üblicher Weise intensiv vermischt, wobei das Harz in flüssiger Form oder auch im Resolzustand zugesetzt werden kann, so daß sich nach dem Mischen eine krümelige sandtrockene Masse bildet, die mit ausgezeichneter Formhaltigkeit und Konturschärfe durch Kaltpressung verformt werden kann. Dabei können auch Armaturen, z. B. aus Metall, mit eingepreßt werden. Die Formkörper werden ohne Standzeit ausgeformt, was einen raschen Durchsatz durch die Presse gewährleistet und dann, gegebenenfalls nach einer längeren Ablagerung, der üblichen Fertigkondensierung bzw. Aushärtung des Harzes durch eine Wärmebehandlung bei Temperaturen bis etwa 200° C unterworfen. Die Wärmebehandlung wird vorteilhaft, wie ebenfalls bekannt, in Wärme- und Zeitstufen vorgenommen.
• In der erfindungsgemäßen Preßmasse kann der anorganische Füllstoff aus einem Oxydgemisch ganz oder teilweise ersetzt sein durch Verbindungen, die aus zwei oder mehreren der genannten Oxyde bestehen. So kann die Preßmasse beispielsweise an Stelle eines Gemisches von Aluminiumoxyd und Siliciumdioxyd auch ein Aluminiumsilikat enthalten. Auch in diesem Fall muß das einzuhaltende Mengenverhältnis der einzelnen Oxyde gewahrt bleiben.
• Es hat sich gezeigt, daß aus erfindungsgemäßen Massen hergestellte Isolierkörper außerordentlich widerstandsfähig gegen Kriechbildung sind und nicht zur Entstehung von leitenden Kohlenstoffbrücken neigen. Daraus resultiert eine hohe Kriechstromfestigkeit, die bei der Prüfung nach VDE 0303 ihren Ausdruck in Tropfenzahlen von mehr als 150 bis zum Überschlag findet. Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen und wirtschaftlichen Verarbeitung der Preßmassen, der durch einen entsprechenden Harzanteil erzielt wird, wobei jedoch der Harzgehalt infolge der erfindungsgemäßen Zusammensetzung des Füllstoffgemisches die Kriechstromfestigkeit nicht beeinträchtigt, wohl aber Formhaltigkeit, Konturschärfe, Preßgeschwindigkeit und Schwundverhalten in erwünschter Weise verbessert.
• Aus Massen gemäß der Erfindung können Isolierteile von komplizierten Formen in Abmessungen zwischen wenigen Millimetern und 1000 mm und mehr und mit Gewichten von einigen Gramm bis über 50 kg hergestellt werden.
• Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele näher erläutert: Beispiel 1 Eine Masse aus 22% Phenolharz, 20 % Asbestfaser, 58% eines Gemisches aus 55 % Siliciumdioxyd, 5 % Eisenoxyd, 20 % Aluminiumoxyd, 20 % Magnesiumoxyd wird sorgfältig gemischt und sodann mit einem Druck von etwa 200 kg/cm2 verpreßt. Die Trocknung und Aushärtung des ohne Standzeit ausgeformten Preßkörpers erfolgt in Temperatur- und Zeitstufen nach folgendem Schema:

  Temperatur, ° C Haltezeit, Stunden

  50 (Trocken) 5 bis 12 *)

  75 12

  100 12

  125 8 bis 12 *)

  150 12

  175 4 bis 12 *)

  200 4 bis 12 *)

  *) Die Zeit schwankt mit dem Kondensationsgrad des

  jeweils verwendeten Harzes.

  Beispiel 2 In gleicher Weise wie im Beispiel 1 wird eine Masse von nachstehendem Aufbau verarbeitet: 25 % Phenolharz, 10 % Asbestfaser, 65 % Oxydgemisch aus 60 % Siliciumdioxyd, 10 % Eisenoxyd, 25 % Aluminiumoxyd, 5 % Magnesiumoxyd. Beispiel 3 In gleicher Weise wie im Beispiel 1 wird eine Masse aus folgender Zusammensetzung mit einem Druck von 250 kg/cm2 verpreßt und dann ausgehärtet: 20 % Phenolharz, 20% Asbestfaser, 60% Oxydgemisch aus 85 % Siliciumdioxyd, 10 % Aluminiumoxyd, 5 % Magnesiumoxyd. Sämtliche nach den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Preßkörper zeigten bei der Prüfung auf Kriechstromfestigkeit nach VDE-Vorschrift 0303 Tropfenzahlen von mehr als 150 bis zum Überschlag.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Phenolharz und bis zu 80% anorganische Füllstoffe enthaltende Preßmasse zur Herstellung von kriechstromfesten elektrischen Isolierkörpern, gegebenenfalls mit eingepreßten Metallarmaturen, durch kaltes Formen und anschließende Aushärtung in der Wärme, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß sie 20 bis 30 % Phenolharz, 10 bis 20 % faserige Füllstoffe und 50 bis 70 % eines Oxydgemisches aus 45 bis 85 % Siliciumdioxyd, 5 bis 15% Eisenoxyd, 5 bis 25% Aluminiumoxyd und 5 bis 20 % Magnesiumoxyd enthält.
2. 2. Preßmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydgemisch aus 50 % Siliciumdioxyd, 15 % Eisenoxyd, 25 % Aluminiumoxyd und 10()/o Magnesiumoxyd besteht.
3. 3. Preßmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als faserigen Füllstoff Asbest- und/oder Glasfasern enthält.
4. 4. Preßmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxydgemisch ganz oder teilweise durch Verbindungen ersetzt ist, die aus zwei oder mehreren der im Anspruch 1 genannten Oxyde bestehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1072286,1000891.