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Title:
INSULATION SYSTEM FOR ELECTRICALLY ROTATING MACHINES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/175303
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an insulation system for an electrically rotating machine, in particular an electric motor and/or a generator. The invention also relates to a method for producing such an insulation system, in particular for producing one or more components of an insulation system comprising a plurality of components. Disclosed here is a powder coating and/or a wet coating for the automated production of all or at least some components of an insulation system of an electrically rotating machine.

Inventors:
LANG STEFFEN (DE)
MALEIKA MAREK (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/053760
Publication Date:
August 25, 2022
Filing Date:
February 16, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
C09D163/00; C08G59/24; C08G59/30; C08G59/32
Domestic Patent References:
WO2020094328A12020-05-14
Foreign References:
EP2883896A12015-06-17
EP0889484A21999-01-07
EP1354916A12003-10-22
DE102018202058A12019-08-14
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Claims:
Patentansprüche

1. Pulverlackformulierung oder Nasslack zur Herstellung ei nes Isolationssystems einer elektrischen Maschine, insbeson- dere einer rotierenden elektrischen Maschine mit einer Bemes sungsspannung von mindestens 700 V, umfassend wenigstens ein härtbares, insbesondere ein bei Raumtemperatur als Pulver lackformulierung fest vorliegendes oder in einem Lösungsmit tel zum Nasslack aufbereitetes Harz-Harz- oder Harz-Härter- Gemisch, das

- zumindest eine erste Harz-Komponente, die auf Kohlenwas serstoffbasis ist und zumindest zwei Epoxidgruppen auf weist,

- zumindest eine zweite Harzkomponente, die auf Silizium- sauerstoff-Basis ist und insbesondere eine Siloxan- und/oder eine Silsesquioxan- oder eine von diesen Stamm- Verbindungen derivatisierte Verbindung ist und mindes tens eine Hydroxy-Funktionalität aufweist, sowie

- einen Härter und/oder einen initiierenden Katalysator umfasst, wobei mengenmäßig die Harz-Komponente auf Kohlenwas serstoffbasis überwiegt.

2. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach Anspruch 1, wo bei die erste Harzkomponente, die Kohlenwasserstoff basiert ist, ein monomeres und/oder Oligomeres diepoxidiertes Epoxid harz, cycloaliphatisches Epoxidharz, Diglycidyletherharz und/oder epoxidiertes Novolakharz umfasst.

3. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der An- Sprüche 1 oder 2, wobei die zweite Harzkomponente auf Silizi um-Sauerstoff-Basis eine monomere und/oder oligomere gly- cidyl-basierte und/oder epoxy-terminierte und/oder Hydroxy- terminierte und/oder hydroxy-funktionalisierte Aryl- und/oder Alkyl-Siloxan-Verbindung umfasst.

4. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der vor hergehenden Ansprüche, wobei die zweite Harzkomponente auf Silizium-Sauerstoff-Basis eine monomere und/oder oligomere Silsesquioxan-Verbindung umfasst.

5. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, die Füllstoffe umfasst.

6. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach Anspruch 5, wo bei die Füllstoffe zumindest zum Teil elektrisch leitfähig sind.

7. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der An sprüche 5 oder 6, wobei die Füllstoffe zumindest zum Teil elektrisch isolierend sind. 8. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der vor hergehenden Ansprüche, die Additive und/oder Sinterhilfen um fasst.

9. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, in der ein kationischer Härter vor liegt, der zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der organischen Salze, wie organische Ammonium-, Sulp- honium-, Iodonium- und/oder Phosphoniumsalze umfasst. 10. Pulverlackformulierung oder Nasslack nach einem der vor hergehenden Ansprüche 1 bis 8, in der ein anionischer Härter vorliegt, der zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe der Imidazolium-salze und Amine, wie tertiäre Amine, und/oder aus der Gruppe der Cyanamide, wie z.B. Dicyanamid, und/oder Pyrazole und/oder Imidazol-Verbindungen umfasst.

11. Verfahren zur Herstellung einer oder mehrerer Komponenten eines IsolationsSystems einer elektrischen rotierenden Ma schine, eine Hauptisolation, einen Außenglimmschutz und/oder einen Endenglimmschutz umfassend, folgende Verfahrensschritte aufweisend: a) Bereitstellung einer Pulverlackformulierung und/oder eines Nasslacks mit einer ersten, kohlenwasserstoff-basierten Harz- komponente und einer zweiten, Silizium-Sauerstoffbasierten Harzkomponente sowie einer Härter und/oder Katalysatorkompo nente und anschließende b) Pulverlackierung und/oder Nasslackierung der Spule oder des Stabes zur Herstellung der Hauptisolation und/oder des Außenglimmschutzes und/oder des Endenglimm schutzes

- Gegebenenfalls Wiederholung der Schritte a) und b) bis eine vorgegebene Isolationsdicke erreicht ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, den zusätzlichen Verfahrens schritt der Bereitstellung einer elektrisch leitfähigen Pul verlackformulierung oder eines elektrisch leitfähigen Nasslacks durch Einbringen eines elektrisch leitfähigen Füll- Stoffes in die Pulverlackformulierung und/oder in den Nass lack umfasst.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Pulverlackierung durch Versprühen der Pulverlackformulierung und/oder des Nasslacks auf das erwärmte Substrat und an schließendes Abkühlen erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die Pulverlackierung durch Eintauchen in einer Pulverlackwirbel- bett erfolgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das automa tisiert durchgeführt wird.

Description:
Beschreibung

Isolations S ystem für elektrische rotierende Maschinen und Verfahren zur Herstellung dazu.

Die Erfindung betrifft ein Isolations S ystem für eine elektri sche rotierende Maschine, insbesondere Elektromotor und/oder Generator. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen IsolationsSystems, insbesondere zur Herstellung einer oder mehrerer Komponenten eines mehrere Komponenten umfassenden Isolationssystems.

Bekannt sind elektrische rotierende Maschinen im Nieder- und Hochspannungsbereich wie Elektromotoren und elektrische Gene- ratoren. Diese Maschinen zeichnen sich durch eine Vielzahl verschiedener Bauformen und Einsatzbereiche aus, sie werden in sämtlichen Bereichen der Technik, der Industrie, des All tags, des Verkehrswesens, der Medizin und anderen Gebieten verwendet. Der Leistungsbereich elektrischer Maschinen er- streckt sich von Größenordnungen unterhalb von einem Mikro watt z.B. in der Mikro S ystemtechnik bis hinaus über ein Giga watt, also Tausendmal eine Million Watt, wie beispielsweise im Kraftwerksbereich. Dazwischen liegen Anwendung mit den Traktions- und Antriebsmotoren im Fahrzeugbereich, Schienen- fahrzeugbereich, etc.

Bei elektrischen rotierenden Maschinen im Hoch- und/oder Nie derspannungsbereich liegen Spulen aus gegeneinander bei- spielsweise über Wicklung und/oder Drahtlack isolierte Teil leitern vor. Diese werden aus Rohlingen, wie einem Spulen fisch durch Ziehen und Verdrehen so geformt, dass sie in die Nuten eines Stator-Grundkörpers, also in das Blechpaket des Elektromotors eingelegt werden können. Die Spulen untereinan- der sind über so genannte Wickelköpfe verbunden und durch entsprechende Anschlüsse kontaktiert. Die stromführenden Spulen sind gegeneinander, gegenüber dem Blechpaket und schließlich auch gegenüber der Umgebung durch ein Isolations S ystem isoliert. Das Isolations S ystem umfasst regelmäßig mehrere Komponenten die Hauptisolation, die eine Wicklung, basierend auf Epoxid-, Polyester- oder Polyesteri- midharz imprägnierten Glimmerbändern, ist, sorgt für Isolie rung der unter Hochspannung stehenden Leiter, insbesondere Kupferleiter gegen den geerdeten Stator. Sie besitzt eine ho he Teilentladungseinsetzspannung, was ihr ermöglicht, bei- spielsweise 2,0 - 3,5 kV pro Millimeter dauerhaft abzubauen.

Die wichtigsten Komponenten eines Isolations S ystems sind von innen nach außen betrachtet, die Teilleiterisolation, Haup tisolation, ggf. Außenglimmschutz (AGS) und ggf. Endenglimm- schütz (EGS). Mit „innen" wird dabei die Ebene der Leiter be zeichnet, insbesondere Kupferleiter, die zunächst eine rela tiv dünnen erste Isolations S chicht besitzen, die Teilleite risolation, die die elektrische Spule bilden. Alle Isolati onssysteme haben eine Hauptisolation und - je nach Bemes- sungs S pannung der elektrischen rotierenden Maschine - darauf einen Außenglimmschutz, -AGS- sowie gegebenenfalls ein En denglimmschutz -EGS.

Im Betrieb der elektrischen rotierenden Maschine entstehen hohe Spannungen, welche in dem Isoliervolumen zwischen dem auf Hochspannung befindlichen Leiterstab und dem auf Erdpo tential liegendem Blechpaket abgebaut werden müssen. An den Kanten der Bleche im Blechpaket entstehen dabei Feldüberhö hungen, die ihrerseits Teilentladungen hervorrufen können. Diese Teilentladungen führen bei Auftreffen auf das Isolati onssystem lokal zu sehr starken Erhitzungen. Dabei werden die organischen Materialien des IsolationsSystems sukzessive in niedermolekulare, volatile Produkte, beispielsweise in C02 zersetzt.

Alle Komponenten des Isolations S ystems, Hauptisolation, AGS und EGS, werden bislang in der Regel als Bänder auf die Teil leiter aufgewickelt, wobei Teile davon, wie der EGS, komplett per Hand appliziert werden. Bei Motoren mit kleineren Bemes sungsspannungen, wie es beispielsweise bei Traktionsmotoren der Fall ist, kann die Hauptisolation nicht als gewickeltes Band, sondern als sogenannter Nutkasten ausgestaltet sein. Die anderen Teile können auch nicht vollkommen automatisiert aufgebracht werden, weil entweder die Stückzahl das Automati sieren nicht wirtschaftlich macht und/oder die Gefahr von Lufteinschlüssen in den Falten die Qualität nicht gewährleis tet, die bei der Wicklung erforderlich ist.

Die Bänder, die gewickelt werden, und die Nutkästen, die in die Nuten eingelegt werden, für die Hauptisolation bestehen in der Regel aus verklebten Glimmerplättchen, die in der Iso lation dazu dienen, den Erosionsweg im Isolations S ystem zu verlängern, also den direkten Weg von der Hochspannungsseite, also den Leitern, hin zum geerdeten Blechpaket, wodurch eine deutlich längere Lebensdauer eines Isolationssystems resul tiert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Hauptisolation, einen AGS und/oder EGS zu schaffen, der ohne oder zumindest Großteils ohne Applikation per Hand herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Er findung, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen offen bart ist, gelöst.

Dementsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ei- ne Pulverlackformulierung oder Nasslack zur Herstellung eines Isolations S ystems einer elektrischen Maschine, insbesondere einer rotierenden elektrischen Maschine mit einer Bemessungs spannung von mindestens 700 V, umfassend wenigstens ein härt bares, insbesondere ein bei Raumtemperatur als Pulverlackfor- mulierung fest vorliegendes oder in einem Lösungsmittel zum Nasslack aufbereitetes Harz-Harz- oder Harz-Härter-Gemisch, das - zumindest eine erste Harz-Komponente, die auf Kohlenwas serstoffbasis ist und zumindest zwei Epoxidgruppen auf weist,

- zumindest eine zweite Harzkomponente, die auf Silizium- sauerstoff-Basis ist und insbesondere eine Siloxan- und/oder eine Silsesquioxan- oder eine von diesen Stamm- Verbindungen derivatisierte Verbindung ist und mindes tens eine Hydroxy-Funktionalität aufweist, sowie

- einen Härter und/oder einen initiierenden Katalysator umfasst, wobei mengenmäßig die Harz-Komponente auf Kohlenwas serstoffbasis überwiegt.

Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Her stellung einer oder mehrerer Komponenten eines Isolationssys- tems einer elektrischen rotierenden Maschine, eine Hauptiso lation, eine Innenpotential S teuerung, einen Außenglimmschutz und/oder einen Endenglimmschutz umfassend, folgende Verfah rensschritte aufweisend:

- Bereitstellung einer Pulverlackformulierung und/oder ei- nes Nasslacks mit einer ersten, kohlenwasserstoff- basierten Harzkomponente und einer zweiten, Silizium- Sauerstoffbasierten Harzkomponente sowie einer Härter und/oder Katalysatorkomponente und anschließende

- Pulverlackierung und/oder Nasslackierung der Spule oder des Stabes zur Herstellung der Hauptisolation

- Ggf. Bereitstellen einer Pulverlackformulierung oder ei nes Nasslacks für den Außenglimmschutzes und/oder des Endenglimmschutzes.

- Ggf. Pulverlackieren und/oder Nasslackieren des Außen- glimmschutzes und/oder des Endenglimmschutzes.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Pulverlackierung durch Besprühen des erwärmten Substrats und anschließendes Abkühlen -beispielsweise auf Räumtempera- tur durchgeführt.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Nasslackierung durch Applikation, insbesondere durch Be- sprühen und/oder Tauchbaden des Nasslacks und anschließendes Trocknen und/oder Entfernen des Lösungsmittels durchgeführt.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform des Verfall- rens wird die Pulverlackierung durch Eintauchen des Stabes oder der Spule in ein Pulverlackwirbelbett, die Pulverlack formulierung in Pulverform in einem Luftstrom enthaltend, durchgeführt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfah rens wird die Bereitstellung der Pulverlackformulierung und/oder des Nasslacks für den AGS und/oder EGS durch die Zu gabe von elektrisch leitfähigem Füllstoff, gegebenenfalls in mehreren Fraktionen vorliegend, ergänzt.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Pulverlackierung und/oder die Nasslackierung automati siert durchgeführt. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung um fasst das bei Raumtemperatur fest vorliegende oder in einem Lösungsmittel zum Nasslack aufbereitetes Harz -Harz- oder Harz-Härter-Gemisch noch isolierende Füllstoffe, insbesondere anorganische und/oder mineralische Füllstoffe, in mehreren Fraktionen, insbesondere bezüglich Form und Größe, vorlie gend, sowie Sinterhilfen und/oder Additive, wie Verlaufs- und Entgasungsadditive. Bei der Bereitstellung eines Pulverlacks oder Nasslackes zur Herstellung einer elektrisch teilleitfä higen (EGS) oder leitfähigen Komponente (AGS) des Isolations- S ystems werden der Pulverlackformulierung elektrisch leitfä hige Füllstoffe, gegebenenfalls in mehreren Fraktionen, zuge geben.

Ein Harz-Harz-Gemisch liegt auch ohne Härter, aber mit Kata- lysator oder Initiator vor, wenn die Aushärtung zum Duromer über eine Homopolymerisation erfolgen kann. Wenn aber zwei monomer oder oligomer vorliegende unterschiedliche Verbindun gen zum Duromer aushärten, dann liegt ein Harz-Härter-Gemisch vor, das eine Additionspolymerisierung durchläuft, die einen Härter in stöchiometrischer Menge erfordert.

Die erste bei Räumtemperatur beispielsweise fest oder in ei- nem Lösungsmittel zum Nasslack aufbereitete vorliegende Harz komponente ist, wie gesagt, Kohlenwasserstoff-basiert mit zu mindest zwei Epoxidgruppen, beispielsweise ist diese Harzkom ponente ausgewählt aus der Gruppe der Epoxidharze, Di- glycidyletherharze, Novolake und/oder cycloaliphatisehen Epo- xidharze, sowie beliebige Gemische der genannten Verbindun gen.

Insbesondere handelt es sich dabei um eine oder mehrere mono mere oder oligomere Harzkomponente(n) mit einem Kohlenstoff - also -[-CR1R2-]n-Einheiten umfassenden Rückgrat. Dabei steht R für -Wasserstoff, -Aryl, -Alkyl, -Heterocyclen, Stickstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel substituierte Aryle und/oder Al kyle. Insbesondere eignen sich beispielsweise Epoxidfunktio- nalisierte Komponenten, wie Bisphenol-F-Diglycidylether (BFDGE) oder Bisphenol-A-Diglycidylether (BADGE), Polyurethan sowie Mischungen hieraus. Bevorzugt sind Epoxidharze basie rend auf Bisphenol-F-Diglycidylether (BFDGE), Bisphenol-A- Diglycidylether (BADGE), epoxidierte Novolake oder Mischungen hieraus.

Beispielsweise umfasst die erste Harzkomponente eine monomere und/oder oligomere, insbesondere epoxidierte Novolak- Abmischung mit Bisphenol A und/oder Bisphenol F- Diglycidylether, insbesondere mit kettenverlängertem Bi- sphenol-A und/oder -F, auch in Form einer di- oder höher- epoxidisehen Kohlenwasserstoff-basierten Harz-Komponente.

Insbesondere bevorzugt ist, dass alle Epoxidharzkomponenten zwei oder mehr Gycidylester- und/oder Glycidylether- und/oder Hydroxylfunktional!täten umfassen und/oder dass die Harzfor mulierung wenigstens eine als Härter fungierende Verbindungen auf Dicyandiamid- und/oder (Poly)-Aminbasis und/oder amino- und/oder alkoxyfunktionaler Alkyl-/Aryl-Polysiloxanbasis, um fasst.

Die zweite bei Raumtemperatur beispielsweise fest oder in ei nem Lösungsmittel zum Nasslack aufbereitete vorliegende Harz komponente umfasst bevorzugt zumindest eine monomere und/oder oligomere Harzkomponente auf Silizium-Sauerstoff-Basis, wobei die Bezeichnung „Harz" bereits impliziert, dass es sich dabei um eine organische Silizium-Sauerstoff-Verbindung handelt. Diese basiert beispielsweis auf Alkyl- und/oder Aryl- Polysiloxan und/oder auf Silsesquioxan.

Gemäß der Erfindung ist als zweite Harzkomponente für die Pulverlackformulierung ein Harz und/oder ein Harzgemisch vor gesehen, bei dem zumindest ein Teil des zu einem Duromer här tenden Harz-Gemisches und/oder Harz-Härter-Gemisches für das IsolationsSystem eine Siloxan-haltige Verbindung ist, die im fertig ausgehärteten Duromer ein -[0-SiR 2 -0] n -Rückgrat bil det.

Dabei steht „R" für alle Arten organischer Reste, die sich zur Härtung und/oder Vernetzung zu einem für ein Isolations system brauchbaren Isolationsstoff eignen. Insbesondere steht R für -Aryl, -Alkyl, -Heterocyclen, Stickstoff, Sauerstoff und/oder Schwefel substituierte Aryle und/oder Alkyle.

Insbesondere kann R gleich oder ungleich sein und für folgen de Gruppen stehen:

- Alkyl, beispielsweise -Methyl, -Propyl, -isoPropyl, - Butyl, -isoButyl, -tertButyl, -Pentyl, -isoPentyl, - Cyclopentyl sowie alle weiteren Analoge bis zu Dodecyl, also das Homologe mit 12 C-Atomen;

- Aryl, beispielsweise: Benzyl-, Benzoyl-, Biphenyl-, To- luyl-, Xylole sowie vergleichbare Aromaten, insbesondere beispielsweise alle Arylreste, mit einem oder mehreren Ringen, deren Aufbau der Definition von Hückel für die Aromatizität entspricht, - Heterozyklen: insbesondere schwefelhaltige Heterozyklen wie Thiophen, Tetrahydrothiophen, 1,4-Thioxan und Homolo ge und/oder Derivate davon,

- Sauerstoffhaltige Heterozyklen wie z.B. Dioxane, - Stickstoffhaltige Heterozyklen wie z.B. solche mit -CN, -

CNO,-CNS, -N3 (Azid) Substituenten am Ring oder an den Ringen und

- Schwefel substituierte Aryle und/oder Alkyle: z.B. Thio phen, aber auch Thiole.

Die Hückel-Regel für aromatische Verbindungen bezieht sich auf den Zusammenhang, dass planare, cyclisch durchkonjugierte Moleküle, die eine Anzahl von P-Elektronen, die sich in Form von 4n + 2 darstellen lässt, umfasst, eine besondere Stabili- tät besitzen, die auch als Aromatizität bezeichnet wird.

Beispielsweise wird die zur Polymerisation funktionalisierte monomere oder oligomere zweite Harz-Komponente, die ein -[O- S1R2-O] n -Rückgrat hat mit einer oder mehreren, -[-CR1R2-] n - Rückgrat enthaltender erster Harz-Komponenten, ausgewählt aus der Gruppe folgender Verbindungen zum Harz-Gemisch und/oder Harz-Härter-Gemisch kombiniert: undestillierter und/oder destillierter, ggf. reaktivverdünn ter Bisphenol-A-Diglycidylether, undestillierter und/oder destillierter, ggf. reaktivverdünnter Bisphenol-F-

Diglycidylether, hydrierter Bisphenol-A-Diglycidylether und/oder hydrierter Bisphenol-F-Diglycidylether, reiner und/oder mit Lösemitteln verdünnter Epoxy-Novolak und/oder Epoxy-Phenol-Novolak, cycloaliphatische Epoxidharze wie 3,4- epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylat z.B.

CY179, ERL-4221; Celloxide 2021P, Bis(3,4- epoxycyclohexylmethyl)adipat, z.B. ERL-4299; Celloxide 2081, Vinylcyclohexendiepoxid, z.B. ERL-4206; Celloxide 2000, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy)-cyclohexan-meta- dioxan z.B. ERL-4234; Hexahydrophthalsäurediglycidylester, z.B. CY184, EPalloy 5200; Tetrahydrophthalsäurediglycidyl- ether z.B. CY192; glycidierte Aminoharze (N,N-Diglycidyl- para-glycidyloxyanilin z.B. MY0500, MY0510, N,N-Diglycidyl- meta-glycidyloxyanilin z.B. MY0600, MY0610, N,N,N',N'- Tetraglycidyl-4,4'-methylendianilin z.B. MY720, MY721, MY725, sowie beliebiger Mischungen der vorgenannten Verbindungen.

Als zur Polymerisation funktionalisierte monomere oder Oligo mere Komponente, die ein -[O-SiR 2 -0-] n -Rückgrat hat eignen sich glycidyl-basierte und/oder epoxy-terminierte Aryl- und/oder Alkyl-Siloxane, wie beispielsweise glycidoxy funkti onalisierte, insbesondere glycidoxyterminierte Siloxane. So eignet sich beispielsweise ein Siloxan wie das 1,3-Bis(3- glycidyl-oxypropyl)tetramethyldisiloxan, das DGTMS, und/oder das glycidoxyterminierte Phenyl-Dimethylsiloxan und/oder Phe nyl-Methyl-Siloxan in monomerer und/oder in oligomerer Form, sowie in beliebigen Mischungen und/oder in Form von Deriva ten. Anstelle der 4 Methylsubstituenten am Silizium im DGTMS können verschiedene, gleiche oder ungleiche beliebige Alkyl- und/oder Aryl-Substituenten stehen. Eine dieser bereits ge testeten Komponenten ist als „Silres© HP® 1250© handelsüb lich. Es hat sich gezeigt, dass zumindest zweifach funktiona lisierte Siloxane, die zur Herstellung von Duroplasten ein- setzbar sind, hier geeignet sind.

Handelsüblich ist beispielsweise folgende, hydroxy- funktionalisierte Polyphenylsiloxanbasierte und hier geeig nete Verbindung der Wacker AG „Silres -603"

Des Weiteren eignet sich als zweite Harzkomponente in der Pulverlackformulierung auf Silizium-Sauerstoff-Basis ein oder mehrere Silsesquioxane oder Derivate des Silsesquioxan. Das ist eine organische Silizium-Sauerstoff-basierte Verbindung mit käfigartiger oder polymeren Strukturen die ein -[O-SiR2- 0-] n -Rückgrat haben, wie die unten gezeigten Beispiele: insbesondere kann R hierbei gleich oder ungleich sein und für folgende Gruppen stehen:

- Alkyl, beispielsweise -Methyl, -Propyl, -isoPropyl, - Butyl, -isoButyl, -tertButyl, -Pentyl, -isoPentyl, - Cyclopentyl sowie alle weiteren Analoge bis zu Dodecyl, also das Homologe mit 12 C-Atomen;

- Aryl, beispielsweise: Benzyl-, Benzoyl-, Biphenyl-, To- luyl-, Xylole sowie vergleichbare Aromaten, insbesondere beispielsweise alle Arylreste, mit einem oder mehreren Ringen, deren Aufbau der Definition von Hückel für die Aromatizität entspricht,

- Heterozyklen: insbesondere schwefelhaltige Heterozyklen wie Thiophen, Tetrahydrothiophen, 1,4-Thioxan und Homolo ge und/oder Derivate davon,

- Sauerstoffhaltige Heterozyklen wie z.B. Dioxane,

- Stickstoffhaltige Heterozyklen wie z.B. solche mit -CN, - CNO,-CNS, Substituenten am Ring oder an den Ringen und

- Schwefel substituierte Aryle und/oder Alkyle: z.B. Thio phen, aber auch Thiole.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Formu lierung des Weiteren noch Füllstoffe, insbesondere sphärisch geformte und/oder unregelmäßig geformte Füllstoffe. Die Füll stoffe können kristallin und/oder amorph vorliegen.

Bevorzugt sind die Füllstoffe auf Siliziumdioxid-Basis, bei- spielsweise enthalten sie Quarzgut, Quarzmehl und/oder Quarz glas.

Es wurde erkannt, dass die Resistenz der sprühbaren Pulver lackformulierung und/oder Nasslacklackierung durch Zugabe von Füllstoffen, insbesondere von mineralischen oder/auch synthe tischen Füllstoffen, wie Quarzmehl, Quarzgut, Glasmehl, in einem Masseanteil von beispielsweise 5 Gew% bis 65 Gew% er höht wird, wenn zumindest ein Teil des Harzes durch eine tei lentladungsresistente Komponente ausgetauscht wird. Als tei lentladungsresistente Komponente wird dabei die zweite, auf Silizium anstelle von Kohlenstoff basierende Harzkomponente bezeichnet. Diese kann entweder ein Polysiloxan oder eine Silsesquioxan respektive ein oder ein Gemisch mehrerer Deri vate dieser Silizium-haltigen Verbindungen mit Sauerstoff sein.

So kann auf den Einsatz der zum Band verklebten großen Glim merplättchen verzichtet und das Isolationsmaterial in Form einer Pulverlackformulierung oder Nasslacklackierung automa tisiert durch Versprühen und/oder Eintauchen appliziert und hergestellt werden.

Teilentladungsresistente Harze und Harzmischungen sind bei spielweise solche, in denen als polymerer Bestandteil eine Komponente mit einem -[-O-S1R2-O-] n - Rückgrat als Nebenbe standteil des Harz-Gemisches und/oder Harz-Härter-Gemisches, also zu weniger als 50mol%, insbesondere zu weniger als 40 mol% und ganz bevorzugt zu weniger als 30 mol% des polymeri sierbaren Harz-Gemisches und/oder Harz-Härter-Gemisches vor liegt. Als Härter eignen sich kationische und anionische Härtungska talysatoren, wie beispielsweise organische Salze, wie organi sche Ammonium-, Sulphonium-, Iodonium-, Phosphonium- und/oder Imidazolium-salze und Amine, wie tertiäre Amine, Pyrazole und/oder Imidazol-Verbindungen. Beispielhaft genannt sei hier 4,5-Dihydroxymethyl-2-phenylimidazol und/oder 2-Phenyl-4- methyl-5-hydroxymethylimidazol. Es können aber auch oxiran- gruppenhaltige Verbindungen, wie beispielsweise Glycidylether als Härter eingesetzt werden. Ebenso gut wie das Basisharz kann auch der Härter alternativ oder ergänzend durch eine Verbindung mit -[O-SiR 2 -0-] n -Rückgrat, hier auch Siloxanba sierte Verbindung genannt, teilweise oder ganz ersetzt wer den. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden bei spielsweise eine oder mehrere Fraktionen an nanopartikulärem Füllstoff zugesetzt, insbesondere solche, die beispielsweise auf Quarz, Si0 2, basieren. Dabei wird nach einer vorteilhaften Ausführungsform der For mulierung zusätzlich ein Additiv, insbesondere ein Sinterad ditiv, beispielsweise basierend auf einer organischen Phos phorverbindung, zugesetzt. Die organische Phosphorverbindung katalysiert das Verschmelzen und/oder Versinterung gleichzei- tig vorliegender Si0 2 -Nanopartikel zu glasartigen Bereichen im Harz. Beispielsweise wird dadurch ein glasartiger Bereich als Barriereschicht im Isolations S ystem erzeugt.

Bevorzugt liegt in der Formulierung eine Kombination aus dem Sinteradditiv und dem nanopartikulären Füllstoff vor, weil sich dadurch beim Vorhandensein einer elektrischen Entladung verglaste Bereiche im fertigen Duromer ausbilden, die eine besonders gute IsolationsWirkung zeigen, bilden. Neueste Aus lagerungen derartiger fertig gehärteter Isolationsstoffe zei- gen eine Lebensdauererhöhung um den Faktor 8.

Durch die Herstellung einer Hauptisolation und/oder eines Au ßenglimmschutzes u und/oder eines Endenglimmschutzes durch Versprühen eines Pulverlacks und/oder eines Nasslacks wird die Applikation von Glimmerband per Hand überflüssig und die Herstellung lässt sich problemlos automatisieren.

Hier wird erstmals ein Pulverlack und/oder ein Nasslack zur automatisierten Herstellung aller oder zumindest einiger Kom ponenten eines IsolationsSystems einer elektrischen rotieren den Maschine offenbart.