Bei Hochspannungsgeneratoren, wie sie zur Stromerzeugung eingesetzt werden, oder Hochspannungsmotoren, besteht die Statorwicklung üblicherweise aus Wicklungsstäben. Diese werden in die entsprechenden Nuten im Statorblechpaket eingesetzt und dort fixiert. Zur Isolation gegen das Statorblechpaket ist die Statorwicklung (Wicklungsstäbe) von einer hochspannungsfesten Wicklungsisolierung umgeben, die als Band in mehrfachen Lagen um die Wicklungsstäbe herumgewickelt und anschließend mit Imprägnierharz durchtränkt wird.
Aufgrund der hohen Betriebsspannung von einigen kV bis über 100 kV werden diese Isolationsmaterialen besonders stark durch das elektrische Feld in der Maschine belastet.
DuPont´s Kapton® CR verbindet die hervorragenden Eigenschaften der Kapton® HN Polyimid-Folie mit dem Vorteil einer sehr glimmentladungsbeständigen Oberfläche.
Corona- oder Glimmentladungen schädigen Isolationsstoffe. Insbesondere in Hochspannungsanwendungen kann dies im schlimmsten Fall zu einem Ausfall des Isoliermittels führen mit fatalen Folgen für Sicherheit und Einsatzbereitschaft des elektrischen Betriebsmittels. Neben der Möglichkeit, Glimmentladungen an Isolationsgrenzflächen durch feldsteuernde Maßnahmen (z.B. CMC 15631, halbleitendes Kreppklebeband für IPS, AGS oder EGS) zu vermeiden, ist es mit Kapton® CR möglich, die Belastbarkeit des Isolationssystems eines Hochspannungsgenerators oder -motors deutlich zu verbessern
Die Polyimid-Folie Kapton® CR wurde von DuPont und Partnerfirmen wie ABB oder Siemens ausführlichen, anwendungsnahen Dauertests unterzogen. Bei 20kV/mm AC und 50Hz wurde eine Lebensdauer von 100.000 Stunden ermittelt im Gegensatz zu 200 Stunden bei Kapton® HN.
Technisch gesehen wird diese hohe Coronabeständigkeit erreicht durch die Zugabe eines anorganischen Füllstoffs zu der Polyimid-Matrix. Dadurch wird die Oberfläche ähnlich wie bei den häufig verwendeten Glimmerbändern weniger empfindlich gegenüber der Ionisation durch Glimmentladungen. Zusätzlich bietet die Kapton® CR Folie aufgrund ihrer geringen Materialstärke und guten Wärmeleitfähigkeit (0,385 W/mK) die Möglichkeit zu einem erheblich kompakteren Wickelaufbau und damit ein variableres, elektrisches Design eines Generators oder Motors.
Da sich die Lebensdauer eines E-Motors/Generators zumindest theoretisch bei einer Reduktion der Betriebstemperatur um 10°C verdoppelt, tragen diese Materialvorteile dazu bei, hocheffiziente Wicklungensaufbauten zu realisieren.
Kapton® CR ist verfügbar in der Stärke 0,025 mm (CMC 70961) und 0,050 mm (CMC 70051)
CMC Klebetechnik verwendet für seine Isolierklebebänder bewährte, für Elektroanwendungen geeigneten Acrylat- oder Kautschukklebstoff, die eine gute Haftung, große Tränkmittel- und gute Alterungsbeständigkeit haben. Bei ausreichend Bedarf kann Kapton® CR wie jede andere Folie auch mit diesen Klebern beschichtet werden und kundenspezifisch in Rollen (3 mm bis 900 mm), Bögen oder Stanzteile konfektioniert werden.
Corona- und glimmentladungsfeste Isolationsfolie