因為不斷前進的技術(shù)總是希望更高的功率密度，所以總是開發(fā)具有更高功率的機器，例如發(fā)電機。高性能發(fā)電機如渦輪發(fā)電機尤其包括具有(定子)疊片鐵芯的定子和多個發(fā)電機槽，發(fā)電機繞組位于這些發(fā)電機槽中。

該發(fā)電機繞組對疊片鐵芯的主絕緣是在高電負(fù)載下的系統(tǒng)。在操作期間產(chǎn)生高電壓，所述高電壓必須在處于高壓下的導(dǎo)體棒與位于地電位的疊片鐵芯之間的絕緣體積中耗散。在此，在疊片鐵芯中的疊片的邊緣處產(chǎn)生電場過高，所述電場過高又導(dǎo)致局部放電。這些局部放電當(dāng)遇到絕緣系統(tǒng)時導(dǎo)致非常強烈的局部加熱。由此，絕緣系統(tǒng)(包括外部電暈屏蔽系統(tǒng))的有機材料被逐漸分解成低分子量的揮發(fā)性產(chǎn)物，例如二氧化碳。

絕緣系統(tǒng)的重要組成部分是所謂的外電暈屏蔽(AGS)。在相對較大的發(fā)電機和電動機中，該外電暈屏蔽被直接施加到發(fā)電機繞組絕緣的表面上。目前，外部電暈屏蔽通常由含炭黑和石墨的帶或漆組成。取決于系統(tǒng)，在這樣的絕緣系統(tǒng)中主要是外部電暈屏蔽與主絕緣之間的界面不能被完全無孔地制造。因此，在充分高的電場強度下在該絕緣系統(tǒng)中導(dǎo)致相應(yīng)高的局部放電活性，該局部放電活性在運行中隨著時間推移而使絕緣系統(tǒng)完全燃燒。這進而導(dǎo)致絕緣的提前老化以及在最糟的情況下導(dǎo)致電機的接地。這通常意味著電機的不可修復(fù)的完全失效。

外部電暈屏蔽必須具有一定的方阻，所述方阻處于特定范圍內(nèi)。如果方阻太低，則疊片鐵芯可能電短路，這可能導(dǎo)致高的感應(yīng)循環(huán)電流，這些感應(yīng)循環(huán)電流在疊片鐵芯的端部和外部電暈屏蔽上閉合并且導(dǎo)致高電流電弧。相反，在電阻過高的情況下，可能發(fā)生高壓火花腐蝕。理想地，外部電暈屏蔽系統(tǒng)中的電阻可調(diào)節(jié)，從而能夠調(diào)節(jié)各向異性，該各向異性示出了沿徑向(即從通電流的導(dǎo)體至疊片鐵芯方向)有升高的導(dǎo)電性，以及沿棒方向有升高的電阻(即低的導(dǎo)電性)。

從所述現(xiàn)有技術(shù)的背景出發(fā)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服常規(guī)電暈屏蔽系統(tǒng)的缺點并且優(yōu)選地提供一種更穩(wěn)定的電暈屏蔽系統(tǒng)。另外，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種更好的、尤其有更好故障安全性的機器。該技術(shù)問題是用權(quán)利要求1給出的特征的電暈屏蔽系統(tǒng)以及用權(quán)利要求8中給出的特征的電機解決的。本發(fā)明的優(yōu)選擴展方式由從屬權(quán)利要求和接下來的說明中得到。

根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)是用于電機、尤其是高壓電機的電暈屏蔽系統(tǒng)，有利地用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機、電動機或者具有較高額定電壓的特殊的電設(shè)備，優(yōu)選地變壓器、絕緣套管或電纜。適合地，根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)是外部電暈屏蔽系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)包括聚合物基體和布設(shè)在其中的顆粒，該顆粒具有用云母形成的核以及布設(shè)在核上的、用金屬氧化物形成的層，其中，這些顆粒具有用于結(jié)合在基體上的表面功能化層。

優(yōu)選地，金屬氧化物為氧化錫，尤其是二氧化錫。有利地，基體由塑料和/或由樹脂、尤其地反應(yīng)性樹脂形成。

借助根據(jù)本發(fā)明所設(shè)計的用于結(jié)合在基體上的表面功能化層能夠減少或甚至完全避免在顆粒表面和基體之間的界面上的缺陷位置。尤其地，為避免缺陷位置，不僅可以使用顆粒表面與基體之間的粘附力，而且通過表面功能化層增強了結(jié)合。因此抵消了電暈屏蔽系統(tǒng)在顆粒表面和基體之間的界面處的分層。然而，恰恰這樣的缺陷位置由于因顆粒和基體的不同介電常數(shù)所造成的場線分布，恰恰對于電暈屏蔽系統(tǒng)和進而電機的所希望的電氣壽命而言是危急的。有利地，根據(jù)本發(fā)明，顆粒表面與基體之間另外占主導(dǎo)地位的粘附力被顆粒表面與基體之間的共價化學(xué)鍵至少部分地替代。

適合地，這些顆粒具有至少(算術(shù))平均地最高1微米和優(yōu)選地至少(尤其是算術(shù))平均地最高100微米的尺寸。

有利地，表面功能化層包含這樣的分子，所述分子一方面容易結(jié)合在顆粒的氧化錫表面上，另一方面容易結(jié)合在基體上。例如，表面功能化層包含有機硅烷。

在根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)中，該功能化層適合地包括共價結(jié)合在金屬氧化物和/或基體上的分子。

有利地，在根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)中，功能化層包括低聚物結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明目的電暈屏蔽系統(tǒng)的有利擴展方式中，功能化層包括聚合物結(jié)構(gòu)。

理想地，在根據(jù)本發(fā)明的電暈屏蔽系統(tǒng)中，功能化層被構(gòu)造為遠(yuǎn)離核具有比靠近核和/或核本身更低的電極性。適合地，功能化層包括巰基丙基三甲氧基硅烷。

通過具有基體優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和/或分子的功能化層，改善了沉積性能，即，降低了密度并增大了流動阻力。顆粒因此在基體中呈均勻分布。

此外，通過所述功能化層使顆粒和基體的介電常數(shù)均勻化。顆粒用液態(tài)基體來潤濕由于顆粒表面能與液態(tài)基體相匹配而被明顯改善。

根據(jù)本發(fā)明的電機尤其是高壓電機，尤其是用于產(chǎn)生電能的發(fā)電機或電動機或具有較高的額定電壓的另一電運行設(shè)備，尤其是變壓器、絕緣套管或電纜。

根據(jù)本發(fā)明的電機具有如前所述的電暈屏蔽系統(tǒng)。