Isolierte Kupferbänder Serie CMC 38xxx als Schirmwicklung

Neben der erwünschten induktiven Kopplung kann es in Transformatoren und Spulen auch zur (unerwünschten) kapazitiven Übertragung von höherfrequenten Störsignalen kommen.

Um dies zu vermeiden, kann man zwischen den Wicklungen eines Transformators einen Schirm aus Kupferfolie einziehen. Diese Schirmwicklung wirkt wie ein Faradayscher Käfig für das elektrische Feld, beeinflusst aber die magnetische Energieübertragung kaum. Die kapazitive Kopplung kann auf diese Weise drastisch reduziert werden. Besonders bekannt ist der Einsatz isolierter Kupferfolien als Schirmwicklung an Ringtransformatoren (EMV-Schirm)

Die Schirmwicklung ist meist nur einseitig angeschlossen und wird mit der Masse verbunden.

Eine weitere Verwendung für isolierte Kupferfolien sind Schirmwicklungen, die als zusätzlicher Isolationsschutz eingesetzt werden. Im Fall eines Isolationsfehlers erfolgt kein Durchschlagen von der Primär- zur Sekundärseite des Transformators. Vielmehr wird der Isolationsfehler von der dazwischen liegenden Schirmwicklung abgefangen. Ein an die Schirmung angeschlossenes Sicherungselement kann dann bei einem Isolationsschaden z.B. eine Sicherung auslösen.

Laminate aus Kupferfolien (Aluminiumfolien) und Isolierfolien werden ausserdem eingesetzt als Stromleiter in Transformatoren (isolierte Flachkupferleiter). Der wesentliche Vorteil dabei ist die hohe Oberfläche des Profilkupfers im Verhältnis zur Querschnittsfläche. Bei hohen Strömen und hohen Frequenzen ist wegen der Ladungsträgerverdrängung vor allem die Leiteroberfläche verantwortlich für die elektrische Leitung (Skin-Effekt). Ausserdem können Kupferbänder mit hohen Zugkräften dicht auf den Wicklungsträger gewickelt werden. Das vermeidet Vibrationen und erhöht die Leistungsdichte. Zusätzlich ist die Entwärmung durch den innigen Kontakt verbessert, was noch durch wärmeleitende Isolationen unterstützt werden kann.

Vorteile von isolierten Kupferbändern:

  • Verhindern kapazitive Einkopplungen
  • Erhöhen die Sicherheit als Schirm zwischen Primär- und Sekundärwicklung
  • Haben eine große Oberfläche (Ersatz für Litze)
  • Können bis Klasse H eingesetzt werden (Polyester, PEN, Kapton®)
  • Hochstrom-belastbar, hohe Stromtragfähigkeit (z.B. WIG Schweißen)
  • Einhaltung von Luft- und Kriechstrecken durch Isolation
  • Leichter Drahtanschluß durch Löten dank Lötspalt
  • Ein- und beidseitig isoliert, auch mehrlagige Isolation
  • In sehr vielen Breiten und Materialstärken erhältlich