Klebverbindungen in Cern-Transformatoren

Im Teilchenbeschleuniger des Cern in Genf kommen Hochstromtrans­formatoren zum Einsatz. Mit an Bord ist ein Delo-Klebstoff, der für Stabilität und Festigkeit der Spule der Transformatoren sorgt.

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mei. «Die von uns eigens entwickelten Hochstromtransformatoren dienen der Hochstromversorgung für supraleitende Magnete des Large Hadron Colliders im Cern», erläutert Konrad Fersch, Geschäftsführer von Fersch Wickeltechnik im bayerischen Attenhofen. Das LHC ist mit einem Umfang von 26,7 Kilometer der grösste Teilchenbeschleuniger der Welt. In ihm werden in gegenläufigen Vakuumröhren Teilchen über starke magnetische Felder auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und zur Kollision gebracht.

Jeder der Transformatoren liefert einen Dauerstrom von 1200 Ampere. Drei dieser Transformatoren werden in einem Rack jeweils zusammengeschaltet, so dass jeder Umrichter einen Dauerstrom von 3250 Ampere generiert. Je nach Anforderung können bis zu sieben Racks parallel geschaltet werden, so dass die supraleitenden Magnete mit bis zu 22'000 Ampere versorgt werden können.

Stabilität und Festigkeit gewährleistet

«Unser Klebstoff kommt gleich zweimal zum Einsatz», erläutert Ulrich Wiedenmann, Vertriebsingenieur bei Delo: «Zum einen klebt unser Epoxidharz die einzelnen Polyesterharzgetränkten Kupferbandwicklungen mit der dazwischen eingefügten Aramid-Folie zusammen. Zum anderen wird mit dem Klebstoff der komplette Spulenkörper auf der Aluminium-Kühlplatte befestigt.» Damit sorgt der Klebstoff für Stabilität und Festigkeit.

Das Cern hat das System in umfangreichen Tests anhand von Prototypen getestet. Die Vorteile des Klebstoffs: Er ist sehr temperaturbeständig und weist gute Festigkeiten auf der kaschierten Kupfer- und Aramidfolie auf. Ausserdem muss das Epoxidharz die extrem hohen magnetischen Kräfte, die während des Betriebs bei diesen Stromstärken auftreten, aushalten. «Da es sich um Sonderanfertigungen handelt, die manuell hergestellt werden, kommt eine Automatisierung nicht in Frage», so Ulrich Wiedenmann weiter. Die Anforderung an den Klebstoff war daher auch eine einfache, einkomponentige Verarbeitung von Hand und eine lange Verarbeitbarkeit.

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