Kupferlackdraht

Kupferlackdraht ist ein dünner Kupferdraht, der mit einer isolierenden Lackschicht überzogen wird und dadurch sehr wenig Luft zwischen den Drahtlagen und zwischen den Drähten zulässt. Das lässt die mechanische Baugröße von Spulen, Transformatoren, Motoren, Generatoren usw. auf ein notwendiges Maß schrumpfen. Die elektrischen Eigenschaften werden ebenfalls verbessert, da die nun enger anliegenden Drahtwindungen zu einer höheren Induktivität bei weniger Windungen im Vergleich mit PVC-isoliertem Draht führt. Das spart Kupfer und Raum - also Geld. Das Gewicht der Lackisolation ist im Vergleich mit einer konventionellen PVC-Isolation nicht nennenswert. Der Isolationslack ist jedoch keine einfache Lackfarbe sondern ein hochtechnologisches Produkt. Man bedenke, was dieser Lack für Anforderungen erfüllen muss: Sowohl mechanische Stabilität bei Knicken, Biegungen, Stauchungen, Streckungen als auch Temperaturfestigkeit bis z.T. über 250 C°.

Bei all den beschriebenen physikalischen Belastungen darf sich der Lack nicht vom Draht lösen oder reißen und muss auch noch seine eigentliche (elektrische) Aufgabe erfüllen - das Isolieren elektrischer Spannung. Üblich sind Kupferlackdrähte (CuL) im Bereich 0.2mm² bis 2.5mm² Querschnitt. Große Motoren, Spulen oder Transformatoren benutzen natürlich wesentlich größere Drahtquerschnitte und werden häufig mit Lacken isoliert, deren Eigenschaften auf genau diese eine Aufgabe optimiert worden sind. Da wäre ein großer Transformator als Beispiel nennenswert. Diese werden mit einem isolierendem Öl (Trafoöl) gekühlt. Die Lackisolation des Drahtes muss gegen das Kühlöl resistent sein.

Der Ausfall der Lackisolation einer Spule oder des gesamten Trafos nennt man Windungsschluss und beschreibt einen Kurzschluss zwischen den Drahtwindungen. Ein Windungsschluss kann durch Überschläge zwischen den Windungen entstehen. An der Aus- und Eintrittsstelle des Funken wird der isolierende Lack zerstört so dass die blanken Drähte nun aufeinander liegen und einen Kurzschluss bilden. Der Trafo heizt durch den Windungsschluss weiter auf, bis die Grenztemperatur des Isolationslacks überschritten ist. Die Isolationsfähigkeit des dann schmelzenden / verbrennenden Lack nimmt nun bis zur völligen Aufgabe ab. Die Wicklung ist nun defekt und muss neu bewickelt werden. Bei teuren Maschinen ist das lohnend, was jedoch heutzutage aus Kostengründen selten gemacht wird.