CN103113714A

CN103113714A - 用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带

Info

Publication number: CN103113714A
Application number: CN2013100515709A
Authority: CN
Inventors: 饶保林; 韦衍乐
Original assignee: Guilin University of Technology
Current assignee: Guilin University of Technology
Priority date: 2013-02-17
Filing date: 2013-02-17
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明公开了一种用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带。由纳米粉体、无碱玻璃布和环氧化物组成，其中各组分重量百分比为：纳米粉体5~10%、无碱玻璃布30~50%和环氧化物40~65%。该环氧预浸玻璃布带在固化前柔软服贴，适合于对高压电机的线棒进行绕包操作，用于采用热压工艺制作电压等级不低于3kV的高压电机的纳米复合主绝缘。采用本发明提供的环氧预浸玻璃布带制作的高压电机主绝缘，击穿场强不低于35kV/mm、在10kV/mm场强下的电寿命不低于1000小时。

Description

用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带

技术领域

本发明涉及一种用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带，具体涉及一种先用纳米复合环氧树脂浸渍玻璃布、然后分切成带状的纳米复合材料。

背景技术

现有高压电机的主绝缘主要由云母、玻璃纤维和粘结树脂等三种材料复合而成，其中云母材料采用的是优质天然白云母，在主绝缘中的重量比含量一般不低于50%；天然白云母具有优良的耐电晕性能，在确保主绝缘的击穿场强和电寿命等方面起关键作用，但天然云母资源如今已日趋枯竭，迫切需要找到其替代品。

现已证实聚合物纳米复合材料的耐电晕性能与云母材料相当，在现有材料中最有可能替代云母制成一种不含云母的纳米复合主绝缘，但在用纳米复合材料来制造高压电机主绝缘之前，我们需要解决纳米复合材料的制备技术以及与之相适应的应用工艺等问题。

现有技术中有两种制作高压电机主绝缘的方法：一是采用多胶粉云母带绕包线棒，然后热压成型，同业人员称之为多胶热压工艺，或称为多胶模压工艺；二是先采用少胶云母带绕包线棒，然后通过真空压力的方式输入粘结树脂，最后再加热固化成型；为了在主绝缘中引入云母材料，这两种方法都需要事先将主要含云母和玻璃纤维补强材料的带状物缠绕在线棒上。

如果沿用上述现有技术中的多胶热压工艺来制作不含云母的纳米复合主绝缘，由于不再需要引入云母，只需保留玻璃纤维补强材料，故可以直接使用无碱玻璃布上胶，制成一种预浸有纳米复合树脂、不含云母的预浸带，用来替代现有的多胶云母带，用以对线棒进行绕包操作，然后热压成型即可。

现有的环氧预浸玻璃布带由于没有考虑到上述纳米复合主绝缘组成材料和应用工艺方面的变化，存在以下不足：现有的环氧预浸玻璃布带绝大多数都不含具有耐电晕功能的纳米无机物，个别预浸带虽然含少量纳米无机物，但并没有根据高压电机主绝缘的技术要求进行优化，其固化物的击穿场强、耐电老化等关键性能均不能满足高压电机主绝缘的要求，不能用于制造不含云母的纳米复合主绝缘。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种专供采用热压工艺制作高压电机纳米复合主绝缘使用的环氧预浸玻璃布带。

本发明的技术方案：

一种用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带，由纳米粉体、无碱玻璃布和环氧化物组成，其中各组分重量百分比为：纳米粉体5~10%、无碱玻璃布30~50%和环氧化物40~65%。

所述纳米粉体为氧化铝粉、二氧化钛粉、二氧化硅粉和氮化硼粉中的一种或多种，所述纳米粉体的粒径为3~300纳米。

所述无碱玻璃布为平纹布、斜纹布或网格布，所述无碱玻璃布的厚度为0.05~0.25毫米。

所述环氧化物与制造传统环氧预浸玻璃布带使用的环氧化物相同。

本发明的环氧预浸玻璃布带的生产工艺与传统环氧预浸玻璃布带的生产工艺相同，包括浸渍树脂配制、上胶、烘干、收卷、分切等工序。

本发明的环氧预浸玻璃布带的用途：该环氧预浸玻璃布带用于采用热压工艺制作电压等级不低于3kV的高压电机的纳米复合主绝缘。

本发明的优点是：本发明的环氧预浸玻璃布带在固化前柔软服贴，适合于对高压电机的线棒进行绕包操作，适合于采用热压工艺制作不含云母的纳米复合主绝缘；采用本发明提供的环氧预浸玻璃布带制作的高压电机纳米复合主绝缘，击穿场强不低于35kV/mm、在10kV/mm场强下的电寿命不低于1000小时。

具体实施方式

实施例：

下面以制作100kg本发明的环氧预浸玻璃布带为例，环氧预浸玻璃布带各组分重量百分比为：纳米粉体（粒径为20纳米的二氧化硅粉）6.8%、环氧化物（34.5kg CYD127环氧树脂+8.5kg 732环氧活性稀释剂+2.2kg硼胺络合物）45.2%和平纹无碱玻璃布48%。

制备环氧预浸玻璃布带的具体步骤为：

将34.5kg CYD127环氧树脂、8.5kg 732环氧活性稀释剂、30kg甲苯和20kg丙酮投入配料釜中，开动搅拌后投入6.8kg粒径为20纳米的二氧化硅粉体，搅拌15分钟后启动间歇式高剪力分散机，高速分散两次，每次累计0.5小时，两次分散的时间间隔0.5小时；然后再加入2.2kg硼胺络合物，搅拌0.5小时后放料；所放的料转移到立式上胶机的胶槽中，给48克定量为100g/㎡、厚度为0.10毫米的平纹无碱玻璃布上胶：烘道前段温度控制在60℃，中段温度控制在120℃，末段温度控制在80℃，车速控制在1.5m/分钟，连续上胶两遍，经收卷、分切后得到厚度为0.14毫米的环氧预浸玻璃布带。

取上述实施例所得的本发明环氧预浸玻璃布带，采用热压工艺制作单面绝缘厚度为3.5毫米的模拟铝排试样，其主绝缘的击穿场强不低于37kV/mm，在10kV/mm场强下的电寿命不低于1100小时。

关于采用热压工艺制作高压电机模拟铝排试样的具体工艺步骤及工艺参数，如：模拟铝排的尺寸要求、绕包层数、绕包张力、预烘条件、真空脱挥发分、入模加压、升温固化、冷却卸模等工序细节，为同行业人员所熟知，此处不再赘述，但本发明所公开的技术方案以及该环氧预浸玻璃布带的用途应当属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于制作高压电机纳米复合主绝缘的环氧预浸玻璃布带，其特征在于所述环氧预浸玻璃不带由纳米粉体、无碱玻璃布和环氧化物组成，其中各组分重量百分比为：纳米粉体5~10%、无碱玻璃布30~50%和环氧化物40~65%；

所述纳米粉体为氧化铝粉、二氧化钛粉、二氧化硅粉和氮化硼粉中的一种或多种，所述纳米粉体的粒径为3~300纳米；

所述无碱玻璃布为平纹布、斜纹布或网格布，所述无碱玻璃布的厚度为0.05~0.25毫米；

2.根据权利要求1所述的环氧预浸玻璃布带的用途，其特征在于所述环氧预浸玻璃布带用于采用热压工艺制作电压等级不低于3kV的高压电机的纳米复合主绝缘。