CN107077919A - 用于电力机器的绝缘系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电力机器、尤其高压领域中的绝缘系统。所述绝缘系统具有可热活化的组分或经封装的组分或储存在待浸透的固体的孔中的组分作为固化剂组分。
Description
本发明涉及一种用于电力机器、尤其高压领域中的绝缘系统。
电力机器、尤其旋转电机在叠片铁心内部包含电绕组。所述电绕组包括电导体(所述电导体有时已经设置了初级绝缘)和作为主绝缘的固态绝缘材料。在没有进一步措施的情况下，在叠片铁心、导体与主绝缘之间不具有紧凑的连接，从而通常出现间隙和空腔。在大气压条件下运行时，该区域会被空气填充。这尤其在应用于高压领域中时是不安全的，因为局部放电会在极短时间内损毁绝缘。这导致电力机器的故障。
为了避免间隙和空腔，通常利用浸渍树脂和浸渍漆将绕组浸透。浸渍树脂填充空腔和间隙并且侵入存在孔隙率的固态多孔材料中。一些固态绝缘材料、例如云母带、绝缘纸或无纺材料在此尤其多孔地实施，由此完成浸渍树脂吸收。
根据现有技术，由环氧树脂和液态的脂环族酸酐的混合物被用于实施浸透。酸酐在此用作固化剂并且同时降低了黏度，这有利于快速且完全的浸透。
由于液态的脂环族酸酐的不完全给定的安全性，在化学试剂参与的过程中需要安全措施。
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种酸酐的替代品作为固化剂，该替代品也适于绕组的液态浸透。
所述技术问题在此通过本发明的技术方案解决，如在权利要求和说明书中所公开的。
相应地，本发明的技术方案是一种用于电力机器的绝缘系统，其包括固态且多孔的绝缘材料和可催化固化和/或可热固化的浸渍树脂，其中，所述浸渍树脂包括具有环氧乙烷的任意反应树脂或具有环氧乙烷基团的不同反应树脂的混合物，并且在绝缘系统中存在至少一个可热活化和/或封装的固化剂组分。
根据一种有利的实施方式，至少一个固化剂组分至少部分埋置在固态绝缘材料的孔中。
根据另一种有利的实施方式，至少一个固化剂组分至少部分可热活化并且溶解在浸渍树脂中。
固化剂组分优选呈现为这样的化合物，所述化合物引发所述反应树脂的离子型、也即阳离子型或阳离子型聚合。
根据一种有利的实施方式，浸渍树脂包括稀释剂，由此有利地影响流变学，尤其能调整黏度为在65℃时小于100mPas、优选小于50mPas和特别优选小于35mPas。
例如作为稀释剂使用环状的有机碳酸盐或其混合物。例如使用碳酸丙烯或碳酸丁烯。另一方面，使用环醚和/或含环氧丙烷基团的化合物如二环氧乙烷基醚作为反应性稀释剂，最后还可以使用二元醇或多元醇或其混合物作为反应性稀释剂。后者化合物的示例包括聚乙二醇化合物和聚丙烯二醇化合物。所述的反应性稀释剂的示例可以以任意混合物形式使用。优选地，反应性稀释剂的用量为0.01至50重量％，优选为0.01至10重量％。
作为用于阳离子固化的固化剂组分，例如使用有机盐，例如有机铵盐、锍盐、膦盐、碘鎓盐或咪唑盐，以及使用有机杂环化合物和上述化合物的任意混合物。
作为用于阴离子固化剂的固化剂组分可以使用叔胺或咪唑化合物。
作为用于阴离子或阳离子固化剂的固化剂组分可以使用金属络合物。
根据一种有利的实施方式，用于封装或用于从多孔固体中释放固化剂组分的起始温度或开放温度处于35℃至95℃的范围、尤其50℃至80℃的范围。
优选地，在浸渍树脂中所使用的固化剂组分的封装的起始温度或开放温度比在多孔绝缘材料中所使用的固化催化剂的起始温度或开放温度高15℃。
根据一种优选的实施方式，在浸渍树脂中还包含不同的纳米级颗粒和/或纳米级颗粒的混合物。
根据另一种实施方式，还向浸渍树脂加入无机和/或有机的微米级填料或填料混合物。
所述绝缘系统特别适用于电线圈。
本发明涉及一种在避免敏感化的酸酐的情况下用于电力机器、尤其旋转电机和高压应用的浸渍树脂。
所述系统见长于以下优点：
-通过热学上可不同控制的催化剂实现较低的工艺浓度，较低工艺浓度实现了宽的加工温度窗口。
-通过使用具有不同的响应特性的处于浸渍树脂中的催化剂和处于多孔绝缘材料中的催化剂而实现高存储稳定性。
-由于在多孔绝缘材料中存在在较低温度下具有快速响应特性的封装的催化剂，在高反应性的同时实现高存储稳定性。
-由于组分的较低蒸气压，即使在高温下也实现良好的真空强度。
-浸渍树脂的较低的湿度敏感性，因为不含酸酐。
-通过去除酸酐组分而实现简单的工艺流程。
-更好的环境兼容性。
本发明涉及一种用于电力机器、尤其高压领域中的绝缘系统。所述绝缘系统具有可热活化的组分或经包封的组分或存储在待浸透的固体的孔中的组分作为固化剂组分。
Claims (10)
1.一种用于电力机器的绝缘系统，所述绝缘系统包括固态且多孔的绝缘材料和可催化固化和/或可热固化的浸渍树脂，其中，所述浸渍树脂包括具有环氧乙烷基团的任意的反应树脂或具有环氧乙烷基团的不同反应树脂的混合物，并且在绝缘系统中存在至少一个可热活化的和/或经封装的固化剂组分。
2.根据权利要求1所述的绝缘系统，其中，至少一个固化剂组分至少部分埋置在固态的绝缘材料的孔中。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘系统，其中，至少一个固化剂组分至少部分可热活化且溶解在浸渍树脂中。
4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的绝缘系统，其中，固化剂组分引发所述反应树脂的离子型、也即阳离子型或阴离子型聚合。
5.根据上述权利要求中任一项所述的绝缘系统，其中，所述绝缘系统包括反应性稀释剂。
6.根据上述权利要求中任一项所述的绝缘系统，其中，所述绝缘系统包括量为0.01至50重量％的反应性稀释剂。
7.根据上述权利要求中任一项所述的绝缘系统，其中，反应性稀释剂选自以下化合物组成的组别：环状的有机碳酸酯、环醚、二元醇和/或多元醇。
8.根据上述权利要求中任一项所述的绝缘系统，其中，固化剂组分选自以下化合物组成的组别：有机盐，例如有机铵盐、锍盐、膦盐、碘鎓盐或咪唑盐；金属络合物；叔胺；咪唑类化合物和/或有机杂环化合物。
9.根据上述权利要求中任一项所述的绝缘系统，其中，固化剂组分的起始温度、用于封装的开放温度和/或用于从多孔固体中释放固化剂组分的温度处于35℃至95℃的范围、尤其50℃至80℃的范围。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的绝缘系统的应用，所述绝缘系统应用在电线圈中。
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