CS233496B1 - Plošný izolačný materiál pre nízkonapěťové elektrické stroje - Google Patents

Description

233496 2

Vynález sa týká problematiky izolačných materiálov pre nízkonapěťové elektrickéstroje využívané vo vySSích teplotných triedach, hlavně v teplotnej triede F, najmaizolačných materiálov na izolovanie drážkových, polohových a medzifázových Saštínízkonapěťových elektrických strojov. V súSastnosti sa na izolovanie drážkových Saští vinutia a izolácie medzi fázamipoužívajú plošné izolaSné materiály vytvořené kombináciou polyesterových rohoží s polyety-léntereftalátovými fóliemi, aj keá v skutoSnosti nedosahujú technické parametre, ktoréby zaruSovali ich dostatoSnú životnost v teplotnej triede P. Ich hlavným nedostatkom jemalá rozměrová stálost pri prevádzkovej teplote a strate mechanických vlastností, predo-všetkým ťažnosti. Tieto izolácie pri běžných poruchových stavoch nízkonapěťových elektric-kých strojov (preťaženie do okamihu vypnutia nadprúdovej ochrany, ktoré sa mflže aj viackrátopakovat) sú málo odolné proti pretlaSeniu zvazkom vodiSov, najma na výstupe zdrážky, čoSasto spOsobuje poruchu izolaSného systému motorov v dflsledku skratu na kostru. Nevýhody tých-to Izolácií eSte zvyšuje použitie niektorých impregnačných lakov, aplikécia ktorých jepre izolaSný systém nízkonapěťových elektrických strojov nevyhnutná, ktoré však eštezhoršujú vlastnosti izolácií, nakoTko po naimpregnovaní a přilepení drážkovéj izolácieimpregnantom na statorový alebo rotorový zvězok v dflsledku r8znych teploných rozťažnostíkovových materiálov a drážkovej izolácie, resp. jej zmršťovanie, dochádza k jej popraskaniu.Praskliny vytvořené v drážkovej Sasti zvyšujú nebezpešenstvo elektrického prierazu medzivinutím a kostrou. V dflsledku straty ťažnosti v priebehu prevádzkového starnutia sa nalomíalebo přelomí drážková izolácia v mieste výstupu z magnetického obvodu stroje a přestaneplniť svoju izolačnú funkciu. Medzifázové a polohové izolácie z uvedených izolačnýchmateriálov sa po strate ťažnosti pri stárnutí rozvrstvujú a praskají!, čím sa narúšaizolačný systém v teplotně najviac exponovaných častiach, v čelách vinutia. Izoláciouelektrických nízkonapěťových strojov aramidovým papierom a izoláciami kombinovanýmis kaptonom sa tieto nedostaky čiastočne odstraňuji!, pričom tieto izolácie sú odolné vočibežne používaným impregnantom, avšak pri izolácii drážkových častí týmito izolačnýwimateriálmi vzniká pri ručnom vsypávání resp. pri strojovom vtahovaní vinutia, jeho medziope-račnom a konečnom tvarovaní deformácia (prehnutia, preseknutia) drážkovej izolácie navýstupe z drážky a pri prevádzkovaní nízkonapěťových elektrických strojov dochádza k pred-časnej deštrukcii izolácie. Pri vkládání medzifázovej izolácie vzniká deformácia,ktorá je tým vačšia, čím komplikovanější je tvar vinutia. Z dflvodu tuhostí medzifázovejizolácie dochádza pri jej vkládání k nedokonalému okopírovaniu čiel vinutia, v dflsledkuCoho vznikajú dutiny a medzery, zhoršuje sa odvod tepla zo zaťažovaného vinutia nízkona-pěťového elektrického stroje.

Uvedené nevýhody doterajšieho stavu odstraňuje předložený vynález plošného izolačného materiálu pre nízkonapěťové elektrické stroje, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva najmenej z jednej vrstvy v nedotvrdenom stave ohybného sTudového izolantu plošnej hmotnostio minimálně 120 g/m , vytvořeného na báze sTudového papiera a sklenej tkaniny, preimpregnova-ného predpolymerizovaným spojivom alebo kombináciou spojiv zo skupiny reaktoplastov s obsa-hom živičnej zložky 10 až 90 zlepeného z najmenej jednou vrstvou predtvrdeného prepreguplošnej hmotnosti 40 až 400 g/m , vytvořeného na báze sklenej tkaniny a spojiva alebokombinácie spojiv zo skupiny reaktoplastických látok s obsahom živičnej zložky 10 až 90 %.

Použitím izolačných materiálov podTa vynálezu na izolácie elektrických nízkonapěťovýchstrojov sa odstraňujú mechanické deformécie a nedokonalé prilnutie drážkových izoláciík vinutiu a kostře. Izolačný materiál má v porovnaní s vyrábanými plošnými izolantmi vyššiuteplotnú odolnost, termoplasticitu, je rozmerovo stály, odolává vo zvýšenej miere plamenu a po dotvrdení vytvára s vinutím kompaktný celok. Izolačný materiál podl’a vynálezu jevhodnější na medzifázovú izoláciu oproti doteraz používaným materiálom aj z toho dflvodu,že jeho povrch je drsnější, čo zabraňuje vykTzévaniu čiel vinutia. Izolačný systémnízkonapěťových elektrických strojov s uplatněným izolačným materiálom podl’a vynálezumožno impregnovat běžnými impregnačnými lakmi a keáže izolačný materiál je čiastočneporézny, umožňuje dokonalé preimpregnovanie celého izolačného systému. 3 233496 V ňalšom sá uvedené příklady, konkretizujúce podstatu vynálezu v priamej aplikáoil: Přikladl

Plošný izolačný materiál sa připravil zlepením fóliového sTudového izolantu na bázesklenej tkaniny a dvojvrstvového epoxidového spojiva, ktoré má v prvej vrstvě epoxy-ekvivalent180 až 400 a bod maknutia 30 až 50 °C a druhá vrstva má epoxy-ekvivalent 150 až 500 a bodmaknutia najviac 40 až 60 °C, plošnej hmotnosti 220 g/m2 a epoxidového prepregu plošnej

O hmotnosti 330 'g/m s obsahom živičnej zložky 38 % a výtokom živičného spojiva pri 10 MPA a 170 °C 17 %. Jednotlivé zložky sa zlepili pri tlaku 0,5 až 1 MPa, teplote 165 °Cpočas 5 až 15 s. Výsledný produkt bol dokonale zlepený a ohybný. Izolačný materiál sanařezal na požadovaný rozměr podl’a tvaru drážky. Před vložením drážkovej izolácie dodrážok reverzovaného asynchronného motore sa výstupy z drážok vyložili plošnou izoláciouz káblového papiera hrábky 0,20 mm, ktorá má výlučné pomocný charakter a zamedzuje poškode-nie plošného izolantu pri vkládání a tvaro*vaní vinutia. Po vložení vinutia do drážok sareverzovaný asynchronny motor před impregnáciou predsušil. Pri zvyšovaní teploty izolačnýmateriál zmakol, vzláčnel, odstránili sa v ňom mechanické pnutia a izolant prispčsobil svojtvar vinutiu. Celý izolačný systém sa pOsobením teploty 150 °C po dobu 6 h dotvrdil.Reverzovaný asyhchrónny motor s teplotou vinutia 180 °C mal aj po 1 000 h chodu funkčnúmedzifázovú i drážková izoláciu. Základné fyzikálno-mechanické a dielektrické vlastnosti použitého izolačného materiálupřed dotvrdením a po dotvrdení při 200 °C po dobu 30 minát:

Hrábka (mm)

Tuhost (N) nedotvrdený dotvrdený

Prierazné napatíe (KV) nedotvrdenýdotvrdený

Prierazné napatie dotvrdený pri 130 °C (kV)

155 °C200 °C250 °C

Termoplasticita pri 265 °C (hod)

Zmrštenie (%) v priebehu teplotného starnutiapri 160 °C po 130 dňoch 220 dňoch 3,0 dňochpri 200 °C po ,30 dňoch 220 dňoch 3,0 dňoch 0,35 65 126 9,1 10,5 θ,7 8,2 7,0 6,5 0 0 0,6 0 0 0

Zlepením foliového sTudového izolantu ako v příklade 1 a polyamidového prepregu2 plošnej hmotnosti 187 g/m s obsahom živičnej zložky 35 % a výtokom živičného spojivapri ,0 MPa a ,70 °C ,5 % tlaku a teplote ako v příklade 1 sa získal izolačný materiáls týmito základnými fyzikálno-mechanickými a dielektrickými vlastnosťami před dotvrdeníma po dotvrdení pri 200 °C po dobu 30 minut:

Claims (1)

1. 233496 4 -Hrúbka (mm) '0,28 Tuhost (N) nedotvrdený 22 dotvrdený 74 Prierazne napatie (kV) nedotvrdený 9,5 dotvrdený 10,5 Prierazne napatie dotvrdený pri 130 °C (kV) 9,8 155 °C 7,0 200 °C 6,6 250 °C 5,5 Termoplasticita >8 pri 265 °C (hod) Zmrštenie (%) v priebehu teplotného starnutia pri 160 °C po 130 dňoch 0 220 dňoch 0 310 dňoch 0,5 pri 200 °C po ,30 dňoch 0 220 dňoch 0 310 dňoch 0 Využitie riešenia podTa vynálezu prichádza do úvahy najma pri zhotovovaní izolaSnýchsystémov přetěžovaných elektrických strojov, pracujúcich v režimoch Šestých spúěťaní,reverzácií a za zhoršených prevádzkových podmienok. PREDMET VYNÁLEZU Plošný izolačný materiál pre nízkonapěťové elektrické stroje vyznačujúci sa tým, že pozostáva najmenej z jednej vrstvy v nedotvrdenom stave ohybného sTudového izolantuo plošnej hmotnosti minimálně 120 g/m , vytvořeného na báze sTudového papiere a sklenejtkaniny, preimpregnovaného predpolymerizovaným spojivom alebo kombináciou spojiv zoskupiny reaktoplastov s obsahom živiSnej zložky 10 až 90 %, zlepeného s najmenej jednouvrstvou predtvrdeného prepregu plošnej hmotnosti 40 až 400 g/m , vytvořeného na bázesklenej tkaniny a spojiva alebo kombinácie spojiv zo skupiny reaktoplastických látoks obsahom živiSnej zložky 10 až 90 %, Severografia, n. p., MOST Cena 2,40 Kčs