CZ333896A3 - Způsob výroby slídových izolačních pásek - Google Patents

Abstract

Způsob výroby slídových izolačních pásek impregnovaných po navinutí na vodiče vinutí elektrických strojů teplem vytvrditelnou pryskyřicí a tvořených alespoň slídovou folií a nosným materiálem s obsahem urychlovače procesu tepelného vytvrzení pryskyřice, podle kterého se tkaninou tvořený nosný materiál nejprve nasytí tekutým urychlovačem nebo roztokem tekutého urychlovače v rozpouštěcím prostředku s nízkým bodem varu, načež se naútková a osnovní vlákna jedné strany tkaniny přenese z válce s tvarovaným povrchem pojidlo v lepivém stavu a tato strana nosného materiálu se za působení tlaku a tepla spojí se slídovou folií. Pojidlo může být na útková a osnovní vlákna nosného materiálu naneseno ve tvaru plošek kruhového, víceúhlého nebo nepravidelného tvaru ne širších, než vzdálenost sousedních útkových nebo osnovních vláken. Nosný materiál a pojidlo mohou být před nanesením nabity elektrickým nábojem opačné polarity, pojidlo se může přenést z tvarového povrchu válce opatřeného rovnoběžnými nebo kruhovými profily ne širšími, než vzdálenost sousedních N útkových nebo osnovních vláken nebo z válce O opatřeného síťovým povrchem nebo z válce opatřeného na svém povrchu množstvím pružmých jehel.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby slídových izolačních pásek impregnovatelných po navinutí na vodiče vinutí elektrických strojů teplem vytvrditelnou pryskyřicí, tvořených alespoň slídovou folií a nosným materiálem s obsahem urychlovače procesu tepelného vytvrzení pryskyřice.

Dosavadní stav techniky

Způsob výroby slídových izolačních pásek impregnovatelných po navinutí na vodiče vinutí elektrických strojů teplem vytvrditelnou pryskyřicí, tvořených alespoň slídovou folií a nosným materiálem s obsahem urychlovače procesu tepelného vytvrzení pryskyřice je znám např. z EP 194974, kde jsou uvedeny dva obdobné postupy. Podle prvního postupu se slídová folie posype práškovým lakem prostým komponentů působících vytvrdivě a schopným chemicky reagovat s epoxidovým anhydridem impregnovatelného pryskyřicového systému. Potom se buď posypaná strana slídové fólie vlivem tlaku a teploty slepí se skelnou tkaninou nebo s rounem nebo se skelná tkanina naimpregnuje tekutým urychlovačem a za působení tlaku a tepla se slepí s práškem posypanou stranou slídové pásky a pak se jako celek naimpregnuje tekutým urychlovačem. Podle druhého postupu se slídová folie nejprve naimpregnuje již zmíněným tekutým urychlovačem a naimpregnovaná slídová páska se posype uvedeným práškovým lakem. Potom se buď skelná tkanina naimpregnuje tekutým urychlovačem nebo roztokem tekutého nebo pevného urychlovače v rozpouštěcím prostředku s nízkým bodem varu a takto získaný nosný materiál se za působení tlaku a tepla slepí se stranou přesné slídové fólie posypanou práškovým lakem nebo se rouno jako nosný materiál slepí za působení tlaku a tepla se stranou slídové fólie posypanou práškovým lakem. Velikost zrn práškového laku je přitom menší než 250 μ. Jako nosný materiál může být použita skelná tkanina s plošnou hmotností 20-40 g'/m². Nevýhodou uvedeného způsobu je náročný postup přípravy a prosívání pryskyřice ve formě prášku, neboř prášková pryskyřice musí být při zpracování velmi dobře sypká a musí vykazovat zrna o rovnoměrné, přesně definované velikosti, čímž je i -výrazně omezena volba pryskyřice. Spotřeba pryskyřice jako pojidla se pohybuje až do 2 0 g/m². Nejméně 50% všech zrn se nachází na místech, na nichž nemůže dojít k řádnému spojení nosného materiálu se slídovou folií nebo dochází jen ke spojení nekvalitnímu, sice v otevřených otvorech vazby tkaniny nebo rouna. Taková zrna nemohou přispět k řádnému spojení nosného materiálu a slídové folie. Zrna, nacházející se v takových merérách vazby nežádoucí měrou uzavírají póry, takže silně snižují následnou impregnovatelnost izolační pásky. To se projevuje zejména u izolačních pásek s větší tloušťkou pro elektrické stroje se jmenovitým napětím větším než 10 kV, pro něž jsou i nutné delší doby impregnace. V krajním případě pak nemůže být ani dosažena 100% impregnace. Je známo i řešení, podle kterého je pojidlo na nosný materiál tvořený tkaninou nanášeno samo o sobě známým potiskováním potiskovacími válci. Takovým necíleným nanášením pojidla však pojidlo vyplní mezery mezi vlákny tkaniny, ulpí na sousedních vláknech, která se po ztvrdnutí pevně spojí. Vyplnění mezer mezi vlákny tkaniny je jevem nežádoucím, nebot zmenšuje ohebnost tkaniny a snižuje její schopnost impregnace. Cílem vynálezu je odstranit zejména shora uvedené nevýhody známého stavu techniky a zajistit slídové izolační pásky s cíleně plošně uspořádanými spojovacími body mezi nosným materiálem a slídovou folií, nevyplňujícími mezery mezi sousedními vlákny tkaniny a činícími tak slídovou izolační pásku výrazně lépe impregnovatelnou, dostatečně pevnou a odolnou proti praskání a jinému mechanickému poškození při navíjení na vodiče vinutí, poddajnou stejně ve všech směrech plochy pásky, dobře navinovatelnou a zároveň nenáročnou na spotřebu pojidla.

Předmět vynálezu

Uvedené nedostatky významnou měrou odstraňuje a cíl vynálezu splňuje způsob výroby slídových izolačních pásek impregnovatelných po navinutí na vodiče vinutí elektrických strojů teplem vytvrditelnou pryskyřicí a tvořených alespoň slídovou folií a nosným materiálem s obsahem urychlovače procesu tepelného vytvrzení pryskyřice, podle kterého se tkaninou tvořený nosný materiál nejprve nasytí tekutým urychlovačem nebo roztokem tekutého urychlovače v rozpouštěcím prostředku s nízkým bodem varu, načež se na útková a osnovní vlákna jedné strany tkaniny přenese z válce s tvarovaným povrchem pojidlo v lepivém stavu a tato strana nosného materiálu se za působení tlaku a tepla spojí se slídovou folií. Pojidlo může být na útková a osnovní vlákna nosného materiálu naneseno ve tvaru plošek kruhového, víceúhlého nebo nepravidelného tvaru ne širších, než vzdálenost sousedních útkových nebo osnovních vláken. Nosný materiál a pojidlo mohou být před nanesením nabity elektrickým nábojem opačné polarity. Pojidlo se může přenést z tvarovaného povrchu válce opatřeného rovnoběžnými nebo kruhovými profily ne širšími, než vzdálenost sousedních útkových nebo osnovních vláken nebo z válce opatřeného sítovým povrchem nebo z válce opatřeného na svém povrchu množstvím pružných jehel. Způsob výroby slídových izolačních pásek podle vynálezu odstraňuje nevýhody známých způsobů výroby impregnovatelných slídových pásek se zabudovaným urychlovačem. V důsledku toho, že pojidlo v lepivém stavu je nanášeno jen na ta místa tkaniny nosného materiálu, na kterých dochází následně ke spojení se slídovou páskou, je snížena zhruba na polovinu spotřeba pojidla, zlepšena schopnost impregnace slídové izolační pásky a poddajnost ve všech směrech plochy pásky, zajištěna její snadná navinovatelnost, dostatečná pevnost a odolnost proti praskání a jinému mechanickému poškození při navíjení na vodiče vinutí. Výhodou způsobu výroby slídových izolačních pásek podle vynálezu je i snadná opakovatelnost způsobu i jeho výsledku. Výhodou je rovněž snížení konstrukčních požadavků na zařízení pro jeho provádění, které může být jednoduché.

Příklady provedení -vynálezu

Podle příkladného provedení způsobu výroby slídových izolačních pásek podle vynálezu je nosný materiál tvořený skelnou tkaninou s plošnou hmotností 50 g/m² nasycen v množství 10 g/m² urychlovačem tvořeným 10% roztokem naftenátu zinku v acetonu, na jednu stranu skelné tkaniny je průchodem mezi rotujícími válci, z nichž jeden má povrch vykazující tvarování ve formě linek širokých 0,3 mm a navzájem vzdálených 0,3 mm, naneseno pojidlo tvořené polyesterimidovou pryskyřicí a strana skelné tkaniny opatřená pojidlem spojena průběžným lisováním přítlačným válcem za tepla se slídovou páskou. Pryskyřice je v lepivém stavu nanášena jen na místa, na nichž dochází ke spojení mezi slídovou folií a nosným materiálem s vazbou tkaniny. Množství pryskyřice potřebné pro slepení činí zhruba 4-8 g/m². Body naneseného pojidla ve tvaru kruhovém, kvadratickém, pravoúhlém nebo nepravidelném mají podle příkladného provedení průměr 0,1-3 mm, vzájemnou vzdálenost mezi body 0,3-3 mm. Linky mohou být rovnoběžné, křížené i kruhového tvaru, s šířkou 0,1-3 mm a vzájemnou vzdáleností 0,1-3 mm. Jako urychlovač je použit naftenát zinku, oktát zinku, oktát kobaltu nebo naftenát kobaltu, možné je použití i aminů. Jako pojidlo je použita epoxidová, osaminová, polyesterová, polyamidová, polyimidová nebo epoxidová pryskyřice na bázi bifenolu-A známého pod obchodním označením RUTAPOX 0194, prostá vytvrditelných komponentů, která může chemicky reagovat s impregnační pryskyřicí a/nebo nezhoršuje tepelné a elektrické vlastnosti konečné izolace. Podle jiného příkladu způsobu výroby slídových izolačních pásek podle vynálezu je skleněná tkanina o plošné hmotnosti 24 gm na vyhřívaném válci opatřena z jedné strany vrstvou epoxidové pryskyřice na bázi bisfenolu A s bodem měknutí 105°C tak, aby převážná část pryskyřice ulpěla na vazebních místech tkaniny. Pryskyřice je nanášena v tavenině bez přítomnosti rozpouštědel, přičemž definovaný nános pryskyřice je zajištěn povrchovou úpravou nanášecího válce ve formě bodů kruhového tvaru o průměru 0,3 mm a stejnou vzdáleností bodů mezi sebou. Množství nanesené pryskyřice je 8 ± 2 gm². Takto připravená skleněná tkanina jev kalandru při teplotě 150° spojena plošně s nekalcinovaným slídovým papírem plošné hmotnosti 160 gm^z, který je předem naimpregnován roztokem Zn-naftenátu jako urychlovače v nízkovroucím rozpouštědle tak, aby obsah urychlovače ve výsledné izolační pásce byl 400 ± 100 mg Zn na 1 m², přičemž rozpouštědlo je během technologického procesu odstraněno. Výsledná izolační páska vykazuje výbornou zpracovatelnost a kompaktibilitu s impregnačním nízkoviskozním systémem epoxid-anhydrid.

Izolační páska vyrobená podle tohoto příkladu se používá zejména pro izolaci drážek a čel vinutí vysokonapětových elektrických strojů točivých s provozním napětím 6 až ll kV. Po nanesení se pojidlo nachází téměř výhradně na vláknech tkaniny. Malé nanesené množství pryskyřice zlepšuje stabilitu slídové izolační pásky s urychlovačem při skladování, nebot je i malé množství pryskyřice, která je k dispozici pro reakci s urychlovačem. Viskozita pryskyřice v lepivém stavu může být při nanášení válcem s.tvarovaným povrchem tak nastavena, že skelná vlákna jsou pryskyřicí v lepivém stavu tak proimpregnována a tím zpevněna, že může být upuštěno od další impregnace tkaniny. Slídová izolační páska v konečném stavu zůstává mimořádně poddajná díky tomu, že spojovací body leží pouze na vláknech vazby tkaniny a prostory mezi nimi jsou suché. Poddajnost tkaniny se projevuje pak při navíjení vodičů. Síla spojovacích bodů určuje také vzdálenost mezi tkaninóú a slídovou folií případně též vzdálenost mezi jednotlivými vrsttvami nosného materiálu. Protože je v případě nanášení pojidla na tkaninu pojivá pryskyřice před slepováním se slídovou folií již pevně spojena s tkaninou, může probíhat spojování slídové folie se stranou tkaniny, opatřenou pojidlem, již za nižšího tlaku, čímž je zachována výchozí síla spojovacích bodů. Tím je dosaženo i dalšího zlepšení poréznosti a tím impregnovatelnosti. Podle potřeby lze použít i více vrstev nosného materiálu, slídová folie je pak uspořádána mezi vrstvami nosného materiálu. Nosný materiál musí mít vazbu tkaniny s hustotou osnovy i útku odpovídající vhodné velikosti spojovacích bodů. Podle jiného příkladného provedení mohou nosný materiál tvořený tkaninou nasycenou urychlovačem a pojidlo ve viskozním stavu nést opačné elektrické náboje, které napomáhají výrazně k nanasení pojidla v lepivém stavu pouze na osnosní a útková vlákna tkaniny. Podle dalšího příkladného provedení je pojidlo nanášeno pomocí válce opatřeného na svém tvarovaném povrchu pružnými elementy, příkladně jehličkami, stírajícími pojidlo v lepivém stavu a následně nanášejícími toto pojidlo na vlákna nosného materiálu. Způsob výroby slídových izolačních pásek je využitelný zejména při výrobě elektroizolačních jéásek pro vinutí elektrických strojů.

Claims (6)

1. Patentové nároky

   1. Způsob výroby slídových izolačních pásek impregnovatelných po navinutí na vodiče vinutí elektrických strojů teplem vytvrditelnou pryskyřicí a tvořených alespoň slídovou folií a nosným materiálem s obsahem urychlovače procesu tepelného vytvrzení pryskyřice, vyznačený tím, že tkaninou tvořený nosný materiál se nejprve nasytí tekutým urychlovačem nebo roztokem tekutého urychlovače v rozpouštěcím prostředku s nízkým bodem varu, načež se na útková a osnovní vlákna jedné strany tkaniny přenese z válce s tvarovaným povrchem pojidlo v lepivém stavu a tato strana nosného materiálu se za působení tlaku a tepla spojí se slídovou folií.
2. 2. Způsob výroby přesných slídových izolačních pásek podle nároku 1 vyznačený tím, že pojidlo se nanese na útková a osnovní vlákna nosného materiálu ve tvaru plošek kruhového, víceúhlého nebo nepravidelného tvaru ne širších, než vzdálenost sousedních útkových nebo osnovních vláken.
3. 3. Způsob výroby přesných slídových izolačních pásek podle jednoho z nároků 1 nebo 2 vyznačený tím, že nosný materiál a pojidlo se před nanesením nabijí elektrickým nábojem opačné polarity.
4. 4. Způsob výroby přesných slídových izolačních pásek podle jednoho z nároků 1-3 vyznačený tím, že pojidlo se přenese z tvarovaného povrchu válce opatřeného rovnoběžnými nebo kruhovými profily ne širšími, než vzdálenost sousedních útkových nebo osnovních vláken.
5. 5. Způsob výroby přesných slídových izolačních pásek podle jednoho z nároků 1-3 vyznačený tím, že pojidlo se přenese z válce opatřeného sítovým povrchem.
6. 6. Způsob výroby přesných slídových izolačních pásek podle jednoho z nároků 1-3 vyznačený tím, že pojidlo se přenese z válce opatřeného na svém povrchu množstvím pružných jehel.