NO167907B - Varselinnretning i et luftfartoey - Google Patents

Description

Herdbar pressmasse-blanding med lysbue-slukkende egenskaper.

Foreliggende oppfinnelse angår herdbare pressmasse-blandinger.

Pressmasse-blandinger som brukes for fremstilling av elektriske apparater, f.eks. isolatorer og lysbuehindrende innretninger, lider ofte av den ulempe at de elektriske deler som fremstilles av slike blandinger kan være ganske tilfredsstillende når de blir provet i henhold til A.S.T.M. (ved bruk av hoy spenning og lav stromstyrke), men at de av og til svikter på grunn av dannelse av ledende baner eller gjenantennelse av lysbuen, slik at det dannes lysbuer med hoye strømstyrker. Slike lysbuer opptrer av og til når bryteranlegg, som er stopt fra slike blandinger,

blir brukt til å bryte elektrisk strom med hoy stromstyrke (f.eks. av størrelsesorden på noen hundre ampere), og kan endog opptre ved normale spenninger( f.eks. 400 volt).

Slike betingelser forekommer hyppig i industrielt utstyr og av den grunn ble det anvendt en provemetode, som ga en indikasjon på motstanden mot dannelse av lysbue ved lav spenning ved hoy stromstyrke, for å vurdere forskjellige blandinger. Denne under-søkelse, kjent som "100-ampere-proven", er detaljert beskrevet senere i beskrivelsen.

De britiske patentskrifter 722.628 og 752.236 viser at oksyder av forskjellige metaller i gruppe II samt salter av disse med svake syrer, som f.eks. karbonater og borater, forbedrer en del elektriske egenskaper i polyester-stope-materialer ved at de reagerer med tilstedeværende frie syrer. Bare små mengder blir benyttet og de foretrukkede forbindelser er sinkoksyd og barium-karbonat (nr. 722.628, side 3, linjene 15-30 og nr. 752.236, side 16, linjene 29-46). Den foreliggende oppfinnelse går ut på

å forbedre motstanden mot dannelse av lysbue, særlig i bryteranlegg med stor stromstyrke. Dette er ikke vist ved hjelp av A.S.T.M. D495 lysbuetest, som er en test med hoyspenning og liten stromstyrke, men er vist i eksemplene i beskrivelsen ved hjelp av antallet av lysbuetenninger for disse kan tennes uten anvendelse av sikringstrådtenning, altså som antallet tenninger "for svikt". Det har vist seg at selvom glassfiber-forsterkning er meget onskelig med hensyn til mekaniske egenskaper, har den en dårlig virkning på slukkingen, jfr. eksemplene 1 og 2 i beskrivelsen, hvor den eneste forandring er fra nylondun til glassfiber. For å avhjelpe dette kreves det minst 20% borat.

Det finnes andre fyllstoffer, som f.eks. aluminiumtrihydrat, melamin, melaminharpiks, kalsiumsulfatdihydrat, som også virker i samme retning, altså til å eliminere virkningen av glass-fibrene, og hvis slike fyllstoffer ikke er tilstede er det nodvendig med en stbrre mengde borat (eksempler 6, 7, 8 og 9).

Foreliggende oppfinnelse angår pressmasse-blandinger hvor en umettet polyesterharpiks blir brukt som bindemiddel.

De nevnte umettede polyesterharpikser er kondensasjonsprodukter av en glykol med en blanding av en a- f3 -umettet tobasisk syre (f.eks. maleinsyre eller fumarsyre) og en mettet tobasisk syre (f.eks. ftalsyre eller adipinsyre), eventuelt modifisert med en, liten mengde av en polyalkohol som for eks. pentaerytritol. Slike materialer foreligger i pressmasse-blandinger sammen med en kopolymeriserbar monomer, som f.eks. kan være styren, vinyltoluen, diallyl-ftalat eller en blanding av styren og metylmetakrylat. Slike pressmasse-blandinger av umettede polyesterharpikser kan ofte ha en deiglignende konsistens og blir derfor kalt deig-pressmasse-blandinger, eller de kan ha en granulert form, f.eks. som granulert alkydharpiks, eller kan foreligge i form av forhånds-fremstilte stykker, de såkalte "pre-pregs".

Det er nå funnet at pressmasse-blandinger som inneholder en vesentlig andel av et findelt, relativt vann-uopploselig metallborat, i avhengighet av tilstedeværelsen av andre fyllstoffer i blandingen etter stoping vil gi gjenstander med overraskende gode lysbueslukkende egenskaper. Det vil si at de har tendens til å slukke en lysbue som er tent mellom to elektroder anbragt på overflaten av den ferdige stbpte gjenstand.

Foreliggende oppfinnelse angår således en herdbar pressmasse-blanding med lysbue-slukkendeegenskaper, spesielt for fremstilling av isolasjon til brytere, kontaktorer og liknende, omfattende en umettet polyesterharpiks sammen med en kopolymeriserbar monomer og et finfordelt fyllstoff, og det særegne ved pressmasse-blandingen er at minst en del av fyllstoffet er et metallborat med en opploselighet i vann på mindre enn 2% ved 18°C, og at metallboratet utgjor minst 20 vektprosent, fortrinnsvis fra 22 til 50 vektprosent av blandingen.

Egnede borater omfatter de hydratiserte borater av strontium, treverdig kobber og magnesium, men oftest foretrekkes boratene av kalsium, mangan og sink. Basiske borater kan også anvendes. Vannfrie salter kan være effektive, men generelt gir hydratene utmerkede lysbueslukkende egenskaper.

Mengden av borat i blandingen kan være så hoy som 7 5 vektprosent og med en så stor mengde bor mengden av.andre finfordelte fyllstoffer være liten, f.eks. i størrelsesorden 5 til 10 vektprosent av blandingen. Vanligvis vil derfor mengden av det andre fyllstoff, om det er tilstede, være slik at den samlede vekt av borat og annet fyllstoff vil ligge mellom 40 og 85%, og foretrukket mellom 55 og 75% av vekten av blandingen. Det må naturligvis tas hensyn til at mengden av borat og det andre fyllstoff i blandingen ikke blir slik at det påvirker blandingens stbpbarhet i en uonsket grad. Dette vil til en viss grad avhenge av den anvendte blanding av polyester og kopolymeriserbar monomer, og armering (om sådan anvendes), men den nødvendige regulering vil ikke by på noen vanskelighet for en fagmann.

Eksempler på fyllstoffer som kan brukes sammen med metallboratet, er magnesiumkarbonat, sinkkarbonat, kalsiumkarbonat, skiferpulver, magnesiumfluorsilikat, ammoniumsulfat, mangansulfat, magnesium-oksyd, kalsiumoksalat, sinksulfitt, borsyre, kalsiumsulfat, hydratisert titanoksyd, nikkelhydroksyd, asbest, kvarts, flusspat, natriummetafosfat, trebasisk sinkfosfat, dicyandiamid, pulveriserte aminoformaldehydharpikser, hvorav typiske eksempler er urea-formaldehyd- og melamin-formaldehydharpikser, guanaminer, melamin, forstovningstorket melaminformaldehyd, kalsiumcyanamid og talkum. Mange andre salter, f.eks. andre fosfater, og spesielt uloselige salter, og andre kjente fyllstoffer kan med fordel anvendes, foretrukket i mengder mindre enn boratet. Slike fyllstoffer kan naturligvis brukes alene eller i blanding med hver-andre .

Enkelte av de andre nevnte fyllstoffer er spesielt effektive

med hensyn til forbedring av de elektriske egenskaper til stopte produkter som inneholder disse, og folgelig kan innholdet av

borat være noe lavere når slike fyllstoffer blir brukt, enn sammen med visse av de andre ovennevnte. Slike fyllstoffer er f.eks. magnesiumkarbonat, sinkkarbonat, kalsiumsulfat, ammoniumsulfat, mangansulfat, kalsiumoksalat, titanoksyd, nikkelhydroksyd, talkum, dicyandiamid, pulveriserte amino-formaldehydharpikser slik som urea-formaldehyd og melamin-formaldehyd, melamin, guanaminer, forstovningstorket melamin-formaldehyd og kalsiumcyanamid.

En spesielt egnet blanding omfatter et metallborat, kalsiumsulfat og et passende polyesterharpiks-bindemiddel.

Pressmasse-blandingen kan være granulert eller deigformet og i det siste tilfelle kan den også inneholde en del fyllstoff i form av fiberformet armering, som kan være av uorganisk eller organisk art. Spesielt egnede armeringsfibre er glassfibre, asbestfibre og syntetiske organiske fibre, som f.eks. fibre av polyamid (f.eks. nylon), polyester (f.eks. terylen), polyakryl-nitril, polyvinylalkohol, polyvinylacetat og polypropylen.

Hvis gjenstanden stopt av blandingen i henhold til oppfinnelsen skal ha en god mekanisk styrke, er glassfibre den beste armering. Imidlertid er det overraskende funnet at bruken av syntetiske organiske fibre er fordelaktig ved at lysbueslukkingen derved blir forbedret, slik at der hvor lysbueslukkingskapasiteten er et primært hensyn fremfor mekanisk styrke, er bruken av syntetiske organiske fibre foretrukket som armering. Det er naturligvis også mulig å bruke blandinger av slike fibre.

Det kan også i blandingen være tilstede en liten mengde av form-smoremiddel slik som stearinsyre, sinkstearat eller magnesium-stearat for å sikre tilfredsstillende formfrigjorende egenskaper for pressmasse-blandingen.

Oppfinnelsen er illustrert ved de folgende eksempler hvor alle prosentangivelser er på basis av vekt. I hvert tilfelle var til-beredningen av blandingen i det vesentlige som folger: Fyllstoffene (f.eks. borat, kalsiumsulfatdihydrat, talkum, melamin etc.) og sinkstearat ble fylt i en sigma-blander og grundig blandet. Harpiksbindemidlet med en passende mengde katalysator og aksellerator ble så tilsatt til blandingen og blandingen fortsatt. Når blandingen var homogen, ble den eventuelle fiber-formede armering (f.eks. glassfibre kuttet i lengder på omkring 4 mm, eller nylondun) tilsatt og blandingen fortsatt over et tidsrom tilstrekkelig til å frembringe en stiv homogen deig.

Stopingen ble foretatt ved en temperatur på omkring 138°C og under et trykk pa omkring 40 kg/cm 2.

Den lysbueslukkende kapasitet av de stopte gjenstandene ble undersakt ved "100-ampere-proven" som ble utfort ved å tenne en likestromslysbue med en stromstyrke på omkring 70 ampere mellom to kobberelektroder (9,6 mm x 1,6 mm bånd) presset ned mot den stopte gjenstand for å gi god kontakt. Gapet mellom elektrodene er noyaktig 6,35 mm og elektrodene ble kortsluttet med et stykke 5 ampere sikringstråd som holdes i kontakt med den stopte gjenstand. Med en gang etter at stromkretsen er sluttet, blir en lysbue antent ved fordampning av sikringstråden, og en slik prove betegnes i det folgende med "skudd".

I eksemplene er antall "slukke-skudd" bestemt ved å gjennomfore

et 2-sekunders lysbueskudd på overflaten av den stopte gjenstand. Antall "slukke-skudd" er dét antall ganger lysbuen slukkes innen 1 sekund etter at stromkretsen er sluttet, idet de etterfølgende lysbue-skudd blir påtrykt med 2 sekunders intervall. Antall skudd "for svikt" blir bestemt ved å gjennomfore et 1-sekunds lysbue-skudd på overflaten av den stopte gjenstand, etterfulgt, etter en periode på ett sekund, av et nytt skudd. Antall skudd nodvendig for det opptrer en gjenantennelse (dvs. den umiddelbare fornyelse av lysbuedannelse uten sikringstrådantennelse når strommen påtrykk-es elektrodene) er antall skudd "for svikt". Hvis dette antall overskrider 10, blir verdien ganske enkelt angitt med 10 + i eksemplene.

Tallet 4128 i eksemplene betegner "Beetle" (handelsbetegne1se).

Polyesterharpiks nr. 4128, og den forstbvningstorkede M/F-harpiks som ble anvendt som ytterligerefyllstoff-tilsetning, var oppnådd ved forstovningstorking av en vandig opplosning inneholdende 50 vektprosent melaminformaldehyd (molforhold .1:2).

Claims (2)

1. Herdbar pressmasse-blanding med lysbue-slukkende egenskaper, spesielt for fremstilling av isolasjon til brytere, kontaktorer og liknende, omfattende en umettet polyesterharpiks sammen med en kopolymeriserbar monomer og et finfordelt fyllstoff, karakterisert ved at minst en del av fyllstoffet er et metallborat med en opploselighet i vann på mindre enn 2% ved 18°C, og at metallboratet utgjor minst 20 vektprosent, fortrinnsvis fra 22 til 50 vektprosent av'blandingen.

2. Pressmasse-blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at metallboratet er et borat av mangan, kalsium eller sink, eller blandinger av disse.