Przedmiotem wynalazku jest kompozycja epoksydowa dzen wysokonapieciowych, szczególnie izolatorów wy¬ laczników wysokonapieciowych pracujacych w atmosfe¬ rach produktów rozkladu szesciofluorku siarki lub w in¬ nych atmosferach agresywnych.Zastosowanie szesciofluorku siarki jako gazowego ma¬ terialu elektroizolacyjnego i gasiwa w nowoczesnych wy¬ lacznikach wysokonapieciowych wymaga doboru mate¬ rialów elektroizolacyjnych o specjalnej odpornosci, ze wzgledu na powstajace podczas palenia sie luku w atmo¬ sferze szesciofluorku siarki agresywne produkty rozkla¬ du, takie jak: SOF2, S02F2, HF oraz nizsze fluorki siarki.Substancje te, reagujac z materialem izolacyjnym, obni¬ zaja rezystywnosc powierzchniowa. Prowadzi to do wyla¬ dowania zupelnego.Zjawisko obnizenia rezystywnosci powierzchniowej, be¬ dac zjawiskiem przejsciowym jest jednak tak dalece istot¬ ne, ze zagraza bezposrednio obnizeniem wlasnosci po¬ wierzchniowych izolatora powodujacym awarie wylacz¬ nika. W okresie czasu od kilkunastu do kilkudziesieciu godzin rezystywnosc powierzchniowa izolatora wylacz- nikowego przechodzi przez minimum, a nastepnie po¬ nownie wzrasta. Wartosc minimalna rezystywnosci po¬ wierzchniowej zalezna jest przede wszystkim od rodzaju materialu elektroizolacyjnego. Wymienione zjawisko ob¬ serwuje sie takze w innych atmosferach agresywnych, przykladowo w srodowiskach o silnych zabrudzeniach przemyslowych. 109 818 10 15 20 25 30 Znane sa takze materialy elektroizolacyjne, oparte na kompozycji utwardzonych zywic epoksydowych cykloali- fatycznych lub dianowych z wypelniaczem w postaci maczki kwarcowej. Materialy te stosowane sa szeroko w przemysle elektrotechnicznym i w energetyce, jednakze tylko w niewielkim stopniu nadaja sie do zastosowania w atmosferze polaczen fluorowych. Agresywne zwiazki fluo¬ rowe latwo reaguja z maczka kwarcowa z wytworzeniem produktów gazowych usuwajac wypelniacz z kompozycji.Rtezystywnosc powierzchniowa kompozyqi epoksydowych z wypelniaczem kwarcowym jest znacznie nizsza w za¬ kresie przejsciowego minimum — nawet o 7 rzedów w sto¬ sunku do wartosci wyjsciowej.Inne wypelniacze stosowane dotychczas zamiast maczki kwarcowej niewiele poprawily zachowanie sie kompozycji wobec produktów rozkladu szesciofluorku siarki w luku elektrycznym.W japonskim opisie patentowym nr 38624 z 1973 r stosuje sie kompozycje z zywicy epoksydowej cykloalifa- tycznej zawierajacej od 20 do 80% wagowych wypelnia¬ cza w postaci fluorku baru, a w japonskim opisie paten¬ towym nr 38626 wypelniaczem kompozycji jest fluorek magnezu równiez w ilosci od 20 do 80% wagowych.Rodzaj wypelniaczy jest dodatkowo ograniczony ko¬ niecznoscia zachowania dobrych wlasnosci mechanicz¬ nych kompozycji. Ze wzgledu na warunki pracy izolato¬ rów wytrzymalosc mechaniczna omawianych kompozycji moze byc tylko w niewielkim procencie nizsza od wy¬ trzymalosci mechanicznej kompozyqi z maczka kwar¬ cowa. /ft3109 818 Z publikacji Peneczek P. Niemkiewicz B. Polimery, 1970, s. 86—88 znane sa tez kompozycje epoksydowe zawierajace wypelniacz o bardzo luziarnienia, a mianowicie: korund nr 14jo granulacji ziaren 10—14 urn, |o granulacji ziaren 20—28 urn. iijacej od roku 1972 skali uziarnienia -59107) zgodnej z normami miedzynarodo¬ wymi korund nr 14 odpowiadalby w przyblizeniu frakcji F 500/13 a korund nr 28 frakcji F 329/29 i F 360/23.Wymienione kompozycje nie nadaja sie do wykonywa¬ nia czesci izolacyjnych urzadzen wysokonapieciowych ze wzgledu na bardzo mala wytrzymalosc mechaniczna.Na przyklad udarnosc kompozycji z korundem nr 28 wynosi zaledwie od 2,1 do 3,6 kj/m2 (od 2,1 do 3,7 kGcm/ /cm2) a udarnosc kompozycji z korundem nr 14 wynosi od 3,2 do 5,4 kj/m2 (od 3,3 do 5,5 kGcm/cm2.Z przebiegu krzywych zaleznosci udarnosci kompo¬ zyt od zawartosci wypelniacza trudno spodziewac sie poprawy wlasnosci mechanicznych przez wyproduko¬ wanie innych frakcji wypelniacza, poniewaz ^zastosowanie frakcji posredniej (F 400/17) powinno odpowiadac udar¬ nosci posredniej miedzy wymienionymi wyzej zakresa¬ mi wartosci, natomiast zastosowanie frakqi' drobniejszej (na przyklad F 600/9 lub F 800/7) nie jest mozliwe ze wzgledu na niekorzystny uklad sil adhezji (nie mozna sporzadzic uzytecznej kompozycji z tego wypelniacza).Udarnosc kompozycji uzytecznej dla celów elektrotech¬ nicznych powinna byc wyzsza od 10 kj/m2.Znany jest równiez sposób ochrony powierzchni izo¬ latorów w wylacznikach z szesciofluorkiem siarki przez napylenie na te powierzchnie warstwy politetrafluoroe- tylenu odpornego na dzialanie produktów rozkladu szescio- fiuotfcu siarki.Celem wynalazku jest opracowanie kompozycji, która sluzy do wykonywania czesci izolacyjnych aparatury wysokonapieciowej, nie wymagajacych dodatkowego za¬ bezpieczenia powierzchni przed agresywna atmosfera produktów rozkladu szeseiofluorku siarki w luku elek¬ trycznym. 10 15 20 25 30 35 40 W toku prowadzonych badan materialowych i prób aparatury wysokiego napiecia stwierdzono, ze jesli w celu sporzadzenia kompozycji epoksydowych z wypelniaczem korundowym stosuje sie pyl korundu, który nie stanowi jednolitej frakcji pod wzgledem uziarnienia lecz jest mie¬ szanina wszystkich frakcji drobniejszych poczawszy od F 230/53 (szeroki zakres granulacji od 0 do 55 um: frak¬ cje od F 230/53 do F 1200/3 z przewaga zawartosci pro¬ centowej frakcji F 320/29, F 360/23, F 400/17* i F 500/13) uzyskuje sie nieoczekiwanie kompozycje o duzej wytrzy¬ malosci mechanicznej i równoczesnie odporne na dziala¬ nie produktów rozkladu szesciofluorku siarki w luku elektrycznym. Dla przykladu porównano wytrzymalosc mechaniczna uzyskanych kompozycji z wytrzymaloscia mechaniczna znanych kompozycji, zawierajacych ko¬ rund nr 14 i nr 28.Kompozycje z nowym wypelniaczem podano w tabli¬ cy I.Zwiekszenie wytrzymalosci mechanicznej nowych kom¬ pozycji w takim stopniu jak widac to na przytoczonym przykladzie nie daje sie przewidziec z zaleznosci charak¬ terystycznych dla kompozycji epoksydowych zawieraja¬ cych korund nr 14 i nr 28. Zadecydowalo ono o przydat¬ nosci nowych kompozyji do wykonywania czesci izo¬ lacyjnych urzadzen wysokonapieciowych.Mozliwosc odpornosci kompozycji z korundem wobec atmosfer agresywnych w urzadzeniach wysokonapiecio¬ wych nie byla dotychczas brana pod uwage.W toku prowadzonych badan stwierdzono równiez, ze podobnie wysoka wytrzymalosc mechaniczna jak w przy¬ padku kompozycji z korundem mozna uzyskac z wypel¬ niaczem mieszanym, magnezytowo-korundowym, jesli wo¬ bec magnezytu zachowa sie te same kryteria odnosnie granulagi, co wobec korundu.Dodatek magnezytu prazonego jest korzystny, po¬ niewaz podwyzsza odpornosc kompozycji na dzialanie luku elektrycznego i przeciwdziala sedymentacji wypel¬ niacza podczas wykonywania izolatorów wysokonapiecio¬ wych. Dla przykladu w tablicy II podano wytrzymalosc mechaniczna niektórych kompozycji magnezytowo-korun- dowych.Tablica I Nazwa robocza kompozycji | 1 J 24 | J23 Sklad kompozycji (czesci wagowe) zywka 2 10G 100 utwar¬ dzacz 3 45 45 rozcien¬ czalnik 4 wypel¬ niacz 5 150 200 Zawar¬ tosc wypel¬ niacza % 6 50,8 58,0 Wytrzyma¬ losc na zgi¬ nanie MN/m2 7 83,0 98,0 Udarnosc kj/m2 8 | 11,8 13,2 Rompozyqe z korundem nr 14 1 B3 B4 2 100 100 3 14 14 4 13,3 13,3 m 5 | 6 150 187 53,6 59,4 7 36,0 34,0 8 | 4,5 3,2 | Kompozycje z korundem nr 28 1 1 A3 A4 2 100 100 3 14 14 4 13,3 13,3 5 150 187 6 | 7 | 8 | 53,6 59,4 26,0 21,5 3,6 2,6 |109 818 TablicaII Nazwa robo¬ cza kompo¬ zycji J22 J26 Sklad kompozycji (czesci wagowe) zywica X C 100 D 100 utwar¬ dzacz 90 45 plastyfi¬ kator 10 kataliza¬ tor 12 wypelniacz XX 125 125 K75 M75 Zawartosc wypelnia¬ cza % 54,1 50,8 Wytrzyma¬ losc na zgi¬ nanie MN/m2 80,0 81,4 Udarnosc kj/m2 8,0 10,5 *) C — cykloalifatyczna, D — dianowa **) K — korund, M — magnezyt prazony Kompozycja epoksydowa wedlug wynalazku zawiera jako wypelniacz mieszanine korundu z magnezytem pra¬ zonym o skladzie 20—80% wagowych korundu i 20—80% wagowych magnezytu prazonego, korzystnie w ilosci od 100 do 600 czesci wagowych mieszaniny na 100 czesci wagowych zywicy epoksydowej. Skladniki wypelniacza maja wielkosc ziaren od 0—56 urn do 0—25 um.Techniczno-uzytkowy skutek wynalazku polega na tym, ze elementy wykonane z kompozycji wykazuja zmniejsze¬ nie rezystywnosci powierzchniowej w jej minimum za¬ ledwie o 2 rzedy w stosunku do wartosci wyjsciowej i cha¬ rakteryzuja sie wystarczajaca wytrzymaloscia mechanicz¬ na, co zapewnia niezawodnosc dzialania wylaczników z wmontowanymi izolatorami z kompozycji.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na przykla¬ dzie wykonania kompozycji o nastepujacym skladzie: zywica epoksydowa dianowa — 100 czesci wago¬ wych utwardzacz: bezwodnik szesciowodoroftalowy wypelniacz: — 45 czesci wago¬ wych elektrokorund szlachetny frakcji od F 240/45 do F 1200/3 — 75 czesci wago¬ wych magnezyt koreanski prazony frakcji od F 240/45 do F 1200/3 Granulacja jaca: zastosowanego — 75 czesci wago¬ wych wypelniacza jest nastepu- 20 40 um — 4,9% 40—30 um — 7,2% 30—20 um — 30,6% 20—10 um — 48,2% 10—5 um — 5,7% 25 5um —3,4% Zastrzezenie patentowe Kompozycja epoksydowa do wytwarzania materialów na elementy izolacyjne urzadzen wysokonapieciowych, 30 szczególnie pracujace w atmosferach agresywnych, opar¬ ta na osnowie utwardzanych zywic epoksydowych cyklo- alifatycznych lub dianowych z wypelniaczem korundo¬ wym, znamienna tym, ze jako wypelniacz zawiera mie¬ szanine korundu z magnezytem prazonym, o skladzie od 35 20—80% wagowych korundu i 20—80% wagowych magnezytu prazonego, korzystnie w ilosci od 100 do 600 czesci wagowych mieszaniny przypadajacej na 100 czesci wagowych zywicy epoksydowej, przy czym wielkosc zia¬ ren skladników wypelniacza wynosi od 0—56 um do 0—25 um. PL