SU1720096A1 - Пропиточный состав - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к корпусной изол ции электрических машин высокого напр жени . Цель изобретени  - повышение теплостойкости и электрической прочности изол ции. Односторонн   стеклослюдинитова  лента из слюдинитовой бумаги толщиной 60 мкм и стеклоткани Э-4-46 пропитываетс  100 мае.ч. эпоксидной смолы с содержанием эпоксидных групп 14,0 мас.%, 35 мас.ч. фе- нолформальдегидной новолачной смолы, 3,5 мас.ч. жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты и 1,0-5,0 мас.ч. резината марганца, растворенных в смеси толуола и бутанола. После удалени  растворителей лента толщиной 0,13-0,14 мм с 39,5 мас.% св зующего наматываетс  на стержень и спрессовываетс  при 160°С в течение 16ч. Теплостойкость по Мартенситу изол ции составл ет 86-92°С, пробивна  напр женность в конструкции (стержне) 13,5. кВ/мм. Лента до использовани  сохран ет технологические свойства в течение 3-6 мес. 1 табл., 1 ил. сл

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к корпусной изол ции электрических машин высокого напр жени ,

Известен состав дл  пропитки стекло- слюдинитовых лент, представл ющий собой раствор в органическом растворителе (метилэтилкетоне) эпоксифенольной смолы и комплекса трехфтористого бора с моно- этиламином (лак марки ЭП-9150, ТУ 16- 504.054-84).

Полотна стеклоткани и слюдобумаги пропитывают и склеивают этим лаком, пропитанный материал высушивают, разрезают на ролики, затем наматывают в нагретом состо нии на проводник, после чего прессуют и отверждают при 140-160°С.

Изготовленную таким образом термореактивную изол цию, обладающую высокими электрическими и механическими характеристиками в рабочем диапазоне температур , используют в производстве .стержневых и катушечных обмоток электрических машин высокого напр жени .

Недостатком указанного состава, ограничивающим его применение,  вл етс  токсичность , в частности раздражающее воздействие на кожные покровы и дыхательные пути.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  пропиточный состав, представл ющий собой раствор в органических растворител х эпоксидной диановой смолы и фенолформальдегидной новолачной смолы и ускорител .

Стеклослюдинитовую ленту, пропитанную таким составом (лак ЛЭФ-3 по

VI

го

О

о ю

СЬ

ОБС.504019 ТУ), примен ют дл  высоковольтной термореактивной изол ции турбо- и гидрогенераторов. Однако изол ци , изготовленна  на основе известного состава, характеризуетс  недостаточной теплостой- костью, что про вл етс  в относительно низкой температуре стекловани  и резком снижении модул  упругости при рабочей температуре, а также значительной остаточной деформации. Невысока  теплостой- кость изол ции ухудшает надежность электрической машины, так как понижаетс  стабильность креплени  обмотки и стойкость к тепловым циклам. Кроме того, изол ци , изготовленна  из лент, пропитанных известным составом, имеет недостаточную электрическую прочность. Это св зано с избыточным содержанием св зующего в ленте, выдавливание которого при прессовании нарушает однородность барьерного слюд ного сло . Стеклослюдинитова  лента , пропитанна  известным составом, имеет ограниченный срок хранени  - не более 2 мес, после этого лента становитс  хрупкой и происходит расслоение слюдинита и стек- лоткани.

Цель изобретени  - повышение теплостойкости и электрической прочности от- вержденной изол ции.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что пропиточный состав, предназначенный дл  получени  электроизол ционной стекло- слюдинитовой ленты, которую используют в высоковольтной изол ции, и состо щий из эпоксидной диановой смолы, фенолофор- мальдегидной новолачной смолы, ускорител  - резината марганца - и органического растворител , дополнительно содержит добавку в виде жидкого ангидрида дикарбоно- вой кислоты, количество которого составл ет 10-20% от количества фенол- формальдегидной новолачной смолы, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидна  дианова 

смола100

Фенолформальдегидна  новолачна  смола35-60

Жидкий ангидрид дикарбо- новой кислоты3,5-12

Ускоритель - резинат марганца . 1,0-5,0 Органический растворитель 110-150 Предлагаемый пропиточный состав отличаетс  введением жидкого ангидрида ди- карбоновой кислоты.

В качестве фенолформальдегидной новолачной смолы использована смола марки СФ-0112, ГОСТ 18694-80(идитол). Количество ее на 100 г эпоксидной смолы рассчитывают из соотношени  (2,75 ± 0,25)1.Э.Г., где Э.Г. - массова  дол  эпоксидных групп диановой смолы (аналогично известному составу ). Количество ускорител  - резината марганца - в пропиточном составе выбирают в указанных пределах таким образом, чтобы обеспечить необходимую теплостойкость изол ции при ее отверждении и, кроме того, длительное хранение ленты. При этом минимальное количество ускорител  ввод т при минимальной добавке ангидрида , а максимальное количество ускорител  - при максимальной добавке ангидрида.

Изобретение благодар  введению в пропиточный состав жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты обеспечивает повышение теплостойкости изол ции. Кроме того, повышаетс  электрическа  прочность благодар  улучшению и стабилизации процесса пропитки ленты, что позвол ет снизить содержание св зующего в ленте и таким образом уменьшить толщину по сравнению с пропиткой ленты известным составом , что, в свою очередь, способствует сохранению слюд ного барьера при прессовании изол ции.

Количество введенного в пропиточный состав жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты, обеспечивающего улучшение свойств пропитанной ленты и изол ции, определено экспериментально и составл ет 10-20% от количества фенолоформальдегид ной смолы. При содержании ангидрида менее 10% не происходит повышени  теплостойкости изол ции, а при содержании более 20% лента имеет неудовлетворительные технологические характеристики.

Пример. Одностороннюю стекло- слюдинитовую ленту изготавливают из слюдинитовой бумаги марки СБ-60 (ТУ ОЯД 503.062-86) и стекл нной ткани марки Э-4- 46 (ГОСТ 19907-83) путем пропитки в составе , содержащем, мас.ч.: эпоксидианова  смола марки ЭД-14(ГОСТ 10587-85)с массовой долей эпоксидных групп 14% 100 ; фе- нолформальдегида  новолачна  смола марки СФ-0112 (ГОСТ 18694-80) 35; жидкий ангидрид марки МЭА-611 (ТУ 6-05-241-322- 82) 3,5; резинат марганца (ОБС. 504.054 ТУ) 1,0 толуол 55 бутиловый спирт 55.После сушки на горизонтальной пропиточной машине лента имеет толщину 0,13-0,14 мм, в ней содержитс  39,5% св зующего и 36% слюдинита . Ленту наматывают на провод щий стержень, спрессовывают и отверждают при 160°С в течение 16ч.

Полученную таким образом изол цию снимают со стержн , из нее вырезают образец и подвергают изгибному нагружению по вухопорной схеме. Зависимость модул 

.,-хУтХ

упругости изол ции от температуры представлена кривой 1 на чертеже.

Температуру, при которой происходит снижение модул  на 50-70%, принимают за показатель теплостойкости. Дл  изол ции, изготовленной по примеру 1, теплостойкость 86-87°С. Этот показатель согласуетс  с теплостойкостью по Мартенсу образцов св зующего примера 1.

П р и м е р 2. Одностороннюю стекло- слюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 пропиткой в составе, содержащем, мае.ч.: смола марки ЭД-20 с массовой долей эпоксидных групп 20,1% 100; смола марки СФ-0112 60; изо-метил- тетрагидрофталевый ангидрид (изо- МТГФА) 12; резинат марганца 5; метилэтилкетон 150. После сушки на горизонтальной пропиточной машине лента имеет толщину 0,12-0,13 мм, содержит 37% св зующего и 37% слюдинита. Образцы изол ции изготавливали и испытывали аналогично примеру 1. Зависимость модул  упругости изол ции от температуры представлена на чертеже кривой 2, при этом теплостойкость составл ет 90-92°С.

П р и м е р 3. Одностороннюю стекло- слюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 пропиткой в составе, содержащем, мае.ч.: смола ЭД-14 (эпоксидна  группа 14 %) 100; смола СФ-0112 35; МЭА-611 3,0; резинат марганца 1; толуол 55; бутанол 55. После сушки на горизонтальной пропиточной машине лента имеет толщину 0,15-0,16 мм и содержит 42% св зующего и 32% слюдинита. Теплостойкость изол ции, изготовленной аналогично примеру 1, составл ет 67-68°С.

П р и м е р 4. Одностороннюю стекло- слюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 пропиткой в составе, содержащем, мае.ч.: смола ЭД-20 (эпоксидна  группа 20,1%} 100; смола СФ-0112 60; изо-ШТФА 13; резинат марганца 5; метилэтилкетон 150. После сушки на горизонтальной машине имеет неудовлетворительные технологические свойства - слипаетс  в рулоне .

П р и м е р 5. Изол цию изготавливают аналогично примеру 1 из односторонней стеклослюдинитовой ленты, полученной пропиткой в известном составе. Зависимость модул  упругости образца такой изол ции от температуры представлена на чертеже кривой 3, теплостойкость изол ции 66-68°С.

Изол цию, изготовленную из пропиточных составов по примерам 1 и 5, подвергают испытани м на длительное электрическое старение. Образцами  вл ютс  натурные

стержни гидрогенератора Шульбинской ГЭС с изол цией толщиной 3,0 мм, которые подвергают воздействию напр жени , нарастающего со скоростью 1,8 кВ/ч. В таблице приведены пробивные напр женности по примерам 1 и 5. Эквивалентное врем  до пробо  изол ции по примеру 1 в 12 раз выше, чем у изол ции, изготовленной с применением известного состава (пример 5).

0 Свойства пропиточных составов по примерам 1 и 2, а также по примерам 3 и 4, в которых ангидрид вз т при запредельных значени х содержани , а также характеристика пропитанной стеклослюдинитовой

5 ленты и отвержденной изол ции приведены в таблице. Дл  сравнени  в таблице даны аналогичные свойства известного состава. Пропиточный состав по примеру 3, изготовленный как в примере 1, но содержащий

0 уменьшенное по сравнению с предлагаемым количество жидкого ангидрида, не обеспечивает увеличени  теплостойкости отвержденной изол ции.

Увеличение количества жидкого ангид5 рида выше предлагаемого (пример 4) приводит к ухудшению качества пропитанной стеклослюдинитовой ленты. Лента слипаетс  в рулоне и не может быть нарезана на ролики, происходит сдвиг слюдинита, мате0 риал не технологичен при изготовлении и использовании.

Отверждени  изол ци , изготовленна  из стеклослюдинитовых лент, пропитанных в предлагаемом составе, имеет по сравнению

Claims (1)

1. 5 с известным составом температуру стекловани  (теплостойкость по Мартенсу) выше на 20-26°С; срок жизни при электрическом старении увеличиваетс  более чем на пор док. Формула изобретени 

   0 Пропиточный состав дл  изготовлени  электроизол ционной стеклослюдинитовой ленты, содержащий эпоксидную диановую смолу, фенолформальдегидную новолачную смолу, ускоритель и органический раствори5 тель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  дермостойкости и электрической прочности изол ции на основе ленты путем повышени  степени отверждени  изол ции , он дополнительно содержит жидкий

   0 ангидрид дикарбоновой кислоты в количестве 10,0-20,0 мас.% от количества фенолфор- мальдегидной новолачной смолы, а в качестве ускорител  - резинат марганца при следующем соотношении компонентов, мас.ч,:

   5 Эпоксидна  дианова 

   смола100,0

   Фенол оформальдегид- на  новолачна  смола 35,0-60,0 Жидкий ангидрид дикарбоновой кислоты3,5-12,0

   Ускоритель - резинат марганца1,0-5,0

   V

   Я &

   А.Огар

   Je 1ор 7й %ё

   Составитель Ю.Мещер ков Техред М.Мортентал

   Органический растворитель110 ,0-150,0

   V ify с./9/OOfn0mVSt

   jfff t:c

   Корректор М. Кучер ва