16. Электроизоляционные материалы и их классификация.

Электроизоляционные лаки и компаунды

Лаки и компаунды имеют большое значение в изоляционной технике, они являются твердеющими материалами.

Лаки – это коллоидные растворы смол, битумов высыхающих масел, составляющих лаковую основу в летучих растворителях. При сушке лака растворитель улетучивается, а лаковая основа переходит в новое состояние, образуя лаковую пленку.

По применению электроизоляционные лаки делятся на:

1) пропиточные;

2) покровные;

3) клеящие.

1. Пропиточные лаки применяются для пропитки пористой, и в частности волокнистой, изоляции (бумага, картон, пряжа, ткань, изоляция обмоток электромашин и аппаратов). После пропитки поры изоляции заполняются лаком. В результате пропитки повышаются пробивное напряжение, теплопроводность, уменьшается гигроскопичность и т.д.

Нагревостойкость переходит из класса Y в класс A.

2. Покровные лаки служат для образования механически прочной, гладкой, блестящей, водонепроницаемой плёнки на поверхности твёрдой изоляции. Защищает изделия от действия влаги, растворителей и химически активных веществ. К покровным принадлежат пигментированные эмали – это лаки, в состав которых входит пигмент, т.е. порошок неорганического состава (обычно оксиды металлов), придающий пленке определенную окраску, улучшающий ее механическую прочность, теплопроводность и адгезию к поверхности, на которую нанесен лак.

Некоторые покровные лаки наносят сразу на металл (эмаль-лаки).

3. Клеящие лаки предназначены для склеивания между собой твёрдых изоляций или приклеивания их к металлу.

По режиму сушки различают лаки горячей (печной) сушки (Т_сушки>100⁰С), и лаки холодной сушки (воздушной, примерно 25⁰С, то есть при комнатной температуре).

Режим сушки лака определяется и основой и растворителем.

Смоляные лаки - растворы синтетических, искусственных или природных смол:

Бакелитовые – растворы бакелита в спирте. Обладают механической прочностью, но они не эластичны и не термостойки, используются для изоляции в аппаратах высокого напряжения.

Глифталевые – растворы глифталевых смол в смесях спирта с жидким углеводородом. У данного вида лаков повышенная гибкость, но пониженная водостойкость.

Кремнийорганические – у этих лаков повышенная влагостойкость и нагревостойкость.

Полихлорвиниловые – стойки к химическим веществам.

Шеллачные – растворы шеллака в спирте.

Целлюлозные лаки – растворы эфиров целлюлозы, пленки их термопластичны. Термопластичные лаки холодной сушки, механически прочные нитролаки.

Масляные лаки – основу таких лаков составляют высыхающие масла. В их состав входят сиккативы – вещества, ускоряющие процесс отверждения пленки и растворители (бензин, керосин). Применяют для производства светлых лакотканей и лакобумаг, а также для пропитки обмоток электромашин и аппаратов.

Чёрные лаки – в их состав входят битумы, которые и определяют черный цвет как жидкого лака, так и лаковой пленки. Эти лаки дёшевы, водостойки, но не эластичны. При нагреве пленки этих лаков склонны к размягчению.

Чисто битумные лаки – растворы битумов в органических растворителях, являются лаками холодной сушки, непригодны в качестве электроизоляционных. Обычно используются в качестве антикоррозийных покрытий металлов изделий.

Масляно-битумные лаки – помимо битумов содержат в своей основе высыхающие масла. Имеют свойства битумных и масляных лаков. Растворитель - бензол или толуол. Пленки данных лаков более гибки, менее подвержены действию растворителей и размягчению при нагреве.

Масляно-смоляные лаки – основа – масло + смола. Применяют для пропитки обмоток маслонаполненных трансформаторов, для покрытия изоляции, содержащей фенолоформальдегидные смолы, с целью повышения трекингостойкости изоляции.

Лаки обычно обозначают условными номерами или марками.

Компаунды. Отличаются от лаков отсутствием растворителя в составе. Для разжижения их нагревают.

По применению компаунды делятся на:

1. Пропиточные – назначение аналогично назначению пропиточных лаков.

2. Заливочные компаунды – служат для заполнения сравнительно больших полостей, промежутков между различными деталями в электрических машинах и аппаратах, для получения сравнительно толстого покрытия на тех или иных электротехнических деталях, узлах, блоках.

1. Битумные – для пропитки статорных обмоток. Обеспечивают лучшую водостойкость т.к. в них не остаётся крупных каналов (пор).

В кабельной технике большое значение имеют кабельные компаунды.

Кабельные компаунды

1) Пропиточные кабельные массы. Служат для пропитки бумажной изоляции силовых кабелей. Состав: нефтяное масло + канифоль + синтетическая смола.

2) Заливочные кабельные массы. Служат для заливки соединительных, разветвительных и концевых муфт. Состав: битум или нефтяное масло + канифоль.

Описанные выше компаунды термопластичные, они размягчаются (для пропитки и заливки) посредством нагревания, а отвердевают при последующем охлаждении.

Эпоксидные компаунды – представляют собой эпоксидную смолу с добавлением наполнителей, пластификаторов и других ингредиентов. Непосредственно перед употреблением в компаунд вводится отвердитель. Применяется в качестве заливочной кабельной массы.

Полиэфирные компаунды – состав: полиэфирные насыщенные смолы + стирол или метилметакрилат, дают значительную (до 6%) усадку при отвердевании.

Сушка и пропитка изоляции.

Этапы пропитки лаком.

1. Пропитка.

2. Сушка 5-10 часов при 100-110⁰С.

3. Погружение в лак при 60-70⁰С.

Методы сушки

1. В печах.

2. С помощью инфракрасного облучения специальными лампами накаливания с низким накалом нити.

3. На конвейере туннельной печи.

4. Универсальный метод в сушильно-пропиточном устройстве.

Для достижения наилучших результатов требуется от 3 до 5 циклов пропитки.

Методы пропитки

1. Погружение.

2. Капельный способ (для вращающихся обмоток).

При t=130⁰ С, угол = 20⁰ к горизонтали, =15-20 оборотов в минуту.

3. Вихревое напыление.