Печать
Опубликовано: 02 апреля 2014 02 апреля 2014
Просмотров: 12371 12371

  Основным отличием электроизоляционных компаундов от лаков является то, что компаунды не содержат в своем составе растворители. По назначению компаунды бывают пропиточные и заливочные.

 В производстве современных электрических машин и аппаратов основное применение нашли термореактивные пропиточные составы, которые при нагреве твердеют в результате сшивания молекул. После отверждения при высокой температуре (160-200°С) они приобретают стабильные электрические и механические свойства, мало изменяющиеся при нагревании. Они не имеют недостатков битумных компаундов (вытекание при повышенных температурах, необходимость производить пропитку при высоких температурах, старящих изоляцию).

Далее рассмотрены свойства и применение пропиточных компаундов различного химического состава.

Ранее других были разработаны полиэфирные компаунды, являющиеся растворами насыщенной полиэфирной смолы (продукт поликонденсации гликолей или многоатомных спиртов с насыщенными двухосновными кислотами или ангидридами в жидком мономере винилового или аллилового типа) с содержанием инициаторов и других добавок. При нагревании жидкий полиэфирный компаунд твердеет без выделения побочных продуктов.

Низкая вязкость этих компаундов при 20°С позволяет применять их в качестве пропитки.

 

Полиэфирные компаунды КП-18, КП-34, КП-50, КП-101-103 и ЭМП-2 представляют собой композиции из олигоэфиракрилатов и полиэфирных (КП-18, КП-50), кремнийорганических (КП-34 ) или модифицированных эпоксидных (КП-101-103, ЭМП-2) смол с различными добавками; не содержат легколетучих компонентов. Они применяются с инициаторами полимеризации – перекисями бензоила и дикумила. Преимуществом перекиси дикумила является повышенная жизнеспособность компаундов.

Почти все упомянутые полиэфирные компаунды образуют твердые продукты полимеризации, поэтому они не рекомендуются для пропитки обмоток из эмалированных проводов с диаметром менее 0,1 мм. Применение компаундов КП-18 и КП-50 является исключением, оно  возможно для проводов более тонких сечений, но в отличие от КП-50 компаунд КП-18 менее влаго- и нагревостоек. Технологическими преимуществами компаундов КП-34 и КП-50 являются пониженная вязкость и повышенный срок хранения  с введенным инициатором. Это важно при пропитке обмоток методом погружения. Компаунды КП-101 и КП-103 предназначены в основном для пропитки струйным методом, при котором желательна повышенная вязкость и пониженный срок хранения (с инициатором – перекисью бензоила),  из–за малых рабочих объемов компаунда.

Также разрабатываются полиэфирные модифицированные  компаунды типа БИД. Существующие ПС БИД-9127, БИД-9158, БИД-9127Э, БИД-9147 широкого распространения не получили из-за наличия в них токсичного стирола и  неподготовленности промышленности к применению этих компаундов в силу их специфических свойств.

Из выше перечисленных компаундов наилучшими свойствами обладает БИД-9127. Это состав жесткого типа; предназначен для пропитки струйным способом и пропитки погружением обмоток двигателей, трансформаторов, дросселей классов B, F, H. Пропиточный компаунд обладает высокими электрическими свойствами, влаго- ,масло- , химо- и тропикостойкостью, имеет низкую усадку при отверждении, стоек к термоударам, не расстрескивается в процессе длительного термического старения при температурах до 250°С, быстро отверждается при температурах (120-140)°С в относительно толстых слоях без пузырей, трещин и других дефектов. Состав обладает хорошей совместимостью с эмалированными проводами, низкой вязкостью и высокой пропиточной способностью, хорошо удерживается в обмотках до отверждения.

Некоторые свойства и характеристики пропиточных компаундов приведены в таблицах 1.1. и 1.2.

Кремнийорганические компаунды обладают рядом преимуществ: высокая нагревостойкость, высокие электроизоляционные свойства, сохраняющиеся до (250-260)°С, низкая влагопоглощаемость, технологичность, малая токсичность.

Компаунды К-67 и К-67Ф горячего отверждения состоят из олиговинилсилоксанов, отверждаемых в присутствии перекиси дикумила. В исходном состоянии они имеют большую вязкость, которая резко снижается при нагревании. При (60-90)°С вязкость незначительно увеличивается в течение длительного времени. При температуре выше 90°С вязкость быстро нарастает, и при 120°С компаунд переходит в гелеобразное состояние.

В настоящее время, в ряде случаев, решается задача исключения из электроизоляционных материалов и пропиточных составов кремнийорганических соединений. Это связано с тем, что при эксплуатации электрических машин кремнийорганические связующие доотверждаются и при этом выделяют низкомолекулярные продукты. В машинах постоянного тока это приводит к оседанию их на коллекторе, что  вызывает искрение.

Эпоксидные компаунды в основном подобны по составу и свойствам (например:Д-1 и ЭПК-5, ЭПК-1 и Д-61 и др.), в литературе приводятся данные о физико-химических, электрических и технологических свойствах и рецептуре каждого из них.

Таблица 1.

Свойства полиэфирных компаундов Б-ИД-9001, Б-ИД-9002, Б-ИД-9003, Б-ИД-9004.

 

Показатель

Марка пропиточного компаунда

Б-ИД-9001

Б-ИД-9002

Б-ИД-9003

Б-ИД-9004

 

Химическая природа

Ненасыщенный полиэфироимидизоциануратэпоксид

Ненасыщенный полиэфиримидакрилат

Ненасыщенный полиэфиримид

Ненасыщенный полиэфиримидиоцианурат

Температурный индекс, °С

195-205

155-160

180-185

190-195

Вязкость по вискозиметру ВЗ-246 (диаметр сопла 4 мм), с, не более

60 ( при 70°С)

60-180 (при 20°С)

60 (при 70°С)

60 (при 55°С)

Динамическая вязкость, сП, не более

500 (при 70°С)

-

-

-

Продолжительность желатинизации, мин, не более

30 (при 150°С)

10 (при 130°С)

20 (при 150°С)

20 (при 150°С)

Срок жизни с введенным отвердителем, сут, не менее

10 (при 70°С)

14 (при 15-35°С)

(для марки Б)

5 (при 70°С)

14 (при 55°С)

30 (при     40-45°С)

Тангенс угла диэлектрических потерь (50 Гц), не более:

при 15-35°С

при 180°С

при 200°С

 

 

 

0,005

0,040

0,140

 

 

 

-

-

-

 

 

 

-

-

-

 

 

 

-

-

-

Диэлектрическая постоянная:

при 15-35°С

при 180°С

при 200°С

 

 

3,6-3,7

3,3-3,4

3,7-3,8

 

 

-

-

-

 

 

-

-

-

 

 

-

-

-

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом×м, не менее :

при 15-35°С

при 155°С

при 180°С

при 200°С

 

 

 

1012

-

-

109

 

 

 

1012

107

-

-

 

 

 

1012

-

5×108

-

 

 

 

1012

-

108

-

Электрическая прочность (на образцах толщиной 1 мм),

МВ/м, не менее:

при 15-35°С

при 180°С

при 200°С

после выдержки в течение 24 ч при 23°С в атмосфере с относительной влажностью 93%

 

 

 

 

25

-

15

-

 

 

 

 

20

-

-

15

 

 

 

 

25

15

-

-

 

 

 

 

25

-

-

-

Потери массы за 30 суток изотермического старения, %

при 210°С

при 220°С

при 240°С

 

 

 

3,5

6,5

15,0

 

 

 

7,3 (10 сут*200°С)

-

-

 

 

 

-

-

8,1(2сут*250°С)

 

 

 

5,4 (10 сут)

-

-

Коэффициент линейного расширения, град:

в интервале 20-100°С

в интервале 100-200°С

 

 

 

(6-7)*10-5

(1-2)*10-4

 

 

 

-

-

 

 

 

-

-

 

 

 

-

-

 

Таблица 2.

Сравнительные характеристики полиэфирных компаундов Б-ИД-9002 и составов типа КП.

 

                   

Показатель по ТУ

Марка пропиточного компаунда

 

КП-34

 

КП-103

 

КП-50

Б-ИД-9002

марка А

марка Б

Вязкость по визкозиметру ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при 20°С, сТ

50-110

50-105

120-180

160-180

160-190

Продолжительность желатинизации при 130°С, мин, не более

30

15

10

20

10

Продолжительность просыхания (отверждения), мин ,не более

30

15

10

20

10

Цементирующая способность, Н, (кг), не менее:

при 15-35°С

при 155°С 

 

324 (33)

245 (25)

 

 

294 (30)

-

 

245 (25)

147 (15)

 

250 (25,5)

100 (10,2)

Электрическая прочность в слое толщиной 1 мм, МВ/м, не менее:

при 15-35°С

при 155°С

после выдержки в течение 24 ч при 23°С в атмосфере с относительной влажностью 93%

 

 

22

-

20

 

 

18,5 (20°С)

-

-

 

 

25

-

20

 

 

20

15

15

Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом× м, не менее:

при 15-35°С

при 155°С

после выдержки в течение 24 ч при 23°С в атмосфере с относительной влажностью 93%

 

 

1× 1013

1× 108

1× 1012

 

 

1× 1013

1× 107

1× 1012

 

 

1× 1012

1× 107

1× 1011

 

 

1× 1012

1× 107

1× 1011

Жизнеспособность с введенным отвердителем, сут, не менее

10

2

-

180

14

Гарантийный срок хранения, мес, не менее:

в зимнее время

с апреля по сентябрь

 

4

6

 

3

6

 

12

12

 

6 (при 15-35°С)

180