Печать
Опубликовано: 07 апреля 2014 07 апреля 2014
Просмотров: 7292 7292

 Правильный выбор пропиточного состава в сочетании с комплектующими изоляционными материалами, а также технологический режим пропитки и отверждения играют одну из ключевых ролей в надежной работе электрических машин.

 Пропиточные составы можно разделить на две основные группы: лаки и компаунды (составы без растворителя). Пропиточные лаки представляют собой растворы олигомеров конденсационного типа (алкиды, полиэфиры, эпоксиэфиры, полиэфиримиды и др.) в органических растворителях, содержание которых в лаках, как правило, составляет 35-60%. Наличие большого количества растворителей в пропиточных лаках затрудняет полное заполнение пустот в обмотках, поэтому в процессе отверждения пропитанных изделий растворители должны быть полностью удалены, что на практике является трудной задачей. При подборе температуры и времени сушки пропитанных изделий время удаления растворителя должно быть меньше времени отверждения, иначе в толстых слоях отвержденных лаков в глубине изоляции обмоток будут образовываться пустоты. Однако, несмотря на совершенствования качества пропиточных лаков (снижение доли растворителя) и технологии пропитки (предварительный нагрев обмотки, пропитка в вакууме или повышенном давлении) полностью устранить негативное влияние растворителей в отверждаемых системах не представляется возможным.

Более прогрессивным как с технологической, так и с экологической точек зрения, являются пропиточные составы без растворителя – компаунды. Они представляют собой растворы олигомеров различной природы в реакционноспособных растворителях (стироле, винилтолуоле, олигоэфиракрилатах и др.). Компаунды характеризуются по сравнению с пропиточными лаками повышенной скоростью сушки (отверждения), отсутствием летучих растворителей, более высокими физико-механическими характеристиками в отвержденном состоянии. Существенным недостатком большинства компаундов является их ограниченный срок жизни с введенным отвердителем. Время и температура отверждения преимущественно зависят от типа и концентрации отвердителя, тогда как жизнеспособность различных компаундов при постоянной концентрации выбранного отвердителя преимущественно зависит от его природы. Во всем диапазоне рабочих вязкостей компаунды обладают отличной проникающей способностью и хорошо удерживаются в обмотках после пропитки и в процессе отверждения, что обусловлено их малым временем желатинизации.

Компаунд ПК-11.

На энергомашиностроительных предприятиях России вакуум-нагнетательная пропитка крупных электрических машин производится в компаунде ПК-11: основа-эпоксиднодиановая смола ЭД-22 или DER-330 и отвердитель - изометилтетрагидрофталевый ангидрид (и-МТГФА).

Смола ЭД-22 – жидкий олигомер конденсации эпихлоргидрина и дифенилпропана с реакционными краевыми эпоксидными группами:

Химическая формула и-МТГФА:

Исходная вязкость свежего компаунда ПК-11 20-23 с при 500С по ВЗ-4, в процессе многократного использования компаунда вязкость постепенно возрастает. Качество пропитки может быть обеспечено при определенной, достаточно низкой вязкости компаунда, температура, при которой вязкость достигает этого значения, непостоянна и возрастает по мере загустевания компаунда.

Главной составляющей роста вязкости является технологическое старение компаунда, т.е. рост числа линейных, а затем и пространственных сшивок по реакционным группам при нагревании. Но это не единственная причина роста вязкости. В процессе эксплуатации компаунд многократно подвергается нагреванию и глубокому вакуумированию, в результате чего происходит частичное испарение ингредиентов. Исходя из физико-химических свойств и молекулярного строения предполагается, что испарение ингредиентов происходит с разной скоростью. Исследованием поведения ингредиентов в процессе вакуумирования и нагревания установлено, что испарение ангидрида происходит интенсивнее, чем испарение летучих фракций смолы (табл. 1).

Таким образом, происходит систематическое обеднение компаунда ангидридом в процессе эксплуатации и нарушается заданное соотношение компонентов, что может явиться причиной недополимеризации компаунда и снижения физико-механических и диэлектрических характеристик изоляции. Кроме того, поскольку вязкость смолы значительно выше вязкости ангидрида, нестабильность компаунда в результате испарения ангидрида вызывает увеличение вязкости компаунда. Таким образом, нестабильность по соотношению ингредиентов является второй составляющей повышения вязкости компаунда ПК-11.

Таблица 1.

Потери в массе ингредиентов компаунда ПК-11 при 800С под вакуумом

Масса, г

Время выдержки пробы, ч

0

10

20

30

40

50

60

Пробы ИМТГФА, г

5

4,3

3,7

3,2

2,7

2,4

2,1

Пробы ЭД-22, г

5

4,7

4,6

4,4

4,2

4,2

4,1