Способ изготовления электроизоляционных материалов и систем электрической изоляции

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к получению электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции с повышенным сроком службы. Цель изобретения - повышение надежности и срока службы электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции путем улучшения их физико-химических характеристик, упрощения технологического процесса отверждения 2,4-толуилендиизоцианата и расширение ассортимента электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции. Образцы эмалированных проводов с полиэфирной или полиамидимидной, или полиимидной изоляциями увлажняют при относительной влажности 95±3% до минимального сопротивления изоляции и обрабатывают в парах 2,4-толуилендиизоцианата при температуре 120-150°С до полного его отверждения, контролируя полноту отверждения по исчезновению полосы изоцианатной группы в ИК-спектрах поглощения образцов-свидетелей из полиэфирных пленок при ν=2275 см<SP POS="POST">-1</SP>. 4 табл.

союз советсник социАлистичесник

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 01 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и отнРитиям

0Ри Гннт сссР

1 (21) 4629062/24-07 (22) 30.12.88 (46) 07.10.90. Бюл. М - 37 (71) Всесоюзный, научно-исследовательский институт электромеханики (72) Г.П. Сафонов, P.Ï. Соколовская, И.Я. Каплунов, Т.А. Жукова, М.А. Аббасов, И.А. Коварская и Л.П. Горлина .(53) 621.315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1365137, кл. Н 01 В 3/42, 1987. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ (57) Изобретение относится. к электро.технике, в частности к получению электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции с повышенным сроком службы. Цель изббретения — повышение надежности и срока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании электроизоляционных материалов и систем электрической изоляции машин и аппаратов с повышенным сроком службы.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности электроизоляционных материалов и систем электрической изоляции путем улучшения их физико-химических характеристик„; упрощение процесса изготовления и расширение ассортимента используемых полимеров.

Пример 1.. Макеты с системой изоляции, включающей обмоточный

„„Я0„„1597940 А 1

2 службы электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции путем их физико-химических характеристик, упрощения технологического процесса отверждения 2,4-толуилендиизоцианата и расширение ассортимента злектроизоляционных материалов или систем электрической изоляции.

Образцы эмалированных проводов с полиэфирной или полиамидимндной, или полиимидной изоляциями увлажняют при относительной влажности 95 «+ 3X до минимального сопротивления изоляции и обрабатывают в парах 2,4-толуилендиизоцианата при температуре 120—

150 С до полного его отверждения, контролируя полноту отверждения по исчезновению полосы изоцианатной группы в ИК-спектрах поглощения образцов-свидетелей из полиэфирных пленок при у = 2275 см . 4 табл. провод с полиэфирной изоляцией марки Я

ПЭТВ Ф 0,95 мм, полиарилатную пленку ПАР и полиэфирно -эпоксидныйсостав,. непосредственно после пропитки д

)и отверждения (сушки) увлажнены при относительной влажности 95 + ЗХ до минимального сопротивления, после чего обработаны в парах 2,4-толуилендиизоцианата до полного его отверждения в закрытом объеме при 135 С в те-,фВ чение 22 ч.

Затем макеты подвергают цилиндрическим испытаниям. Каждый цикл состоит из последовательно проводимого воздействия теплового старения при

200 С, воздействия механических наний при температурах старения 250 и 220 С для обработанных и необработанных макетов приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, срок службы систем изоляции, подвергнутых обраборке по предлагаемому способу, выше по сравнению с необработанными на

15-40Х.

Пример 4. Образцы эмалированных обмоточных проводов с полизфиримидной, полиамидимидной изоляциями (марок ПЭТД-180, ПЭТ-200, ПНЭТ-имид) длиной 5 м после увлажнения при относительной влажности 95+3 до минимального сопротивления изоляции отобраны, обработаны в парах

2,4-толуилендиизоцианата до .полного его отверждения при 150 С в течение

18 ч.

Перед обработкой и после обработки проведено измерение сопротивления изоляции этих. образцов проводов . методом влажного контакта с помощью омметра при напряжении 100 В..Зачи.щенный конец провода присоединяется к зажиму омметра "Земля", а влажный фетр длиной 25 мм присоединяется к зажиму "Линия".

Образцы проводов пропускают через влажный фетр, плотно обжимающий провод, со скоростью 5 м/мин, При этом регистрируют наличие участков (дефектных точек) провода с сопротивлением изоляции менее 50 ИОм.

Результаты испытаний проводов в исходном состоянйи и после их обработки в парах 2,4"толуипендииэоциаиата приведены в табл. 3.

Как. видно иэ табл..3, после обработки по предлагаемому способу nposopos ПЭТ-200 и ПНЭТ-имид получают

100Х а проводов ПЭТД-180 - 50X "залечивание" дефектных точек.

Hp и м е р 5. Полиэтилентерефталатную пленку марки ПЭТ-Э, толщиной

0,2 мм увлажняют при относительной влажности 95 + 3X до получения минимального удельного. объемного электрического сопротивления, после чего обрабатывают s парах 2,4-толуилендиизоцианата при .120 С в течение 27 ч.

Затем проведены сравнительные испытания механических свойств .необработанной полиэтилентерефталатной пленки и обработанной 2,4-толуилендиизоцианатом после их старения в агрессивных средах,(хладон- 22 ) при

150 С.

3, 1597940 грузок (вибрации частотой 50 Гц и ускорением 1,5 G в течение 1 ч), увлажнения .в гидростате при относительной влажности 95 + 3X в течение .24 ч, воздействия испытательного напряжения. Величина испытательного напряжения между витками в каждой катушке

120 В, между обмоткой и корпусом и между катушками 600 В.

3а отказ системы изоляции в макете принимается витковое замыкание, пробой фазы или пробой на корпус при воздействии испытательного напряжения.

Пример 2. Макеты с системой изоляции по примеру 1 подвергнуты циклическим.испытаниям (аналогично примеру 1) при температуре старения

200 С. После 3-го цикла испытаний (432 ч старения при 200 С) макеты увлажнены при относительной влажности

95 «+ ЗЖ до ж иимальйого сопротивления изоляции и обработаны 2,4-толуилен» дииэоцианатом до полного его отверждения в закрытом объеме при 140 С в течение 20 ч.

Данные по сроку службы систем изоляции в .йоцессе сравиительных циклических испытаний при температуре старения a 00 С прнведеим в табл.1.

Как видно иэ табл. 1, срок службы систем изоляции, подвергнутж об. работке по г.редлагаежоиу способу, выше по сравьеааа с иеобработшишеи на 15 140 . Увеличе„„, срок, с„„,,б,„ наблюдается у систем иэапяции, предварительно состареиных до 50Õ от предлагаеиого ресурса, и у систем, не подвергавшихся старещв до обра-, ботки, т.е. обработанных по предлагаемому способу иепосредственио после нх пропитки и сушки.

П р и м Ф р 3 ° КВкеты с системой .изоляции, включающей обмоточный провод марки ПЭТД-180 {й 1,4 мм с двухслойной (полиэфиримццной и полиамидимидной) изоляцией, имидофлекс и кремннйорганический компаунд 139 208 непосредственно после пропитки увлажнены при относительной влажности

95 + ЗЖ до минимального сопретивления изоляции.

Затем, макеты обработаны в парах

2,4-толуилендиизоцианата до полного его отвержения в закрытом объеме.при 55

140 С в течение 20 ч.

Данные по сроку службы систем изоляции в процессе циклических испыта1597940

Свойства пленок приведены в табл. 4.

Как видно из табл. 4, пленки

ПЭТ-Э, обработанные по, предлагаемому способу, обладают более высокими механическими свойствами и после их теплового старения в агрессивных средах.

В результате обработки систем изо- !О ляции по предлагаемому способу наблюдается повышение их срока службы в среднем не менее, чем на 20Х.

Процесс обработки проводится до полного отверждения 2,4- толуиленди- 15 изоцианата из газовой фазы. Завер- . шенность реакции определяется на

ИК-спектрах полиэфирных пленок по исчезновению полосы изоцнанатной группы — NCO при частоте 4 = 2275 см

При обработке крупных.кпи разногабаритных изделий отверждение иэоциа ната можно контролировать по образцамсвидетелям из полиэфирных пленок.

Ф о р м у л а изобретения

Способ изготовления электроизоляционных материалов и систем элект1

Таблица 1

Срок службы, ч (Ж), изоляции макетов

Т витковой межфазовой пазовой

389 (100) 1166 (100) 792 (100) 12S3 (158) 590 (152) 2030 (174) 475 (122) 13339 (115) 1915 (241) Таблица 2

Срок службы изоляции макетов, ч (7), при температуре старения

220 С 250 С

362 (100}

1965 (100) Характеристика системы

Системы изоляции в исходном состоянии (необработанные)

Системы изоляции, обработанные

2,4-толуилендиизоцианатом после 432 ч (3 цикла) старения при 200 С и последующего ув лажнения до минимального R „

Системы изоляции, обработанные

2,4-толуилендиизоцианатом непосредственно после пропитки и последующего увлажнения до минимального R д

Характеристика системы изоляции

Системы изоляции в исходном состоянии (необработанные) рической изоляции на основе полимеров, при котором производят их обработку в парах 2,4-толуилендиизоцианата с последующим его отверждением, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности электроизоляционных материалов и систем электрической изоляции путем улучшения их физико-химических характеристик, упрощения процесса изготовления и расширения ассортимента используемых полимеров, до обработки в парах производят увлажнение электроизоляционных материалов или систем электрической изоляции и образцов из полиэфирных пленок, не допуская конденсации влаги, при о1йосительной влажности 95 + 37 до получения минимального сопротивления, их

/ обработку в парах 2,4-толуилендиизоцианата производят при температуре

I

120-150 С, при этом процесс отверж- . дения прекращают при исчезновении в образцах полосы изоцианатной 1 группы в ИК-спектрах поглощения при

= 2275 см - .

1597940

Продолжение табл. 2

1 1

Характеристика системы . изоляции

220 С 250 С

Системы изоляции, обработанные 2,4-толуилендиизоцианатом непосредственно после припитки и последующего увлажнения до минимального 1 иэ

505 (140) 2268 (1:1 5) Таблица 3

Количество дефектных участков, 3, провода марки

Состояние провода

ПЭТД-180 ПЭТ-200 ПНЭТ-имид

100

100

Исходное

После обработки

2,4-толуилендиизоцканатом

100

Таблица 4

Значение, кгс/мм (l, %) при времени старения, ч .0 . 250

Состояние пленки

300 350

5,5 (10,3) 8,0 (11,0}

3,4 (5,4) 20,0, (217) 10 5 (20) 20,0 (217) -13, 9 (30,3) 9,8 (21) 13,0 (22,0) 20,0 (200) 9,6

И 9,0) 9,6 (18,0) .;Пленка ПЭТ-Э йсходная Военка ПЭТ-, Э обработанная 2,4 -толуилен::диизоцнанатом после предварительного ее увлажнения

Пленка ПЭТ-Э предварительно состаренная (гидролизованная) в, среде хладона-. 22 в течение 75 ч

np3t 150 С (до снижения разрывной прочности на 15X) затем обработанная 2,4-толуилендиизоцианатом (известный способ) Срок службы изоляции макетов, ч (7), при температуре старения