Пропиточный состав

(51)5 Н 01 В 3 РЕТЕНИЯ лол.,ом термощую высотан- по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение(56) Авторское свидетельство СССРМ 240082, кл. Н 01 В 3/40, 1969,(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к корпусной изоляции электрических машин высокого напряжения,Цель изобретения - повышение теплостойкости и электрической прочности изоляции. Изобретение относится к электротехнике, в частности к корпусной изоляции электрических машин высокого напряжения,Известен состав для пропитки стеклослюдинитовых лент, представляющий собой раствор в органическом растворителе (метилэтилкетоне) эпоксифенольной смолы и комплекса трехфтористого бора с моноэтиламином (лак марки ЭП, ТУ 16- 504,054-84).Полотна стеклоткани и слюдобумаги пропитывают и склеивают этим лаком, пропитанный материал высушивают, разрезают на ролики, затем наматывают в нагретом состоянии на проводник, после чего прессуют и отверждают при 140 - 160 С,Изготовленную таким образреактивную изоляцию, обладаю Односторонняя стеклослюдинитовая лента из слюдинитовой бумаги толщиной 60 мкм и стеклоткани Э-46 пропитывается 100 .мас.ч, эпоксидной смолы с содержанием эпоксидных групп 14,0 мас.%, 35 мас.ч; фенолформальдегидной 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 удаления растворителей лента толщиной 0,13 - 0,14 мм с 39,5 мас. ф связующего наматывается на стержень и спрессовывается при 160 С в течение 16 ч.Теплостойкость по Мартенситу изоляции составляет 86 - 92 С, пробивная напряженность в конструкции (стержне) 13,5 кВ/мм.Лента до использования сохраняет техногические свойства в течение 3 - 6 мес, 1 таб1 ил,М кими электрическими и механическими характеристиками в рабочем диапазоне температур, используют в производстве стержневых и катушечных обмоток электрических машин высокого напряжения.Недостатком указанного состава, ограничивающим его применение, является токсичность, в частности раздражающее воздействие на кожные покровы и дыхательные пути,Наиболее близким к предлагаемому является пропиточный состав, представляющий собой раствор в органических растворителях эпоксидной диановой смолы и фенолформальдегидной новолачной смолы и ускорителя.Стеклослюдинитовую ропи ную таким составом ( Эф35-60 50 ОБС,504019 ТУ), применяют для высоковольтной термореактивной изоляции турбои гидрогенераторов. Однако изоляция, изготовленная на основе известного состава, характеризуется недостаточной теплостойкостью, что проявляется в относительно низкой температуре стеклования и резком снижении модуля упругости при рабочей температуре, а также значительной остаточной деформации, Невысокая теплостойкость изоляции ухудшает надежность электрической машины, так как понижается стабильность крепления обмотки и стойкость к тепловым циклам. Кроме того, изоляция, изготовленная из лент, пропитанных известным составом, имеет недостаточную электрическую прочность. Это связано с избыточным содержанием связующего в ленте, выдавливание которого при прессовании нарушает однородность барьерного слюдяного слоя, Стеклослюдинитовая лента, пропитанная известным составом, имеет ограниченный срок хранения - не более 2 мес, после этого лента становится хрупкой и происходит расслоение слюдинита и стеклоткани.Цель изобретения - повышение тепло- стойкости и электрической прочности отвержденной изоляции,Поставленная цель достигается тем, что пропиточный состав, предназначенный для получения электроизоляционной стеклослюдинитовой ленты, которую используют в высоковольтной изоляции, и состоящий из эпоксидной диановой смолы, фенолоформальдегидной новолачной смолы, ускорителя - резината марганца - и органического растворителя, дополнительно содержит добавку в виде жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты, количество которого составляет 10-20от количества фенолформальдегидной новолачной смолы, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Эпоксидная диановаясмола 100 Фенолформальдегиднаяноволачная смолаЖидкий ангидрид дикарбоновой кислоты 3,5 - 12 Ускоритель - резинат марганца 1,0 - 5,0 Органический растворитель 110 - 150 Предлагаемый пропиточный состав отличается введением жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты.В качестве фенолформальдегидной новолачной смолы использована смола марки СФ, ГОСТ 18694-80 (идитол). Количество ее на 100 г эпоксидной смолы рассчиты 5 10 15 20 25 30 35 40 вают из соотношения (2,75 + 0,25).Э.Г., где Э.Г. - массовая доля эпоксидных групп диановой смолы (аналогично известному составу). Количество ускорителя - резината марганца - в пропиточном составе выбирают в указанных пределах таким образом, чтобы обеспечить необходимую теплостойкость изоляции при ее отверждении и, кроме того, длительное хранение ленты. При этом минимальное количество ускорителя вводят при минимальной добавке ангидрида, а максимальное количество ускорителя - при максимальной добавке ангидрида.Изобретение благодаря введению в пропиточный состав жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты обеспечивает повышение теплостойкости изоляции. Кроме того, повышается электрическая прочность благодаря улучшению и стабилизации процесса пропитки ленты, что позволяет снизить содержание связующего в ленте и таким образом уменьшить толщину по сравнению с пропиткой ленты известным составом, что, в свою очередь, способствует сохранению слюдяного барьера при прессовании изоляции.Количество введенного в пропиточный состав жидкого ангидрида дикарбоновой кислоты, обеспечивающего улучшение свойств пропитанной ленты и изоляции, определено экспериментально и составляет 10-20от количества фенолоформальдегид-. ной смолы, При содержании ангидрида менее 10; не происходит повышения теплостойкости изоляции, а при содержании более 20 лента имеет неудовлетворительныеые технологические характеристики.П р и м е р 1. Одностороннюю стеклослюдинитовую ленту изготавливают из слюдинитовой бумаги марки СБ(ТУ ОЯД 503.062-86) и стеклянной ткани марки Э- 46 (ГОСТ 19907-83) путем пропитки в составе, содержащем, мас.ч.: эпоксидиановая смола марки ЭД(ГОСТ 10587-85) с массовой долей эпоксидных групп 14 ф 6 100; фенолформальдегидая новолачная смола марки СФ(ГОСТ 18694-80) 35; жидкий ангидрид марки МЭА(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 содержится 39,5 ф связующего и 36, слюдинита, Ленту наматывают на проводящий стержень, опрессовывают и отверждают при 160 С в течение 16 ч.Полученную таким образом изоляцию снимают со стержня, из нее вырезают образец и подвергают изгибному нагружению по двухопорной схеме. Зависимость модуля10 15 20 25 30 35 40 50 55 упругости изоляции от температуры представлена кривой 1 на чертеже,Температуру, при которой происходит снижение модуля на 50-70%, принимают за показатель теплостойкости. Для изоляции, изготовленной по примеру 1, теплостойкость 86 - 87 С. Этот показатель согласуется с теплостойкостью по Мартенсу образцов связующего примера 1.П р и м е р 2, Одностороннюю стеклослюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 пропиткой в составе, содержащем, мас,ч.: смола марки ЭДс массовой долей эпоксидных групп 20,1% 100; смола марки СФ60; изо-метилтетрагидрофталевый 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% связующего и 37% слюдинита. Образцы изоляции изготавливали и испытывали аналогично примеру 1, Зависимость модуля упругости изоляции от температуры представлена на чертеже кривой 2, при этом теплостойкость составляет 90 - 92 С.П р и м е р 3. Одностороннюю стеклослюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 п ропиткой в составе, содержащем, мас.ч.: смола ЭД(эпоксидная группа 14%) 100; смола СФ; МЭА3,0; резинат марганца 1; толуол 55; бутанол 55. После сушки на горизонтальной пропиточной машине лента имеет толщину 0,15 - 0,16 мм и содержит 42% связующего и 32% слюдинита, Теплостойкость изоляции, изготовленной аналогично примеру 1, составляет 67-68 С.П р и м е р 4. Одностороннюю стеклослюдинитовую ленту изготавливают из материалов по примеру 1 пропиткой в составе, содержащем, мас.ч,. смола ЭД(эпоксидная группа 20,1%) 100; смола СФ60; изо-МТГФА 13; резинат марганца 5; метилэтилкетон 150, После сушки на горизонтальной машине имеет неудовлетворительные технологические свойства - слипается в рулоне,П р и м е р 5. Изоляцию изготавливают аналогично примеру 1 из односторонней стеклослюдинитовой ленты, полученной пропиткой в известном составе, Зависимость модуля упругости образца такой изоляции от температуры представлена на чертеже кривой 3, теплостойкость изоляции 66-68 С,Изоляцию, изготовленную из пропиточных составов по примерам 1 и 5, подвергают испытаниям на длительное электрическое старение, Образцами являются натурные стержни гидрогенератора Шульбинской ГЭС с изоляцией толщиной 3,0 мм, которые подвергают воздействию напряжения, нарастающего со скоростью 1,8 кВ/ч. В таблице приведены пробивные напряженности по примерам 1 и 5. Эквивалентное время до пробоя изоляции по примеру 1 в 12 раз выше, чем у изоляции, изготовленной с применением известного состава (пример 5). Свойства пропиточныхсоставов по при: мерам 1 и 2, а также по примерам 3 и 4, в которых ангидрид взят при запредельных значениях содержания, а также характеристика пропитанной стеклослюдинитовой ленты и отвержденной изоляции приведены в таблице. Для сравнения в таблице даны аналогичные свойства известного состава. Пропиточный состав по примеру 3, изготовленный как в примере 1, но содержащий уменьшенное по сравнению с предлагаемым количество жидкого ангидрида, не обеспечивает увеличения теплостойкости отвержденной изоляции.Увеличение количества жидкого ангидрида выше предлагаемого (пример 4) приводит к ухудшению качества пропитанной стеклослюдинитовой ленты. Лента слипается в рулоне и не может быть нарезана на ролики, происходит сдвиг слюдинита, материал не технологичен при изготовлении и использовании,Отверждения изоляция, изготовленная из стеклослюдинитовых лент, пропитанных в предлагаемом составе, имеет по сравнению с известным составом температуру стеклования (теплостойкость по Мартенсу) выше на 20 - 26 С; срок жизни при электрическом старении увеличивается более чем на порядок.Формула изобретения Пропиточный состав для изготовления электроизоляционной стеклослюдинитовой ленты, содержащий эпоксидную диановую смолу, фенолформальдегидную новолачную смолу, ускоритель и органический растворитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости и электрической прочности изоляции на основе ленты путем повышения степени отверждения изоляции, он дополнительно содержит жидкий ангидрид дикарбо новой кислоты в количестве 10,0-20,0 мас,% от количества фенолформальдегидной новолач ной смолы, а в качестве ускорителя - резинат марганца при следующем соотношении компонентов, мас.ч,: Эпоксидная диановаясмола 100,0Фенолоформал ьдегидная новолачная смола 35,0 - 60,0Жидкий ангидрид дикарбоновой кислоты 3,5-12,0. марганца 1,0 - 5,0 Характеристика Содеркание компонентов, нас,и. йример пропитанной односторонней стекло. слодинитовой лапти Отаериденной иаопаХидкий Реаннатангидрид марганца Ристворитепь СмолаСФЭпоксиднаноаал сноции плостсмсть,С Дробивнаинаприкенность вконструкции,кВ/см Хранение,не Топе ина,У(дэо.дТГФА) 5 013,0 тсиАВ 68 11 6"0,17 нзве состав Составитель Ю.МещеряковРедактор А.Огар Техред М,Моргентал Корректо учерявая аказ 774 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 роизводственно-издательскии