| Немного о изоляции 1. Требования к изоляции электрических машин Изоляция любой детали электрической машины должна сохранять высокую надежность в течение всего периода эксплуатации» поэтому к ней предъявляются разносторонние требования, главным из которых является высокая электрическая прочность. Если поместить лист электроизоляционного материала между двумя электродами и постепенно повышать напряжение между ними, то при каком-то значении напряжения произойдет пробой: электрический разряд пройдет сквозь слой изоляции и электроды замкнутся. Это напряжение называется пробивным. Чем выше пробивное напряжение, тем больше электрическая прочность изоляции. Современные электроизоляционные материалы обладают очень высоким пробивным напряжением, например пробивное напряжение пленки лавсана толщиной 0,05 мм достигает 9,5 кВ. Однако такое высокое пробивное напряжение имеют изоляционные материалы непосредственно после изготовления. Любые механические воздействия (изгибы, растяжения и т. д.) уменьшают их электрическую прочность. В процессе сборки различных деталей электрической машины изоляционный материал приходится неоднократно изгибать, формовать, придавать ему нужную конфигурацию, опрессовывать, добиваясь монолитности слоев изоляции, Во время укладки обмотки в пазы ее изоляция подвергается изгибам, растяжению, иногда ударам и другим механическим воздействиям. Поэтому к изоляционным материалам, применяемым в электрических машинах, помимо высокой электрической прочности, предъявляют также ряд требований, определяемых технологией изготовления изоляции: материал должен легко формоваться и сохранять после формовки приданные ему свойства, не повреждаться при перегибах и растяжениях, при сжатии, опрессовке и укладке в пазы. В процессе работы машины изоляция подвергается вибрации, большим механическим напряжениям при резких изменениях тока, а кроме того, на изоляцию вращающихся деталей электрической машины действуют центробежные силы. Поэтому второе требование к изоляции электрических машин — ее высокая механическая прочность. С течением времени свойства изоляции ухудшаются. Она высыхает, становится хрупкой, ломкой и теряет механическую и электрическую прочность. Этот процесс называется старением. Процесс старения изоляции ускоряется при ее нагревании. При небольшом нагреве свойства изоляции ухудшаются медленно, но если температура превысит определенный уровень, то этот процесс резко ускоряется. Уровень длительно допускаемой температуры определяется нагревостойкостью изоляции. ГОСТ 8865 разделяет все электроизоляционные материалы по нагревостойкости на семь классов, обозначаемых латинскими буквами: У, А, Е, В, Р, Н и С. Нагревостойкость изоляционных материалов для классов У — 90 °С, А — 115 «С, Е — 120°, В — 130 °С, Р — 150 «С, Н — 180 «С, С — более 180 °С. Нагрев электрической машины определяется не только потерями, но и температурой окружающей среды. Поэтому тепловое состояние машины оценивают по превышению температуры ее частей над температурой окружающего воздуха, которая принимается равной 40 «С. ГОСТ 183 устанавливает предельно допустимое превышение температуры обмоток в зависимости от типа машины и класса нагревостойкости их изоляции. Способность изоляции проводить теплоту от проводников обмотки к окружающему воздуху называется ее теплопроводностью. Проводники, окруженные слоем изоляции из материала, плохо проводящего теплоту, будут нагреваться сильнее, чем при ее хорошей теплопроводности, их температура возрастает и процесс старения изоляции ускоряется. Чтобы избежать этого, для изоляции применяют материалы с высокой теплопроводностью, а выполняют ее по возможности без включений воздуха. Для этого катушки обмоток после наложения на них изоляции или после укладки обмотки в пазы пропитывают электроизоляционными лаками. Лак заполняет все пустоты между слоями изоляции и проводниками обмотки, повышает теплопроводность и механическую прочность изоляции. На электрическую прочность изоляции в большей степени влияет содержание в ней влаги, в то же время электрические машины не всегда работают в помещениях с сухим воздухом. Если материал изоляции пористый, то влага из воздуха проникает в его поры и резко уменьшает электрическую прочность. Свойство материала впитывать влагу из воздуха называют гигроскопичностью. Чтобы электрическая прочность изоляции не снижалась во влажных помещениях, она должна быть мало гигроскопична. Это качество изоляции называют влагостойкостью. Пропитка в лаках резко улучшает влагостойкость изоляции, так как лак препятствует проникновению влаги внутрь изоляции. Таким образом, чтобы при изготовлении обмоток, укладке их в пазы и во время работы машины изоляция сохраняла достаточную электрическую прочность, она должна быть монолитна, иметь высокую механическую прочность, нагревостойкость, теплопроводность, влагостойкость, а в необходимых случаях также маслостойкость и химостойкость. 2. Общие сведения Изоляционные материалы, применяемые для изоляции электрических машин, можно разделить на несколько групп: синтетические; материалы, изготовляемые на основе слюды; стекловолокнистые, т. е. сделанные из стеклянных волокон; и материалы, основой которых служат целлюлоза и хлопчатобумажные волокна. В некоторых конструкциях для изоляции применяются картоны и материалы, получаемые из асбеста; пряжи, ткани, бумаги. Основными материалами для изоляции обмоток машин низкого (до 660 В) напряжения являются синтетические: различные олиэтилентерафталатные (ПЭТФ) пленки типа лавсан, полиамидные бумаги, картоны и др. Пленки имеют малую толщину (0,05—0,06 мм) и большую электрическую прочность. Их применяют в сочетании с подложками из бумаги или картона, улучшающими механические свойства изоляции. При этом электрическая прочность и нагревостойкость такого композиционного материала, как, например, пленкоэлектрокартон, определяются свойствами самой пленки и подложки. Для изоляции обмоток высоковольтных электрических машин с номинальным напряжением 3000 В и выше применяют изоляционные материалы на основе слюды. Слюда — минерал. Она встречается в природе в виде кристаллов, которые легко расщепляются на пластинки. Тонкие пластинки — лепестки толщиной менее сотой доли миллиметра называют щепаной слюдой. Склеивая лепестки слюды, получают различные электроизоляционные материалы — миканиты. Для увеличения их механической прочности лепестки слюды в некоторых материалах наклеивают на подложку из бумаги или стеклоткани. Подложки предохраняют слюдяной слой от расслаивания при изгибе материала. В зависимости от сорта слюды, способов изготовления, клеящего лака, наличия или отсутствия подложек различают несколько сортов миканита. Твердые миканиты изготавливают без подложек, горячим прессованием пластинок слюды с термореактивным связующим. Они применяются для получения плоских, не подвергающихся изгибам изоляционных прокладок и имеют большую механическую прочность. К твердым миканитам относится, например, коллекторный, из которого изготавливают прокладки для изоляции коллекторных пластин (ламелей) друг от друга. Формовочные миканиты в отличие от твердых после изготовления сохраняют способность принимать ту или иную форму при прессовании в нагретом состоянии и сохранять ее после охлаждения. Они применяются в основном для изоляции коллекторов (фигурные коллекторные манжеты), различных втулок, каркасов катушек и других фасонных изоляционных деталей. К особой разновидности формовочного миканита относится микафолий — тонкий листовой материал, состоящий из пластинок слюды, наклеенных на подложку из бумаги или стеклоткани (стекломикафолий). Он используется для изготовления твердой гильзовой изоляции обмоток. Микафолий с бумажной подложкой относится к классу нагревостойкости В. Стекломикафолий в зависимости от связующего состава может быть использован в изоляции классов В, Р или Н. Гибкие миканиты отличаются от твердых и формовочных гибкостью при нормальной температуре, которую сохраняют после нагрева и охлаждения. Они применяются для изоляции различных частей обмоток в пазовой и лобовой частях, прокладок и т. п. Разновидностью гибкого миканита является микалента — ленточный материал из склеенных пластинок слюды с двухсторонней подложкой из микалентной бумаги или стеклоленты (стекломикалента). Толщина микалент 0,13 или 0,17 мм. Их применяют главным образом для изоляции обмоток высоковольтных машин. В зависимости от клеящего состава и материала подложек микаленты относятся к классам нагревостойкости В, Р или Н. Микалента поступает свернутой в ролики и упакованной в плотно закрытые жестяные коробки. Вынутая из коробки микалента должна быть сразу же использована, так как на воздухе она быстро пересыхает и становится непригодной. Изготовление материалов на основе щепаной слюды — чрезвычайно трудоемкий процесс и до сих пор не механизированный, так как требуется предварительное расщепление кристаллов слюды на пластинки (отсюда название — щепаная слюда), их калибровка и равномерная наклейка по слоям на подложку. В настоящее время применяют материалы, в которых используются не пластинки слюды, а ее мелкие чешуйки, полученные механическим раздроблением кристаллов. Из чешуек изготавливают слюдинитовую бумагу, которая служит основой для ряда изоляционных материалов, аналогичных миканитам. С помощью связующих материалов и подложек из стеклоткани получают коллекторный и формовочный слюдиниты, гибкие слюдиниты и стеклослюдиниты, слюди-нитофолий и стеклослюдинитофолий, слюдинитовые и стеклослюденитовые ленты и другие материалы, вполне заменяющие миканиты. В то же время они намного дешевле и технологичнее, чем изоляционные материалы на основе щепаной слюды. Из более крупных чешуек слюды изготавливают слюдопластовые материалы, аналогичные слюдинитовым, но имеющим более высокие механические свойства (коллекторный, формовочный прокладочный слюдопласт, слюдопластофолий, слюдопластовые ленты и т. п.). Эти материалы не уступают по своим электрическим свойствам соответствующим сортам миканитов, но превосходят их по гибкости, поэтому широко используются в современных изоляционных конструкциях. Изоляционные материалы, изготовленные из стеклянного волокна, — стеклоленты и стеклоткани, обладают высокой нагревостойкостью и большой прочностью на разрыв, но они не стойки к истиранию и повреждаются при многократных изгибах. Их используют как вспомогательные при изолировании обмоток, а также в качестве подложек для изготовления стекломиканитов и композиционных материалов на основе слюдинитов, например стеклослюдинита. Пропитка лаком повышает их механическую прочность, но снижает нагревостойкость, так как сами стекловолокнистые материалы имеют большую нагревостойкость, чем пропитывающие лаки. Среди стекловолокнистых материалов следует выделить стеклоленты из нетканого стекловолокна, имеющие очень большую прочность на разрыв. Их используют для бандажирования лобовых частей обмоток, расположенных на роторах, вместо ранее применявшейся для этой цели стальной бандажной проволоки. Из целлюлозы делают различные бумаги и электрокартон, а из хлопчатобумажной пряжи — полотна и ленты. Электрическая прочность этих материалов невелика, но они дешевы, легко изгибаются и имеют сравнительно большую механическую прочность. Их применяют для механической защиты других, менее прочных изоляционных материалов и в качестве прокладок. По нагревостойкости они относятся к классу У. Пропитка лаком повышает их нагревостойкость до класса А. Пропитанные лаком хлопчатобумажные ткани носят название лакотканей. Раньше их широко применяли в обмотках классов нагревостойкости изоляции А. В изоляции современных машин вместо хлопчатобумажных лент и тканей почти всегда применяют стеклоленты и стеклоткани. Изоляционные материалы на основе асбеста обладают высокой нагревостойкостью и механической прочностью, но в электрических машинах находят ограниченное применение из-за их низкой теплопроводности и высокой гигроскопичности. Материал электроизоляционный пленкосодержащий марки изофлекс 151п Материал электроизоляционный пленкосодержащий марки изофлекс 151 п — ТУ 16-96 И05.0245.003 ТУ — представляет собой пропитанную стеклоткань, запрессованную между слоями полиэтилентерефталатной пленки, предназначается для использования в низковольтных электродвигателях и аппаратах с системами изоляции класса нагревостойкости Вир. Выпускается размером от 200 до 900 мм (предельные отклонения ±30 мм при ширине листа до 500 мм включительно и ±50 мм при стороне листа свыше 500 мм). Номинальные толщины — (0,13; 0,15: 0,17) ±0,02 мм; 0,20 ±0,03. Пленкоасбокартон — ТУ 16-503.044-77 — гибкий композиционный материал, состоящий из полиэтилентерефталатной пленки толщиной 0,05 мм или 0,1 мм, оклеенной с двух сторон электроизоляционным асбокартоном. Применяется в качестве электроизоляционного материала в электрических машинах, работающих в интервале температур от -40 °С до 130 °С. Выпускается размером (490×920; 500×890; 680×890) ±10 мм; толщиной — (0,3; 0,35) ±0,03 мм. 3.2. Слюдосодержащие материалы Миканиты — слоистый электроизоляционный материал, изготовленный методом ручной или механической клейки слюды на глифталевом, кремнийорганическом, масляно-битумном клеящем лаке с последующей печной или воздушной сушкой либо с горячим прессованием. Миканиты применяются в качестве электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах. Миканиты подразделяются на гибкие, прокладочные и формовочные. Миканиты гибкие (ГФС, ГФК, ГМС) — ГОСТ 6120-75 — изготавливаются толщиной от 0,15 до 0,50 мм методом ручной клейки слюды с кремнийоргани-ческим, глифталевым и масляно-битумным связующим с последующей горячей подпрессовкой. Они имеют хорошие механические показатели, могут быть использованы в качестве электроизоляции в аппаратах любой конфигурации. Длительно допустимая рабочая температура до 130 °С. Выпускаются в листах 450×1100 мм. Миканиты прокладочные — ПМГ (на основе слюды мусковит), ПФК, ПФГ (на основе слюды флогопит) — ГОСТ 6121-75 — изготавливаются толщиной от 0,15 до 5,0 мм путем горячего прессования механической раскладки слюды с кремнийорганическим или глифталевым связующим. Имеют повышенную устойчивость к расслоению и применяются в качестве электроизоляционных прокладок и шайб. Длительно допустимая рабочая температура до 130 «С. Выпускаются в листах 550×900 мм. Миканиты формовочные — ФФГ, ФФК, ФФКА (миканит на основе слюды флогопит), ФМГА ФМГ (миканит на основе слюды мусковит) — ГОСТ 6122-75 — изготавливаются толщиной от 0,15 до 1,5 мм аналогично прокладочным миканитам. Имеют повышенную нагревостойкость и хорошие электрические показатели. Длительно допустимая рабочая температура до 130 «С. Выпускаются в листах 550×900 мм. Стекломиканиты гибкие (ГФС-ТТ, ГФК-ТТ, ГМК-ТТ) — ГОСТ 8727-78 — изготавливаются толщиной от 0,20 до 0,60 мм путем ручной клейки слюды на подложке из стеклоткани с одной или двух сторон с кремнийорганическим и глифталевым связующим с последующей горячей подпрессовкой. Применяются в качестве изоляции обмоток электрических машин при напряжении до 700 В переменного тока и до 1000 В постоянного тока, а также для пазовой изоляции электрических машин. Длительно допустимая рабочая температура (130. 180) °С. Микалента (ЛМЧ-ББ, ЛФЧ-ББ, ЛФК-ТТ, ГФК-ТТ) — ГОСТ 4268-75 — представляет собой ролики электроизоляционного материала шириной от 10 до 30 мм и толщиной от 0,10 до 0,21 мм, изготовленные методом ручной клейки слюды на подложках из стеклоткани или микалентной бумаги с последующей печной или воздушной сушкой. Применяется в качестве обмоточного электроизоляционного материала в электрических машинах и аппаратах (ЛМЧ-ББ — для корпусной изоляции обмоток электрических машин при напряжении переменного тока до 15 кВ). Длительно допустимая рабочая температура до 130 «С. Слюдопласты и стеклослюдопласты Слюдопласты и стеклослюдопласты применяются в качестве межламельной и пазовой изоляции электрических машин.
Стеклослюдопласты и стеклопленкослюдопласты Стеклослюдопласты, стеклопленкослюдопласты — прессованные материалы на основе слюдопластовых бумаг, стеклотканей, пропитанных эпоксидным или кремнийорганическим связующим. Применяются в качестве межламельной и пазовой изоляции электрических машин. Стеклослюдопласты и стеклопленкослюдопласты Стеклослюдопласты, стеклопленкослюдопласты — прессованные материалы на основе слюдопластовых бумаг, стеклотканей, пропитанных эпоксидным или кремнийорганическим связующим. Применяются в качестве межламельной и пазовой изоляции электрических машин. Стеклослюдоленты — это ленты, представляющие собой композицию слюдяной бумаги, стеклоткани, полимерной пленки и пропитанные кремнеорганическим или иным связующим. Применяются в качестве корпусной и витковой изоляции обмоток высоковольтных и низковольтных электрических машин и тяговых двигателей. Стекломикаленты — ленты, изготовленные на основе натуральной слюды, стеклотканей, пропитанных масляно-глифталевым или кремнийорганическим связующим. Применяются в качестве корпусной и витковой изоляции обмоток высоковольтных и низковольтных электрических машин и тяговых двигателей. Стеклоткань пропитанная марки ПС-ИФ/ЭП (ТУ 16-503.036-75) представляет собой материал, полученный путем пропитки стеклоткани фенолформальдегидным (эпоксиднофенолформальдегидным) лаком общего назначения. Применяется для изготовления из нее деталей методом горячего прессования. Стеклоткань выпускается в рулонах с номинальной шириной (690; 790; 890; 940; 1070) ±20 мм. Лакоткань электроизоляционная марки ЛСМ(б)-105/ 120-ТУ 16-95 И05.0003.006 ТУ применяется в качестве лектроизоляционного материала для длительной работы при температуре до 120±5 °С.
Лакоткань электроизоляционная марки ЛСК(б)-155/ 180-ТУ 16-96 И05.0003.005 ТУ применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до 180 °С. 4.3.5. Стеклоленты, ленты бандажные и утягивающие Ленты стеклянные — это ленты, изготовленные из стеклонитей. Применяются в качестве бандажирующего и утягивающего слоя в системе изоляции низковольтных и высоковольтных электрических машинах. Выпускаемые марки стеклолент: ЛЭСБ 0,1×20; 0,1×25; 0,2×20; 0,2×35. Ленты бандажные — ленты, изготовленные из стеклянных нитей и пропитанные эпоксидным связующим. Используются для бандажирования якорей роторов электродвигателей. Выпускаемые марки бандажных лент: ЛСБЭ-155; ЛСБЭ-180; ЛСБ-155 (связующее — лак ПЭ-9180); СПЛ-155. Ленты утягивающие (хлопчатобумажные) — ленты, изготовленные из хлопчатобумажной пряжи разного вида переплета. Применяются в качестве утягивающего слоя основной изоляции обмоток высоковольтных и низковольтных электрических машин. Выпускаемые марки: лента киперная шириной 25 и 30 мм, лента тафтяная шириной 25 и 30 мм. Ленты утягивающие (самоусаживающиеся) — ленты на основе различных полимерных материалов, имеющие свойства самоусаживания. Применяются в качестве утягивающего слоя основной витковой и корпусной изоляции обмоток высоковольтных и низковольтных электрических машин. Марки: лента ЛЭТСАР КФ- 0,5 (лента на основе синтетического каучука, имеющая великолепные самослипающиеся и самоусаживающиеся свойства), лента лавсановая самоусаживающаяся (плетенная лента на основе лавсановых нитей). Лента стеклобандажная марок ЛСБЭ-155, ЛСБ-155 ТУ 6-48-00204961-22-94 Лента стеклобандажная предназначена для бандажирования якорей и роторов электрических машин класса изоляции Р. Ленты электроизоляционные из стеклянных крученых комплексных нитей ГОСТ 5937-81 Ленты предназначены для изоляции обмоток электрических машин, аппаратов и проводов. 4.4. Материалы для пропитки обмоток 4.4.1. Электроизоляционные лаки Электроизоляционные лаки представляют собой растворы глифталевых или пентафталевых смол, модифицированных натуральными растительными маслами, жирными кислотами растительных масел, дистиллированным талловым маслом в органических растворителях. Лак ГФ-95 (ГОСТ 8018-70) — электроизоляционный пропиточный лак с добавкой меламиноформальдегидной смолы, предназначается для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов с изоляцией класса нагревостойкости В. Лак ГФ-985 (ТУ 16-504.012-77) — электроизоляционный пропиточный лак, применяется в электрокабельной промышленности при изготовлении обмоточных проводов. Лак МЛ-92Н (ТУ 16-97И05.0235.001 ТУ) — раствор смеси глифтале вого лака и карбамидоформальдегидной смолы в органических растворителях. Лак предназначается для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов. Лак МЛ-92 (ГОСТ 15865-70) — электроизоляционный лак, представляет собой раствор глифталевого лака и меламиноформальдегидной смолы в органических растворителях. Предназначен для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов и трансформаторов и покрытия электроизоляционных деталей. Класс нагревостойкости В. 4.4.3. Электроизоляционные эмали Эмали электроизоляционные предназначены для покрытия к отделки обмоток электрических машин и аппаратов с длительной рабочей температурой до 130 °С. Эмаль электроизоляционная марок; ГФ-92ХК, ГФ-921К, ГФ-92ХС, ГФ-92ГС — (ТУ 16-95 И05.0211.008 ТУ). _________________
Site Admin
Мир гниёт, люди продаются. Поэтому на всякий случай сомневайтесь в каждом. | 
