Электроизоляционный материал и способ его изготовления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ,п1558308

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.07.75 (21) 2159101/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 14.06.77 (51) М. Кл. - Н 01 В 17/60

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.315(088.8) (72) Авторы изобретения

Е. А. Чайкина, А. И. Любезнова, Г. М. Дулицкая, Е. Ф. Зинин, А. М. Белинков и С. Г. Трубачев (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ И

СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизоляциоHным материалам, в частности слоистым.

Известные слоистые материалы на основе стеклотканей, например стеклотекстолиты, обладают высокими механическими свойствами, но недостаточно высокой электрической прочностью, а материалы на основе стеклобумаги — высокой электрической прочностью и недостаточно высокой механической прочностью.

Для обеспечения высоких электрических свойств, например, пазовой изоляции ротора турбогенератора применяются композиционные фасонные листовые материалы, в которых между слоями пропитанной стеклоткани прокладывается несколько слоев стеклослюдинитовой или асбестовой бумаги. Однако стеклослюдинит осыпается при укладке и обламывается на краях, а готовый слоистый материал имеет тенденцию к растрескиванию и расслоению на границе разнородных материалов. Материал, содержащий асбестовую бумагу, имеет недостаточно высокую электрическую прочность.

Известен также слоистый материал, содержащий отдельные слои стеклобумаги и слои стеклоткани. Недостатками этого материала являются пониженная нагревостойкость вследствие применения хлопковых волокон в составе бумаги (не менее 15% от состава бумаги) и пониженная влагостойкость. Кроме того, в процессе пропптки стеклянной бумаги, имеющей невысокую механическую прочность бумага часто рвется, скорость пропитки низкая, вследствие чего снижается производительность труда. Применение стеклянной бумаги без хлопкового волокна повышает нагрево- и влагостойкосгь бумаги, но так резко снижает ее прочность, что пропитка представ10 ляет собой исключительно сложную задачу.

Целью изобретения является повышение электрофизических свойств материала и технологичности его изготовления. Это достигается тем, что в предлагаемом электроизоляцпон15 ном материале, содержащем череду|ащиеся пропитанные слои непрерывного стекловолокна и бумаги, между указанными слоями расположен слой, образованный непрерывным стекловолокном и внедренной в ячейки между

20 стекловолокнами волокнистой массой бумаги.

Такой материал изготавливают путем совмещения волокнистой массы во время ее отлива с непрерывным стекловолокном, ооработанным водным раствором проклеивающсго

25 состава, с последующей пропиткой полученного материала связующим и формованпсм.

Применение предлоя енного электроизоляционного материала в электротехнике, например для деталей туроо- и гидрогенераторов и

30 других электрических машин, позволяет по558308

Стеклопластик, полученный путем переслойки ткани и стеклобумаги, содержащей хлопок

Предлагаемый стеклопластик

Характеристики

3200--3400

2800 †32

155

105

0,003 вЂ,005

32 — 35

Однократная пропитка

Без переслойки

0,03 — 0,07

32 — 35

Необходима пропитка ткани и бумаги отдельно

Необходима переслойка листов ткани и бумаги б) при сборке пакетов высить электрофизические характеристики, в особенности электрическую прочность и tg 6, по сравнению с аналогичными изделиями на основе стеклотканного наполнителя, а также нагревостойкость и разрывную прочность по сравнению с изделиями из стеклобумаги и комбинированных материалов на основе стекло- или асбобумаги и стеклоткани.

Использование предлагаемого способа получения электроизоляционного материала позволяет повысить производительность на некоторых этапах технологического процесса, например пропитки, за счет повышения скорости процесса пропитки, а также уменьшить брак от обрывносги. Это объясняется тем, что в процессе пропитки получаемого на бумагоделательных машинах сдублированного волокнистого материала органическими или неорганическими связующими разрывные усилия воспринимаются подложкой и прочность бумаги не играег роли.

Пример 1, (А) В ролл загружают 4 кг штапельного стеклянного волокна, 0,5 кг асбестового волокна и 0,1 кг штапельного волокна поливинилового спирта, массу перемешивают и проклеивают дивинилмети.тметакрилатом в количестве 5 — 7% от веса сухого

Разрушающее напряжение при изгибе, кгс/см

Длительные рабочие температуры не более, С

Тангенс угла диэлектрических потерь при 50 Гп

Электрическая прочность, кВ/мм

Технологичность а) при пропитке

Пример 2. Стадии (А) и (Б) как в примере 1. Пропитанный материал оборачивают вокруг специального дорна, укладывают в пресс-форму и прессуют в угловом прессе при верхнем давлении 25 кг/см и боковом давлении 35 кг/см . Получают пазовую, коробку ротора турбогенератора.

Коробку испытывали напряжением 10 кВ в течение 5 мин и далее поднимали напряжение до 20 кВ. Пробоя при 20 кВ не происходило. Испытательное напряжение по ТУ на коробки 8 кВ.

П р и и е р 3. В ролл загружают 8 кг асоестового волокна, размалывают до длины волокна по прибору Иванова 3,0 — 3,5 r, перемешивают и проклеивают дивинилметакрилатом в количестве 5 — 7% от веса сухого воволокна. Проклеенная волокнистая масса поступает на круглосеточную машину. Стеклоткань с отдающего устройства поступает в ванну, где она обрабатывается водным раст5 вором крахмала 1,5%-ной концентрации. Обработанная таким образом стеклоткань проходит систему валков и совмещается с отформованной на сукне бумагоделательной машины мокрой волокнистой бумажной массой.

10 Совмещенный материал проходит прессующее и сушильное устройство бумагоделательной машины и сушится при 80 — 150 С. Высушенный материал поступает на приемный барабан.

15 (Б) Полученный материал пропитывают эпоксидной смолой ЭД-16 на вертикальной пропиточной машине, затем нарезают на куски, собирают в пакеты и (В) прессуют при

160 С с удельным давлением 40 — 50 кг/см ;

20 время выдержки 20 мин/мм толщины листа.

Полученные образцы были испытаны в сравнении с образцами слоистого пластика, полученного путем переслойки пропитанных листов стеклоткани и стеклобумаги, взятых в

25 соотношениях 1: 1.

Результаты испытаний приведены в таблице. локна. Проклеенная волокнистая масса посту50 пает на круглосеточную бумагоделательную машину, Стеклоткань с отдающего устройства поступает в ванну, где она обрабатывается водным раствором крахмала 1,50 -ной концентрации или раствором поливинилового спирта

55 3%-ной концентрации. Отработанная таким образом стеклоткань из ванны проходит систему валков и совмещается с отформованным на сукне бумагоделательной машины MOKрым асбестовым полотном (бумагой). Совме60 щенный материал проходит прессующее и сушильное устройство бумагоделательной машины и сушится при 80 — 150 С. Высушенный материал поступает на приемный барабан.

Полученный материал пропитывают на вер65 тикальной пропиточной машине фенольно558308

Сс г. :ви-; лв П. Заоуга

Редактор А. Пейсоченко Техред М. Семенов Корректор Л. Орлова

Заказ 1255/3 Изд. ¹ 457 Тираж 992 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобр=тений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 формальдегидным лаком ИФ. Пропитанный н высушенный при 90 С в течение 30 мин материал содержит 40 — 45 вес. о о связующего.

Этот материал нарезают на отрезки определенного размера, собирают в пакеты и прессуют при 150 — 160 С с удельным давлением

40 60 кг/см из расчета выдержки 5 мин/мм.

Формула изобретения

1. Электроизоляционный материал, состоящий из чередующихся пропитанных слоев непрерывного стекловолокна и бумаги, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его электрофнзическнх свойств н технологичности изготовления, между указанными слоями расположен слой, образованный непрерывным стекловолокном и внедренной в ячейки

5 между стекловолокнами волокнистой массой бумаги.

2. Способ изготовления электроизоляционного материала по п. 1, заключающийся в совмещении волокнистой массы во время ее

10 отлива с непрерывным стекловолокном, обраоотанным водным раствором проклеивающего состава, пропитке полученного материала связующим н формованин,