Способ изготовления кабельных изделий

 

- Ч .ЫЬ.;@1 H

-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

О П И -C - -А- Н

Союз Советских

Социалистических

Республик (n)788186

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.06.79 (21) 2776051/24-07 с ApNcoopKHBHHQM заявки ¹(23) Приоритет

Опубликовано 151280. Бюллетень № 46 (51)pA. Кл 3

Н 01 В 13/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК621.

° 315 (088. 8) Дата опубликования описания 15.1280 (72) Авторы изобретения

В. Л. Гантц, Н. В. Крупенин, В. П. Марданов, Г. И. Мещанов, И. Б. Пешков и Ю. М. Тимошин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к технологии изготовления кабельных изделий,в частности к способам изготовления нагревостойких обмоточных проводов с пленочной изоляцией.

Известны различные способы изготовления кабельных изделий с пленочной изоляцией, работающих в контакте с I агрессивными жидкостями, такими как вода, трансформаторные масла, нефть и т. д.

Известен способ изготовления кабельных иэделий, заключающийся в обмотке жилы лентами из пленочных материалов с послойной подклейкой и 15 лакировкой их специальными лаками, по которому изготавливаются, например провода с пленочной изоляцией на основе пленки полиэтилентерефталата (1).

Однако этот способ требует наложения поверх пленочной изоляции бандажного слоя из полиэтилентерефталатного или полиамидного волокна, что усложняет процесс изготовления кабель-2з ных изделий. Кроме того, этот способ не позвОляет получить герметичную изоляцию, а изоляция на основе полиэтилентерефталатных пленок имеет тепе лостойкость не выше 120 С.

О 30

Известны также способы изготовления пленочной изоляции из сваривающихся полимерных материалов, заключающиеся в обмотке жилы пленками полимерных материалов, например неориентированными пленками олитетрафторэтилена, лентами ряда сополимеров политетрафторэтилена, полиамидимида, некоторых полиимидов и др., с последующей их термообработкой в печах сопротивления, расплавах солей и металлов, методом индукционного или диэлектрического нагрева 2 .

Однако при термообработке в пе-. чах сопротивления не достигается герметичность изоляции, а при термообработке в расплавах солей или металлов расплав попадает между слоями лент, что приводит к резкому снижению электрических характеристик изоляции, а часто и к сквозному контакту металла или соли с токопроводящей жилой. Эти недостатки устраняются, если термообработка производится с помощью диэлектрического или индукционного нагрева.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления кабельных изделий с пленочной изоляцией, использующий индукционный нагрев и

788186 заключающийся в наложении «а жилу внутреннего слоя изоляции иэ неориентированной политетрафторэтиленовой пленки, которая имеет высокие электроизоляционные характеристики, и наружного слоя из защитной ориентированной пленки политетрафторэтилена, обладающей высокими Физико-механическими свойствами. Термообработка изоляции в этом случае осуществляется путем нагрева жилы в петлевом индукторе до температуры 380-390 С, которая

0 обеспечивает размягчение изоляции и последующее спекание пленок внутреннего слоя. Полученные таким образом провода обладают хорошими электроиэсляционными характеристиками. Изоля- 1$ ция их герметична и устойчива к действию агрессивных сред 31 .

Однако механическая прочность изоляции недостаточна, чтобы обеспечить надежную протяжную намотку при изго- ® товлении обмоток статоров погруженных электродвигателей. Кроме того, физико-механические и электрические характеристики изоляции не стабильны по длине провода, имеются случаи вспу- 25 чивания защитной пленки и расслоения отдельных пленок внутреннего слоя изоляции.

Цель изобретения — повышение качества и надежности кабельных изделий с с пленочной изоляцией.

Для достижения этой цели защитную полимерную пленку накладывают с натяжением, обеспечивающим сварку слоев пленочной изоляции при ее термообработке, а последующую термообработку 35 осуществляют подведением тепла снаружи.

При этом, если в качестве внутреннего слоя используется политетрафторэтилен,а наружного — полиимидная плен-40 ка,дублированная, например политетрафторэтиленом,полиимидную пленку на1 Я кладывают с натяжением 12-16 кГс/мм жилу нагревают до 340-350 С, после чего нагрев жилы прекращают, а упомянутую последующую термообрафотку осуществляют при температуре на поверхности 360-370 С.

Пример 1. На медную жилу диаметром 1,88 мм на горизонтальной лентообмоточной машине ГИМ-ÇA накладывают внутренний слой изоляции из

4-х пленок неориентированного политетрафторэтилена толщиной 0,04 мм каждая и наружный слой иэ одной защитной полиимидной пленки,дублирован ной политетрафторэтиленом толщиной

0,060 мм с натяжением 12,0 кГм/мм .

Перекрытие для всех пленок составляет 50%, а. скорость наложения изоляции 3,0 м/мин. При этом получают ра- 40 диальную толщину изоляции 0,44 мм.

Затем токопроводящую жилу нагревают в петлевом индукторе током частотой

66 кГц до температуры наружной поверхности изоляции 340-350 С, после 65 чего нагрев жилы прекращают, а провод помещают в печь сопротивления, где проводят термообработку изоляции при

360-370 С до полного сваривания слоев пленки между собой.Термообработанный провод извлекают иэ печи сопротивления и охлаждают на воздухе.

Пример 2. Провод с токопроводящей жилой диаметром 2,02 мм и радиальной толщиной изоляции 0,44 мм изготавливают аналогично примеру 1. Натяжение защитной пленки при этом составляет 13,1 кГс/мм

Пример 3. На токопроводящую жилу диаметром 2,83 мм на горизонтальной лентообмоточной машине

ГИМ-ÇA накладывают внутренний слой изоляции иэ 5-ти пленок политетрафторэтилена толщиной 0,04 мм каждая и наружный слой из одной защитной полиимидной пленки, дублированной политетрафторэтиленом толщиной 0,06 мм с натяжением 15,3 кГс/мм .Перекрытие для всех пленок составляет 50%, а скорость наложения изоляции

3,0 м/мин. При этом получают радиальную толщину изоляции 0,52 мм.

Затем токопроводящую жилу нагревают в петлевом индукторе током частотой

66 кГц до 340-350 >С на ее наружной поверхности, после чего нагрев жилы прекращают, а. провод .помещают в печь сопротивления, где проводят термообработку изоляции при 360-370 С до полного сваривания слоев пленки между собой. Термообработанный провод извлекают из печи сопротивления и охлаждают на воздухе.

Пример 4. Провод с токопроводящей жилой диаметром 3,05 мм и радиальной толщиной изоляции 0,52 мм изготавливают аналогично примеру 3.

Натяжение защитной пленки при этом равно 16,0 кГс/мм .

Указанные температурные режимы и значения натяжений обеспечивают получение качественной изоляции. Предложенная термообработка, в отличие от термообработки по известным способам (нагрев только снаружи или только изнутри) позволяет добиться при минимальных энергетических затратах высокой равномерности температуры по толщине изоляции. Снижение температуры термообработки не обеспечивает монолитность изоляции (имеются случаи расслоения пленок повышение темпераУ туры термообработки вызывает снижение электрических свойств изоляции за счет деструкции полимера.

При уменьшении натяжения ниже

12,0 кГс/мм, что имеет место в иэЯ вестном способе, получить качественную сварку пленок политетрафторэтилена практически не удается, особенно это заметно при увеличении диаметра провода. Увеличение же натяжения свыше 16,0 кГс/мм приводит к вытяжке защитной дублированной полиимид788186

1 Среднее значение пробивного напряжения, кВ

16,9 16,7 17,2 17,4 19,8 20,7 23,2 23,5

3,68 3,72 3,67 3,58 1,46 1,42 1,21 1,18

2 Коэффициент вариации

3 Среднее значение прочности на истирание двойных ходов иглы

508 522 578 516 802 885 994 978

4 Коэффициент вариации

2,48 2,36 2,74 2,46 1,17 1,21 1,14 1,28

Формула изобретения

Составитель Е, Зиновьев

Редактор П. Бабич Техред М.Кузьма Корректор M Коста

Заказ 8362/60 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ной пленки более 10%, что вызывает растрескивание наружного слоя изоляции в процессе термообработки, В таблице приведены сравнительные. характеристики обмоточных проводов с

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что провода, изготовленные предложенным способом, обладают более стабильными характеристиками по длине, а абсолютные значения пробивного напряжения и стойкости к истиранию у них значительно выше, чем у проводов, изготовленных по известному способу.

1. Способ изготовления кабельных 40 изделий, заключающийся в наложении на жилу внчтоеннего слоя изоляции иэ пленок с высокими электроизоляционными характеристиками и наружного защитного слоя — из пленок с 45 высокими физико-механическими свойствами, термообработке изоляции путем нагрева жилы до температуры, обеспечивающей размягчение изоляции, и последующей термообработке ее, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и . надежности, пленки с высокими физико-механическими свойствами накладывают с натяжением, обеспечивающим сварку слоев пленочной изоляции при внутренним слоем изоляции иэ пленок неориентированного политетрафторэтилена и наружным слоем иэ полиимидной пленки, дублированной политетрафторэтиленом, изготовленных по предложенному и известному способу. ее термообработке, а последующую термообработку осуществляют подведени ем тепла снаружи.

2. Способ по . 1, о т л ич а ю шийся тем, что для слоя изоляции используют политетрафторэтиленовые пленки, а для наружногополиимидные пленки, дублированные, например .политетрафторэтиленом, последние накладывают с натяжением

12-16 кГс/мм, жилу нагревают до температуры, обеспечивающей на наружной поверхности 340-350 С, после чего нагрев жилы прекращают, а упомянутую последующую термообработку осуществляют при 360-370 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Привезенцев В.A. и Пешков И..Б.

Обмоточные и монтажные провода, М., Энергия", 1971„ с. 368-391.

2. MetqaHoB Г. И. Теоретические основы, исследования и разработка технологии производства нагревостойких обмоточных проводов с применением нагрева токами высокой частоты. Дис. на соиск. Уч, ст. канд. техн. наук.

М., 1970, е. 1-22.

3. Авторское свидетельство CCCP

Р 219649, кл. Н 01 В 13/10, 1967.