2.1.10 Электроқшаулағыш эмальдар

Дата: 2025-05-21; Просмотры: 4

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Электроқшаулағыш эмальдар өз бойында майда пигмент заттардан тұратын лактар болады. Пигмент ретінде бейорганикалық заттар қолданылады. Эмалдардың құрамында окистерден тұратын металлдар басым болады. Оларға цинк окисі,темір ұнтақтары,литопон және олардың қоспалары жатады. Пигменттендіруші заттар лактардың құрамында келіп біртекті масса алу үшін сырланатын машиналарды мұқият сүртуде қолданылады. Эмальдар құрамындағы пигменттерді кептіру нәтижесінде негізгі лактармен химиялық реакцияға түседі. Нәтижесінде тығыз қаттылығы жоғарылаған қабықша пайда болады.

Электроқшаулағыш эмальдар негізінен сыртынан қаптап тұратын материалдар болып табылады. Олармен электрлік машиналар және электрлік аппараттардың орамаларының алдыңғы бөлігін қаптауға және де сыртқы әсерлерден қорғау үшін сүртілген майлар ретінде де қолданылады. Көптеген электроқшаулағыш эмальдардың негізі майлы грифталды лактар. Жоғары жабысқақтың қасиетімен қоса отқа төзімділігі де бар. Майлы грифталды лактардан эмалдың көптеген маркаларын жасауға болады: СПД-105°С-та болатын ыстық эмалдар болады. Бұл эмалдармен қаптағанда сұр түске боялған мен қатар минералды майларға төзімділік қасиеті де бар. Электрлік искраларға төзімді:СВД-салқын эмаль олда жаңағы сұр түске ие болып минералды майларға төзімді келеді; КВД-салқын эмаль сушкасының бойында қызыл-қоңыр түске боялады және де электрлік искраларға шыдамды болып келеді. Эмальдар эпиксидтік лактарға қарағанда жақсы жабысқақтығымен қатар жоғары күйде отқа төзімді болып келеді(180°С-қа дейін). Қатты қызықтыратыны электроқшаулағыш материалдардың негізі кремний органикалық заттар. Ол да жоғары отқа төзімділігімен ерекшеленеді (180°-100°С аралығында). Кең көлемде қолданылатын эмальдар ол ыстық күйдегі сушкалар. ПКЕ-21 және ПВЭ-2 эмальдары кремний органикалық салқын сушкалы эмалдарында кең көлемде қолданылады. Кремний органикалық эмалдарының қабықшасының ерекшелігі отқа төзімділігінде, материал ретінде негізгі талап сыртқы әсерлерге төзімді келуінде. Толуол және кселол кремний органикалық эмальдардың ерітушісі және араластырушысы ретінде қолданылады.

2.1.11. Табиғи электр оқшаулағыш смолалар

Электртехникада канифоль, шеллак және битум түрлері кеңінен қолданылады.

1) Канифоль бұл дұрыс емес формада түйір-түйір, нәзік шытынайтын шыны тәрізді зат. Смоланың бұл түрі хвой ағаштарының соктарын термикалық өңдеу нәтижесінде алынады. Канифольдың түсі ашық лимоннан қанық оранжевыйғ түс аралығында жатады.

Электртехникада маркасы 1 және 2 деген сарыға боялған канифоль қолданылады. Канифоли мынадай смола қышқылдарынан тұрады : (абиэтиновая, колофоновая) эфир майы тағы басқалар. Канифоли мынандай параметрлермен сираттамалады: тығыздығы-1,07-1,10 г/см³ ; жұмсару температурасы65-70⁰С ; канифолдың сұйық күйге өтуі мынадай температурада болады: 110-120⁰С ; ρ_υ=10¹³-10¹⁴ ом см; диэлектрлік өтімділігі ε=3,0-3,5; tgδ=0,01-0,05; кернеулігі Е_пр=10-15кв/мм. Канифоль полярлы диэлектрик болып есептелінеді, яғни атомдарында оң және теріс зарядтар белгілі бір қашықтыққа ығысқан диполь құрайды. Канифоль көптеген еріткіштерде –скипидарда, бензинде, минаралды майларда т.б жақсы еритін, қыздыру барысында жұмсаратын термопластикалық материал. Электртехникада канифоль күштік кабельдерді электроқшаулағыш майлы-канифол ретінде қолданылады. Электртехникад канифоль минералды майларды қойылту үшін қолданылады. Бұл қойылған майлар күштік кабельдердің қағаз оқшаулағыштарына сіңірілу үшін, сонымен қатар құйма үшін қолданылатын электр оқшаулағыш қоспаға кіреді. Канифоль флюса ретінде (пайка үшін қолданылатын) мыс сымдарды дәнекерлеу үшін қолданылады.

2) Шелак – бұл жәндіктердің ерекше бір түрлерінің өмір сүру барысында пайда болатын материал. Бұл жәндіктер тропикалық лакты ағаштардың сөлімен қоректеніп оны қайта өңдеу нәтижесіндесол ағаштың қабықшаларына шикі смола ретінде қалдықша түрінде тастайды. Осы қалдықшалар ағаш бетінен алынып ыстық сумен жуылып кептіріледі, сонан соң әр түрлі қоспалардан тазарту мақсатында сүзгілерден (фильтрация) өткізіледі. Бұл тазартылған шелак қалыңдығы 0,5-1,0 мм шамасындағы өте нәзік шытынағыш дұрыс емес формадағы дене. Мұндай смоланың түсі сары түстен – қанық қызғылт түс аралығында жатады. Шелактың сипаттамалары: тығыздығы-1,0 г/см³ ; канифолдың сұйық күйге өтуі мынадай температурада болады: 110-120⁰С ; ρ_υ=10¹⁵-10¹⁶ ом см; диэлектрлік өтімділігі ε=3,5; tgδ=0,008-0,02; кернеулігі Е_пр=20-30кв/мм. Шелак - полярлы диэлектрик. Көп рет қыздырылып балқытылған шелактың электрлік төзімділігі және электрлік сипаттамалары төмендейді. Шелак термореактивті заттар тобына жатады, яғни қыздыру барысында балқымайтын ерімейтін күйге өтеді (көшеді). Слюдаға және басқа материалдарға жабысуы (прилипание) бұл шелакқа тән қасиет . Шелактың осындай негізгі қасиетіне сүйене отырып, өз бетінше жабысатын спиртті лактар дайындалады. Шелактың пайда болу орны – Индия болып табылады.

Битумдар – қатты немесе сұйық тұтқырлығы жоғары қара түсті зат. Барлық битумдар қыздыру барысында жұмсарады,яғни термопластикалық материалдар қатарына жатады. Битумдар екі түрге бөлінеді: жасанды және қазбалы (табиғи). Битумның жасанды түрі мұнайды айдау нәтижесінде алынады. Ал табиғи битумдарды асфальттар және асфальтиттер деп атайды. Табиғи битумдар кәдімгі жағдайларда мұнайдан да жасалына береді. Химиялық құрамы жағынан қатты және сұйық көмірсутектен тұратын күрделі мұнай қоспасы болып табылады. Битумдардың сипаттамасы: тығыздығы 1,05 - 1,20 г/см³; көлемдік меншікті кедергісі r_u= 10¹³ :10¹⁵ Ом×см; диэлектрлік өтімділігі e=2,2:2,8; tgd=0.008 :0,05; кернеулігі Е_пр12 :25 кв/мм. Битумдардың негізгі қасиеттері оның химиялық инерттілігі мен суда ерімейтіндігі. Битумдар – арзан, қолжетімді және өте жақсы электроқшаулғыш материалдар болып есептелінеді.

2.1.12. Электр оқшаулағыш компаундтар

Электроқшаулағыш компаундтар негізінен электроқшаулағыш лактың құрамына кіретін қоспалардан тұрады. Бірақ бір айырмашылығы оның құрамына еріткіштер (растворитель) кірмейді. Компаундты қолданып жатқан кезде сұйық күйде болады. Кейіннен оның құрамында болатын химиялық реакциялардың және желдетілген соң қатаяды. Компаундтардың құрамына органикалық, бейорганикалық қатайтқыштар, инициаторлар және ингибиторлар кіргізеді. Қосымша физикалық қасиеттерін жақсарту мақсатында асбестті және шыны талшықтар кіреді. Электроқшаулағыш лактар және компаунтар электроқшаулағыш кабелді техникада электрлік машиналар өндірісінде, турбо-гидрогенераторлар, аппараттар, трансформаторлар, жоғары жилікті техникада қолданылады. Қыздыруға байланысты компаундтар термопластикалық және термореактивті болып бөлінеді.

Термопластикалық қалыпты температурада қатты, қыздырғанда сұйық пластикалық кұйге өтеді. Егер температура төмендесе қатаяды. Бұл компаундтарды қолданыс барысында көп рет ерітіп қатыруға болады. Компаундтардың бұл түрін дайындауда мұнай битумдары, минералды майлар, канифоль және кейбір термопластикалық полимерлер қолданылады.

Термореактивті компаундтар қолданып жатқан кезде жұмсақ кұйде болады, соңынан компаундта жүретін химиялық реакциялар барысында қатып қалады. Ол үшін қатырғыштар және катализаторлар қолданылады. Қатқанан кейін компаунд еріткіштерде ерімейтін, балқымайтын болады. Компаундтар лактар тәрізді ыстық және сұйық қатаю арқылы катады. Ыстық қатаю компаундтары арнайы термиялық өңдеу нәтижесінде, ал сұйық қатыру компаундтары арнайы қатырғыштар катализаторлар көмегімен қатады.

Химиялық құрамына қарай компаундтар; мұнай битумдары нәтижесінде, синтетикалық шайыр (смола), эпоксидті, полиэфирлі болып бөлінеді. Герметикалық изоляция орамдары жақсы бекітеді, ығалға төзімді, механикалық және электрлік беріктілікке ие. Герметикалық изоляция 220В пен 35кв-қа дейінгі трансформаторларда, арнайы электр машиналарының орамдарында, якорларында, радиоблоктарда, түзеткіштерде изоляторлар және де электронды схемаларда қолданылады.

Полиуританды компаундтар электрлік аппаратураны герметизациялауда (-80-60 аралықтағы температурада жұмыс жасайтын) қолданылады. Компаундтардң бұл тобына К-30 компаунды жатады. Бұлар көбінде электрлік қасиеті жоғары талап болмаған жағдайда қолданылады.

Метакрилди компаунд полимеризацияланғанан соң 3-түрлі денгейдегі қаттылыққа ие полимерлерге айналады. МБК-1 жоғары қаттылыққа ие, МБК-2 орташа қаттылыққа ие, МБК-3 резина тәрізді компаунд. МБК компаундтары үшін жұмыс температурасы -60 пен 120 , ығалдылыққа төзімді мыс және басқа металдармен реакцияға түспейді. Жоғары ығал төзімділігі оларды су астындағы электр двигательдерінде қолдануға жол ашады.

Термореактивті компаундтар қыздыруға біршама төзімді, жұмсармайтын термореактивті компаундтар казіргі таңда көптеген қызығушылықтар туғызуда. Мұндай электризоляционды қоспаларға МБК және КГМС компаундтары және де эпоксидті смола негізіндегі компаундтар.

МБК компаундтары құрамына қатырғыштар, пластификаторлар қосылған метакрил қышқылы эфирі негізінде дайындалады. МБК компаундтары қыздыру нәтижесінде қатты күйге өтеді, ал бастапқыш сәтте сарғыш түсті сұйықтық болады.

Құрамына қатырғыштар қосылған МБК кампаундтары 20 -тық температурада 20-24 сағатта, қатырғыштарсыз 8-10 сағатта, бірақ 75 - қа дейінгі қыздыруда қатты күйге өтеді.

МБК компаундтары қатқан кезінде иысқа қатысты инертті, ығалдылыққа төзімді және жақсы электр изоляциялағыш қасиетке ие.

МБК кампаундтарын -60 және +110 температура аралығында қолдануға болады.құрамына минералды қоспа (шаң тәрізді кварц) қосқанда -60 пен +120 температура аралығында қолданылады.

Қатқан қалпында МБК компаундтары келесідей қасиеттерге ие; тығыздығы 1,0 г/

= 70-80кгс/ =5,0-11 кгс/ (МБК-2 және МБК-3)

Е _пр

= - ом Ε=3,2 - 5,2 tgδ=0,04 - 0,07, 15 – 25 кв/мм

МБК кампаундтары сұйық күйде болады, тұтқырлығы 20-60 сек (В3-4 вискозиметрмен) сұйық күйде олар ерітеді, резина теріні күйдіреді. МБК кампаундтары резинаның бар жерінде қатаймайды, ол бұл кампаундтың кемшілігі болып табылады.

МБК компауидатормен қоса КГМС компауидаторы қолданылады. Ол бастапқы кезінде стиролдағы тұтқыр полиэфирлі смола ерітіндісі болады. Алғашқы ерітіндінің тұтқырлығы 20-40 сек (В 3-4 вискозиметірі бойынша) Сұйық компаунд құрамына қатырғыш ретінде бензойль асқын тотығы қолданылады. КГМС компаунды 100 температурада 2-6 сағатта қатады, қату уақыты жағылу қалыңдығына байланысты. КГМС компаунды қатқанда мөлдір және ашық сары түске боялған болады.

Катушка, трансформатор және басқа да электр өнімдерін компаундпен изаляциялауды металдан жасалған формаларда жасайды. Қалыпқа (формаға) компаунд сұйық күшінде құйылады, соңынан компаундты қатыру мақсатында термиялық өңдеуге ұшыратады. Дайын изоляцияланған детальды (катушка трансформатор т.б) қалыптан (формадан) оңай алу мақсатында қалыпты қызуға төзімді май тәріздес сұйықпен майлайды. Кампауынды құю барысында КГМС компаундтары ашық мыс өткізгіш сымдармен әсерлеспеуі (тимеуі) тиіс. Себебі, мыспен жанасу барысындағы пайда болатын мыс тотығы компаундтың қатуына кері әсерін тигізеді.

КГМС компаундты қатқан кезінде келесідей қасиеттерге ие:

Қатқан күйінде бұл компаунд -60 және +120 температура аралығында жұмыс жасайды.

220-250 қа дейінгі қыздыруда МБК және КГМС компаундтардың беті шамалы жұмсарады.

Қазіргі таңда эпоксидті смола негізіндегі компаундтар көптеп қолданыс табуда. Эпоксидті компаундтар металға, нерамикаға, пластмассаға жабысқыштық қасиеттерімен ерекшеленеді және жоғары механикалық беріктілікке ие.

Алынған қатырғышқа байланысты эпоксидті компаундтар сұйық күйден қатты күйге жоғары (120-150) температурада және бөлме температурасында өте алады.

Егер сұйық эпоксидті смолаға фталилі ангедрид немесе малеин қышқылын қоссақ, 130 температурада 8-12 сағатта қатады. Басқа қатырғыштарды қолданғанда мысалы, гексаметилендиаминді немесе басқа, компаундтың қатуы бөлме температурасында 10-12 сағатта болады. Оған полиэфир қоссақ компаундтың суыққа төзімділігі артады, бірақ полиэфир пластификатор болғандықтан жылуға төзімділігі төмендейді. Компаундтардың жылу өткізгіштігі ыстыққа төзімділігі қасиетін, механикалық характеристикаларын арттыру мақсатында минералды толықтырғыштар: шаңды кварц және т.б.қосылады. толықтырғыштар қосу компаундтардың электроизоляциялағыш және т.б.қасиеттерін төмендетеді.

Төмендегі таблицада 3 түрлі эпоксидті компаундттарыдың құрамы келтірілген:

2.1.13. Термопластикалық компаунттар

Компаунттар – бұл бірнеше заттардың қосындысынан алынатын электрошулағыш қоспалар. Компаунттар қолданыс кезінде сұйық күйде болады, одан кейін қою қатты күйге өтеді. Компаунттар құрамында еріткіштер болмайды. Өзінің қолданылуына сәйкес компаундтар сіңірілетін, құйылатын және сыланатын болып бөлінеді. Электр машиналар, аппараттар орамдарының қорғанысын қамтамасыз ету және де оларды ылғалдан қорғау мақсатында сіңірілетін (пропиточные) компаунттар қолданылады,құйылатын (заливочные) компаунттар кабельдік муфталар және электрлік аппараттар – трансформатор, дроссель корпустарын дайындауда қолданылады. Сыланатын (обмазочные) компаунттар қорғаныс мақсатында электр машыналары орамаларының тіке бөлімдерін сылау үшін қолданылады.

Компаунттар 2 – бөлінеді.

1. Термореактивті – дегеніміз дайын күйінде қызу барысында жұмсармайды. Мұндай компаунттарға эпоксид, полиэфир, және басқа да синтетикалық смолалар негізінде заттар жатады.

2. Термопластикалық – қызу барысында жұмсаратын компаунттар. Мұндай заттарға битумуар, воскообразды диэлектриктер (парафин, церезин) термопластикалық полимирлер (полистирол т.б.) негізіндегі компаунттар жатады. Электротехникада битум негізіндегі термопластикалық компаунттар кеңінен қолданыс тапты, өйткені олар суға төзімді және электрооқшаулағыш қасиеті жоғары болған, арзан материалдар. Электр машиналар орамдарының пропиткалауды битум, канифоли және де құрғатылған льняной майының араласпасынан алынатын № 225 битумды сіңірілетін компаунд кеңінен қолданылады. Қатты күй жағдайында № 225 компаунд сырты қара түсті материал № 225 компаундтың мінездемелері: тығыздығы

0,92 1,1 г/ ; жұмсару температурасы 98 100;

Е_пр=18 ÷ 20 кв/мм

ом ;

Орамдарды прониткалау үшін компаунд 160-170 қа дейін қыздырылады. Бұл температурада ол сұйық күйге өтеді. Құйылатын (заливочный) битумды компаундтар МБ-70, МБ-90, МБМ – 1; МБМ – 2; маркалы компаундтар кеңінен қолданыс тапты. Бірінші екі компаунд әр түрлі арақатынаста алынған БН – ІІІ, БН – ІV және БН - V мұнай негізіндегі битумдардан дайындалады. МБМ – 1 және МБМ – 2 компаундтарда сол битумдар негізінде дайындалады, бірақ олардың суыққа төзімділігін арттыру үшін оларға трансформатор майы (пластификатор) қосылады.

Айтылған компаундтар кабельдік қосқыш муфталардың қуыстарына құю үшін қолданылады.

Құйылатын битумды компаундтар мінездемесі; тығыздығы;

0,92 1,05 г/ ; тамшының түсу температурасы

(МБ-70), (МБ-90), (МБМ-60) және (МБМ-2);

Е_пр=15 ÷ 18 кв/мм

ом ;

МК – 45 маркалы майлы – катифольді компаундта термопластикалық құйылатын компаундтар қатарына жатады. Ол (75%) канифольиден және (25%) минерал майдан тұратын сары түсті, біркелкі аморфты материал. Бұл компаундтың жұмсару температурасы 45 ал суыққа шыдамдылығы -

2.2. Жоғары кернеулі күштік кабель

Ауа желілеріне қарағанда, кабельдік желілер қымбат, сондықтан олар қаланың аса кұрылысты аудандарында, өнеркәсіп орындар территориясында, яғни ауа желілерін қолдану мүмкін емес немесе желілерде қолданылады.

Кабель талсымдары бір-бірінен және сыртқы металдық қаптан, механикалық және электрлік беріктігі бар, оқшаулағыш материал қабаты арқылы оқшауланады. Оқшаулағыш материал ретідде көбінесе талсымға тығыз қапталған және миниралды маймен сіңдірілген кабельдік қағазды қолданады.

Тапсымға қағаздың тығыз қапталу (оралуы) қалыңдығы 20-170 мм және ені 10-30 мм болады. Механикалық берік қағаз таспаларының қолдануымен іске асады. Сіңдірілу алдында қағаз оқшаулама сіңдірілу процесінде құрғатылуы керек. Құрғатылу вакуумда кернеуі 1-10 кВ кабельдер ұшін 40-20мм, Рт. Ст және 0,1-0,2 кернеуі 110 кВ және одан да жоғары кабельдер үшін 120-130°С температурада жүргізіледі. Майдың орнына жоғары қысымды газды пайдалануға болады. 3-35 кВ крнеулерде сонымен қатар пластмасс және резеңке оқшауламалары қолданылады.

35 кВ дейінгі кернеуде күштік жоғары вольтты кабельдер көбінесе үш талсымды болады, 110-500 кВ және одан да жоғары кернеуде бірталсымды болады.

Қағаз майлы оқшауламаға жұмыс кернеулері, коммутациялық және кейде (егер кабель ауа тораптарымен жалғанса) импульстік асқын кернеулер әсер етеді. Кабель оқшауламасының тесілуі жылулық және ионизациялық сипаттамада болады және кабельдік оқшауламада рұқсат етілген жұмыс кернеуліктерін арттыру үшін келесі әдістер қолданылады:

- кернеуліктің жергілікті жоғарылауынан сақтайтын өткізгішті немесе жартылай өткізгішті экрандарды қолдану арқылы өрісті реттеу;

- әр талсымның оқшауламасының бетінде меншікті металдық қаптарды немесе метализацияланған қағаздан жасалған экрандарды қолдану, сонымен қатар бірталсымды кабельдерді жасау. Бұл шаралар радиалды өріске әкеледі, яғни белдеулік оқшауламасы бар үш талсымды кабельдерде болатын және беріктікті төмендететін өрістің тангенциялды құраушысын жоғалтады;

- оқшауламаны градирлеу кабель талсымдарындағы кернеулікті төмендетеді немесе оқшауламаның қалыңдығын азайту арқылы оқшауламаның қалыңдығы бойымен кернеуліктің бірқалыпты таралуын қалыптастырады. Кабельдердегі оқшауламаны градирлеу, тығыздығы мен қалыңдығы әр түрлі қағаздардың көмегімен іске асады. Жұқа және тығыз қағаздың диэлектрлік беріктігі жоғары болады (3.1 - сурет) және талсымға жақын қабаттарға оралады. Келесі қабаттар арзан және диэлектрлік беріктігі төмен қағаздан жасалады. Суретте көрсетілгендей, үшқабатты градирлеу арқылы кернеуі 110 кВ және 16,8-ден 12,6-мм-гe дейін май толтырылған кабельдің оқшауламасының қалыңдығын азайтуға болады;

- ионизациялық процестердің жүруін қиындататын және қағаз-майлы немесе қағаз-газды оқшауламаның электрлік беріктігін біршама жоғарылататын қысымды майды немесе газды қолдану қысымды жоғарылату, сонымен қатар, тесіп өту кернеуінің кернеуді түсіру уақытына тәуелділігін төмендетеді (азайтады) және жоғары деңгейде оқшауламаның электрлік беріктігін тұрақтандырады.

2.2-сурет. Кернеуі 110кВ кабель оқшауламасының градирленген (1 сызық) және градирленбеген (2 сызық) кернеудің таралуы

Компаундпен немесе маймен сіңірілген кабельдік оқшауламаның ионизациялық процестердің жүруі газдық қосылыстарда аз интенсивтіліктің разрядынан немесе май қабыршақтарының жекелей (жарым — жартылай) тесілуінен басталып жылыту мен салқындату қабықтың қайтымсыз бүлінуіне (деформациясына) әкеліп соғады және құбырлықпен сіңдірілген кабельдерде газдық қуыстар мен көбіктер пайда болады. Кабельдер тұрылғысында конструктивті айырмашылықтар болады.

Құбырлықпен сіңдірілген кабельдер. Бұл кабельдерде оқшаулатқыш май канифольді компауидпен сіңдіріледі. Майға канифольді қосу (1-3 % майдың көлемі) сіңдіретін салмақтың құбырлығын арттырады, oл кабельдің ұштарынан компаундтың ағып кетуінен және иілмелі трассалардағы кабельдерде компауидтың артық ағуынан сақтайды.

Қағаз таспаларының саңылауы 1,5-3,5 мм спираль бойынша кабель талсымына тығыз бұралады (оралады), ал саңылаулар кабель иілген кезде таспаны жырылудан сақтайды. Саңылаудағы майдың беріктігі қағаз беріктігінен кіші болады, сондықтан саңылаулар қабаттасуыдан сақтану керек.

Кернеуі 15 кВ-тан аспайтын үш фазалы кабельдер әрдайым белдеулік оқшауламамен орындалады. Мұндай кабельдің құрылысы 3.2-суретте келтірілген. Кабельдің қимасын жақсырақ пайдалану үшін кабель талсымдары 1 секторлық форманы қайталайтын фазалық оқшаулама үстінен барлық талсымдар белдеулік оқшауламамен 3 қапталады.