Электроизоляционные лаки
Электроизоляционные лаки - это коллоидные растворы пленкообразуюших веществ (естественных или искусственных (синтетических) смол и высыхающих масел) в летучих растворителях (бензине, керосине, уайт-спирите, спиртах, ацетоне и др.). После испарения растворителя на поверхности остается пленка лака толщиной 50—70 мкм. Электрические, механические и тепловые свойства лаков определяются природой пленкообразующего вещества.
В состав лаков иногда входят вещества, повышающие их эластичность, — пластификаторы и ускоряющие процесс образования лаковой пленки — сиккативы.
Электроизоляционные лаки предназначены для пропитки обмоток электрических машин. В зависимости от химического состава изготавливаются различных марок и классов нагревостойкости, с различными диэлектрическими характеристиками. Чем выше класс нагревостойкости пропитки, тем дольше и надежней служит электрооборудование.
Также отличия заключается в методе пропитки и времени сушки. Чем меньше показатель времени сушки, тем меньше затрат несет потребитель. Некоторые лаки изготавливаются в специальных версиях - с ускоренным временем сушки.
Гарантийный срок хранения лаков зависит от используемых в изготовлении составляющих.
В состав лаков иногда входят вещества, повышающие их эластичность, — пластификаторы и ускоряющие процесс образования лаковой пленки — сиккативы.
По назначению и выполняемым функциям электроизоляционные лаки принято подразделять натри основные группы: пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные электроизоляционные лаки применяются для изоляции обмоток электрических машин в том числе тяговых, крановых и других электродвигателей, работающих в тяжёлых условиях эксплуатации, катушек трансформаторов и других электротехнических конструкций; для пропитки различных электроизоляционных материалов волокнистого строения – бумаги, ткани, стеклоткани, электрокартона и др.
Как правило, непропитанная катушка уже имеет слой изоляции стекловолокнистой, полимерной либо слюдинитовой природы.Пропитка позволяет заполнить воздушные поры, имеющиеся в слое нелакированной изоляции и устранить возможность возникновения внутренней ионизации, предотвратив тем самым разрушение органической части изоляции и выход ее из строя. По завершению пропитки происходит цементирование отдельных витков обмотки слоев и прокладок в одно монолитное целое. Таким образом, исключается возможность перемещения отдельных витков и катушек в пазу ротора и устраняется возможность их вибрации.
Основное назначение пропитки - увеличить срок службы изоляции обмоток и всей конструкции в целом. Огромное значение в получении монолитности и равномерности проникновения пропиточного состава играет правильный выбор оборудования, соблюдение технологи режимов пропитки, а также совместимость химической природы пропиточного состава и связующего, находящегося внутри нелакированного электроизоляционного слоя проводника (слюдинитовой ленты).
Пропиточные лаки должны обладать хорошей пропитывающей способностью, способностью высыхания в толстом слое, цементирующей способностью, а также не разрушать первичный слой изоляции проводника. Полученная после пропитки лаковая пленка должна иметь высокую электрическую прочность, обладать хорошей теплопроводностью, химической стойкостью.
Выбор пропиточного лака зависит от многих факторов: типа применяемого проводника и уже имеющегося у него нелакированного изоляционного слоя, мощности двигателя (генератора) условий эксплуатации электрической машины (класс нагревостойкости, механические и химические воздействия) и др.
Химическая структура пропиточного лака - модифицированный глифталь, полиэфирэпоксид, модифицированный олигоимидалкид, полиэфирциануратимид и т.д... Сушка пропитанных лаком обмоток производится при температуре 125 –140°С. Отличительная особенность – хорошая высыхаемость в толстом слое.
Покрывные электроизоляционные лаки предназначены преимущественно для создания защитного электроизоляционного покрытия на пропитанных обмотках, а также для покрытия металлов, различных электроизоляционных деталей из гетинакса, текстолита и других материалов. Они образуют механически прочную, гладкую, блестящую, влагостойкую пленку на поверхности твердой изоляции (часто - на поверхности предварительно пропитанной пористой изоляции). Такая пленка повышает напряжение поверхностного разряда и поверхностное сопротивление изоляции, создает защиту лакируемого изделия от действия влаги, растворителей и химически активных веществ, а также улучшает внешний вид изделия и затрудняет прилипание к нему загрязнений.
В отдельных случаях некоторые покрывные лаки (так называемые эмаль-лаки) наносят не на твердую изоляцию, а непосредственно на металл, образуя на его поверхности электроизоляционный слой (например, изоляция эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин и аппаратов).
В производстве проводов с эмалевой изоляцией наибольшее значение имеют синтетические клеящие лаки, на долю которых приходится около 90% всех эмалированных проводов. Остальная часть изготавливается при помощи масляных лаков. Покрывные лаки должны иметь хорошие электрические характеристики, влагостойкость и нагревостойкость, оптимально быстро высыхать, проявлять хорошую адгезию к покрываемой поверхности и способность образовывать твердую и механически прочную пленку. Как и к пропиточным лакам, в зависимости от условий эксплуатации и назначения электротехнического оборудования к покрывным лакам могут быть предъявлены и дополнительные требования, как, например, повышенная влаго- и термостойкость, стойкость к воздействию нефтяных масел и химически активных сред.
Клеящие электроизоляционные лаки предназначаются для склеивания различных электроизоляционных материалов и деталей, слюды, бумаги, картона и т. п. удельной проводимостью.
Клеящие лаки применяются в производстве слюдяных, фольгированных, пленочных и других композиционных материалов, а также для склеивания листов расслоенных магнитопроводов. С их помощью склеиваются между собой твердые электроизоляционные материалы. Основные требования, предъявляемыми к таким лакам, являются: высокая клеящая способность, хорошие и электрические и механические показатели, технологичность (стабильность пределов вязкости и содержания нелетучих веществ, температурных режимов и интервалов переработки лака.
Клеящие лаки, ровно как и лаки покрывные, имеют ту же химическую природу, что и пропитывающие, т.е. существуют алкидно-фенольные, битумно-масляные и др. виды клеящих лаков. Полиэфирноэпоксидный клеящий лак применяется для изготовления слюдопластовой ленты для электрической изоляции машин напряжением до 6,6 кВ и мощностью до 100 кВт.
Кремнийорганический клеящий лак, модифицированный эпоксидной смолой, служит для цементации полюсных катушек электрических машин.
Приведенная классификация лаков в значительной мере является условной, так как один и тот же лак иногда может служить и пропиточным и клеящим, например бакелитовый лак при производстве слоистых пластиков.