Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Изоляция электрических машин

Совместимость материалов - Изоляция электрических машин

Оглавление
Изоляция электрических машин
Тепловые воздействия на изоляцию
Действие электрического поля
Перенапряжения и испытательные напряжения
Механические воздействия на изоляцию
Воздействие влажности
Определение нагревостойкости электроизоляционных материалов
Оценка долговечности при электрическом старении
Испытания изоляции механическими нагрузками
Термомеханические испытания
Проблемы комплексных воздействий
Контроль электрической прочности
Контроль монолитности изоляции
Контроль отверждения и увлажнения изоляции
Обмоточные провода
Пропиточные составы
Совместимость материалов
Композиционные материалы для изоляции
Понятия изоляции обмоток
Виды конструкций корпусной изоляции
Технология изготовления обмоток из круглого провода
Технология изготовления шаблонных обмоток из прямоугольного провода
Технология изготовления стержневых обмоток
Технология изготовления стержневых обмоток крупных генераторов
Технология изготовления обмоток якорей
Технология пропитки обмоток

§ 18. Совместимость материалов

Под совместимостью понимается свойство системы из различных ЭИМ совместно работать в определенных условиях эксплуатации и в определенных конструкциях без взаимного или одностороннего отрицательного воздействия, снижающего качество конструкции в целом.
При выборе материалов для обмоток электрических машин очень важно оценить совместимость изоляции обмоточного провода и пропиточного состава. Разрушение изоляции провода, в частности эмалевой, может произойти на стадии пропитки, термообработки и длительного нагрева. Проанализируем возможные изменения. В процессе пропитки и сушки обмотки эмаль провода по всей поверхности контактирует с пропиточным материалом, находящимся в жидком состоянии, при повышенной температуре. Вследствие взаимодействия растворителей и реакционноспособных компонентов пропиточных материалов могут происходить размягчение и набухание эмали. После термообработки такой системы пробивное напряжение, нагревостойкость и влагостойкость ее могут оказаться ниже, чем у системы непропитанной. Такое же изменение свойств может произойти при длительном нагреве изоляции в процессе эксплуатации в результате растрескивания и расслоения системы пропиточный состав — эмаль. Как было показано в разделе § 2, причиной возникновения трещины является внутреннее напряжение ствн.
При оценке совместимости системы необходимо учитывать, во-первых, соотношение распределений прочности на растяжение пропитывающего состава сгР и внутреннего напряжения ствн (рис. 25). Трещина образуется, если происходит пересечение функций распределений этих величин (овн max > °р min) и вероятность образования трещины пропорциональна заштрихованной площади под пересекающимися кривыми.
Во-вторых, должно быть учтено соотношение тангенциальной составляющей внутреннего напряжения твн и адгезионной прочности эмали та. Отслоение пропиточного материала от эмали произойдет, если тВн ^ *а.
Рассмотрим наиболее типичные случаи совместимых и несовместимых систем при использовании в качестве пропиточных материалов термореактивных составов, обладающих жесткостью, большей, чем у эмали, т. е. Еэ < Ес, где Еэ и Ес — модули упругости эмали и пропиточного состава соответственно.

  1. сРmin > сгвнmax (нет заштрихованной площади) и Твн шах < Та min — совместимая система, не подверженная растрескиванию и расслоению. Для таких систем характерно сохранение высокого уровня пробивного напряжения Uap в процессе теплового старения. Это объясняется тем, что, во-первых, эмаль не повреждается и, во-вторых, пропиточный состав обеспечивает высокую цементацию и герметизацию провода.


Рис. 26
Рис. 25

  1. (jpmin < (Твнmax (есть заштрихованная площадь) и твнтах < та min —растрескивание происходит, ипр снижается.
  2. dpmin < (Твн max (есть заштрихованная площадь) и

Твн max > Та min — Происходит бтслоение эмали, £/пР может
не измениться, а цементация витков ухудшается.
Во втором и третьем случаях создаются условия для интенсификации процессов теплового старения (см. § 2).
На рис. 26 представлены результаты испытаний на совместимость проводов ПЭТВМ с пропиточными составами 1 (Б-ИД-9127), 2 (КП-34) и 5_(КП-103). Ja меру совместимости принята величина D= Un/U0, где t/o —среднее значение пробивного напряжения непропитанной системы; йп — пропитанной системы.

Необходимо отметить, что при использовании эластичных пропиточных составов, т. е. при условии Еэ > Ес, наблюдается повсеместное отслоение пропиточного материала от эмали. Взаимодействие материала с эмалью в данных системах характеризуется условиями авн max > сгР min и тВц шах  Та min. Примером может служить система, состоящая из проводов ПЭТВ, пропитанная компаундом КП-18.
Оценка совместимости в процессе теплового старения на системах изоляции требует больших затрат на изготовление образцов-макетов, оборудование и т. д., поэтому для уменьшения объема этих работ используют экспресс-методы предварительной оценки совместимости: оценку твердости (определяется химическая совместимость пропиточных материалов с эмалированными проводами) и оценку термогравиметрического индекса (ТГМ) исходных материалов и системы изоляции в целом (самостоятельная работа [1, с. 77—81]).



 
« Износ электрических машин   Индукторные машины »
электрические сети