6-11. МОРОЗОСТОЙКОСТЬ, СВЕТОСТОЙКОСТЬ И СТАРЕНИЕ ЭМАЛЕВОЙ ИЗОЛЯЦИИ В ЕСТЕСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Морозостойкость эмалевой изоляции имеет большое значение, так как часто эмалированные провода эксплуатируются при низких температурах. Исследования показывают, что, если провода не подвергаются изгибающим усилиям, они выдерживают воздействие температур до —60 °C без каких-либо повреждений эмалевой изоляции. Поэтому в наших стандартах имеется указание о том, что эмалированные провода могут эксплуатироваться при таких низких температурах. Возможность этого подтверждается и следующими испытаниями: образцы проводов, эмалированных различными лаками, навивались в конусообразные спиральки (диаметр намотки был в пределах 1—10 диаметров испытываемых проводов) и помещались на 3—4 ч в холодильную камеру с температурой от —35 до —60 °C. Такие испытания с последующей выдержкой образцов при комнатной температуре были повторены 7 раз. После таких циклов воздействия холода ни на одном образце повреждений не было. Если же образцы в неизогнутом виде выдержать в течение 3—5 ч при —35-38°C и затем производить испытание эластичности в холодильной камере при указанной температуре, то эмалированные провода на всех лаках не выдерживают навивание на стержни, диаметр которых в 10—15 раз превосходит диаметры испытываемых проводов. После «отдыха» в нормальных условиях при последующем испытании эластичности при комнатной температуре полиамидно-резольные провода выдерживают навивание на стержень 1-2-кратного диаметра,
а провода на масляных лаках — на стержень 3—4-кратного диаметра. Эластичность высокопрочных поливинилацеталевых пленок иногда в этом случае немного снижается.
Исследования эмалированных проводов, проведенные после длительного хранения в складских условиях в зимнее время, показали, что провода на масляных и полиамидно-резольных лаках сохраняют неизменной эластичность эмалевой изоляции.
Непосредственное воздействие солнечных лучей ускоряет процесс старения эмалей, как и большинства других изоляционных покрытий. Потеря эластичности в этом случае по истечении некоторого времени начинает наблюдаться у всех видов эмалированных проводов, в первую очередь у проводов на масляных и полиамидно-резольных эмалях. Если эмалированные провода марок ПЭЛ подвергаются облучению ультрафиолетовыми лучами, то потеря эластичности эмалевых пленок начинает наблюдаться уже после первых суток. Если же провода в упаковке хранить в нормальных комнатных или складских условиях (температура воздуха 10—25°C) при отсутствии повышенной влажности и воздействия солнечного света, теплового излучения и т. п., то эластичность, механические и электроизоляционные свойства эмалевой изоляции сохраняются очень долго. Эмалированные провода хорошего качества обычно остаются пригодными для применения после 9—10 лет такого хранения.
6-12. ПОВЕДЕНИЕ ЭМАЛЕВОЙ ИЗОЛЯЦИИ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
Поведение эмалевой изоляции в нейтральной и окислительной средах. Установленные для различных типов обмоточных проводов классы нагревостойкости в некоторой степени являются условными показателями, так как нагревостойкость той или иной изоляции обмоточных проводов существенно зависит от условий ее эксплуатации. В частности, нагревостойкость изоляции проводов резко повышается, если они эксплуатируются в вакууме или нейтральной среде. Иначе воздействует окислительная среда. Это отчетливо показано исследованиями, проведенными в МЭИ канд. техн. наук В. М. Аникеенко. Для испытаний было взято по 25 образцов проводов марок ПЭВ-2 и ПЭВА диаметром 1,40 мм и ПЭМ-2 диаметром 1,24 мм,
которые в течение 2160 ч выдерживали при 200 °C в аргоне при избыточном давлении 0,1 кгс/см2, периодически подвергая их испытаниям напряжением переменного тока по методике МЭК. Во время этих испытаний из строя вышли только два образца провода марки ПЭВ-2, два образца ПЭМ-2 и один образец ПЭВА. После указанного теплового старения в аргоне образцы были испытаны напряжением переменного тока до пробоя; при этом были получены хорошие результаты (среднее пробивное напряжение 23—24 образцов составило для проводов ПЭВ-2 3 220 в, для ПЭМ-2 2 160 в и для ПЭВА 3760 в).
Рис. 6-16. Изменение эластичности эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания при температуре 200 °C в аргоне.
1 — провод марки ПЭВ-2 диаметром 1,40 мм; 2 — то же марки ПЭВА-2; 3 — провод марки ПЭМ-2 диаметром 1,25 мм; 4 — провода марок ПЭТВ и ПЭТВ-939 диаметрами 0,8; 1,04; 1,56 и 1,62 мм; 5 — провод марки ПЭВТЛ-2 диаметром 1,56 мм.
Аналогичные исследования тех же образцов были проведены при 200 °C в кислороде при избыточном давлении 0,05 кгс/см2 и воздухе. Полученные при этом результаты свидетельствуют о резком повышении нагревостойкости эмалированных проводов при эксплуатации в нейтральной среде. Если сравнивать зависимости времени службы от температуры (по методике МЭК), то оказывается, что при эксплуатации в нейтральной среде нагревостойкость эмалевой изоляции повышается на один-два класса. Исследования показали, что воздействие кислорода (О2) значительно (на 40—45%) сокращает срок службы проводов. Эти выводы были дополнительно подтверждены исследованием изменения эластичности эмалевой изоляции, механической прочности и диэлектрических потерь при указанном тепловом старении. При тепловом старении в аргоне эластичность эмалевой изоляции уменьшается значительно медленнее, чем при старении в воздушной среде.
Рис. 6-17. Примерное изменение эластичности эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания проводов в кислороде при температуре 200 °C.
1 — провод марки ПЭМ-2, 2 — марки ПЭВ-2; 3 — марки ПЭВА-2.
Таким образом, процессы теплового старения (в данном случае процессы термической деструкции) протекают в нейтральной среде менее интенсивно, чем в воздухе. Исключительно устойчивы к старению в аргоне провода на полиэфирных эмаль-лаках марок ПЭТВ и ПЭТВ-939, в то время как провода на полиуретановом лаке марки ГГЭТВЛ-2 теряют свою эластичность примерно в равной степени с проводами на поливинилацеталевых лаках (рис. 6-16). Несколько большее уменьшение эластичности алюминиевых проводов марки ПЭВА-2 можно объяснить тем, что для испытаний был взят провод после трехлетнего старения в естественных складских условиях, который вследствие этого имел несколько меньшую эластичность в исходном состоянии (2,2d). Исследования показали, что алюминиевые эмалированные провода при всех испытаниях оказались значительно устойчивее медных, эмалированных тем же лаком.
При старении в окислительной среде эластичность эмалевой изоляции резко снижается уже в первые часы старения, что отчетливо видно на рис. 6-17.
Аналогичные результаты были получены при исследовании механической прочности эмалевой изоляции у образцов проводов, подвергнутых указанному тепловому воздействию в аргоне и кислороде (рис. 6-18). Испытания проводились на скребковом приборе, причем давление иглы на провод создавалось грузами в соответствии с ГОСТ 7262-54. Эти испытания также показали значительную устойчивость эмалевой изоляции в аргоне и резкое снижение ее механической прочности при старении в кислороде.
Рис. 6-18. Примерное изменение механической прочности эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания в аргоне при температуре 200 °C (а) и времени пребывания в кислороде при температуре 200 °C (б).
1 — провод марки ПЭВ-2 диаметром 1,40 мм, 2 — то же марки ПЭВА-2; 3 — провод марки ПЭМ-2 диаметром 1,25 мм, 4 и 5 — провода марки ПЭТВ диаметром 0,8 и 1,04 мм; 6 — провод марки ПЭТВА-939 диаметром 1,62 мм; 7 — провод марки ПЭВТЛ-2 диаметром 1,56 мм, 8 — провод марки ПЭМ-2; 9 — то же ПЭВА-2; 10 — то же ПЭВ-2.
Рис. 6-19. Изменение массы эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания в аргоне при температуре 200 °C.
1 — провод марки ПЭВ-2 диаметром 1,40 мм; 2 — то же марки ПЭВА-2, 3 — провод марки ПЭМ-2 диаметром 1.25 мм; 4 — провод марки ПЭТВ диаметром 0,8 мм; 5 и 6 — провода марки ПЭТВ-939 диаметром 1,56 и 1,62 мм, 7 — провод марки ПЭВТЛ 2 диаметром 1,56 мм
Рис. 6-20. Изменение tg δ эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания в кислороде при температуре 200 °C.
1 — провод марки ПЭМ-2, 2 — то же ПЭВ-2, 3 — то же ПЭВА-2.
Исследованиями установлено также, что в процессе теплового старения эмалированных проводов масса и толщина эмалевой изоляции значительно уменьшаются, что необходимо учитывать при эксплуатации эмалированных проводов. На рис. 6-19 приведены результаты исследования изменения массы (а следовательно, и толщины эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания при 200 °C в аргоне. Эти результаты подтвердили более высокую стабильность эмалированных проводов в нейтральной среде. Уменьшение массы изоляции эмалированных проводов на полиуретановой основе в кислороде и воздухе меньше, чем в аргоне (в аргоне за 10 суток примерно на 5—6% больше, чем в воздухе). Это полностью согласуется с результатами аналогичных зарубежных исследований.
Рис. 6-21. Примерное изменение эластичности эмалевой изоляции в зависимости от времени пребывания в трансформаторном масле при температуре 105 °C.
Р — изоляция разрушилась
На рис. 6-20 приведены результаты исследования изменения tg δ эмалированных проводов различных марок в зависимости от времени старения в кислороде. При старении в аргоне tg δ эмалированных проводов существенно не изменяется в течение указанного времени старения. Особенно малые величины tg δ и незначительные их изменения наблюдаются у проводов на полиэфирных лаках. При пребывании в кислороде tg δ проводов марок ПЭВ-2 и ПЭМ-2 заметно возрастает, причем в большей степени изменения tg δ наблюдаются у проводов марки ПЭМ-2.
Маслостойкость эмалевой изоляции.
Для обмоток масляных трансформаторов в основном применяются обмоточные провода с бумажной и отчасти хлопчатобумажной изоляцией. В последнее время для этих целей начинают применяться эмалированные провода, которые имеют значительно меньшую толщину изоляции, что способствует снижению габаритов трансформаторов и дает значительный экономический эффект. Кроме того, эмалированные провода начинают широко применяться в транспонированных проводах для обмоток мощных трансформаторов. В связи с этим маслостойкость эмалевой изоляции приобретает существенное значение.
Механизмы процесса старения эмалевой изоляции на воздухе и в масле несколько различны, так как при старении эмалированных проводов на воздухе основным фактором является разрушительное действие кислорода, а старение изоляции в трансформаторном масле происходит вследствие действия на изоляцию продуктов распада масла и диффузии масла в изоляцию.
На рис. 6-21 приведены результаты исследования изменения эластичности эмалевой изоляции различных типов от времени пребывания ее в трансформаторном масле с доступом воздуха. Из рис. 6-21 нетрудно заключить, что лучше всего себя ведут в этих условиях провода марки ПЭТВ, далее провода марки ПЭМ-2 и т. д. При температуре 120 °C снижение эластичности эмалевой изоляции в масле происходит несколько быстрее, причем опять провода ПЭТВ оказываются более устойчивыми. У проводов ПЭМ-2 разрушение эмалевой изоляции наступает после старения при 120 °C в течение 3 500 ч. При 150 °C провода марки ПЭТВ могут работать в масле около 1 250 ч, а остальные провода 250—500 ч.
Если сравнивать результаты исследования изменения эластичности эмалевой изоляции при тепловом старении в трансформаторном масле и на воздухе, можно сделать вывод, что эластичность этой изоляции снижается в масле быстрее, чем на воздухе. Близкие результаты изменения эластичности эмалевой изоляции при старении на воздухе и в трансформаторном масле имеют лишь провода марки ПЭТВ после 4 750 ч пребывания в указанных средах при 105 и 120 °C, но уже при 150 °C снижение эластичности эмалевой изоляции происходит в масле несколько быстрее, чем в воздухе.
Критерий изменения эластичности эмалевой изоляции является очень важным при оценке ее качества, так как после определенного времени старения растрескивание эмалевой изоляции приводит к ее отслаиванию и оголению провода. В этом смысле изменение механической прочности эмалевой изоляции является менее существенным, так как повышенная механическая прочность ее важна главным образом при изготовлении обмоток.
Проведенные исследования показали, что при тепловом старении в масле при 105 °C прочность эмалевой изоляции на истирание весьма значительно уменьшается. В этом отношении более или менее удовлетворительными оказываются провода марки ПЭМ-2 и на эпоксидных эмаль-лаках. У этих проводов после 6 600 ч старения в масле при 105 °C числа ходов иглы при испытаниях составили в среднем 30 и 35. У проводов остальных марок они несколько меньше. Остаривание при 120°C приводит к более значительному уменьшению механической прочности.
Электрическая прочность эмалевой изоляции в результате старения в масле при 105 °C изменяется незначительно, и имеющиеся данные пока не дают возможности выявить сколько-нибудь четкие зависимости. Некоторое снижение электрической прочности наблюдается после теплового старения при 120 °C, но и в этом случае пробивные напряжения остаются на достаточно высоком уровне.
Приведенные выше данные относятся к испытаниям проводов в трансформаторном масле при условии доступа к нему воздуха. Если эти испытания вести в герметизированных устройствах без доступа к маслу воздуха, то старение в масле не приводит к существенным изменениям механических и электроизоляционных свойств эмалевой изоляции. У проводов длительно сохраняются первоначальные эластичность и механическая прочность эмалевой изоляции, а также почти не снижается пробивное напряжение. Если в масле имеется кабельная бумага, то тепловое старение проводов в масле происходит интенсивнее (у всех проводов наблюдается весьма значительное ухудшение указанных характеристик). Видимо, здесь дополнительное влияние оказывают продукты распада целлюлозы и влага, содержащаяся в бумаге. Показательно, что наиболее чувствительными к присутствию кабельной бумаги в масле являются полиэфирные эмалированные провода, у которых эмалевая изоляция быстро теряет эластичность и даже разрушается до оголения жилы. Возможно, что это связано с поглощением эмалью влаги, которое вследствие полярности полиэфирной смолы происходит быстрее, чем у изоляции других типов проводов. Менее чувствительными к присутствию кабельной бумаги в масле являются эмалированные провода марки ПЭМ-2, у которых при старении в указанных условиях в известной мере сохраняются эластичность, механическая и электрическая прочность.
Таким образом, можно заключить, что в масляных трансформаторах, в изоляции которых применяется кабельная или телефонная бумага, лучшие результаты может дать применение эмалированных проводов марки ПЭМ-2. Существенное значение имеют объемные соотношения эмалированных проводов, кабельной бумаги и трансформаторного масла. В вышеупомянутых опытах для получения более отчетливых результатов количество кабельной бумаги было значительно большим, чем в реальных трансформаторах. Было отмечено, что при испытаниях алюминиевые эмалированные провода вели себя более устойчиво, чем медные провода на тех же лаках.
Водостойкость эмалевой изоляции.
Изложенное выше показывает, что хорошая водостойкость эмалевой изоляции имеет существенное значение для надежной эксплуатации эмалированных проводов. Одно время для пропитки обмоток электрических машин настоятельно рекомендовались водно-эмульсионные лаки, при применении которых обмотки, нагретые до 70 °C, погружались в горячий лак, а потом сушились при 130— 140 °C. В этом случае влияние кипящей воды и ее паров на эмалевую изоляцию весьма существенно.
Как известно, все органические материалы поглощают некоторое количество воды, что определяется прежде всего природой сил взаимодействия между молекулами воды п материала и, естественно, зависит от его химического состава и структуры.
Различают два вида сорбции воды материалами. Один вид характерен главным образом для материалов неорганического происхождения7 с пористой структурой. Проникновение влаги в материал в этом случае зависит от количества и размеров пор и микротрещин, а также от содержания водяных паров в окружающей среде, их давления и т. п. Такая сорбция, именуемая неактивированной, происходит прежде всего за счет конденсации водяных паров на внутренних поверхностях пор и трещин. Этот вид сорбции практически не зависит от температуры. Пары конденсируются в очень тонких капиллярах (радиусом 10-6—10-7 см), так как давление насыщенного пара над мениском такого капилляра значительно меньше нормального. Чем меньше диаметр капилляра, тем интенсивнее капиллярная конденсация. Для эмалевой изоляции этот вид сорбции не является основным: неактивированная сорбция имеет место только в отдельных местных повреждениях, которых в эмалевой изоляции высокого качества обычно очень немного.
Второй вид сорбции (активированная сорбция) характерен для материалов с плотной структурой. Проникновение молекул воды происходит здесь между молекулами материала. Размер молекулы воды составляет всего 0,25 нм, т. е. значительно меньше размеров молекул полимерных веществ, в том числе и тех, из которых состоит эмалевая изоляция.
Влагопроницаемость Р зависит от коэффициентов диффузии D и растворимости воды в материале h:
P=Dh.
Величины (P, D и h зависят от типа и строения молекул. Полимеры линейного строения, лишенные протяженных боковых цепей, обладают большей плотностью и меньшим коэффициентом диффузии по сравнению с полимерами, молекулы которых имеют развитые боковые цепи.
У полимеров с пространственной структурой проникновение воды определяется количеством поперечных мостиков и их длиной, т. е. расстояниями между основными молекулярными цепями. Исследования, проведенные Беррером, показывают, что коэффициент диффузии уменьшается с увеличением количества поперечных связей в полимерных материалах.
Эмаль-пленки обладают в основном недостаточно плотной структурой, так как они имеют боковые цепи, в частности в виде групп из ОН, СН2, СН3 и пр. Процесс проникновения воды в эмаль-пленку часто облегчается наличием на поверхности последней пузырьков воздуха, замеченных при осмотре эмалированных проводов многих типов под микроскопом (с увеличением в 650 раз).
Чтобы выяснить, как влага воздействует на свойства отдельных видов эмалированных проводов, были проведены исследования изменения tg δ, пробивного напряжения и механической прочности изоляции эмалированных проводов различных типов в зависимости от времени пребывания в воде при 20 °C и кипячения в течение 1 и 3 ч. Эти исследования показали, что длительное пребывание в воде при нормальной температуре (20 °C) существенно увеличивает tg δ и снижает электрическую и механическую прочность эмалевой изоляции. При этом механическая прочность эмалевой изоляции недеформированных образцов на поливинилацеталевых лаках становится значительно ниже, чем проводов на полиэфирных и полиуретановых лаках. В частности, если у эмалированных проводов на полиэфирном лаке марки ПЭТВ, находившихся в воде (без предварительного растяжения) в течение 5 суток, пробивное напряжение снизилось на 30%, а число двойных ходов иглы скребкового прибора при испытании механической прочности эмалевой изоляции на 12%, то у эмалированных проводов на лаке винифлекс это снижение соответственно составило 48 и 83%. У образцов, которые перед испытанием в воде растягивались на 10 и 20%, эта разница была менее заметной. По-видимому, находящиеся в воде поливинилацеталевые эмаль-пленки сильно набухают, что и приводит к изменению их характеристик. Это обусловлено наличием в молекулярных цепях поливинилацеталевых смол непрореагировавших гидроксильных групп.
Исследованиями установлено также, что если образцы проводов испытывались после выдержки в воде через несколько часов или суток пребывания в воздухе, то их электроизоляционные свойства становились близкими к исходным.
Исследования изменений электроизоляционных и механических свойств эмалевой изоляции после кипячения в течение 1—3 ч показали значительное снижение механической прочности изоляции проводов марки ПЭЛ и некоторых других типов (как недеформированных, так и растянутых на 10%). Отмечено, что поливинилацеталевые лаки, в особенности металвин, выдерживают воздействие кипячения несколько лучше других. У проводов марок ПЭТВ, ПЭВТЛ и ПЭЛ, растянутых на 20%, уже после 20—30 мин пребывания в кипящей воде наблюдается растрескивание эмалевой изоляции до жилы. Этот вывод подтверждается и результатами визуального осмотра образцов эмалированных проводов, навитых в спирали разных диаметров и помещенных в кипящую воду.
Медные и алюминиевые эмалированные провода разных диаметров на поливинилацеталевых лаках винифлекс и металвин, навитые в спирали на стержни одно-, трех-, пяти- и девятикратного диаметра провода, выдерживают кипячение в течение 1 или 3 ч без нарушения изоляции, в то время как у эмалированных проводов на полиэфирных и полиуретановых лаках эти испытания выдержали только те образцы, которые были навиты в спирали девятикратного диаметра.
Таким образом, можно считать, что:
- кипячение ухудшает электроизоляционные и механические свойства эмалевой изоляции в большей степени, чем пребывание образцов в воде при 20°C;
- воздействие кипящей воды на изоляцию быстрее проявляется у деформированных проводов; в связи с этим для испытаний целесообразно использовать образцы, предварительно растянутые на 10%, что примерно соответствует деформациям, которые могут иметь место при изготовлении обмоток;
- время кипячения можно ограничить до 30 мин, так как исследования показали, что растрескивание и другие виды разрушения пленок за это время вполне успевают проявиться;
- наиболее устойчивы к воздействию воды эмалированные провода на поливинилацеталевых лаках; хотя у них и наблюдается ухудшение механических характеристик изоляции недеформированных и растянутых на 10—20% образцов, все же прочность изоляции три испытании на истирание в соответствии с ГОСТ 7262-70 остается значительной; предпочтение в этом отношении следует отдать проводам марки ПЭМ-2;
- провода марок ПЭЛ, ПЭТВ и ПЭВТЛ менее устойчивы в части воздействия кипящей воды на эмалевую изоляцию, что отчасти может быть объяснено химической природой этих лаков и особенностью структуры их пленок.
Фреоностойкость эмалевой изоляции.
В бытовых холодильниках хладагентом служит фреон-12, в других холодильных устройствах — химически более активный фреон-22. Не исключено применение фреона-22 и в холодильниках бытового назначения. От эмалированных проводов, применяемых в холодильных устройствах, требуется весьма высокая стойкость против воздействия фреона и других агентов, с которыми они могут соприкасаться во время работы холодильников. Помимо достаточной электрической и механической прочности, от эмалевой изоляции требуется, чтобы она не подвергалась экстрагированию, так как, кроме ухудшения электроизоляционных свойств эмалевой изоляции в результате этого явления, экстрагируемые вещества могут образовывать пробки в замкнутом контуре холодильного агрегата.
При использовании фреона-12 достаточно успешно применяются эмалированные провода на поливинилацеталевой основе, хотя наряду с весьма длительной бесперебойной работой большинства обмоток из этих проводов отмечаются отдельные случаи, когда холодильники выходят из строя из-за разрушения эмалевой изоляции.
При применении фреона-22 более подходящими являются провода с эмалью на полиэфирной основе, причем возможно, что для этой цели рецептура стандартных полиэфирных эмаль-лаков ПЭ-943 и ПЭ-939 должна быть доработана. Преимущества проводов ПЭТВ перед поливинилацеталевыми эмалированными проводами подтверждаются исследованием образцов после выдержки в течение 4 ч при повышенных температурах в трихлорэтилене и метаноле. За указанное время эти растворители экстрагировали из эмали различные вещества в следующих количествах (% массы эмалевой изоляции):
Отметим также, что хорошей фреоностойкостью должны обладать провода на полиэфироимидных эмаль-лаках.
Влияние ультразвуковых колебаний на пропиточные лаки и эмалированные провода.
На ряде предприятий начинает применяться новая технология сушки и пропитки обмоток электрических машин с помощью ультразвука; при этом длительность этого процесса сокращается в несколько раз по сравнению с вакуумно-автоклавной пропиткой и появляется, кроме того, возможность механизировать этот процесс, что трудно сделать при обычном методе сушки и пропитки.
Нужно, однако, учитывать, что при применении ультразвука в пропитывающем составе возникают разные явления, в том числе кавитация, «звуковой ветер» и т. п.
Некоторые явления оказывают положительное влияние на качество сушки и в особенности пропитки: происходит дегазация лака, увеличиваются глубина и скорость проникновения его в мелкие поры и т. п. Однако при определенных условиях появляется опасность отрицательного воздействия ультразвука. Наиболее опасным явлением при применении ультразвука является кавитация — нарушение сплошности жидкости и образование кавитационных пузырьков, пульсации которых вызывают интенсивные ударные волны, которые при определенных условиях в растворах полимеров могут способствовать ускоренной полимеризации или, наоборот, приводить к деполимеризации, деструкции лака. Кроме того, в этих случаях возможно возникновение микроразрушений в эмалевой изоляции обмоточных проводов.
В связи с этим значительный практический интерес представляет исследование влияния ультразвуковой обработки на эмалированные провода марок ПЭВ-2, ПЭТВ и ПЭТВ-939 и пропиточные лаки марок К-47, МЛ-91, АФ-17 и 447, которые были проведены в последнее время в МЭИ и на одном московском предприятии. Исследования производились при частоте ультразвука 18—22 кес и акустической мощности 1—1,5 вт/см2.
Были проведены сравнительные исследования электрической и механической прочности, эластичности эмалевой изоляции и количества точечных повреждений на образцах проводов указанных марок, обработанных ультразвуком в различных пропиточных лаках и не подвергавшихся указанной обработке, причем перед проведением испытаний остатки пропиточного лака с образцов удалялись с помощью соответствующих растворителей. Эти исследования не выявили какого-либо существенного ухудшения качества эмалевой изоляции после вышеуказанной обработки ультразвуком.
Примерно такие же результаты были получены при сравнительных исследованиях образцов проводов ПЭВ-2, ПЭТВ и ПЭТВ-939, которые после обработки ультразвуком (и без обработки) и удаления остатков пропиточного лака выдерживались в течение 1 года в комнатных условиях, а потом подвергались дополнительному тепловому старению при 150° С.
После воздействия на указанные пропиточные лаки ультразвука в течение 3 и 7 ч вязкость этих лаков, а также внешний вид их остаются практически неизменными, что в известной степени свидетельствует об отсутствии деструкции высокополимеров и других существенных изменений в лаке. При этом в ряде случаев наблюдается небольшое повышение электрической прочности и сопротивления изоляции лаков, видимо, за счет дегазации во время ультразвуковой обработки.
На основании приведенных исследований можно считать допустимой пропитку обмоток из эмалированных проводок марок ПЭВ-2, ПЭТВ-943 и ПЭТВ-939 вышеуказанными лаками с применением в течение 20—30 мин ультразвуковых колебаний приведенного режима.
В случае заметного изменения режима ультразвуковой обработки, а также применения эмалированных проводов и пропиточных лаков других типов должны быть проведены дополнительные аналогичные исследования.
