Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Электроматериаловедение

Обмоточные провода - Электроматериаловедение

Оглавление
Электроматериаловедение
Строение металлических проводниковых материков
Свойства металлов
Факторы, влияющие на свойства проводников
Проводниковая медь и сплавы
Проводниковый алюминий
Проводниковые железо
Свинец
Благородные металлы
Тугоплавкие металлы в электротехнике
Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
Обмоточные провода
Монтажные провода
Установочные провода
Кабели
Магнитные материалы
Магнитно-мягкие материалы
Магнитно-твердые материалы
Диэлектрики
Способы измерения электрических характеристик диэлектриков
Характеристики электроизоляционных материалов
Газообразные диэлектрики
Жидкие диэлектрики
Очистка, сушка и регенерация электроизоляционных масел
Синтетические жидкие диэлектрики
Твердые органические диэлектрики
Поликонденсационные органические диэлектрики
Природные электроизоляционные смолы
Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики
Пленочные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лаки
Электроизоляционные эмали
Воскообразные диэлектрики
Термопластичные компаунды
Термореактивные компаунды
Электроизоляционные бумаги, картоны, фибра, волокнистые материалы
Текстильные электроизоляционные материалы
Электроизоляционные лакоткани
Электроизоляционные пластмассы
Свойства и области применения пластмасс
Слоистые электроизоляционные пластмассы
Древеснослоистые пластмассы и намотанные изделия
Электроизоляционные резины
Электроизоляционная слюда
Миканиты
Микафолий и микалента
Слюдинитовые и слюдопластовые электроизоляционные материалы
Керамика
Фарфоровые изоляторы
Стекло и стеклянные изоляторы
Характеристики изоляторов
Конденсаторные керамические материалы
Сегнетокерамика
Минеральные диэлектрики
Полупроводниковые материалы
Полупроводниковые материалы и изделия
Основные полупроводниковые изделия
Электроугольные изделия
Припои и клеи

ГЛАВА IV.
ПРОВОДНИКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

§ 18. Обмоточные провода с эмалевой изоляцией

Медные и алюминиевые обмоточные провода применяют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. Обмоточные провода выпускают с эмалевой, волокнистой, пленочной, а также с эмалево-волокнистой изоляцией *.

*               Большие работы по получению и исследованию новых типов обмоточных проводов проведены проф. В. А. Привезенцевым и его сотрудниками.

Эмалевая изоляция имеет наименьшую толщину (0,003— 0,065 мм) по сравнению с волокнистой и пленочной изоляцией обмоточных проводов. Это позволяет в том же объеме обмотки заложить большее число проводов и тем самым увеличить мощность электрической машины или аппарата. Поэтому эмалированные провода являются наиболее перспективными среди обмоточных проводов. Эмалевая изоляция на проводе представляет собой гибкое лаковое покрытие, полученное в результате затвердевания слоя лака, нанесенного на провод. Нанесение лака на провод производят на эмалировочных станках.
В табл. 6 и 7 приведен основной сортамент медных и алюминиевых проводов с эмалевой изоляцией. Следует заметить, что нагревостойкость эмалевой изоляции на алюминиевых проводах в среднем на 6—8° С выше по сравнению с соответствующими эмалями на медных проводах. Это объясняется меньшим каталитическим воздействием алюминия на органическое эмальлаковое покрытие. В связи с необходимостью экономии проводниковой меди сортамент алюминиевых обмоточных проводов будет увеличиваться.
Практический интерес представляют обмоточные провода с высокопрочными эмалевыми покрытиями на основе поливинилацеталевой смолы (провода марки ПЭВ-1 и ПЭВ-2) и провода с высокопрочным эмалевым покрытием на основе полиуретановой смолы (провод марки ПЭВТЛ) *. Последние отличаются повышенной нагревостойкостью (до 120° С) и способностью обслуживаться без предварительной зачистки эмалевой изоляции. Эмалевая изоляция проводов ГЭВТЛ термопластична и плавится при температуре от 160° С и выше. В расплавленном виде эмалевая изоляция на основе полиуретановой смолы является флюсом и способствует пайке провода оловянно-свинцовыми припоями.
Более высокой нагревостойкостью ** (130° С) и хорошими электроизоляционными свойствами обладают провода марки ПЭТВ, эмалированные лаком на основе лавсана (полиэфирные лаки).

*ПЭВТЛ — провод, покрытый эмалью повышенной теплостойкости, лудящийся.

** Нагревостойкость — способность электроизоляционного материала длительно выдерживать заданную предельную температуру, заметно не изменяя своих основных свойств

Медные обмоточные провода с эмалевой изоляцией


Марка
провода

Диаметр жилы без изоляции, мм

Характеристика провода

Толщина слоя изоляции (на одну сторону), мм

Области применения

ПЭВ-1

0,02—2,44

Провод, изолированный высокопрочной эмалью винифлекс

0,004-0,025

Обмотки электрических машин, аппаратов и приборов, работающих при температурах, не превышающих 105° С

ПЭВ-2

0,05—2,44

То же, но с утолщенным слоем эмалевой изоляции

0,006-0,035

То же

ПЭВТЛ-1

0,02—1,56

Провод, изолированный высокопрочной эмалью повышенной нагревостойкости

0,003-0,035

Обмотки электрических машин, аппаратов и приборов, работающих при температурах до 120'' С. Лужение и пайка провода без зачистки изоляции и без применения флюсов

ПЭВТЛ-2

0,02—1,56

То же, по с утолщенной изоляцией

0,005-0,04

То же

ПЭТВ

0,06—2,44

Провод, изолированный высокопрочной полиэфирной эмалью повышенной нагревостойкости

0,005-0,04

Обмотки электрических машин и аппаратов, работающих при температурах до 130°С

ПНЭТ—
ИМИД

0,1—2,44

Провод никелированный, изолированный высокопрочной нагревостойкой полиимидной эмалью

0,012-0,05

Обмотки электрических машин и аппаратов, работающих при температурах до 220“ С

              Таблица 7
Алюминиевые обмоточные провода с эмалевой изоляцией


Марка
провода

Диаметр жилы без
ИЗОЛЯЦИИ,
мм

Характеристика провода

Толщина слоя изоляции (на одну сторону),
AIM

Области применения

ПЭВА

0,08—2,44

Провод, изолированный высокопрочной эмалью винифлекс

0,01—0,06

Обмотки электрических машин, аппаратов и приборов, работающих при температурах, не превышающих 110° С

ПЭТВА

0,14—2,44

Провод, изолированный высокопрочной полиэфирной эмалью повышенной нагревостойкости

0,02—0,07

Обмотки электрических машин, аппаратов и приборов, работающих при температурах до 130''С

ПЭТА

0,08—2,44

Провод, изолированный высокопрочной нагревостойкой полиимидной эмалью

0,02—0,06

Обмотки электрических машин и аппаратов, работающих при температурах до 220° С

Наиболее высокой нагревостойкостью (220° С) обладают провода, эмалированные высокопрочной эмалью на полиимидной основе (марка ПНЭТ-имид).
Обмотки, выполненные проводами с эмалевой изоляцией, нуждаются в пропитке электроизоляционными лаками как и обмотки из проводов с волокнистой изоляцией. Дело в том, что в тонком слое эмалевого изоляционного покрытия всегда имеется небольшое количество сквозных отверстий (точечные повреждения), вызванное несовершенством технологии эмалирования проволоки и наличием заусенцев на проволоке. На длине провода в 1 м может быть от 5 до 15 точечных повреждений. Точечных повреждений меньше на проводах большего диаметра.
Важнейшими характеристиками эмалированных проводов являются: эластичность и пробивное напряжение эмалевых покрытий. Из других характеристик следует отметить: стойкость к тепловому удару, адгезию эмалевой изоляции, ее термопластичность и механическую прочность при истирании. Здесь мы рассмотрим две первые характеристики.
Эластичность эмалевого покрытия у проводов диаметром до 0,35 мм определяется плавным растяжением провода до разрыва его. При этом эмалевая пленка не должна растрескиваться. У проводов большего диаметра (от 0,35 мм и выше) эластичность эмалевого покрытия определяется при навивании провода на стальной стержень, диаметр которого двух- или трехкратен диаметру голого провода (без эмали). Например, провод марки ПЭВ-1 диаметром 0,96 мм навивают на стальной стержень диаметром 3X0,96 = 2,88 мм. При этом к навиваемому проводу прикладывается растягивающее усилие определенной величины (0,5—1 кГ).

На стальной стержень должны быть плотно уложены десять витков испытуемого провода. В случае качественной эмалевой изоляции она не должна растрескиваться или отслаиваться от поверхности провода. Описанное испытание эмалевой изоляции на эластичность производят при комнатной температуре и при высоких температурах: 125° С и выше — в зависимости от марки провода. Пробивное напряжение эмалевой изоляции определяется на двух скрученных (свитых) друг с другом отрезках проводов длиной 125 мм. Число скруток на длине 125 мм устанавливается в зависимости от диаметра провода (табл. 8). С увеличением диаметра провода число скруток соответственно уменьшается. Скручивание двух отрезков эмалированных проводов производится в специальном станке при натяжении 0,5 кГ/мм2 (4,9 и/мм2) — для алюминиевых проводов и 1 кГ/мм2 (9,8 и/мм2) —для медных проводов.
В табл. 8 приведены наименьшие значения пробивного напряжения для двух слоев эмали на скрученных отрезках проводов.
Таблица 8
Пробивное напряжение проводов с эмалевой изоляцией


Диаметр провода (по меди), мм

Число скруток на длине 125 мм

Наименьшее пробивное напряжение скрученные проводов различных марок, В

ПЭВ-1

ПЭВ-2

ПЭВТЛ-1

ПЭТВ

0,06—0,07

40

400

500

350

450

0,08—0,09

40

500

700

400

550

0,10-0,14

33

600

800

500

700

0,15—0,20

33

700

900

600

800

0,27—0,35

23

900

1250

800

1200

0,44—0,53

16

1000

1350

850

1200

0,55—0,83

12

1100

1500

1000

1500

0,86—1,35

8

1300

1800

1200

1800

1,40—1,50

6

1500

2000

1400

2800

1,56—2,10

4

1500

2000

1400

2000

§ 19. Обмоточные провода с волокнистой и пленочной изоляцией

Обмоточные провода

Обмоточные провода с волокнистой и пленочной изоляцией имеют значительно большую толщину изоляции (0,15—0,60 мм) по сравнению с эмалированными проводами. Основной сортамент медных и алюминиевых проводов с волокнистой изоляцией приведен в табл. 9 и 10.
В качестве волокнистой изоляции применяется пряжа хлопчатобумажная, шелковая, из капроновых, асбестовых, лавсановых и стеклянных волокон.
Таблица 9
Медные обмоточные провода с волокнистой изоляцией


Марка
провода

Диаметр провода без изоляции, мм

Характеристика провода *

Толщина слоя изоляции (па одну сторону), мм

ПБ

1,0-5,2

Провод, изолированный несколькими слоями кабельной бумаги

0,15-4-0,17

ПБУ

Прямоугольные ** а=2,44*5,5 в=6,9*22,0

То же, но с повышенной электрической прочностью

0,18*2,2

ПБД

0,18—5,2

Провод, изолированный двумя слоями обмотки из хлопчатобумажной пряжи

0,11*0,16

ПСД***

0,31—5,2

Провод, изолированный двумя слоями обмотки из стекловолокна, пропитанной нагревостойким глифталевым лаком

0,11—0,16

ПСДК

0,31—5,2

То же, но пропитка более нагревостойкая кремнийорганическим лаком *

0,11—0,16

* Провода с изоляцией из кабельной бумаги применяются в трансформаторах и аппаратах с масляным заполнением. Остальные виды проводов идут для изготовления обмоток электрических машин.
** а — толщина медной шины; b — ширина медной шины.
*** Выпускаются также прямоугольного сечения с размерами: о = 0,9-7-5,5 мм\ b = 2,1-12,5 мм.
Таблица 10
Алюминиевые обмоточные провода с волокнистой изоляцией


Марка
привода

Диаметр провода без изоляции, мм

Характеристика провода

Толщина изоляции (на одну сторону), мм

ЛПБ

1,35—8,0

Провод круглого или прямоугольного сечения, изолированный несколькими слоями обмотки из лент кабельной бумаги

0,15—0,90

АПБД

Прямоугольного сечения:
меньшая сторона: от

  1. до 5,5 мм\ большая сторона от
  2. до 14,5 мм

То же, но изолированный двумя слоями обмотки из хлопчатобумажной пряжи

0,165—0,222

АПСД *

1,62—5,2

Провод круглого и прямоугольного сечения, изолированный двумя слоями обмотки из стекловолокна, пропитанной нагревостойким (глифталевым) лаком

0,12—0,15

АПЛБД

То же, что ЛПБД
круглого сечения диаметром 1,35—8,00

Провод круглого или прямоугольного сечения, изолированный обмоткой из лавсанового волокна и одним слоем хлопчатобумажной обмотки

0,3—2,6

* Провода марки АПСД выпускают также прямоугольного сечения с размерами меньшей стороны от 2.1 до 5,5 мм и большей стороны от 4,1 до 12.5 мм.

Наибольшая нагревостойкость обмоточных проводов достигается применением стеклянной и асбестовой пряжи, подклеиваемой к поверхности провода с помощью глифталевых и кремнийорганических лаков, отличающихся повышенной стойкостью к нагреву.
Для изготовления обмоток трансформаторов с масляной изоляцией находят большое применение провода с изоляцией из бумажных лент, которые хорошо пропитываются минеральным маслом. Этим обеспечивается высокая электрическая прочность изоляции обмоток трансформаторов. Для повышения механической прочности изоляции из бумажных лент сверху ее накладывают спираль из хлопчатобумажной пряжи (провод марки ПББО). Наибольшей электрической прочностью обладают обмоточные провода с пленочной изоляцией из лавсана (провод марки ППЛБО). Изоляция этих проводов отличается повышенной механической прочностью и нагревостойкостью до 120° С.

§ 20. Обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией

Кроме перечисленных выпускают также обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией. У этих проводов поверх слоя эмали наносится обмотка из хлопчатобумажной, шелковой, капроновой, лавсановой или стеклянной пряжи. Такого рода обмоточные провода применяют для более тяжелых условий работы в тяговых, шахтных электродвигателях и в других электрических машинах и аппаратах, где для эмалевой изоляции требуется защитное покрытие из волокнистых материалов. Наибольшей механической прочностью обладает обмотка из лавсановых волокон. Повышенной нагревостойкостью отличается обмотка из стеклянной пряжи.
В табл. 11 приведен основной сортамент обмоточных проводов с эмалево-волокнистой изоляцией.
Основные требования, предъявляемые к обмоточным проводам с волокнистой изоляцией, состоят в следующем. У проводов с волокнистой изоляцией не должно наблюдаться просветов между нитями обмотки, наложенной на провод. Не должно быть разрывов нитей при навивании провода на стальной стержень диаметром, равным пятикратному диаметру (но не менее 3 мм) провода с волокнистой изоляцией в два слоя (провода марок ПБД и др.), или при навивании провода с однослойной изоляцией (провода марок ПБО и др.) на стержень диаметром, равным десятикратному диаметру провода (но не менее 6 мм).
Электроизоляционные свойства обмоточных проводов с волокнистой изоляцией относительно невысоки, так как все виды волокнистой изоляции гигроскопичны, т. е. поглощают влагу из воздуха. Гигроскопичность стеклянных и капроновых волокон несколько меньше гигроскопичности хлопчатобумажных и шелковых волокон.
Обмотки, выполненные из проводов с волокнистой изоляцией, нуждаются в тщательной сушке и пропитке изоляционными лаками или в компаундировании (пропитка изоляционными составами без растворителей).

Медные обмоточные провода с эмалево-волокнистой изоляцией


Марка
провода

Диаметр провода без изоляции. мм

Толщина слоя изоляции (па одну сторону), мм

Характеристика провода *

ПЭЛБО

0,38—2,1

0,08—0,10

Провод, изолированный масляной эмалью и одним слоем обмотки из хлопчатобумажной пряжи

ПЭЛБД

0,72—2,1

0,14—0,16

Провод, изолированный масляной эмалью и двумя слоями обмотки из хлопчатобумажной пряжи

ПЭЛШО

0,05—2,1

0,035—0,078

То же, по на слой масляной эмали наложен слой обмотки из натурального шелка

ПЭТСО

0,31—2,10

0,10—0,12

Провод, изолированный высокопрочной эмалью винифлекс и одним слоем обмотки из стеклянной пряжи

ПЭТКСОТ **

0,33—1,56

0,07—0,10

То же, но применена нагревостойкая кремнийорганическая эмаль

*У проводов прямоугольного сечения пробивное напряжение слоя изоляции определяется при помещении отрезков в ванну с дробью, Напряжение подводится к дроби и к жиле испытуемого провода.
** Провода ПЭТКСОТ выпускаются также прямоугольного сечения (размеры: меньшей стороны; а = 0,83 -5- 1 ,4 5 мм большей стороны b = 2,1 -т- 4,7 мм).

  1. Приведенные конструкции проводов применяются для изготовления обмоток электрических машин.


Электрическая прочность проводов с волокнистой изоляцией определяется электрической прочностью воздуха, заключенного между волокнами, а также электрической прочностью эмалевой изоляции — у проводов с эмалево-волокнистой изоляцией (ПЭЛБО, ПЭЛШО и др.).
Электрическая прочность волокнистой изоляции определяется при испытаниях отрезков (образцов) проводов, навитых на металлический стержень*. При этом напряжение прикладывается к стержню и металлической жиле испытуемого провода. Пробивное напряжение слоя волокнистой изоляции проводов ПБД находится в пределах 450—600 В, а проводов ПЭЛБО и ПЭЛШО — 700—1000 В. Приблизительно такое же пробивное напряжение наблюдается у проводов со стеклянной изоляцией, пропитанной нагревостойкими лаками (провода ПСД, ПСДК).
Кроме медных и алюминиевых проводов с эмалевой, волокнистой и эмалево-волокнистой изоляцией, выпускают также обмоточные провода из сплавов высокого сопротивления (манганин, константан и нихром с такими же видами изоляции).



 
« Электромагнитные выключатели ВЭМ-6 и ВЭМ-10   Электромонтажные изделия »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.