Волокнистые материалы, бумага
В электропромышленности применяют бумагу конденсаторную, кабельную, пропиточную, намоточную, микалентную и оклеенную. При эксплуатации и ремонте электрооборудования получила наибольшее распространение кабельная и оклеенная бумага. Кабельная имеет толщину С,08; 0,12 и 0,17 мм и высокую электрическую прочность — до 800 кВ/см после пропитки масляно-канифольным компаундом. Ее используют для изоляции обмоток масляных трансформаторов.
Разновидность кабельной бумаги — телефонная толщиной 0,05 мм разноцветной окраски для изоляции низковольтных кабелей.
Оклеенная бумага предназначается для оклейки листов электротехнической стали трансформаторов для изоляции их и уменьшения потерь на вихревые токи в магнитопроводах трансформаторов и аппаратов. Толщина бумаги 0,025—0,035 мм. Прочность не менее 300 кг/см2. В последнее время оклейка стальных листов вытеснена лакировкой масляными лаками.
Электротехнический картон — листовой материал двух сортов: ЭВ — электрокартон воздушный для работы на воздухе и ЭМ — масляный для работы е масле. Механическая прочность картонов примерно одинакова и зависит только от их толщины. Электрокар- топы хорошие изоляционные материалы: электрическая прочность воздушного картона 110—75 кВ/см, масляного (после его пропитки в масле) 470—190 кВ/см. Чем толще картой, тем относительно меньше его электрическая прочность. Последнее объясняется меньшей равномерностью толстых картонов по сравнению с тонкими.
Картоны широко распространены при ремонте электромашин и аппаратов (прокладки в пазах машин и в трансформаторах, уравнительные пояски в трансформаторах, цилиндры шайбы и т. д.).
Фибра.
Этот материал изготовлен из сильнопористой бумаги, обработанной раствором хлористого цинка Изготовляют его толщиной менее 0,5 мм (летероид) и до нескольких десятков миллиметров. Фибра бывает разных цветов: черного, серого, красного, хорошо обрабатывается, имеет высокую механическую прочность. Из нее изготовляют предохранители, разрядники и другие детали электрооборудования.
Недостаток фибры — высокая гигроскопичность. Детали, изготовленные из фибры, при высокой влажности набухают, расслаиваются и деформируются. Поэтому чаще вместо фибры применяют гетинакс и текстолит.
Пряжа, ленты, ткани.
Пряжу используют для изоляции обмоточных проводов, ленты и ткани — для защиты основной изоляции электромашин и аппаратов от механических повреждений.
Теперь применяют хлопчатобумажную пряжу, а также пряжу из натурального и искусственного (ацетатного и вискозного) шелка
и капрона. Наибольшую механическую прочность имеет капрон, нежели ацетатный или натуральный шелк. Наибольшим сопротивлением изоляции характеризуется ацетатный шелк, за ним следуют капрон и натуральный шелк. Таким образом, при изоляции проводов и крепеже различных элементов электрооборудования предпочтение следует отдавать капрону, ацетатному и натуральному шелку. Пряжа хлопчатобумажная и из вискозного шелка имеет наибольшую толщину, малую механическую прочность и низкое сопротивление изоляции.
В качестве верхнего защитного слоя изоляции электромашин и аппаратов (секции обмоток якоря, катушки полюсов, аппаратов и трансформаторов), для бандажей обмоток статоров и выводных обмоток электромашин и трансформаторов применяют ленты: киперную, тафтяную, миткалевую и батистовую. Самая тонкая батистовая, самая прочная киперная. Батистовую применяют в тех случаях, когда габариты изолируемых деталей не позволяют применять ленты других сортов. Для повышения изоляционных свойств ленты пропитывают лаками.
В монтажной и эксплуатационной практике используют прорезиненную ленту (ГОСТ 2162—55), представляющую собой миткалевую ткань, промазанную липкой резиновой смесью с одной или двух сторон.
Лакоткани.
Так называются материалы из различных тканей, пропитанных лаком. Лак не только пропитывает ткань, на ее поверхности создается тонкая эластичная пленка с высокими электроизоляционными свойствами.
В исключительных случаях при эксплуатации электрооборудования в сельском хозяйстве могут найти применение стеклянные лакоткани, пропитанные кремнийорганическими или эскапоновыми лаками.
Лакоткани широко используют для изоляции электромашин, трансформаторов, аппаратов, приборов и другого оборудования в виде обмоток, оберток, прокладок. Черная лакоткань водостойка, с хорошими изоляционными свойствами, но не маслостойка. Ее применяют в электромашинах. Светлой лакотканью изолируют обмотки масляных трансформаторов.
Шелковая лакоткань в 1,5—2 раза тоньше хлопчатобумажной, менее чувствительна к перегибам, с высокими изоляционными свойствами.
Трубки хлопчатобумажные, шелковые или стеклянные, пропитанные лаками, получили название линоксиновых. Они эластичны влаго-, масло- бензиностойки. После перегиба трубка имеет пробивное напряжение не ниже 1000 в. После 4-часового пребывания в масле при комнатной температуре пробивное напряжение трубки снижается до 500 в.
Линоксиновые трубки используют для изоляции соединений между отдельными катушками, выводов электромашин и аппаратов и при монтаже низковольтной аппаратуры.
В данное время линоксииовые трубки заменяют полихлорвиниловыми. Они водо-химостойки, с высокими изоляционными свойствами. При низких температурах разрушаются.
Стеклянные и асбестовые ленты и ткани
Эти материалы высокой нагревостойкости (до 150—200 С (323— 473° К), влагостойки, с хорошими изолирующими свойствами. Пропитывают стеклянные ткани кремнийорганическими лаками.
Стеклянные ленты и ткани используют для прокладок, пазовой изоляции электромашин, изоляции сухих трансформаторов, электропечей, сварочных трансформаторов и т. п.
Из асбеста изготовляют пряжу, ленты, ткани, бумаги, картоны. Недостаток асбестовых материалов — значительная толщина, жесткость.
Асбестовую бумагу применяют в качестве межвитковой изоляции обмоток возбуждения синхронных машин и при производстве сложных изолирующих пластиков с повышенной нагревостойкостью. Во всех этих случаях бумагу пропитывают лаками.
Асбестовые ленты используют в качестве наружной изоляции в катушках и секциях обмоток электромашин класса изоляции В. Из асбестовых волокон изготовляют изоляцию для обмоточных проводов с дельта-асбестовой изоляцией (ПДА), в этом случае волокна асбеста подклеивают к проводу глифталевым лаком. Эти волокна используют для изготовления пластмасс, а из асбестового картона делают прокладки, шайбы, щитки и т. п.
Слюдяные материалы.
Слюда типа мусковит и флогопит представляет собой кристаллический минерал листового строения, она расщепляется на тонкие хорошей гибкости листочки толщиной до 0,006 мм. Для изоляции электромашин исключительно большое значение имеет клееная слюда — миканит, микафолий и мика- лента.
В условиях эксплуатации электромашин чаще используют миканиты:
коллекторный для изоляции коллекторных пластин;
формовочный для изготовления манжет, конусов, цилиндров и т. д.
прокладочный для прокладок и шайб;
гибкий для изоляции в пазах, межкатушечных соединениях и т. п;
жароупорный для электронагревательных приборов.
Все микаленты имеют высокие изоляционные свойства и нагревостойкость.
Широко применяют в холодном состоянии листовой, гибкий стекломиканит, состоящий из нескольких склеенных слоев слюды и оклеенных с двух сторон слоями бесщелочной стеклоткани на кремнийорганическом лаке.
Слоистые пластики.
К этим материалам относятся гетинакс, текстолит и древесно-слоистые пластики.
Гетинакс и текстолит изготовлены под горячей прессовкой из бумаги и ткани, пропитанных бакелитовой смолой.
Гетинакс и текстолит имеют высокие изоляционные свойства и механическую прочность, их электрическая прочность выше 200 кВ/см. Гетинакс хорошо обрабатывается резанием, его применяют в электромашинах и трансформаторах (прокладки, шайбы, клинья, щитки, цилиндры и т. п.).
Недостаток материала — низкая влагостойкость. При высокой влажности гетинакс расслаивается.
Текстолит по сравнению с гетинаксом имеет пониженные изоляционные свойства, но более повышенную механическую прочность. Из пего изготовляют шестерни, муфты сцепления, шайбы, прокладки, щитки и т. п.
Стеклотекстолит изготовлен на основе стеклоткани с применением кремнийорганпческих лаков, обладает большой влагонагревостойкостью, механической прочностью и изоляционными свойствами. Его применяют для изоляции сухих трансформаторов и выключателей, держателей электродов и т. п.
Древесно-слоистые пластики (ДСП) делают (прессуют) из тонких листов фанерного шпона, пропитанного смолой.
ДСП обладает хорошими изолирующими свойствами и достаточной механической прочностью, имеет красивый вид, поддается механической обработке. Его применяют при изготовлении и ремонте высоковольтной аппаратуры.
Резина.
Мягкую резину широко используют для изоляции кабелей и проводов. Ее электрическая прочность 200—300 кВ/см. Недостатки: низкая химостойкость против ряда растворителей (бензин и т. и.), низкая нагревоморозостойкость, тепловое и световое старение.
