Большой практический интерес представляют термореактивные компаунды, которые не размягчаются при последующем нагревании. К таким электроизоляционным составам относятся компаунды МБК; КГМС, являющиеся одновременно пропиточными и заливочными, а также компаунды на основе эпоксидных смол и др.
Рис. 115. Электрические сопротивления, залитые термореактивным компаундом МБК.
Компаунды МБК изготовляют на основе эфиров метакриловой кислоты с введенными в них отвердителями, пластификаторами или без них. В исходном состоянии компаунды МБК и КГМС представляют собой прозрачные с желтоватым оттенком жидкости, которые при нагревании образуют твердые изоляционные блоки (рис. 115 ). В исходном жидком состоянии компаунды МБК и КГМС обладают хорошей пропитывающей способностью.
Компаунды МБК с введенными в них отвердителями отвердевают при 20°С в течение 20—24 час, а без отвердителей переходят в твердое состояние в течение 8— 10 час. при нагреве их до 75°С
В отвердевшем состоянии компаунды МБК инертны по отношению к меди, стойки к воде и обладают хорошими электроизоляционными свойствами.
Компаунд МБК-1 в отвердевшем состоянии представляет собой твердый неэластичный материал. Компаунды МБК-2 и МБК-3 образуют твердые эластичные массы, так как в них вводятся пластификаторы — маслообразные жидкости.
Компаунды МБК применяют в интервале температур от —60 до 110°С (без наполнителя). При введении в компаунды минерального наполнителя они могут быть использованы при температурах от —60 до 120°С.
В отвердевшем виде компаунды МБК обладают следующими характеристиками: удельный вес 1,0 г/см3; σр = 70-80 кГ/см2 (МБК-1); σр = 5,0-11 кГ/см2 (МБК-2 и МБК-3); ρυ = 1012-1014 Ом*см; ε=3,2-5,2; tg δ = 0,04-0,07; Епр=20-25 кВ/мм (МБК-1); Епр=15-18 кВ/мм (МБК-3 и МБК-2). Объемная усадка (сокращение объема при отвердевании) у этих компаундов составляет 5—6%.
Компаунды МБК поставляются в виде жидкостей, вязкость которых равна 20—60 сек. (по вискозиметру ВЗ-4). 13 жидком состоянии компаунды МБК могут растворять или вызывать набухание резины и пленок некоторых лаков. В присутствии резины компаунды МБК не отвердевают. Это является недостатком компаундов МБК. На рис. 115 показаны электрические сопротивления, залитые компаундом МБК-1.
Кроме компаундов МБК. находят применение компаунды КГСМ, которые в исходном состоянии представляют растворы вязкой полиэфирной смолы в стироле. Вязкость исходного раствора составляет 20-40 сек. (по вискозиметру ВЗ-4). В качестве отвердителя компаундов применяется перекись бензоила, вводимая в жидкие компаунды. После отвердевания компаунд КГМС-1 образует твердую неэластичную массу, а компаунд КГМС-2 — эластичную массу. Процесс отвердевания компаундов КГМС производится при 100°С в течение 6—8 час. Отвердевшие компаунды КГМС прозрачны и окрашены в светло-желтый цвет.
Заливка катушек, трансформаторов и других электроизделий компаундами производится в металлических формах, которые заполняют компаундом в жидком состоянии, а затем подвергают термической обработке с целью отвердевания компаунда. Для лучшего отставания отвердевшего компаунда от стенок металлической формы последние смазывают нагревостойкими маслообразными жидкостями (кремнийорганическими). При заливке жидкие компаунды КГМС не должны соприкасаться с голыми медными проводами, так как образующиеся при этом окислы меди задерживают отвердевание этих компаундов.
В отвердевшем состояний компаунды КГМС обладают следующими характеристиками: удельный вес 1.0 г/см3; ρυ=1013 -1014 Ом*см; ε = 5-6;
tg δ= 0,02-0,04; Епр=18-25 кВ/мм: Объемная усадка (сокращение объема при отвердевании) составляет 8-9%. В отвердевшем состоянии компаунды могут использоваться в интервале температур от -60 до +120 °С
При нагревании до 220- 250°С компаунды МБК и КГМС размягчаются с поверхности.
Наибольшее применение получили компаунды на основе эпоксидных смол. Эти компаунды представляют собой смеси одной из эпоксидных смол (ЭД-5; ЭД-6 и др.) с отвердителями (ангидриды фталевой и малеиновой кислот и другие вещества). Эпоксидные компаунды отличаются очень хорошей прилипаемостью к металлам, керамике, пластмассам и к волокнистой изоляции обмоток.
Они обладают повышенной механической прочностью и малой объемном усадкой (0,5—1,5%). В зависимости от взятого отвердителя эпоксидные компаунды могут переходить из жидкого в твердое состояние при повышенных (120—150°С) и при комнатной температурах. Пели в жидкую эпоксидную смолу ввести ангидриды фталевой и малеиновой кислот, то отвердевание компаунда происходит при температуре 130°С в течение 8—10 час. При применении других отвердителей, например гексаметилендамина и некоторых других, отвердевание эпоксидных компаундов протекает при комнатной температуре в течение 10—12 час. Введение полиэфира приводит к повышению морозостойкое и увеличению удельной ударной яркости компаундов, так как полиэфиры являются пластификаторами, но они снижают теплостойкость компаундов.
Рис. 116. Анодный трансформатор с литой изоляцией из эпоксидно-полиэфирного компаунда:1 -магнитопровод,2-эпоксидная изоляция.
С целью повышения коэффициента теплопроводности эпоксидных компаундов и улучшения их некоторых механических характеристик в исходные жидкие составы вводят минеральные наполнители: кварцевую муку или пылевидный кварц. Введение наполнителей приводит к некоторому снижению электроизоляционных свойств компаунда.
Следует иметь в виду, что время, в течение которого приготовленная жидкая масса сохраняет текучесть, т. е. «срок жизни» у большинства эпоксидных компаундов весьма ограничен. Он находится в пределах от 40 до 120 мин. У некоторых эпоксидных компаундов «срок жизни» достигается 4-5 час. Эпоксидные компаунды целесообразно приготовлять непосредственно перед их применением. Для обеспечения хороших электроизоляционных свойств, отвердевшие эпоксидные компаунды подвергают дополнительной тепловой обработке.
Эпоксидные и эпоксидно-полиэфирные компаунды применяют в качестве заливочных составов. Заливочные компаунды применяют главным образом для создания литой изоляции трансформаторов тока и напряжения (рис. 116), блоков сопротивлений и других узлов электрооборудования. Применение литой изоляции из эпоксидно-полиэфирных компаундов дает возможность исключить громоздкие фарфоровые и металлические корпуса, применявшиеся ранее для герметизации этого электрооборудования.
Для заливки блоков различного электрооборудования применяют металлические и пластмассовые разборные и неразборные формы. Рабочая поверхность форм должна быть очень гладкой. Перед заливкой она должна быть смазана нагревостойкими маслами (например, кремнийорганическими) во избежание прилипания эпоксидного компаунда к форме. Ниже приводятся составы трех эпоксидных компаундов.
Таблица 34
| Состав (весовые части) | Марки компаундов | ||
| КЭ-2 | КЭП-1 | А | |
| Состав Э-37 Смола ЭД-6 Полиэфир Пылевидный кварц Отвердитель | - - | - | - - - 8-10 |
Ассортимент эпоксидных и эпоксиднополиэфирных компаундов в настоящее время довольно большой. Свойства этих компаундов можно оценить с помощью средних значений их основных характеристик, которые приведены в табл. 34.
В таблице рассмотрены наиболее широко применяемые электроизоляционные компаунды. Кроме них в отдельных областях электротехники находят применение и другие электроизоляционные составы.
В качестве нагревостойких пропиточных составов применяют кремнийорганические компаунды (К-43 и др.) а также стирольно кремнийорганический компаунды К-33. Отличительной особенностью этих компаундов является их высокая нагревостойкость и морозостойкость.
Отвердевание кремнийорганических компаундов происходит ступенями сначала при температуре 150°С. а затем при 200°С . Отвердевание стирольно кремнийорганического компаунда происходит также ступенями при 110, 150 и 200°С. Объемная усадка кремний органических компаундов составляет 5—8%.
В отвердевшем состоят: компаунды могут работать в интервале температур от +180 до -60°С. Они отличаются водостойкостью и хорошими электрическими характеристиками: рυ=1013-1014 Ом*см; ε=3,0-3,5; tg δ =0,005-0,01; Eпр=25-30 кВ/мм.
Среднее значение основных характеристик компаундов на основе эпоксидных смол.
Таблица 35
| Характеристики | Компаунды | ||
| Эпоксидный без наполнителя | эпоксидно-полиэфирный без наполнителя | эпоксидно-полиэфирныйс пылевидным кварцем | |
| Удельный вес, г/см3 | 1,20 | 1,25 | 1,7 |
| Теплостойкость (по Мартенсу) °С | |||
| Морозостойкость,°С | -40 | -50 | -55 |
| Предел прочности при растяжении, кг/см2 | |||
| Предел прочности при сжатии, кг/см2 | |||
| Удельная ударная вязкость, кг*см/ см2 | 4,5-7,0 | 10-12 | 7-8 |
| Удельное объемное сопротивление, Ом*см | 1015 | 1014 | 1014 |
| Диэлектрическая проницаемость | 3,8 | 4,8 | 5,3 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь | 0,002-0,005 | 0,003-0,008 | 0,01-0,03 |
| Электрическая прочность (при толщине 4 мм),кВ/мм | |||
| Водопоглощение за 24 часа,% | 0,05 | 0,06 | 0,08 |
Соединительная термоусаживаемая кабельная муфта марки 10СТп(М)
Предназначена для соединения многожильных силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией на напряжение до 10кВ. Исполнение с толстостенными термоусаживаемыми наружным и внутренним кожухами, жильной распоркой, заполнителем пустот и болтовыми соединителями со срывными головками. Кабельная муфта марки 10СТп(М) монтируется на двух концах соединяемых кабелей методом термоусаживания деталей из модифицированного полимера, входящих в комплект муфты, с помощью горелки или высокотемпературного фена при температуре 120°С -140°С. Устанавливается в земле, туннелях, каналах, кабельных коллекторах и других кабельных сооружениях, без ограничений по уровню прокладки. Эксплуатируется при температуре окружающего воздуха от -50°С до +50°С и при относительной влажности воздуха до 98%. Кабельная муфта марки 10СТп(М) обладает высокой герметичностью, механической прочностью, химической, термической и трекингостойкостью, отличными электроизоляционными свойствами и множеством других достоинств. Муфта экологически безопасна, универсальна в использовании, проста в монтаже и имеет практически не ограниченный срок хранения. Универсальные болтовые соединители со срывными головками с токопроводящей мастикой на контактных поверхностях, которыми укомплектована муфта марки 10СТп(М), используются для соединения кабеля как с алюминиевыми, так и с медными жилами. По желанию заказчика возможна поставка без соединителей по специальной, более низкой по сравнению со стоимостью базовой комплектации, цене. Так же возможна комплектация муфты медными или алюминиевыми гильзами необходимого размера под пайку или опрессовку. Базовая комплектация муфты включает в себя детали для монтажа узла заземления комбинированным способом, а именно поводок заземления крепится к металлическим оболочкам кабелей с помощью пружин постоянного давления, а к бронелентам кабеля методом пайки. Значительное увеличение герметизации соединения двух кабелей вследствие отсутствия воздушных пустот внутри кабельной муфты марки 10СТп(М) достигается установкой изолирующей жильной распорки и заполнителя пустот, который после усадки внутреннего термоусаживаемого кожуха заполняет все межжильное пространство внутри муфты. Герметичность и механическая защита конструкции осуществляется так же применением при монтаже кабельной муфты марки 10СТп(М) внутреннего и наружного полностью термоусаживаемых толстостенных кожухов с нанесенным на них клеевым слоем. Комплект кабельной муфты марки 10СТп(М) включает в себя все материалы и изделия, необходимые для полноценного соединения двух кабелей, однако по требованию заказчика он может быть дополнен любыми аксессуарами, которые нужны конкретному потребителю. Кабельная муфта марки 10СТп(М) упаковывается по одному комплекту в плотном полиэтиленовом пакете или гофрокоробке по желанию заказчика. Кабельная муфта марки 10СТп(М) представляет собой самое последнее поколение термоусаживаемых кабельных муфт с прекрасными эксплуатационными характеристиками, отвечающими высоким современным требованиям, предъявляемым к соединению силовых кабелей. Внимание! Возможны изменения в номенклатуре и комплектации кабельных муфт в связи с постоянной модернизацией продукции.
Рис1 Изготавливается по ГОСТ 13781.0-86 и ТУ Нева-Транс 3599-010-31930690-2005 Сертификат соответствия ГОССТАНДАРТа России NРОССRU.МЕ80.Н01547
Модификации соединительных кабельных термоусаживаемых муфт марки 10СТп(М) в зависимости от типоразмера кабеля и предельных напряжений:
N Марка муфты Напряжение в сети Типоразмер кабеля
1 10СТп(М)-3х(16-25) до 10 кВ 3 жилы сечением 16, 25 мм2
2 10СТп(М)-3х(35-50) до 10 кВ 3 жилы сечением 35, 50 мм2
3 10СТп(М)-3х(70-120) до 10 кВ 3 жилы сечением 70, 95, 120 мм2
4 10СТп(М)-3х(150-240) до 10 кВ 3 жилы сечением 150, 185, 240 мм2
Краткое описание
Модифицированные соединительные муфты 10СТпМ для 3-х жильных кабелей с бумажной маслопропитанной изоляцией на напряжение до 10 кВ. В муфтах 10 СТпМ используются двухслойные изолирующие манжеты и внутренний шланг, где внутренний толстостенный слой - изолирующий, а наружный тонкостенный слой - проводящий. Использование такого типа экранированной изоляции позволяет существенно снизить взаимодействие жил между собой и каждой жилы с землей.