4.1.3. Обмоточные машины для наложения стекловолокнистой изоляции

Стекловолокнистая изоляция накладывается на проволоку методом обмотки. Так как стекловолокно имеет пониженную стойкость против истирающих усилий, то обмотку из этого волокна подклеивают к проволоке нагревостойким лаком, а затем производят последовательную пропитку и лакировку слоев изоляции с тепловой обработкой в печах. Поэтому стеклообмоточные машины имеют лаковые ванны для подклейки, пропитки и лакировки изоляции и сушильные печи для запечки лакового покрытия.

В настоящее время применяют совмещенную технологию на специальных стеклообмоточных машинах. Наилучшее качество проводов обеспечивается при применении послойной запечки.

При производстве проводов с температурным индексом не выше 155 °С в обмотке из стекловолокна допускается применение лавсановых или капроновых нитей – не более 20 % общего количества стеклянных нитей. Лавсановые или капроновые нити должны быть равномерно распределены между стеклянными. При нагревании провода они расплавляются и подклеивают обмотку к проводу, а стеклянные нити склеиваются между собой. Применение лака для подклейки и пропитки стекловолокна имеет существенный недостаток – при тепловой обработке в атмосферу выбрасывается значительное количество растворителя. Поэтому наиболее перспективным является стекловолокно, у которого в первичной нити содержится до 50 % элементарных волокон из полиэтилентерефталата (лавсана), соединенных со стеклянной нитью круткой. При этом не требуется применения подклеивающих и пропитывающих лаков. При тепловой обработке отдельные нити плотно склеиваются между собой и обеспечивают высокую механическую прочность изоляции проводов на истирание.

Основные типы стеклообмоточных машин и их параметры указаны в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Параметры основных стеклообмоточных машин

Тип машины, исполнение	Диаметр или сечение изолируемого проводника	Частота вращения обмотчика, об/мин	Линейная скорость изолирования, м/мин	Длина печи, м	Число ходов
2СОГ-0,4М, горизонтальная	0,2–0,65 мм	2500–3500	1,55–6,27	1,4	2
2СОВ-1, вертикальная	0,5–1,2 мм	2000–4000	5–10	2,5 (однокамерная)	2
2СОВ-2,5, вертикальная	1,0–2,5 мм	2160–4000	5–10	2,5 (двухкамерная)	2
2СОВ-2,5, вертикальная	Cu: 2–10 мм2,	2043–3530	3,08–14,07	2,5 (двухкамерная)	2
	1,56–5,2 мм
	Al: 6–12 мм2
2СОГ-5, горизонтальная	Cu: 1,0–6 мм2 Al: 8–15 мм2	До 3000	До 8,0	2,0 (двухкамерные)	2

Окончание табл. 4.3

Тип машины, исполнение	Диаметр или сечение изолируемого проводника	Частота вращения обмотчика, об/мин	Линейная скорость изолирования, м/мин	Длина печи, м	Число ходов
СОГ-10, горизонтальная	Cu: 2,5–25 мм2 Al: 8–25 мм2	1460–3080	3,5–12,4	4 (шестикамерная)	1
СОГ-15, горизонтальная	Cu: 5–25 мм2 Al: 6–25 мм2	До 3000	3,0–10,0	2,5 (четырехкамерная)	1
СОГ-60, горизонтальная	Cu: 15–60 мм2 Al: 15–60 мм2	До 3000	3,7–10,0	4 (четырехкамерная)	1

В стеклообмоточных машинах используют центровые обмотчики, обеспечивающие высокую скорость вращения – до 3500 об/мин. После лаковой ванны провод проходит несколько раз через печь для сушки и запечки слоя лака. Линейная скорость движения провода определяется не частотой вращения обмотчиков, а временем, необходимым для сушки и поликонденсации слоя подклеивающего и пропитывающего лака в печах.

При остановке печь автоматически откатывается, провод оказывается вне зоны нагрева, и его изоляция не повреждается.

Принцип действия стеклообмоточной машины рассмотрим на примере машины СОГ-60 (сечение до 60 мм²).

С отдающего барабана проволока, пройдя направляющие ролики, протиры и прямильные вальцы, поступает к первой лаковой ванне, где наносится слой лака для подклейки стекловолокнистой изоляции. Затем проволока подсушивается, дважды проходя через печь, после чего проходит через первый обмотчик, вторую лаковую ванну и второй обмотчик. После этого она огибает поворотные ролики и поступает в третью лаковую ванну, в которой второй слой стекловолокна пропитывается. Затем при двойном проходе через нижнюю и верхнюю камеры печи производится сушка и запечка изоляции. Далее провод дважды проходит через ванну с лаком (нанесение поверхностного покрытия) и снова дважды через печь. Готовый провод принимается на барабан. Обмотчики центрового типа имеют магазин запасных бобин со стекловолокном (обычно 7–8 бобин). Печь состоит из неподвижного и подвижного составов, при остановке машины печь автоматически откатывается, что исключает повреждение изоляции от перегрева.

Основное применение проводов со стекловолокнистой изоляцией – обмотки электродвигателей для тяжелых условий эксплуатации (химостойкое оборудование, электродвигатели для морских судов, крановые электродвигатели и т.п.) и сухих трансформаторов. Температурный индекс этих проводов равен 155 и 200 ^оС. Если для подклейки и пропитки стекловолокна применяется глифталевый лак, то провода имеют ТИ = 155 ^оС. Это провода марок ПСД-Л, ПСДТ, ПСДТ-Л, АПСД. Буква Т означает, что для изоляции используется утонченное стекловолокно, буква Л указывает на наличие на поверхности провода дополнительного слоя лака.

Если для пропитки и подклейки используется кремнийорганический лак, то провод имеет ТИ=200 ^оС. Такой ТИ имеют провода марок ПСДК, ПСДК-Л, ПСДДКТ, ПСДКТ-Л.

Провода со стеклополиэфирной изоляцией выпускаются на ТИ = 155 ^оС (марки ПСЛД, ПСЛДТ) и ТИ = 200 ^оС (марки ПСЛДК, ПСЛДКТ). На поверхность провода с ТИ = 200 ^оС наносят слой высокотемпературного электроизоляционного лака.

Значительно большей нагревостойкостью обладают провода марки ПОЖ. Их рабочая температура составляет 300 ^оС. Изоляция состоит из бесщелочного алюмоборосиликатного стекловолокна на кремнийорганических замасливателях, пропитанного органосиликатным составом. Эти провода имеют медную жилу, защищенную от окисления слоем никеля.