Обмоточные провода с эмалевой изоляцией

С точки зрения условий производства эмалированные провода менее трудоемки по сравнению с проводами, изоляция которых накладывается на проволоку, например, методом обмотки. Поэтому при переходе к выпуску эмалированных проводов производительность труда на кабельных заводах возрастает. Однако, этот переход связан и с определенными трудностями. Так, все в больших количествах требуются различные синтетические лаки для эмалирования проволоки, зачастую довольно дорогостоящие; возникают проблемы, связанные с необходимостью охраны окружающей среды в связи с использованием для лаков токсичных растворителей.

Основная тенденция в производстве эмалированных проводов – увеличение объема выпуска проводов с высокопрочной и нагревостойкой изоляцией, рассчитанной на эксплуатацию при (130 – 180) °С, за счет сокращения выпуска проводов на рабочую температуру 105 °С, в частности проводов с изоляцией на основе масляных и поливинилацеталевых лаков. В то же время неуклонно возрастает производство нагревостойких эмаль-проводов с полиэфирной, полиэфиримидной и полиимидной изоляцией. В будущем эмалированные провода должны постепенно заменить обмоточные провода с волокнистой изоляцией.

Одной из важнейших задач является снижение толщины изоляции за счет уменьшения метрического номера применяемых синтетических и стеклянных волокон. Для проводов с бумажной изоляцией главным вопросом всегда являлся вопрос качества медного или алюминиевого проводника, так как при эксплуатации масляных трансформаторов, в которых эти провода применяются, дефекты проволоки могут вызывать концентрацию напряженности электрического поля, и в результате происходят пробой изоляции и межвитковое замыкание.

Для изоляции обмоточных проводов с эмалевой изоляцией применяют электроизоляционные лаки, представляющие собой раствор высокомолекулярных пленкообразующих соединений в органических летучих жидкостях. При нагревании лакового покрытия на проволоке молекулярная масса пленкообразующих соединений возрастает, а растворитель испаряется, в результате чего на проводе образуется твердая эмалевая пленка. Ее гибкость обеспечивается наличием в пленке жидкостей, которые не испаряются при нагреве и выполняют роль пластификаторов.

Наиболее нагревостойкие эмалевые покрытия образуют лаки на основе полиэфирных смол, представляющих собой продукты поликонденсации двухосновных кислот и многоатомных спиртов. Сырьем для получения лака ПЭ-943 служат терефталевая кислота, этиленгликоль и глицерин. Основа лака ПЭ-939 получается при взаимодействии глицерина и расплавленной полиэфирной смолы (лавсана). С целью улучшения стойкости проводов с полиэфирной изоляцией к тепловым ударам и повышения нагревостойкости используются модифицированные полиэфирные лаки.

 Провода с изоляцией этими лаками по нагревостойкости соответствуют классу F (155°С) или Н (180°С). Максимальная нагревостойкость изоляции проводов обеспечивается при применении полиимидных соединений. Полиэфиримидные лаки имеют более высокую нагревостойкость (155 – 180) °С по сравнению с полиэфирными 130 °С, не уступают им по технологическим параметрам и растворяются в крезоле в смеси с сольвентом каменноугольным или ксинолом. Лак ПЭ-955 представляет собой продукт на основе полиэфира.

Полиуретановый лак УЛ-1 представляет собой продукт взаимодействия диизоцианатов с соединениями, содержащими гидроксильные группы, и применяется для проводов, обслуживающихся без предварительной зачистки изоляции. Около 5% проводов выпускаются с изоляцией лаками на основе высыхающих натуральных масел (тунговое и льняное), синтетической смолы ксиленольного копала и резината кальция, получаемого из канифоли. Растворителем лака на масляной основе является керосин.

Лаковые покрытия имеют высокие электроизоляционные параметры, но невысокие механическую прочность и стойкость к растворителям. Двухслойная изоляция проводов с эмалевой изоляцией представляет собой два различных лака, нанесенных на провод последовательно. На провода, предназначаемые для склеивания при нагревании, поверх основной изоляции на основе поливинилацеталевого или полиэфирного лака наносится клеящий слой из поливинилацетатного лака. Этот лак при температуре (120-150) °С размягчается, а при понижении температуры переходит в твердое состояние. Для защиты провода от механических повреждений применяются покрытия на основе полиамидов (лак КЛ-1) - раствор поликапролактама в трикрезоле.