На сегодняшний день особое внимание привлечено к вопросу надежности и эффективности электрических машин. В современном мире цифровых технологий качество и бесперебойность электрической энергии выходят на первый план. Залогом надежности распределительных устройств, трансформаторов, электродвигателей во многом служит надежность и долговечность применяемых электроизоляционных материалов. Компания «Дюпон» предлагает высокотемпературную изоляционную бумагу и картоны Номекс® и полиимидные пленки Каптон®.
Основанная в 1802 году компания «Дюпон» с помощью науки находит пути решения проблем, улучшая и облегчая жизнь людей, делая ее безопаснее. Компания «Дюпон» предлагает ряд высокотехнологичных решений для изоляции и защиты проводов и кабелей различного назначения. Материалы «Дюпон» помогают повысить надежность, производительность и безопасность для окружающей среды в таких отраслях промышленности как энергетика, транспорт, строительство и многих других.
Высокотемпературная электроизоляционная бумага Номекс®
Номекс® — это синтетический ароматический полиамид, обеспечивающий высокие уровни электрической, химической и механической прочности при его переработке в различные листовые материалы. При правильном использовании, материалы Номекс® могут продлить срок эксплуатации электрооборудования, сократить число случаев преждевременных выходов из строя и объемы ремонта, а также выполнять защитные функции при непредвиденных электрических перегрузках. Семейство материалов Номекс®, включает бумагу, картон, нетканые материалы, готовые детали и специальные профили. Особые свойства приобретают ламинаты на основе Номекс®
Электрическая прочность материала.
Номекс® повышенной плотности выдерживает в течение короткого времени напряженность электрического поля в пределах от 18 до 40 кВ/мм без необходимости дополнительной обработки лаками или смолами.
Термостойкость.
На электрические и механические свойства Номекс® температуры до 200 С не оказывают или почти не оказывают воздействия, причем полезные свойства сохраняются и при гораздо более высоких температурах. Эти полезные свойства сохраняются как минимум в течение 10 лет при постоянной эксплуатации при 220С.
Химическая совместимость.
Необычайно стоек к воздействию кислот и щелочей. Совместим со всеми классами лаков и клеев, трансформаторных жидкостей, смазочных масел и хладогентов. Поскольку материал несъедобен для живых организмов, он не подвержен воздействию насекомых, грибков или плесени.
Радиационная стойкость.
На Номекс® почти не оказывает воздействия ионизирующее излучение мощностью 800 мегарад (8 МГр), и даже после восьмикратного увеличения дозы материал сохраняет полезные механические и электрические свойства. Именно по этому трансформаторы с Номекс® нашли распространенное применение на Атомных Электростанциях в США.
Токсичность, огнестойкость.
Материалы Номекс® не вызывают никаких известных токсических реакций у людей или животных. Материалы Номекс® не плавятся , а поскольку их кислородный индекс (КИ) при 220 С превышает 20,8 (критическое значение для сгорания в атмосферном воздухе), они не поддерживают горение.
Повышение резервной мощности Сухих Трансформаторов.
В случае если трансформаторы предполагается эксплуатировать в непрерывном режиме на уровне их номинальной нагрузки, первостепенное значение приобретает их коэффициент полезного действия. В этом случае можно остановиться на выборе сухих трансформаторов с воздушным охлаждением и изоляцией из Номекс®, Они способны перегреваться на 80С и могут эксплуатироваться в непрерывном режиме на уровне до 133% от номинальной нагрузки (например вызванным непредвиденным ростом потребления электроэнергии или временной перегрузкой). Все это ведет к гораздо меньшими расходами по сравнению с теми, на которые пришлось бы пойти, поставив дополнительный трансформатор.
Уменьшение затрат, размеров и веса трансформаторов.
Конструкция сухих трансформаторов с изоляцией из материалов Номекс® способна выдержать превышение температуры на 150 С, при этом требуется меньше токопроводящих материалов и стали для сердечников, что приводит к снижению исходных затрат. А в случае с уменьшением размеров сердечника ведет к сокращению потерь холостого хода.
При сохранении максимальных температур масла на постоянном уровне и относительно небольшом повышении средней температуры масла уменьшение веса трансформатора может достигать 25% при той же выходной мощности. При использовании высокотемператуной жидкости, например, силиконового масла, можно добиться еще большего уменьшения размеров и веса.
Расширение возможности гармонической загрузки.
В трансформаторах, обеспечивающих нагрузки с высоким коэффициентом гармоник, могут наблюдатся перегревы в «горячих точках» -местах соединенний и изгибов проводников, что ведет к местному старению изоляции и пробоям. В трансформаторах с обычной изоляцией, как правило, этот эффект компенсируют увеличением верхнего температурного предела, за счет увеличения размеров трансформатора. Сухие и маслонаполненные трансформаторы с Номекс® обладают достаточным температурным резервом и для таких случаев, без необходимости изменений в размерах.
Бумаги и картоны Номекс® находят разнообразное применение в электродвигателях и генераторах. Номекс® применяется во всех типах электрических машин: постоянного и переменного тока, в миниатюрных серводвигателях, в промышленных электроприводах напряжением до 13,6 кВ и в 150 МВт турбогенераторах.
Детали изоляции, где применяется Номекс® в электрических машинах:
- Обертка проводников;
- Обертка обмоток и шихтовка;
- Пазовые прокладки;
- Вкладыши, средние и верхние изоляционные штанги;
- Изоляция фаз;
- Концевые пластины;
- Каркасы полюсов и обмоток;
- Изолирующие трубки изгибов и торцевые заглушки;
- V-образные стяжные кольца коллектора;
- Проходные изоляторы (для двойной изоляции);
- Изоляция концевых выводов.
Высоковольтная стойкая к высоким температурам изоляция из полиимидных пленок Каптон® и композитных пленок Оазис®
При производстве различного оборудования для энергетики, погружных двигателей насосов для добычи нефти, трансформаторов и генераторов, требуется высокотемпературная изоляция с высокой механической и электрической стойкостью, поэтому используются такие материалы как полиимидные пленки Каптон®.
Полиимидные пленки Каптон® производства компании «Дюпон» уже около 35 лет используются для изоляции температуростойких обмоточных проводов круглого сечения погружных двигателей установок для добычи нефти. Применяются пленки Каптон® и в установках для добычи нефти в качестве первого изоляционного слоя высокотемпературных погружных кабелей и кабельных удлинителей. Пленки Каптон® также широко используются для изоляции обмоток прямоугольного сечения тяговых электродвигателей скоростных поездов, троллейбусов, трамваев, приводов колес большегрузных грузовых автомобилей и для изоляции обмоток высоковольтных катушек сухих трансформаторов. Тонкая многослойная монолитная изоляция обмоточных проводов из пленок Каптон® обладает следующим сочетанием высокоэксплуатационных характеристик:
- электрической прочностью более 130 кВ/мм;
- стойкостью к низким и высоким температурам (температурный индекс по UL составляет 240°С для электрических и 200°С для механических свойств);
- адгезией к медному проводнику и между слоями изоляции;
- механической стойкостью на истирание и прокол;
- сохраняет концентричность изоляции при воздействии высоких температур и других факторов.
Пленки Каптон® с полиимидной основой CR, такие как Каптон® типов FCR и PRCR, обеспечивают повышенную стойкость изоляции обмоточного провода к коронным разрядам: при напряженности в 20 кВ/мм переменного тока, 50 Гц, срок службы пленки Каптон® CR превышает 100 000 часов. Теплопроводность Каптон® CR в 2 раза выше, чем у стандартной полиимидной пленки. Приведенные свойства пленок Каптон® с полиимидной основой CR делают их самым надежным материалом для использования в качестве высоковольтной изоляции обмоточного провода и кабеля, работающих в условиях регулирования частоты, колебаний напряжения и высоких температур.
Более 10 лет назад для изоляции многожильных авиационных бортовых проводов и кабелей был создан на полиимидной основе и ряд композитных пленок Оазис®. Наиболее востребованными в настоящее время являются композитные пленки с основой Оазис® Т благодаря их способности сохранять высокую электрическую прочность и относительное удлинение до разрыва в условиях повышенных температур и относительной влажности 100%.
Номекс®, Каптон® и Оазис® — зарегистрированные товарные знаки компании «Дюпон»
По материалам компании.
