Изоляционные материалы для электрической изоляции катушки индукционной печи
Изоляционные материалы для электрической изоляции катушки индукционной печи
Как упоминалось в разделе катушки индукционной печи, изоляционные материалы, предоставляемые нашей компанией, представляют собой широкий спектр композиционных материалов и марок. В этом разделе функции и способы их использования будут обсуждаться более подробно.
Рейки для фиксации1 витков катушки
Основная функция реек из композиционных изоляционных материалов для фиксации витков катушки, иногда называемых «траверсами2» и «линейками», заключается в сохранении постоянного расстояния между витками и размера диаметра катушки во времени. Композитные рейки, используемые в системе стабилизации катушки, состоят из стекловолокна и эпоксидной смолы, которые обладают различными свойствами в зависимости от сортов используемого стекловолокна и смолы. К характеристикам идеальной рейки для фиксации относятся высокое электрическое сопротивление для обеспечения изоляции между витками, высокая прочность на растяжение и изгиб для противостояния силам и ударам, вызванным электромагнитным полем, сверхнизкое влагопоглощение для сохранения механических и электрических свойств и надлежащая устойчивость к температуре. В следующей таблице для сравнения представлены марки материалов, используемых компанией «Аразтранс» в производстве реек для фиксации.
Тип композита |
NEMA3 |
Основание4 |
(матрица)5 |
A/D-48.50 | Электрическая прочность7 внезапная/постепенная | Прочность на растяжение8 CW/LW |
CW/LW | Рабочая температура10 механическая/электрическая |
воспламеняемости11 |
Максимальное влагопоглощение12 |
KV | KV/mm | Mpas | Mpas | °C | UL94 | % | ||||
стекловолокно | G-10 |
Стекловолокно13 | нормальная эпоксидная |
45/40 |
27.5/17.7 |
245/275 |
345/415 |
|
|
0.25 |
G-11 | Высокотемпературная эпоксидная |
| ||||||||
FR-4 | негорючая эпоксидная |
|
V-1 | |||||||
FR-5 | Высокотемпературная и негорючая эпоксидная |
| ||||||||
GPO-3 | стеклянный мат14 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
фенольная смола | CE/LE | льняные волокна |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сверление реек для фиксации витков катушки производства этой компании выполняется путем точного измерения расстояний отверстий и использования компьютерных чертежей на станке с ЧПУ.
Все рейки для фиксации различных марок могут быть предоставлены компанией «Аразтранс» как в необработанном, так и в нарезанном и просверленном виде.
Специальный лак на эпоксидной основе15
Этот жидкий эпоксидный изолятор производства итальянской компании «Elantas», который отличается простотой использования и распыления, и желаемыми свойствами, широко распространен среди пользователей. Эта однокомпонентный жидкий изолятор распыляется пистолетом и давлением воздуха, а легко высохнув при комнатной температуре или на открытом воздухе, максимум через полчаса он будет готов к работе. Благодаря однокомпонентности, эта изоляционная жидкость довольно легко используется для смешивания изоляционных жидкостей, включающих основу и отвердитель. Единственный момент, который следует учитывать, — это смешивание с соответствующим растворителем16 максимум до 3%.
Ниже в таблице приведены различные свойства эпоксидной изоляционной жидкости, используемой этой компанией:
Величина | Стандарт измерения | Единица | Значение | |
Плотность (при 23°С) | DIN 51757 | gr/lit | 960-1000 | |
Количество водопоглощения | при 23°С |
IEC 62 |
mg | ≤ 5 |
При 100°С (в течение получаса) | ≤ 10 | |||
Электрическая прочность | После погружения в воду |
IEC 60464-2 |
KV/mm | ≥ 140 |
при температуре выше 155°С | ≥ 100 | |||
Время высыхания при 23°С | сухой на ощупь |
—- |
min & h | 15-20 min |
Нескользящий | 2 h | |||
Полный сухой | 24 h | |||
Время высыхания при 80°С | сухой на ощупь |
—- |
min & h | 3-5 min |
Нескользящий | 15 min | |||
Полный сухой | 2 h | |||
Электростатический изоляционный порошок
Как упоминалось в разделе о катушках, электростатический изолирующий порошок, используемый этой компанией, представлен компанией «Inductoterm» под торговой маркой Inductoflex2M. Важнейшим свойством этого изоляционного эпоксидного материала является стойкостью к растрескиванию и расслоению в результате натяжения витков катушки. Другими свойствами материала являются высокая термостойкость, высокая электроизоляция и равномерная адгезия к поверхности катушки во время распыления. Исключительно этого изоляционного материала достаточно для изоляции катушки при работе в стандартных условиях, и нет необходимости использовать другие изоляционные материалы, такие как жидкая изоляция и изоляционные ленты, в дополнение к Inducto-Flex2M. Единственной проблемой для применения этого изоляционного материала является отсутствие оборудования для выполнения процесса изоляции. Эти требования включают электростатический распылитель и печь для порошковой окраски размером с катушку. В таблице ниже представлены различные характеристики электростатического изоляционного материала «Inductoflex2M»:
Величина | Стандарт измерения | Единица | Значение |
Цвет | —— | —— | Темно-синий |
Толщина слоя | —— | mm | 0.25-0.30 |
Плотность (при 23°С) | ISO 8130-2 | gr/cm3 | 1.25-1.30 |
Электрическая прочность | IEC 60243-1 | KV/mm | ≥ 30 |
Необходимая температура предварительного нагрева | —— | °C | 200-220 |
|
|
| 200 °C 3-8 min |
Изоляционные ленты для изоляции катушки
Компания «Аразтранс» использует различные виды изоляционных лент для катушки в зависимости от требований потребителей и условий эксплуатации. Ниже представлено краткое описание типов используемых лент:
- Лента из стекловолокна17: Лента этой категории, известная среди потребителей как «шелковая лента», представляет собой одну из наиболее распространенных видов изоляционных лент для катушек. Ленты из стекловолокна состоят из тонких волокон стекла, не содержащих смолы. Отсутствие смолы делает ее более термостойкой до 400-500 С. Предлагаемый нахлест18 для ленты этого типа составляет 50% (два слоя).
- Силиконовая резиновая лента19: Силиконовая резиновая лента, относящаяся к семейству резиновых лент, среди всех других лент для изоляции катушки, имеет наименее влагопоглощающую способность. В то же время сравнительно слабыми сторонами этой ленты являются низкая электрическая прочность и низкая термостойкость. Предлагаемый нахлест для ленты из силиконовой резины составляет 50% (два слоя).
- Лента на основе Nomex20: Nomex, относящееся к числу мета-арамидных волокон, широко применяется в стратегически важных отраслей. В отличие от других применений Nomex в электротехнической промышленности, где используется в сочетании с другими изоляционными материалами, при изоляции катушек в соответствии с острой необходимостью в обеспечении гибкости, применяется необработанное Nomex. Помимо таких свойств, как хорошая электрическая прочность, низкая влагопоглощающая способность у этой изоляционной ленты, ее отрицательной стороной является высокая стоимость поставки. Предлагаемый нахлест для ленты этой категории составляет 50% (два слоя).
- Слюдяная лента21: На основе мусковита или флогопита, чаще всего не используется в чистом виде, и обычно комбинируется с тонкими слоями стеклянных и тефлоновых волокон. Обладая самой высокой термостойкостью среди других лент для изоляции катушки, лента этой категории также имеет низкую электрическую прочность и более высокое влагопоглощающую способность и, следовательно, вероятность быстрой порчи. Предлагаемый нахлест для неё составляет 50% (два слоя).
- Каптоновая лента22: Каптоновая лента по сравнению с другими изоляционными лентами более надежна. Высокая электрическая прочность, почти нулевое влагопоглощение и относительно высокая термостойкость являются преимуществами этой изоляционной ленты. И наоборот, самая высокая стоимость изоляции по сравнению с использованием других изоляционных лент является самым большим недостатком каптоновой ленты. Каптоновая лента, состоящая из полиамидных пленок, при изоляции используется очень тонкой толщиной от 25 до 50 микрон. Предлагаемый нахлест для 50-микронной ленты составляет 50% (два слоя), а для 25-микронной ленты — 75% (четыре слоя).
На приведенном ниже графике сравниваются различные изоляционные ленты по двум основным параметрам: «электрическая прочность при рабочей температуре» и «максимально допустимая температура»:
Прокладки23
Использование изоляционного материала во всех частях индукционной печи, где протекает электричество, имеет большое значение и неизбежно. Малейшая проблема с изоляцией в этих частях приведет к неисправности и прерыванию плавления. Одним из самых важных и необходимых моментов в изоляции катушки является использование прокладок между ее витками. Помимо изоляции зазоров между витками, прокладки способствуют повышению прочности массы стенок катушки. Прокладки изготавливаются из слюды или стекловолокна и имеют серповидную или кубическую формы, которые применяются непрерывным и секционированным способами соответственно.
- Слюдяные прокладки более термостойкие по сравнению со стекловолоконными, поэтому затраты на их поставку и обработку выше.
- Серповидные прокладки механически и электрически более прочные, чем кубические.
- Непрерывные серповидные прокладки после обработки укладываются друг на друга в форме улья с определенным перекрытием (0-50%). Чем больше нахлест, тем выше прочность и надежность, а благодаря этому труднее будет выход влаги из огнеупорной массы при спекании.
1- Support
2- Travers
3- National Electrical Manufacturers Association
4- Reinforcement
5- Resin (Matrix)
6- Breakdown Voltage
7- Electrical Strength
8- Tensile Strength
9- Flexural Strength
10- Operation Temperature
11- Flammability Class
12- Maximum Water Absorption Content
13- Woven Glass Fibers
14- Glass Mat
15- Special Epoxy Based Varnish
16- Solvent
17- Fiberglass Tape
18- Overlap
19- Silicon Rubber Tape
20- Nomex Tape
21- Mica Tape
22- Kapton Tape
23- Spacer (Segment)