ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кремнийорганические полимеры в производстве электроизоляционных материалов из "Кремнийорганические полимеры в народном хозяйстве" Развитие энергетики Советского Союза идет по пути создания мощных энергетических систем, дальних линий электропередач и широкой электрификации всех отраслей народного хозяйства, транспорта и быта. Все это связано с большим размахом строительства электрических машин, аппаратов, трансформаторов, приемников, телевизоров, холодильников, электронагревательных приборов и других электротехнических изделий. Во всех случаях при строительстве и эксплуатации электротехнических устройств человеку приходится пользоваться электрической энергией. [c.53] Чтобы управлять электрической энергией и избежать рассеивания ее в пространстве, применяют электроизоляционные материалы, или диэлектрики. [c.53] Электроизоляционные матер иалы отделяют друг от друга или от земли токонесущие части различных электротехнических установок, сопротивляются действию напряжения и в противоположность проводникам тока — металлам (адеди, алюминию, серебру и другим) они препятствуют прохождению тока, позволяют направлять энергию в нужном направлении. [c.53] Электроизоляционные материалы — составная и важнейшая часть любого электротехнического устройства. [c.53] Они определяют надежность в эксплуатации, долговечность электрических машин, радиоаппаратуры, трансформаторов и т. д. [c.53] Если же электродвигатели работают в тяжелых условиях эксплуатации, когда их изоляция подвергается воздействию повышенных нагревов, хотя бы и кратковременных, а также высокой влажности, значительных механических усилий, активных химических реагентов и т. д., то степень надежности изоляции быстро снижается, и при этом увеличивается статистическая вероятность преждевременного выхода из строя изоляции, а значит, и электрической машины или аппарата. Замена волокнистых целлюлозных веществ неорганическими веществами (асбестовыми, стеклянными волокнами, слюдой и др.) не улучшает положения. [c.54] При термоокислительных процессах в электрической изоляции подвергаются деструкции в первую очередь высокомолекулярные вещества, которые приходится обязательно применять для пропитки стеклянных и асбестовых тканей, бумаги, картона или в качестве клеящих и покровных веществ при изготовлении любой электрической машины, аппарата или электротехнического устройства. [c.54] В этих условиях срок службы оборудования значительно сокращается, и расчетный срок непрерывной работы машины или аппарата (8—10 лет) уменьшается. [c.55] Анализ причин аварийности электрических машин показывает, что около 70% всех аварий электрических машин и аппаратов происходит из-за быстрого износа электрической изоляции. [c.55] Данные о работе около 100 ООО электродвигателей на предприятиях металлургической, металлообрабатывающей, машиностроительной и других отраслей промышленности показывают, что недостаточная надежность электрической изоляции и перегрузка оборудования в процессе эксплуатации ежегодно приводят к преждевременному выходу из строя многих тысяч электродвигателей. Капитальный ремонт электродвигателей вызывает вынужденный простой оборудования, выход двигателей из строя приносит большие убытки. Капитальные ремонты связаны со сменой статорной обмотки, а стоимость такого капитального ремонта составляет 60—70% от стоимости самого электрического двигателя. [c.55] Анализ работы электродвигателей показывает, что средний процент аварийности составляет 20%, т. е. весь парк электродвигателей подвергается замене и капитальному ремонту через пять лет. Но даже и этот короткий срок работы двигателей завышен он составляет в среднем 3 /2 года. [c.55] Рост электрификации всех отраслей народного хозяйства и быта нашей страны идет большими темпами. Если аварийность электродвигателей не уменьшить, то затраты на одни капитальные ремонты к 1965 г. достигнут 1360 млн. руб. в год. [c.55] Применение кремнийорганических полимеров в изоляции электрических машин и аппаратов имеет особо важное значение. Они позволяют увеличить надежность и срок службы оборудования и делают возможным создание новых, более совершенных машин, аппаратов и других электротехнических устройств. [c.56] Органические полимеры могут длительно работать в электротехническом оборудовании при температуре до 130° и только некоторые — при температуре до 150°. При более высокой температуре изоляция быстро разрушается, теряются электрические и механические свойства, и в результате оборудование преждевременно выходит из строя. Применение кремнийорганических полимеров для электрической изоляции благодаря их высокой устойчивости к действию высоких температур позволило создать электрические машины и аппараты, длительно работаюшие при температурах 180— 200°, а в ряде случаев, при ограниченном сроке службы,— при 250—300° и даже выше. На рис. 6 показано действие открытого пламени кислородноацетиленовой горелки на статорную обмотку двигателя с кремнийорганической изоляцией. При этом изоляция не загорается и в течение некоторого времени сохраняет свои рабочие качества. [c.56] Электрическая изоляция на основе кремнийорганических соединений дает возможность резко повысить плотность тока в обмотках электрических машин и аппаратов, что в ряде случаев приводит к сокращению веса оборудования на 35—40% благодаря сокращению расхода активных материалов при этом значительно уменьшаются габариты электрооборудования при сохранении мощности или же, если сохраняются прежние габариты, значительно повышается мощность электрических машин и аппаратов. [c.56] Во всех случаях снижается расход дефицитной меди и электротехнической стали на единицу мощности оборудования. [c.56] Теплостойкие кремнийорганические электроизоляционные материалы сделали возможным решить ряд специфических вопросов работы электрооборудования в особо сложных условиях, например в угольных шахтах, в металлургии, в морском флоте, на транспорте, в тропическом климате и т. п. Высокая влагостойкость кремнийорганической изоляции позволяет создать открытые двигатели, работающие под водой (рис. 8). [c.58] Электрооборудование с кремнийорганической изоляцией более безопасно в пожарном отношении, так как в случае аварии она не загорается. На основе кремнийорганической изоляции стало возможным создаине взрывобезопасных сухих (безмасляных) трансформаторов, для которых не требуется специальных камер, специального ухода и которые не боятся перегрузок. Такие трансформаторы особую ценность представляют в шахтных подстанциях. В настоящее время в угольных шахтах забойные машины и механизмы питаются электроэнергией от специальных преобразовательных подстанций с масляными трансформаторами (взрывоопасными). Трансформаторные подстанции для пожарной безопасности устанавливаются в специальных огнестойких (бетонных или кирпичных) камерах. [c.59] Камера используется 6—12 месяцев, а затем, по мере продвижения забоя, строится новая камера, так как слишком большое расстояние от трансформаторной подстанции до потребителей вызывает большое падение напряжения и потери электроэнергии в низковольтных сетях, что сильно снижает производительность машин и механизмов и приводит к перебоям в работе и простоям. Стоимость строительства одной камеры составляет 50 ООО руб., а ежегодно их строится на сумму более 100 млн. руб. [c.59] Взрывобезопасные сухие трансформаторы с кремний-органической изоляцией, используемые вместо масляных, позволяют устранить непроизводительные затраты на строительство огнестойких камер. Такие подстанции могут устанавливаться непосредственно в шахтах без камер и по мере продвижения забоя передвигаться. [c.59] Вернуться к основной статье