F 级快干绝缘漆的研制及应用

data-full-width-responsive="true"> 前　言目前国内大型水轮发电机组的定子、大型水泵电机、石油钻井电机的现场绝缘修理因为体积大而无法进烘房烘干, 或在修理现场不具备烘房条件而需要气干或低温烘干的绝缘漆。目前国内生产的F 级绝缘漆, 一般烘烤温度较高, 通常要在140～ 150℃才能较快的固化, 而国外不仅有气干的F 级绝缘覆盖清漆,也有F 级绝缘快干浸渍漆。因此有必要研制一种能气干或低温固化的F 级绝缘快干浸渍漆, 以满足电机的制造及维修之需。本文研制的绝缘漆在有关的发电机组的电机定子绝缘处理及电机维修上使用, 获得满意的效果。1　试验部分国内现有的F 级绝缘浸渍漆有改性环氧型(如F130) 及改性耐热聚酯型(如15521, 1040) , B 级气干或低温烘烤的绝缘漆有环氧型(如M 3123) 及醇酸型(如1231)。我们研制的气干或低温干燥的F 级绝缘漆则必须综合二者的性能, 要求既能气干或低温干燥又要达到F 级绝缘耐热等级。选用耐热的三元醇、二元酸代替甘油、季戊四醇及苯酐、顺酐、己二酸来合成酸性耐热聚酯, 为改善电气性能及附着力, 采用二种环氧树脂改性耐热聚酯, 再加入适量的交联剂及调节干燥性能的干燥剂。将三元醇、耐热二元酸、苯酐、植物油酸及催化剂加入反应釜, 升温到2105℃保温至酸价降至40～45mgKOHg , 再加入环氧树脂, 继续保温至酸价小于20mgKOHg , 降温加入溶剂及交联剂混合均匀,过滤包装。1 1　漆的常规性能按F 级绝缘气干漆、以及覆盖、浸渍二用F 级快干绝缘漆的要求进行检查, 检测结果列于表1。由表1 可知, 该漆作为气干漆, 室温表面干得快,作为浸渍漆其厚层固化好。表面干燥与厚层固化是一对矛盾, 解决不好, 往往容易发生外干里不干或里干外不干现象, 本文较好地解决了这一问题。1 2　漆液固体含量与粘度的关系漆液粘度与固体含量的关系列于表2。可见, 漆的粘度在固含量变化不大时, 可大幅调节, 以适应不同的浸漆工艺要求。1 3　不同烘烤条件对漆膜电气性能的影响作为气干绝缘漆和低温快固化绝缘漆, 其电气性能要在低温固化较短时间达到较高指标, 该漆的漆膜固化后的性能见表3。由表3 可知, 该漆在低温烘烤的漆膜电气性能均能达到H31-3 及9120 绝缘漆固化后的指标(常态电气强度 30MV m , 浸水后 8MV 在105℃及120℃烘焙时均能达到1040、F130 绝缘漆固化后的电气性能指标。将120℃烘焙的漆膜在1552℃测得其电气强度为601MV m , 体积电阻率为131010欧 m , 表明在高温下保持了较高的电气性能。1 4　相容性在电机中不同部位的绝缘材料与浸渍漆的相容性甚为重要, 为此进行了密封管法相容性试验。将Q ZT 聚酯亚胺漆包线, 346 玻璃布板, 641 复合箔, 玻璃丝绑扎带及有机硅玻璃漆管浸以F 级快干绝缘漆并烘干, 经热处理, 封装于不锈钢管中, 在180℃下烘焙336h 后测其性能结果如表4。组合结构相容性是以电磁线的电压保持率在50% 以上认为合格, 所以新研制的F 级快干绝缘漆经密封管法试验评定其相容性为合格。1 5　温度指数采用热重点斜法评定F 级快干绝缘漆的温度指数, 其结果如下:(1) 功能性老化试验: 粘结力, 老化温度( t ) 为220℃, 试验结果寿命S= 2481h( 2 ) 热失重试验: 升温速度: 5℃m in, 试样10mg, 计算的热寿命方程斜率b= 6525(3) 温度指数Td 的计算:温度指数为Td= 188因此, 该绝缘漆可在155～ 180℃温度范围使用。1 6　应用情况(1) 在水轮发电机定子绝缘修理上的应用: 因电机定子的直径较大, 浸漆绝缘处理后不能送入烘房进行固化, 只能在烘房外选定地点加上保温罩, 用加热器加热烘烤, 因此温度难以均匀, 而且温度很难上升到120℃。如使用1040- 1 漆作绝缘处理要烘20～30h, 而使用新研制的F 级快干绝缘漆仅10h 即可,冷却后绝缘电阻达2500M 8 , 按标准耐压试验一次通过。(2) 在水轮发电机磁极线圈上的应用: 磁极线圈经预热后浸F 级快干绝缘漆, 在烘焙温度升至100～110℃保持4h 左右即可烘干, 而使用104021 漆其时间要延长1～ 2 倍。(3) 在水轮发电机装配上的应用: 由于磁极铁芯热容量大, 磁极装配完经预热、浸漆后, 送入烘房烘烤使铁芯温度上升到130℃很困难。在100～ 110℃做烘烤对比试验, 浸104021 漆则要20～ 30h 才干, 而浸F级快干绝缘漆仅10h 左右即可。(4) 在电动机定子上的应用: 选用同型号规格的电机定子二台, 一台浸F 级快干绝缘漆, 另一台浸1040-1 漆, 其试验结果对比见表5。由表可知, F 级快干绝缘漆与1040-1 相比固化快, 烘干时间短, 线圈热态绝缘电阻高, 温升比浸1040-1 漆的定子线圈低5℃, 而且受潮后电阻恢复快, 热态下漆膜不回软。此外F 级快干绝缘漆在某电机厂使用半年多,贮存稳定性好, 库存与漆槽使用的漆均无结皮及其它不良现象出现, 使用获得满意的效果。2　结语研制的F 级快干绝缘漆应用工艺装备简单, 性能达到国内低温快干漆的先进水平, 特别是具有覆盖、浸渍二用性, 既能气干又能烘干, 为国内独创。该漆成本比现有的F 级绝缘漆低, 具有快干特点, 使烘烤时间缩短二分之一, 烘烤温度低及机电性能良好, 温度指数高于155, 提高了绝缘的可靠性及耐久性, 适用于水轮发电机组及中小型F 级电机绝缘处理使用, 更适用于大型电机的现场绝缘修理之用。参考文献1　第五届绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集, 桂林, 19932　美国Schenectady Chem ieals Ins 绝缘漆的产品样本说明3　U S P31803314　U S P3538205　陈长学 F 级快干绝缘漆的应用报告(内部报告)