СПОСОБ ЗАЛИВКИ КОМПАУНДОМ ЭЛЕКТРОИЗДЕЛИЙ Российский патент 2015 года по МПК C09K3/10 C08L75/08 C08L25/04 C08G18/30 C08G18/48 H01B3/18 

Изобретение относится к области электротехники и касается способа заливки компаундом электрических изделий, например высоковольтных трансформаторов, или других изделий, представляющих собой корпус с расположенными внутри магнитопроводом и катушкой, содержащих тонкие провода и хрупкие элементы для электроизоляции и защиты от климатических и механических воздействий.

Известен способ получения электроизоляционного полиуретанового компаунда (см. заявку на изобретение №94036678, МПК C09K 3/10, опубл. 20.07.1996 г.) путем взаимодействия касторового масла в качестве гидроксилсодержащего компонента и 2,4-толуилендиизоцианата в присутствии органической добавки с последующим вакуумированием и полимеризацией. Первоначально касторовое масло приводят в контакт с органической добавкой, в качестве которой используют метилбензол, а затем в полученную смесь вводят 2,4-толуилендиизоцианат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

касторовое масло 59,5-75,2 метилбензол 3,8-23,8 2,4-толуилендиизоцианат 16,7-22,6,

полимеризацию осуществляют при температуре 60-80°C.

Дополнительно в композицию вводят перекись бензоила в количестве 0,5-1,0 мас.% относительно общего количества композиции. Способ выбран в качестве прототипа.

При заливке электроизделий компаундом, приготовленным по технологии, указанной в прототипе, возникает большая вероятность образования дефектов компаунда в виде растрескивания или пенообразование, что сказывается на электрических параметрах компаунда. Причинами возникновения дефектов является недостаточная степень очистки исходных реагентов от влаги, неоптимальная рецептура (соотношение компонентов и концентрация инициатора в системе) и температурный режим процесса. В связи с этим способ заливки электроизделий, указанный в прототипе, является неэффективным, не позволяет получить качественный заливочный материал, обладающий необходимыми электроизоляционными свойствами, что приводит к увеличению отхода залитых электроизделий в брак по показателю «пробой».

Задачей предполагаемого изобретения является повышение качества заливаемых электроизделий, т.е. улучшение электроизоляционных свойств компаунда, а именно повышение его электрической прочности и, как следствие, снижение отхода изделий в брак.

Технический результат: приготовленный и заполимеризованный по предлагаемой рецептуре и технологии компаунд представляет собой эластичный монолитный резиноподобный (без наличия трещин, раковин, пузырей) материал, обеспечивающий высокие электроизоляционные свойства.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе заливки компаундом электроизделий, включающем смешение компонентов с получением компаунда, заливку электроизделий компаундом, новым является то, что перед заливкой электроизделия дополнительно прогревают при температуре 50-55°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в в течение не менее 3 ч, дополнительно вакуумируют компаунд при температуре 15-35°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 3-5 мин, где компаунд получают смешением дополнительно осушенных от влаги компонентов, при следующем соотношении компонентов, г:

стирол 50 масло касторовое 38 продукт 102Т 12 паста перекиси бензоила 1,

где в качестве пасты перекиси бензоила применяют пасту, приготавливаемую предварительно путем смешивания просушенной перекиси бензоила с дибутилфталатом в соотношении 1:1, далее проводят прогрев подготовленных электроизделий и приготовленного компаунда в одной печи при температуре 70°C в течение 1 часа, ступенчатую заливку прогретых электроизделий горячим компаундом методом свободной заливки осуществляют первоначально на $$\raisebox{1ex}{$3$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$4$}\right.$$ высоты или объема электроизделия с последующим вакуумированием залитых электроизделий при температуре 15-35°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 15-20 мин с последующим заполнением электроизделия этим же компаундом до необходимого уровня заливки, осуществляют ступенчатую полимеризацию компаунда, когда вначале залитые электроизделия выдерживают в разогретой до 70°C печи в течение 4 часов, затем повторно заливают электроизделия тем же компаундом и вновь проводят полимеризацию компаунда при температуре 70°C в течение 4 часов.

Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.

Способ приготовления и заливки компаундом рассмотрим на примере высоковольтных трансформаторов.

1. В процессе подготовки исходных компонентов компаунда осуществляют:

- проведение дополнительного контроля касторового масла после сушки на содержание влаги. При этом влажность масла должна быть не более 0,05%. В случае получения показателя «содержание влаги» более 0,05% производят повторную сушку масла;

- дополнительное просушивание расплавленного продукта 102Т - 2,4-толуилендиизоцианата силикагелем. Для этого расплавленный продукт заливают в стеклянную емкость с плотно закрывающейся крышкой, заполненную предварительно просушенным силикагелем (из расчета 100…150 г влагопоглотителя на 1 л продукта). Хранят полученную смесь при температуре 22…30°C не более 1 месяца. Непосредственно перед применением продукт отфильтровывают через сухой бумажный фильтр;

- дополнительную промывку перекиси бензоила. Для этого берут навеску перекиси бензоила в состоянии поставки в количестве 50 г, растирают в фарфоровой ступке, помещают в мешочек из нескольких слоев марли и промывают спиртом этиловым методом 3-кратного окунания в емкость со спиртом. Промытую перекись бензоила раскладывают тонким слоем на фильтровальной бумаге и сушат на воздухе в течение 10-12 часов.

Указанные мероприятия позволяют повысить степень очистки исходных компонентов от влаги.

2. В процессе приготовления предлагаемый способ предусматривает последовательность смешивания компонентов компаунда, т.е. сначала в первой емкости смешивают стирол с пастой перекиси бензоила, приготавливаемой предварительно путем смешивания просушенной перекиси бензоила с дибутилфталатом (1:1), смесь тщательно перемешивают до полного растворения пасты в стироле. Во второй емкости производят смешивание кастрового масла и продукта 102Т - 2,4-толуилендиизоцианата, смесь также тщательно перемешивают. Затем содержимое первой емкости вливают во вторую емкость при постоянном перемешивании. Перемешивание полученной смеси производят до получения однородного раствора. Соотношение компонентов компаунда при этом следующее, г:

стирол 50 масло касторовое 38 продукт 102Т 12 паста перекиси бензоила 1.

3. В процессе заливки высоковольтных трансформаторов предполагаемый способ предусматривает:

- дополнительный прогрев заливаемых высоковольтных трансформаторов перед заливкой при температуре 50…55°C и остаточном давлении 10…15 мм рт.ст. в течение не менее 3 часов;

- дополнительное вакуумирование приготовленного компаунда перед заливкой при температуре 15…35°C и остаточном давлении 10…15 мм рт.ст. в течение 3-5 мин;

- прогрев подготовленных высоковольтных трансформаторов и приготовленного компаунда в одной печи при температуре 70°C в течение 1 часа;

- ступенчатую заливку прогретых высоковольтных трансформаторов горячим компаундом методом свободной заливки осуществляют первоначально на $$\raisebox{1ex}{$3$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$4$}\right.$$ высоты или объема электроизделия с последующим вакуумированием залитых высоковольтных трансформаторов при температуре 15…35°C и остаточном давлении 10…15 мм рт.ст. в течение 15-20 мин, затем заполняют изделия этим же компаундом до необходимого уровня заливки;

- осуществляют ступенчатую полимеризацию компаунда, когда вначале залитые высоковольтные трансформаторы выдерживают в разогретой до 70°C печи в течение 4 часов, затем повторно заливают электроизделия тем же компаундом и вновь проводят полимеризацию компаунда при температуре 70°C в течение 4 часов.

Приготовленный и заполимеризованный по предлагаемой рецептуре и технологии компаунд представляет собой эластичный монолитный резиноподобный (без наличия трещин, раковин, пузырей) материал, цвет компаунда может быть от прозрачно-янтарного до лимонно-желтого.

Способ приготовления и заливки предлагаемым компаундом позволяет исключить появление дефектов в виде растрескивания и появления воздушных пузырей в массе компаунда путем повышения степени очистки исходных компонентов, использования оптимальных соотношений компонентов и температурных режимов обработки. Способ позволил сократить отход изделий в брак с 50% до 0,5%.

Изобретение относится к области электротехники и касается способа заливки компаундом электрических изделий, например высоковольтных трансформаторов. Способ заливки компаундом электроизделий включает смешение компонентов с получением компаунда и заливку электроизделий компаундом. При этом перед заливкой электроизделия дополнительно прогревают при температуре 50-55°С и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение не менее 3 часов. Компаунд получают смешением дополнительно осушенных от влаги компонентов при следующем соотношении, г: стирол - 50, масло касторовое - 38, продукт 102Т - 12, паста перекиси бензоила - 1. В качестве пасты перекиси бензоила применяют пасту, приготавливаемую предварительно путем смешивания просушенной перекиси бензоила с дибутилфталатом. Перед заливкой компаунд также дополнительно вакуумируют при температуре 15-35°С и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 3-5 мин. Подготовленные электроизделия и компаунд прогревают в одной печи при температуре 70°С в течение 1 часа. Далее проводят ступенчатую заливку прогретых электроизделий горячим компаундом методом свободной заливки первоначально на 3/4 высоты или объема электроизделия с последующим вакуумированием залитых электроизделий при температуре 15-35°С и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 15-20 мин с последующим заполнением электроизделия этим же компаундом до необходимого уровня заливки. Далее осуществляют ступенчатую полимеризацию компаунда. При этом залитые вначале электроизделия выдерживают в разогретой до 70°С печи в течение 4 часов, затем повторно заливают электроизделия тем же компаундом и вновь проводят полимеризацию компаунда при температуре 70°С в течение 4 часов. Технический результат - отсутствие дефектов в виде трещин и воздушных пузырей в массе компаунда, что обеспечивает повышение качества заливаемых электроизделий, а именно повышение их электрической прочности, а также снижение отхода изделий в брак.

Способ заливки компаундом электроизделий, включающий смешение компонентов с получением компаунда, заливку электроизделий компаундом, отличающийся тем, что перед заливкой электроизделия дополнительно прогревают при температуре 50-55°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение не менее 3 часов, дополнительно вакуумируют компаунд при температуре 15-35°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 3-5 мин, где компаунд получают смешением дополнительно осушенных от влаги компонентов при следующем соотношении компонентов, г:
стирол 50 масло касторовое 38 продукт 102Т 12 паста перекиси бензоила 1,

где в качестве пасты перекиси бензоила применяют пасту, приготавливаемую предварительно путем смешивания просушенной перекиси бензоила с дибутилфталатом, далее проводят прогрев подготовленных электроизделий и приготовленного компаунда в одной печи при температуре 70°C в течение 1 часа, ступенчатую заливку прогретых электроизделий горячим компаундом методом свободной заливки осуществляют первоначально на 3/4 высоты или объема электроизделия с последующим вакуумированием залитых электроизделий при температуре 15-35°C и остаточном давлении 10-15 мм рт.ст. в течение 15-20 мин с последующим заполнением электроизделия этим же компаундом до необходимого уровня заливки, осуществляют ступенчатую полимеризацию компаунда, когда вначале залитые электроизделия выдерживают в разогретой до 70°C печи в течение 4 часов, затем повторно заливают электроизделия тем же компаундом и вновь проводят полимеризацию компаунда при температуре 70°C в течение 4 часов.