Brevet FR2004797A1 — publié le 19691128

La présente invention concerne une isolation d'enroulements Dour les hautes tensions, avec utilisation de rubans isolants, plus particulièrement à base de mica, dans laquelle la fabrication de l'enroulement est suivie d'une imprégnation par un milieu dtimprégnation à base de mélanges de résines époxydes-durcisseurs. I1 est déjà connu d'enrouler autour des bobines de machines électriques, des rubans isolants pourvus de liants dutcissables, et de les soumettre ensuite à une imprégnation, de préférence sous vide. Pour les rubans isolants, on utilise comme liants, des polyesters non saturés, des résines époxydes ou d'autres rési nes synthétiques durcissables, oui peuvent être stockées pendant un temps très long, sans qu'il se produire une gélification ou un durcissement du liant .Com me milieu d'imprégnation on connait surtout les résines époxydes de faible vis cosité à base de bisphénols, auxquels on ajoute des durcisseurs appropriés tel que des anhydrides d'acides carboniques liquides, Les exigences que doivent res pecter de tels milieux d'imprégnation consistent avant tout en ce que, malgré desitilisations répétées, ils doivent présenter des possibilités durables de sto ckage et d'imprégnation, et ne pas prématurément, s'épaissir ou se gélifier. D'autre part, ces milieux d'imprégnation doivent, après le processus dtimprégna- tion, passer dans l'enroulement,le plus rapidement possible, à I'état durci sous l'effet de la chaleur, pour réaliser un débit rapide dans le four de durcissement. Mais l'addition d'accélérateurs de durcissement connus au milieu d'imprégnation limite considérablement les possibilités de stockage de sorte qu'une telle mesure est interdite dans la plupart des cas. I1 est ddjà connu d'utiliser un accéléra teur dans le liant des rubans isolants, ou d'utiliser un liant ayant une action accélératrice. Mais, en praticue, on s'efforce encore de trouver des systèmes de liants dans le ruban isolant oui soient cmmpatibles avec le milieu d'imprégnation. Suivant la présente invention, on obtient des avantages dans la réalisation des enroulements de bobines de machines électriques, à partir d'un ruban isolant enroulé sur le conducteur et muni d'un liant, ce ruban étant, après enroulement, imprégné avec un milieu d'imprégnation à base de résines époxydes, en utilisant comme liant pour le ruban isolant un polyuréthane ou des produits de polyaddi tion conduisant au polyuréthane. L'utilisation de polyuréthanes ou de produits de polyaddition de ceus-ci as sure une bonne possibilité de stockage dans le bain. Ces résines, et leurs compo sants de départ possèdent une insolubilité suffisante dans les mélanges résines époxydes/anhydrides à faible viscosité servant de milieu d'imprégnation, de sorte nue le danger d'entrainement du liant avec des résines précondensées est forte ment réduit. Vautre part, les résines servant de liants exercent un raccourcis sement de la durée de la réaction de durcissement pour le milieu d'imprégnation. Ainsi, on obtient un raccourcissement des temps de durcissement pour l'isolation, sans zigue le bain d'imprégnation ne soit affecté dans ses qualités de stockage. A part de bonnes qualités mécaniques, les barres conductrices isolées par l'enroulement de rubans isolants suivant l'invention, et imprégnées sous vide avec le milieu d'imprégnation suivant l'invention, entre 50 et 709C, montrent des qualités inattendues au point de vue diélectrique, en fonction de la température et de la tension. On n'observe pratiquement pas de dépendance du facteur de pertes diélectriques par rapport à la tension dans une large plage d'intensités de champ, ce qui sou lIa ligne la valeur de l'imprégnation sous vide et compatibilité du liant avec le milieu d'imprégnation dans la réaction de durcissement. Exemple. Un tissu en soie de verre est appliqué, d'une manière connue, avec un milieu d'imprégnation, sur une feuille de mica. Comme milieu d'imprégnation on utilise un mélange de vernis, connu en lui-moeme} constitué d'un polyester d'acide térephtalique, d'acide adipique, de Glycol et de Butadiol 1.3, en mélange avec des composé9 aromatiques de Polyisocyanates. Le solvant est éliminé par un traitement thermique court entre 60 et 1000C. Rapport de résine peut titre modifié dans de larges limites, mais, en général, il ne dépasse pas 10% du poids du ruban isolant. Les rubans isolants de ce genre, pauvres en résines, conviennent très bien à l'enroulement de bobines de forme, ou d'autres conducteurs électriques, et peuvent, par un procédé connu en soi, être imprégnés, sans laisser de vides, par un milieu d'imprégnation sans solvant. Les composés de tolyuréthane utilisés comme liants font que, lors du chauffage subséquent, à la température de durcissement, aucun écoulement, du milieu d'imprégnation ne se produise pratiquement hors de l'isolation d'enroulement, comme le liant confère au milieu d'imprégnation dans le ruban isolant une réactivité telle qu'il se produit rapidement une gélificEtion pendant le processus de la fabrication. Ainsi, on remédie aux pertes par coulée de milieu d'imprégnation hors de l'enroulement, et on obtient une isolation pratiquement exempte de vides. Suivant les exigences imposées à l'isolation, et suivant l'épaisseur des rubans isolants utilisés, il peut se montrer utile d'utiliser d'autres adhésifs en mélange avec les composés de polyuréthane. Comme milieu d'imprégnation pour l'isolation des enroulements, on peut utiliser avantageusement des combinaisons de polyépoxydes sans groupes hydroxyles, cristallisant N la temporature ambiante, à base de bisphénol, avec un écuivalent en époxydes d'environ 175, en mélange avec des anhydrides d'acide dicarboniqur à faiblc viscosité, c'eut à dire à basse température de fusion, comme par exemple l'anhadride d'acide méthylhexoha7d.rophtalicue. Pour des utilisations déterminées, on peut introduire aussi comme durcisseurs, des mélanges anhydrides, à basse température de fusion, et l'on peut utiliser, en outre des combinaisons d'autres composés polyépoxydes, en général en mélange avec des diluants réactifs, abaissant la viscosité et cnntenant des groupes époxydes, tels que la vinylcyclohexandiépoxyde. REVENDICATIONS 1 - Isolation d'enroulements au moyen de rubans isolants, pour bobines de machines électriques imprégnées nar un milieu d'imprégnation à base de résines énoxydes, caractérisée par l'utilisttion comme liant du ruban isolant, d'un poiy- uréthane ou de produits de rDolynddition conduisant au polyuréthane. 2 - Isolation d'enroulements suivant la revendication 1, caractérisé par L'em- ploi comme milieu d'imprqenation, d'une combinaison de polyépoxydes à base de bisphénol sans groupes hydroxyles libres, cristallisant à la température ordinaire, et ayant un équivalent épi y en poids d'environ 175, avec un durcisseur en anhydride d'acide dicarbonique à faible viscosité,c'est à dire à bas point de fusion, éventuellement avec addition de diluants réactifs.