Brevet FR2792450A1 — publié le 20001020

FIL ELECTRIQUE DE BOBINAGE RESISTANT EN IMMERSION TOTALE La présente invention porte sur les fils électriques isolés de bobinage, qui peuvent être utilisés en toute sécurité dans des conditions d'immersion totale dans l'eau ou dans l'huile et résistent à l'eau et à l'hydrolyse. Les applications de tels fils sont notamment les pompes immergées, les pompes d'équipements électroménagers tels que lave-linge, lave-vaisselle et sèche- linge et d'autres équipements et les transformateurs remplis d'huile. De manière connue, les fils électriques isolés de bobinage comportent un revêtement sur leur conducteur électrique, qui assure l'isolation électrique du conducteur électrique et assure la résistance du fil au milieu environnant. Ce revêtement est spécifique pour les conditions d'utilisation du fil. Ainsi, le revêtement des fils électriques utilisés en immersion totale dans l'eau est formé d'une couche de PVC, extrudée directement sur le conducteur électrique et prévue relativement épaisse. Ces fils revêtus de PVC sont de classe thermique basse, inférieure à 120 C, du fait d'une décomposition possible du PVC à des températures supérieures et alors de problèmes de pollution. Le revêtement des fils électriques de bobinage, qui sont utilisés dans un environnement d'eau mais ne sont pas immergés sauf accidentellement, est souvent formé d'une ou plusieurs couches d'émaillage pour l'obtention d'un fil de section réduite. Cependant, ces fils sont associés à des circuits de protection prévus dans les équipements concernés, pour éviter des courts-circuits en cas de contact accidentel avec l'eau. Le revêtement des fils électriques utilisés en immersion totale dans l'huile est quant à lui formé en général d'au moins une couche d'émaillage sur le conducteur et d'au moins une couche de papier sur l'émaillage, l'ensemble assurant la tenue du fil émaillé à l'hydrolyse. La présente invention a pour but de réaliser un fil électrique isolé de bobinage, qui est utilisable dans l'eau comme dans l'huile et permet ainsi d'uniformiser le type de revêtement des fils comparables connus utilisés en immersion totale dans ces milieux et d'éviter la nécessité de circuits de protection associés aux autres fils connus précités. Elle a également pour but de réaliser un tel fil électrique de bobinage, dont la section finale est réduite par rapport à celle des fils comparables connus utilisés en immersion totale. La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel fil dont la classe thermique est élevée. Selon la présente invention, le fil isolé de bobinage utilisable en immersion dans l'eau et dans l'huile comporte un conducteur électrique et un revêtement d'isolation électrique dudit conducteur et de résistance dudit fil au milieu d'immersion possible et est caractérisé en ce que ledit revêtement comporte une couche de polyphénylène oxyde. Avantageusement, ladite couche de polyphénylène oxyde est en polyphénylène oxyde modifié par un polystyrène. Avantageusement aussi, ladite couche de polyphénylène oxyde modifié ou non est d'épaisseur réduite comprise entre 50 et 150 inm. De préférence en outre, ledit revêtement comporte au moins une sous- couche d'émaillage réalisée directement sur ledit conducteur électrique, ladite couche de polyphénylène modifié ou non étant extrudée sur celle-ci. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple et illustré dans le dessin ci-annexé. Le fil électrique de bobinage, selon ce mode de réalisation, comprend un conducteur électrique I et un revêtement 2 sur celui-ci. Ce revêtement 2 comporte une couche 3 de polyphénylène oxyde PPO ou de préférence de polyphénylène oxyde modifié par un polystyrène PPO/PS. Cette couche 3 de PPO ou PPO/PS peut être d'épaisseur relativement importante. Toutefois elle est avantageusement d'épaisseur réduite, comprise entre 50 et 150 gtm et de préférence entre 50 et 100 gim. Dans ce mode de réalisation, le revêtement 2 comporte également deux sous-couches d'émaillage 4 et 5, qui sont directement réalisées sur le conducteur 1 et sur lesquelles la couche 3 de PPO ou PPO/PS est extrudée. La sous-couche d'émaillage la plus intérieure 4 est en particulier en polyesterimide PEI et l'autre sous-couche d'émaillage 5 en polyamideimide PAl. Bien entendu ce revêtement peut ne comporter qu'une seule sous-couche d'émaillage au lieu des deux sous- couches précitées, dont la nature peut être différente de celle de l'une ou l'autre de ces deux sous-couches précitées. La ou les sous-couches d'émaillage n'augmentent que de très peu l'épaisseur radiale du revêtement 2 et sont choisies pour améliorer la classe thermique du fil. Le fil selon l'invention dont le revêtement est constitué de la couche de PPO ou PPO/PS seule ou avec au moins une sous-couche d'émaillage est particulièrement résistant à l'eau et à l'hydrolyse et peut-être utilisé en immersion totale dans l'eau ou l'huile ou dans un environnement d'eau sans protection associée contre les court- circuits. Une épaisseur comprise en 50 et 150 p.m de PPO ou PPO/PS peut suffire alors que comparativement une épaisseur minimale de 200 plm de PVC est nécessaire pour les fils ayant la même section de conducteur et étant utilisés en immersion totale dans l'eau. La section du fil fini est donc réduite par rapport aux fils revêtus de PVC. La durée de vie du fil selon l'invention et la résistance d'isolement fil à fil d'un bobinage, quand ce fil est en immersion totale dans l'eau, sont excellentes et améliorées par rapport à un fil revêtu de PVC. En outre, l'adhésion de PPO ou PPO/PS sur un conducteur cuivre est meilleure que celle du PVC. Par ailleurs le fil selon l'invention est de classe thermique supérieure à celle du fil à revêtement de PVC et évite tout risque de pollution. Le revêtement constitué des deux sous-couches d'émaillage en particulier en PEI et PAI et de la couche de PPO ou PPO/PS permet l'utilisation du fil en immersion totale dans l'eau froide ou chaude, pour des bobinages de moteurs de classe B (120 C), F (155 C) et même H (180 C), alors que le fil revêtu de PVC ne le permettait pas. Des tests effectués par la demanderesse sur un fil de diamètre extérieur de 0,895 mm, dont le conducteur de cuivre a un diamètre de 0,56 mm et le revêtement est constitué de deux sous-couches d'émaillage PEI et PAI et d'une épaisseur radiale de 150gin de PPO/PS, ont montré les caractéristiques exceptionnelles d'un tel fil. En particulier, la durée de vie de ce fil, mesurée en immersion dans l'eau à 60 C et sous 600 V en courant alternatif, est supérieure à 160 jours, sachant que les souscouches d'émaillage n'apportent aucune amélioration de la durée de vie des fils en immersion totale. Ainsi également, la résistance d'isolement de ce même fil, mesurée au fur et à mesure du test de durée de vie mais alors que le fil est soumis à 1000 V en courant 4 2792450 continu pendant 30 s, est de 770 G Ohm initialement et est toujours de 64 M Ohm au bout du test de durée de vie. Ce fil a par ailleurs d'excellentes propriétés physiques pour la constitution de bobinage. On indique en outre à titre indicatif que les caractéristiques de ce fil ont été comparées à celles de fils ayant une couche de polyamide semiaromatique ou en polymère fluoré, en lieu et place de la couche de PPO/PS et de même épaisseur que celle-ci. La durée de vie et la résistance d'isolement de tels fils en immersion totale dans l'eau sont très inférieures à celles du fil selon l'invention. 2792450 REVENDICATIONS: 1. Fil isolé de bobinage, utilisable en immersion dans l'eau et dans l'huile, comportant un conducteur électrique et un revêtement d'isolation dudit conducteur électrique et de résistance du fil au milieu d'immersion possible, caractérisé en ce que ledit revêtement (2) comporte une couche de polyphénylène oxyde (3), extérieure sur ledit fil. 2. Fil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite couche (3) de polyphénylène oxyde est en polyphénylène oxyde modifié par un polystyrène. 3. Fil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite couche (3) est d'épaisseur comprise entre 50 et 150 p.m. 4. Fil selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite couche (3) est extrudée. 5. Fil selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit revêtement (2) comporte au moins une sous-couche d'émaillage (4,5) entre ledit conducteur électrique (1) et ladite couche (3). 6. Fil selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit revêtement (2) comporte deux sous-couches d'émaillage (4,5), la plus intérieure réalisée directement sur ledit conducteur étant en polyesterimide et l'autre étant en polyamide-imide.