СПОСОБ ЗАЛИВКИ КОМПАУНДОМ ЭЛЕКТРОИЗДЕЛИЙ
COMPOUND CASTING METHOD FOR ELECTRICAL GOODS

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,
<mrow><mstyle scriptlevel="+1"><mfrac bevelled="true"><mn>3</mn><mn>4</mn></mfrac></mstyle></mrow>
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
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;
<mrow><mstyle scriptlevel="+1"><mfrac bevelled="true"><mn>3</mn><mn>4</mn></mfrac></mstyle></mrow>
- ступенчатую заливку прогретых высоковольтных трансформаторов горячим компаундом методом свободной заливки осуществляют первоначально на
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%.