RU2574607C1 - Corona shielding method, fast-setting corona discharge protection system and electrical machine - Google Patents
Corona shielding method, fast-setting corona discharge protection system and electrical machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574607C1 RU2574607C1 RU2014128844/07A RU2014128844A RU2574607C1 RU 2574607 C1 RU2574607 C1 RU 2574607C1 RU 2014128844/07 A RU2014128844/07 A RU 2014128844/07A RU 2014128844 A RU2014128844 A RU 2014128844A RU 2574607 C1 RU2574607 C1 RU 2574607C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiators
- weight
- initiator
- protection according
- anticorrosive protection
- Prior art date
Links
- 230000004224 protection Effects 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 17
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 18
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 13
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N Silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-O diphenylsulfanium Chemical compound C=1C=CC=CC=1[SH+]C1=CC=CC=C1 LTYMSROWYAPPGB-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 claims description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 230000003373 anti-fouling Effects 0.000 claims description 3
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 2
- XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 2-[[4-[[4-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]methyl]phenoxy]methyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(C=C1)=CC=C1CC(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 XUCHXOAWJMEFLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims 2
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 20
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 description 18
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 239000003211 photoinitiator Substances 0.000 description 6
- FDPIMWZHGJNESB-VCSXYVMHSA-N (2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3S)-2-[[(2S)-1-[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-6-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-amino-3-methylbutanoyl]amino]-3-sulfanylpropanoyl]amino]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoyl]amino]-3-carboxypropanoyl]amino]hexanoyl]ami Chemical compound C([C@@H](C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC=1NC=NC=1)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCN=C(N)N)C(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](N)C(C)C)C1=CC=CC=C1 FDPIMWZHGJNESB-VCSXYVMHSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000001717 pathogenic Effects 0.000 description 5
- 244000052769 pathogens Species 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 229920002397 Thermoplastic olefin Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 230000003595 spectral Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- -1 synergists Substances 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения противокоронной защиты, быстроотверждаемой системе защиты от коронного разряда и к электрической машине.The invention relates to a method for anticorrosive protection, a quick-cure corona protection system and to an electric machine.
Противокоронная защита используется во многих вариантах применения электрических устройств, в частности для генераторов, как описано в патентном документе ЕР 1 995 850 В1.Anti-crowning protection is used in many applications of electrical devices, in particular for generators, as described in patent document EP 1 995 850 B1.
Во избежание частичных разрядов, основная изоляция стержней обмотки генератора при рабочих напряжениях на уровне нескольких киловольт должна быть защищена внутренним и наружным проводящим слоем от полостей и отслоений. Величины напряженности электрических полей в основной изоляции сокращаются, начиная от внутреннего экрана 10 распределения потенциалов (Фиг. 1) (IPS) в радиальном направлении до наружного экрана 13 для защиты от коронного разряда (Фиг. 1) (AGS). На оконечности стержня обмотки генератора, в области места выхода стержня обмотки из пакета стальных листов статора, AGS оканчивается, тогда как основная изоляция продолжается по направлению к оконечности стержня. Это расположение представляет собой типичную конфигурацию подвижного рабочего узла с предельно низким напряжением порога частичного разряда. Электрическое поле в этой области, наряду с радиальным компонентом, имеет также высокий нелинейный тангенциальный компонент параллельно поверхности изоляционного материала/граничной поверхности. Наибольшие напряженности поля возникают на конце/на кромке AGS. Поэтому необходимо позаботиться о регулировании поля на кромке наружной противокоронной защиты и повышении прочности в окружении открытой основной изоляции. Обычно это достигается созданием концевой противокоронной защиты 16 (Фиг. 1). Для подавления скользящих разрядов обычно применяются резистивные экраны распределения потенциалов из полупроводящих лаков или лент, преимущественно на основе карбида кремния или других электрически полупроводящих наполнителей.In order to avoid partial discharges, the main insulation of the generator winding rods at operating voltages at the level of several kilovolts should be protected by the inner and outer conductive layer from cavities and delaminations. The magnitude of the electric field in the main insulation is reduced, starting from the
Назначение экрана распределения потенциалов состоит в том, чтобы выравнивать и в идеальном случае сделать линейным тангенциальное снижение потенциала вдоль поверхности изоляционного материала. Это достигается, когда величина напряжения в расчете на единицу длины все время равномерно снижается. Для этого создается зависящее от местоположения и зависящее от напряжения погонное сопротивление.The purpose of the potential distribution screen is to level and ideally make the tangential decrease in potential linear along the surface of the insulating material. This is achieved when the voltage per unit length is uniformly reduced all the time. For this, a location-dependent and voltage-dependent linear resistance is created.
При этом продолжительность обработки до момента, чтобы в достаточной мере произошло отверждение и затвердевание промышленных материалов, в частности лаков, но также лент, является очень длительной, поскольку на протяжении многочисленных рабочих смен должны быть нанесены многочисленные слои лака, и между нанесениями должен быть выдержан известный интервал времени, чтобы можно было опять укладывать следующий слой.In this case, the processing time until the curing and hardening of industrial materials, in particular varnishes, but also tapes, has taken place is very long, since numerous layers of varnish must be applied during numerous work shifts and a known time interval so that the next layer can be laid again.
В настоящее время концевая противокоронная защита выполняется либо посредством одно- или многослойных обматываний электрически полупроводящими лентами, либо нанесением одного или многих слоев электрически полупроводящего лака.Currently, end protections are performed either by single or multi-layer wrapping with electrically semiconducting tapes, or by applying one or many layers of electrically semiconducting varnish.
Полупроводящие ленты обычно состоят из электрически непроводящего материала носителя (например, сложнополиэфирного нетканого материала, сложнополиэфирной ткани, или ткани из стекловолокна), и термореактивной смолы (например, эпоксидированных фенольных новолаков, зачастую с дициандиамином для ускорения отверждения) в стадии предварительного реагирования (В-стадии). Для полного отверждения ленты этого типа должны быть выдержаны до затвердевания в течение 2 часов при температуре около 165°С, или до 12 часов при температуре только 120°С. В качестве наполнителя сейчас обычно используется карбид кремния, причем достигаемое электрическое сопротивление ленты определяется средним размером зерен.Semiconductor tapes typically consist of an electrically non-conductive carrier material (e.g., a polyester nonwoven fabric, a polyester fabric, or fiberglass fabric), and a thermosetting resin (e.g., epoxidized phenolic novolacs, often with dicyandiamine to accelerate curing) in the pre-reaction step (B stage) ) For complete curing, tapes of this type must be cured for 2 hours at a temperature of about 165 ° C, or up to 12 hours at a temperature of only 120 ° C. Silicon carbide is now usually used as a filler, and the achieved electrical resistance of the tape is determined by the average grain size.
Полупроводящие лаки, как правило, представляют собой системы на основе растворителей, такие как фенольные смолы, с полупроводящими или функционализированными для создания полупроводящих свойств наполнителями.Semiconducting varnishes are typically solvent based systems, such as phenolic resins, with semiconducting or functionalized fillers to create semiconducting properties.
При этом для достижения пригодности к последующему нанесению покрытия при комнатной температуре требуется время в течение многих часов (до 4 и более). Поскольку часто нужно наносить до пяти последовательно наслоенных друг на друга покрытий, речь идет о занимающем длительное время процессе.Moreover, to achieve suitability for subsequent coating at room temperature, it takes time for many hours (up to 4 or more). Since it is often necessary to apply up to five coatings successively laminated to each other, this is a process that takes a long time.
Большая продолжительность высыхания обусловливается необходимым высоким содержанием растворителя (до около 30%). Однако это должно быть исключено по соображениям защиты окружающей среды и охраны труда. Здесь также существует опасность создания скрытых дефектов. В дополнение, современные системы ограничены низкими классами термической устойчивости.Long drying times are due to the required high solvent content (up to about 30%). However, this should be excluded for reasons of environmental protection and labor protection. There is also the danger of creating hidden defects. In addition, modern systems are limited to low thermal stability classes.
На рынке предлагаются готовые смешанные лаки только для определенного диапазона термической устойчивости. Но требуются дополнительные диапазоны термической устойчивости, материалы для которых изготавливаются специальным смешением вручную. Однако эти смеси имеют определенные недостатки, такие как осаждение/расслоение наполнителей, опасность неправильного смешения, плохие технологические характеристики (например, пригодность к намазыванию).Ready mixed varnishes are only available on the market for a specific range of thermal stability. But additional ranges of thermal stability are required, the materials for which are made by special mixing manually. However, these mixtures have certain disadvantages, such as precipitation / separation of fillers, the risk of improper mixing, poor technological characteristics (for example, suitability for spreading).
При этом до сих пор едва ли имелись удовлетворительные композиции для ускорения переработки посредством явного сокращения продолжительностей отверждения. Продолжительности отверждения представляют собой самую медленную стадию на этом этапе приготовления, и тем самым являются скорость определяющими для технологического процесса.However, until now there have hardly been satisfactory compositions for accelerating processing by clearly reducing the curing time. Curing durations represent the slowest stage at this stage of preparation, and thus are speed determining for the process.
Поэтому задача изобретения состоит в разрешении этой проблемы.Therefore, the object of the invention is to solve this problem.
Задача решена с помощью противокоронной защиты согласно Пункту 1 патентной формулы, способа согласно Пункту 18 патентной формулы, и электрической машины согласно Пункту 35 патентной формулы.The problem is solved by anti-crowning protection according to Clause 1 of the patent claims, the method according to
В конкретных зависимых пунктах патентной формулы перечислены дополнительные предпочтительные варианты исполнения, которые могут быть любым образом скомбинированы между собой для достижения дополнительных преимуществ.The specific dependent claims of the patent claims list additional preferred embodiments that can be combined in any way to achieve additional benefits.
Как показано:As shown:
Фиг. 1 представляет оконечность стержня обмотки генератора (согласно прототипу).FIG. 1 represents the tip of a rod of a generator winding (according to a prototype).
Фиг. 2 схематически представляет принцип действий при нанесении противокоронной защиты.FIG. 2 schematically represents the principle of action when applying anticorrosive protection.
Фиг. 4 - 6 представляют различные примеры осуществления изобретения.FIG. 4-6 represent various embodiments of the invention.
Фиг. 7 представляет генератор.FIG. 7 represents a generator.
Фигуры и описание представляют только примеры осуществления изобретения.The figures and description are only examples of carrying out the invention.
Фиг. 1 показывает оконечность стержня обмотки генератора. Такая оконечность имеет электрический проводник 7, вокруг которого имеется внутренний экран 10 распределения потенциалов (IPS). Вокруг него находится наружный экран 13 для защиты от коронного разряда (AGS), на конце которого присоединен концевой экран 16 для защиты от коронного разряда (EGS). Кодовым номером 4 позиции обозначен пакет стальных листов статора, в котором размещен проводник 7.FIG. 1 shows the tip of a rod of a generator winding. Such a tip has an
По обстоятельствам, на оконечности предусматривается заземление 19.According to the circumstances, grounding is provided at the
В отношении противокоронной защиты изобретение состоит в химических композициях, которые служат в качестве лаков или в качестве матричных материалов в ленточных системах.With respect to anti-fouling protection, the invention consists of chemical compositions that serve as varnishes or as matrix materials in tape systems.
Эта противокоронная защита может быть использована в качестве концевого экрана 16 для защиты от коронного разряда во вращающихся электрических машинах (генераторах, двигателях,...), кабельных концевых муфтах, или в других системах, в которых требуется контролируемо создаваемое по конструктивным соображениям снижение потенциала.This anti-crowning protection can be used as an
Противокоронная защита предпочтительно имеет наполнитель, который состоит из полупроводящего заполняющего материала, который делает систему пригодной для применения в качестве концевого экрана для защиты от коронного разряда.The anti-crowning protection preferably has a filler, which consists of a semiconducting filling material, which makes the system suitable for use as an end shield for protection against corona discharge.
Он предпочтительно представляет собой карбид кремния и/или графит.It is preferably silicon carbide and / or graphite.
При этом предпочтительно применяются уровни содержания наполнителя от 30% по весу до 90% по весу.Preferably, filler levels of from 30% by weight to 90% by weight are used.
В отношении матричного материала для отверждаемого материала речь предпочтительно идет о мономере, сшивание которого предпочтительно достигается с помощью одного или многих инициаторов, которые выделяют реакционноспособные частицы, или же переходят в возбужденное состояние, которые(-ое) стимулируют(-ет) сшивание.With respect to the matrix material for the curable material, it is preferably a monomer, the crosslinking of which is preferably achieved using one or many initiators that emit reactive particles, or enter an excited state, which (s) stimulate (s) crosslinking.
Активация таких инициаторов производится с помощью электромагнитного излучения, которое, например, может находиться в инфракрасной, рентгеновской, ультрафиолетовой и/или гамма-области спектрального диапазона.The activation of such initiators is carried out using electromagnetic radiation, which, for example, can be in the infrared, x-ray, ultraviolet and / or gamma region of the spectral range.
В дополнение, могут быть применены вторичные ускорители, которые могут варьировать или усиливать возбуждение инициаторов в диапазоне длин волн.In addition, secondary accelerators can be used that can vary or enhance the excitation of initiators in the wavelength range.
В Фиг. 2 показана подложка 40, на которую в форме слоя 70 наносится такая отверждаемая смесь, которая затем используется для противокоронной защиты.In FIG. 2, a
Под воздействием излучения, здесь представленного в виде волны, слой 70 отверждается и образует затвердевший слой 70'.Under the influence of radiation, here presented in the form of a wave, the
Сравнимый вариант изображен в Фиг. 3, в которой отверждение слоя 70 производится в результате повышения температуры (+Т).A comparable embodiment is shown in FIG. 3, in which the curing of the
Способы действий согласно Фиг. 2 и 3 могут сочетаться. Это может предпочтительно представлять однородную смесь материалов из Фиг. 2, 3 (не показано).The methods of FIG. 2 and 3 can be combined. This may preferably be a homogeneous mixture of materials from FIG. 2, 3 (not shown).
Фиг. 4 показывает один из подлежащих отверждению слоев 70 или отверждаемую противокоронную защиту, в которой в отверждаемой матрице присутствуют инициаторы 51, 52, 53,... различных типов. Инициаторы 51, 52, 53,... различных типов предпочтительно равномерно распределены в слое 70 или в противокоронной защите.FIG. 4 shows one of the
При облучении может быть использован широкий диапазон длин волн или многочисленные отдельные длины волн, которые могут проникать в слой 70 на разную его глубину «h». Так, наряду с инициаторами 51'', которые отдалены от облучаемой поверхности 60 на большее расстояние, и, по обстоятельствам, более не действуют или срабатывают в меньшей степени, чем находящиеся непосредственно на облучаемой поверхности 60, на нижнем участке вблизи дна 61 также присутствуют инициаторы типа 53'', где излучение с другой длиной волны (или в диапазоне длин волн) может глубже проникать до дна 61, и является особенно действенным для инициаторов 53''.During irradiation, a wide range of wavelengths or numerous individual wavelengths that can penetrate into the
В Фиг. 5, в отличие от Фиг. 4, инициаторы 51, 52, 53 различных типов не распределены равномерно, а размещены избирательно по глубине «h» слоя 70. Инициаторы 51, 52, 53,... различных типов предпочтительно расположены сообразно своему действию в зависимости от длины волны. На верхнем участке вблизи облучаемой поверхности 60 расположены инициаторы типа 51, к которым может легко проникать излучение с данной длиной волны. На втором, или срединном, участке слоя 10 присутствуют инициаторы типа 52, до которых может достигать излучение другой, или, соответственно, второй длины волны (диапазона длин волн), проникающее до срединного участка слоя 70, и в нижней части слоя 70 имеются только инициаторы типа 53, к которым может проникать излучение дополнительной, или, соответственно, третьей длины волны, хорошо доходящее до дна 61.In FIG. 5, in contrast to FIG. 4, different types of
Равным образом, вблизи дна 61 или в области, более отдаленной от облучаемой поверхности 60, может повышаться концентрация одного или многих инициаторов, чтобы компенсировать уменьшающуюся интенсивность облучения (концентрационный градиент (не показан)).Similarly, near the
Фиг. 6 показывает дополнительный пример осуществления изобретения. Здесь в слое 70 по высоте «h» также избирательно размещены инициаторы 51, 54 различных типов, будучи здесь предпочтительно распределенными на двух участках слоя 70. Однако инициаторы типа 51 реагируют на электромагнитное излучение, и в более глубокой области слоя 70, куда излучение может проникать хуже, присутствуют инициаторы 54, которые реагируют на теплоту (неоднородная комбинация Фиг. 2, 3).FIG. 6 shows a further embodiment of the invention. Here,
Предпочтительной является возможность постепенного изменения концентрации инициаторов различных типов.It is preferable to gradually change the concentration of various types of initiators.
Нагревание нижних участков слоя может быть легко осуществимым, в отличие от проникновения электромагнитного излучения в глубинные области массивного материала, так как в массивном материале всегда происходит поглощение электромагнитного излучения.Heating the lower sections of the layer can be easily carried out, in contrast to the penetration of electromagnetic radiation into the deep regions of the bulk material, since the absorption of electromagnetic radiation always occurs in the bulk material.
Противокоронная защита имеет наполнитель (Фиг. 2-6), который состоит из полупроводящего заполняющего материала, который делает систему пригодной для применения в качестве концевого экрана для защиты от коронного разряда.Anti-crowning protection has a filler (Fig. 2-6), which consists of a semiconducting filling material, which makes the system suitable for use as an end shield for protection against corona discharge.
В отношении матричного материала для отверждаемого материала речь идет о мономере, сшивание которого предпочтительно достигается с помощью одного или многих инициаторов, которые выделяют реакционноспособные частицы, или же переходят в возбужденное состояние, которые(-ое) стимулируют(-ет) сшивание.With respect to the matrix material for the curable material, we are talking about a monomer, the crosslinking of which is preferably achieved using one or many initiators that emit reactive particles, or go into an excited state, which (s) stimulate (s) crosslinking.
Активация таких инициаторов производится с помощью электромагнитного излучения, которое, например, может находиться в инфракрасной, рентгеновской, ультрафиолетовой и/или гамма-области спектрального диапазона.The activation of such initiators is carried out using electromagnetic radiation, which, for example, can be in the infrared, x-ray, ultraviolet and / or gamma region of the spectral range.
В дополнение, могут быть применены вторичные ускорители, которые могут варьировать или усиливать возбуждение инициаторов в диапазоне длин волн.In addition, secondary accelerators can be used that can vary or enhance the excitation of initiators in the wavelength range.
При инициировании с помощью ультрафиолетового излучения активация может быть проведена, например, согласно свободнорадикальному или катионному механизму сшивания. Активация таких инициаторов ограничивается соответственно выбранным сортом ускорителя и производится исключительно с помощью электромагнитного излучения.When initiated by ultraviolet radiation, activation can be carried out, for example, according to the free radical or cationic crosslinking mechanism. The activation of such initiators is limited by the appropriate type of accelerator and is carried out exclusively with the help of electromagnetic radiation.
Также возможно применение варианта «двойного отверждения», то есть, примешивание дополнительного инициатора, который обеспечивает сшивание в результате термической обработки, и тем самым позволяет выбрать способ активации в особенных ситуациях применения.It is also possible to use the option of "double curing", that is, mixing an additional initiator, which provides crosslinking as a result of heat treatment, and thereby allows you to choose the activation method in special application situations.
Активируемые с помощью электромагнитного излучения ускорители выбираются таким образом, чтобы облучение и активация ускорителей были возможными в глубине. Обычно здесь выбираются системы, проявляющие реакционную способность при облучении в ультрафиолетовой области спектра. Они по большей части очень четко отличаются от термически отверждаемых систем, поскольку обычные фотоинициаторы реагируют только на падающий свет. При этом концентрация самого реакционноспособного ускорителя является соответственно низкой, так что падающее излучение неодинаково полностью поглощается на поверхности.Accelerators activated by electromagnetic radiation are selected so that irradiation and activation of the accelerators are possible in depth. Typically, systems that exhibit reactivity when irradiated in the ultraviolet region of the spectrum are selected here. For the most part, they are very clearly distinguishable from thermally curable systems, since conventional photoinitiators respond only to incident light. In this case, the concentration of the reactive accelerator itself is correspondingly low, so that the incident radiation is not uniformly absorbed on the surface.
Соответственно этому, может иметь место комбинация из нескольких инициаторов, которые тем самым обеспечивают возможность глубокого просвечивания и глубокого отверждения. Тем самым возможно отверждение относительно толстых слоев вплоть до одного миллиметра. Подобная катализируемая система также может быть инициирована и отверждена, будучи в форме слоя с наполнителем, при обычной толщине лакового покрытия до 0,5 мм, поскольку состав инициаторов действует так, что отверждение матрицы продолжается также в затененной частицами наполнителя зоне.Accordingly, a combination of several initiators can take place, which thereby allows for deep translucency and deep curing. Thus, curing of relatively thick layers up to one millimeter is possible. Such a catalyzed system can also be initiated and cured, being in the form of a filler layer, with a typical varnish coating thickness of up to 0.5 mm, since the composition of the initiators acts so that the curing of the matrix also continues in the area shaded by the filler particles.
Если, например, в отверждаемой излучением химической композиции содержится один процент инициатора, то нужно также уже для систем с невысоким содержанием наполнителя выбирать инициаторы с более высокой эффективностью, то есть, с более высоким квантовым выходом.If, for example, one percent initiator is contained in a radiation-curable chemical composition, then initiators with a higher efficiency, that is, with a higher quantum yield, must also be selected for systems with a low filler content.
В случае бис-гексафторантимоната бис-[4-(дифенилсульфоний)фенил]сульфида в качестве катионного фотоинициатора отношение падающих фотонов к числу образующихся реакционноспособных частиц почти равно единице. Это приводит к тому, что поверхность отверждается с более высокой скоростью, и инициатор перехватывает/поглощает почти все фотоны уже на поверхности.In the case of bis-hexafluoroantimonate bis- [4- (diphenylsulfonium) phenyl] sulfide as a cationic photoinitiator, the ratio of incident photons to the number of formed reactive particles is almost equal to unity. This leads to the fact that the surface is cured at a higher speed, and the initiator intercepts / absorbs almost all photons already on the surface.
Но композиция может быть также составлена таким образом, что вместо одного инициатора применяются многочисленные инициаторы в сочетании. При этом совсем не обязательно требуется повышение общего процентного содержания инициатора. Инициаторы при этом выбираются так, что каждый поглощает излучение в определенном диапазоне длин волн УФ-света.But the composition can also be formulated so that instead of a single initiator, multiple initiators are used in combination. At the same time, an increase in the total percentage of the initiator is not required at all. In this case, the initiators are selected so that each absorbs radiation in a certain wavelength range of UV light.
Например, 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (ТРО) в качестве фотоинициатора проявляет сильное поглощение излучения с максимумом при ~370 нм, для излучения же с меньшей длиной волны он прозрачен. Фотоинициатор метил-орто-бензоилбензоат (MOBB) поглощает в более коротковолновой УФ-области.For example, 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide (TPO), as a photoinitiator, exhibits strong absorption of radiation with a maximum at ~ 370 nm, while for radiation with a shorter wavelength, it is transparent. The photoinitiator methyl ortho-benzoyl benzoate (MOBB) absorbs in the shorter wavelength UV region.
С помощью синергиста можно усилить возбуждение также при промежуточных волновых числах, так что для отверждения может быть эффективно использован почти весь УФ-диапазон спектра. Благодаря этому тогда могут быть отверждены насквозь даже материалы с высоким содержанием наполнителя.Using a synergist, it is possible to enhance excitation also at intermediate wave numbers, so that almost the entire UV range of the spectrum can be effectively used for curing. Thanks to this, even materials with a high filler content can then be cured through.
При этом отверждение может быть инициировано, например, с помощью радиочастотного (F) излучателя или гамма-излучателя (G), или с использованием обоих подключенных последовательно излучателей.In this case, curing can be initiated, for example, using a radio frequency (F) emitter or a gamma emitter (G), or using both connected in series emitters.
Отверждение материалов с высоким содержанием наполнителя еще никогда не было удовлетворительно достигнуто при применении электромагнитного излучения. Поэтому до сих пор также никогда не было возможности получить подобный быстроотверждаемый лак, который одновременно имеет высокое содержание функционализированного для создания полупроводящих свойств наполнителя и тем самым может найти применение в качестве концевой противокоронной защиты.The curing of materials with a high filler content has never been satisfactorily achieved using electromagnetic radiation. Therefore, until now it has also never been possible to obtain such a fast-curing varnish, which at the same time has a high content of filler functionalized to create semiconducting properties, and thereby can be used as an end anti-corona protection.
Теперь же это может быть достигнуто сочетанием соответствующей высокореакционной УФ-отверждаемой смолы с функционализированным наполнителем.Now, this can be achieved by combining the corresponding highly reactive UV curable resin with a functionalized filler.
При такой системе очень важна точно подобранная комбинация фотоинициаторов. Чтобы иметь возможность оптимально использовать диапазон длин волн спектра, различные фотоинициаторы сочетаются друг с другом. Они реагируют на различные длины волн возбуждения и обеспечивают возможность частичного проникновения излучения вглубь системы. Даже когда наполнитель улавливает большую часть излучения, все еще может быть достигнуто отверждение в глубине. Таким образом, в конечном итоге достигаются хорошая твердость и также сцепление. Добавлением дополнительных компонентов, так называемых добавок, могут быть отрегулированы специальные свойства, такие как гибкость и прочность сцепления.With such a system, a precisely selected combination of photoinitiators is very important. To be able to optimally use the range of wavelengths of the spectrum, various photoinitiators are combined with each other. They respond to different excitation wavelengths and allow partial penetration of radiation deep into the system. Even when the filler picks up most of the radiation, curing in depth can still be achieved. Thus, in the end, good hardness and also adhesion are achieved. By adding additional components, so-called additives, special properties such as flexibility and adhesion can be adjusted.
В то время как 2,4,6-триметилбензоилдифенилфосфиноксид (ТРО) инициирует отверждение по свободнорадикальному механизму, в принципе возможны также композиции, которые начинают процесс по катионному механизму реакции. Для этого могут быть составлены обычные эпоксидные смолы, и тем самым достигнуты хорошо сшитые покровные системы.While 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide (TPO) initiates curing by the free radical mechanism, in principle, compositions that initiate the process by the cationic reaction mechanism are also possible. For this, conventional epoxy resins can be formulated, and thereby well-crosslinked coating systems are achieved.
Путем добавления фосфорных соединений можно дополнительно сократить самозатухание в случае возгорания.By adding phosphorus compounds, self-extinguishing in the event of fire can be further reduced.
Примеры термического и фотосенсибилизированного инициатора (бис-гексафторантимонат бис-[4-(дифенилсульфоний)фенил]сульфида), которые могут быть смешаны также для «двойного отверждения», показан в Пункте 4 патентной формулы также только в качестве примерного списка молекул матрицы. Из этого можно понять, что отверждаемые излучением системы полностью свободны в выборе не только их инициаторов, синергистов, стабилизаторов и прочих добавок, но и в выборе собственно матрицы из термореактивной смолы, и вместе с этим обеспечивают очень хорошую возможность разработать композиции с заданными свойствами.Examples of the thermal and photosensitized initiator (bis-hexafluoroantimonate bis- [4- (diphenylsulfonium) phenyl] sulfide) that can also be mixed for “double curing” are also shown in Claim 4 of the patent formula as an example list of matrix molecules. From this it can be understood that radiation-curable systems are completely free to choose not only their initiators, synergists, stabilizers and other additives, but also to choose the thermosetting resin matrix itself, and at the same time provide a very good opportunity to develop compositions with desired properties.
Пригодные для использования системы при этом охватывают почти каждую возможную доступную в промышленном масштабе группу химически сшиваемых молекул.Suitable systems in this case cover almost every possible group of chemically crosslinkable molecules available on an industrial scale.
Очевидными достоинствами новой композиции являются:The obvious advantages of the new composition are:
путем отверждения с помощью излучения можно сократить время до последующего нанесения покрытия примерно до 180 секунд, тогда как стандартные общеупотребительные системы требуют продолжительности отверждения около 4 часов на каждый слой покрытия. То есть, расход времени до состояния готовности концевой противокоронной защиты, например, статора генератора, сокращается от многих дней и распределения на многочисленные производственные рабочие смены до нескольких минут.by curing by radiation, the time to subsequent coating can be reduced to about 180 seconds, while conventional conventional systems require a curing time of about 4 hours per coating layer. That is, the consumption of time to the state of readiness of the end anti-corona protection, for example, the generator stator, is reduced from many days and distribution to numerous production work shifts to several minutes.
Благодаря регулируемой вязкости лак может быть составлен пригодным для нанесения как распылением, так и намазыванием.Due to the adjustable viscosity, the varnish can be formulated suitable for spraying and spreading.
Система может быть выполнена более устойчивой к воспламенению, и тем самым удовлетворяются стандарты пожарной безопасности UL-94 V-Q и прочие ограничения и нормативы в отношении воспламеняемости.The system can be made more resistant to ignition, and thereby meet the fire safety standards UL-94 V-Q and other restrictions and regulations regarding flammability.
Выбором уретанового производного акрилата в качестве матричного материала можно, например, повысить термическую устойчивость и тем самым классы термостойкости (WBK) до температуры 180°С.By choosing the urethane derivative of acrylate as the matrix material, for example, it is possible to increase the thermal stability and thereby the heat resistance classes (WBK) to a temperature of 180 ° C.
Дополнительно получается повышение стойкости к процарапыванию.Additionally, an increase in scratch resistance is obtained.
Может быть достигнуто почти или совсем полное отсутствие растворителя.An almost or completely complete absence of solvent can be achieved.
Согласно Фиг. 7, конструкция роторной машины, в частности конструкция генератора 2, является протяженной вдоль продольной оси 4 от обращенной к турбине концевой области 6 до обращенной к возбудителю концевой области 8. Конструкция генератора 2 имеет корпус 10. В обращенной к турбине концевой области 6 размещено охлаждающее устройство 12. А именно, в охлаждающем радиаторе 14, который составляет часть корпуса 10, размещены два охладителя 16 и компрессор в форме вентилятора 18 со ступицей 20 компрессора. Ступица 20 компрессора посажена на ротор 22, который является протяженным вдоль продольной оси 4 через конструкцию генератора 2. После охлаждающего устройства 12 по направлению продольной оси 4 размещен собственно генераторный участок 23. На этом участке ротор 22 окружен статором 24 с образованием воздушного зазора 26. Статор 24 имеет статорную обмотку с лобовой частью 28А обмотки статора на обращенной к турбине стороне и с лобовой частью 28В обмотки статора на обращенной к возбудителю стороне. Между обеими лобовыми частями 28А, 28В обмотки статора размещен так называемый пакет 30 стальных пластин. Аналогично статору 24, ротор 22 имеет лобовую часть 32А обмотки ротора на обращенной к турбине стороне и лобовую часть 32В обмотки ротора на обращенной к возбудителю стороне.According to FIG. 7, the design of the rotor machine, in particular the design of the
Вследствие обычно высокой для турбогенераторов плотности мощности необходимо охлаждение конструкции генератора 2 на генераторном участке 23. При этом особенно высокую потребность в охлаждении имеют лобовые части 28А, 28В обмотки статора, а также лобовые части 32А, 32В обмотки ротора. Для охлаждения генераторного участка 23 он имеет систему 34 охлаждения, которая снабжается охлаждающим газом от охлаждающего устройства 12. Система 34 охлаждения имеет ряд каналов 36А-D, 48 для охлаждающего газа, через которые охлаждающий газ вовлекается в рециркуляцию. При этом первый канал 36А для охлаждающего газа проходит в осевом направлении и располагается между статором 24 и корпусом 10. Второй канал 36В для охлаждающего газа образован воздушным зазором 26. Дополнительные протяженные в осевом направлении каналы 36С для охлаждающего газа проходят через пакет 30 стальных пластин. Для охлаждения ротора 22 через него проложен канал 36D для охлаждающего газа. Поток охлаждающего газа на генераторном участке 23, а также в охлаждающем устройстве 12 в каждом случае обозначен стрелками, причем пунктирные стрелки обозначают путь течения холодного охлаждающего газа, и сплошные стрелки показывают путь течения нагретого охлаждающего газа (теплого газа).Due to the usually high power density for turbine generators, it is necessary to cool the design of the
Для охлаждения лобовых частей 28А, 28В обмотки статора поступающий от охладителей 16 поток охлаждающего газа разделяется в концевой области 6 на обращенной к турбине стороне. Один частичный поток служит для охлаждения лобовой части 28А обмотки статора на обращенной к турбине стороне, и другой частичный поток пропускается дальше через канал 36А для охлаждающего газа к лобовой части 28В обмотки статора на обращенной к возбудителю стороне, и опять разделяется. Одна часть служит для охлаждения лобовой части 28В обмотки статора, и оттуда опять возвращается в виде теплого газа через воздушный зазор 26. Другая часть проходит через канал 36С для охлаждающего газа в пакете 30 стальных пластин и выходит в концевую область 6 на обращенной к турбине стороне в виде теплого газа, и поступает в охладители 16. Для охлаждения лобовых частей 32А, 32В обмотки ротора охлаждающий газ поступает в канал 36D для охлаждающего газа ротора 22 как от концевой области 6 на обращенной к турбине стороне, так и из концевой области 8 на обращенной к возбудителю стороне. Частичный поток охлаждающего газа протекает через данные лобовые части 32А, 32В обмотки ротора и затем в воздушный зазор 26 как теплый газ, и возвращается в охладители 16. Остальной частичный поток проходит дальше в канал 36D для охлаждающего газа через ротор 22, а именно таким образом, что охлаждающий газ от обеих лобовых частей 32А, 32В обмотки ротора натекает один за другим и примерно в средней части 38 генераторного участка 23 поступает в воздушный зазор 26.To cool the
Claims (35)
диглицидиловый эфир бисфенола А (BADGE),
диглицидиловый эфир бисфенола F (BFDGE),
3,4-эпоксициклогексилметил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат,
фенольный новолак,
акрилат,
уретан и/или
концевой эфир.6. Anticorrosive protection according to any one of paragraphs. 1-5, which as cured by means of electromagnetic radiation of the material has:
bisphenol A diglycidyl ether (BADGE),
bisphenol F diglycidyl ether (BFDGE),
3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate,
phenolic novolak,
acrylate
urethane and / or
terminal ether.
диглицидиловый эфир бисфенола А (BADGE),
диглицидиловый эфир бисфенола F (BFDGE),
3,4-эпоксициклогексилметил-3',4'-эпоксициклогексанкарбоксилат,
фенольный новолак,
акрилат,
уретан и/или
концевой эфир.23. The method according to p. 18, in which as a cured by means of electromagnetic radiation material is used:
bisphenol A diglycidyl ether (BADGE),
bisphenol F diglycidyl ether (BFDGE),
3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate,
phenolic novolak,
acrylate
urethane and / or
terminal ether.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2574607C1 true RU2574607C1 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3045462A1 (en) * | 1979-12-05 | 1981-06-11 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Corona screen for ends of stator windings - with projecting main insulation and material wrapped around ends of conductor followed by soaking in lacquer or resin |
DE4218928A1 (en) * | 1992-06-10 | 1993-12-16 | Asea Brown Boveri | Glow protection arrangement for the stator winding of an electrical machine |
EP1995850A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Glow protector |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3045462A1 (en) * | 1979-12-05 | 1981-06-11 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Corona screen for ends of stator windings - with projecting main insulation and material wrapped around ends of conductor followed by soaking in lacquer or resin |
DE4218928A1 (en) * | 1992-06-10 | 1993-12-16 | Asea Brown Boveri | Glow protection arrangement for the stator winding of an electrical machine |
EP1995850A1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Glow protector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6645886B1 (en) | Glow protection band | |
CN106317784B (en) | A kind of polyfunctional epoxy resin base radiation protection composite material and preparation method thereof | |
RU2704804C2 (en) | Solid insulating material, use of solid insulating material and electric machine | |
CN103874718B (en) | The method for producing high voltage electrical insulator | |
US20150042195A1 (en) | Corona shield material for an electric machine | |
CN108068415A (en) | Electrical insulation system and the insulating element for motor | |
RU2574607C1 (en) | Corona shielding method, fast-setting corona discharge protection system and electrical machine | |
US20190131842A1 (en) | Method for producing a corona shield, fast-curing corona shield system, and electric machine | |
EP3593361B1 (en) | Corona shielding band for electric high voltage machine | |
Gao et al. | Improvement on partial discharge resistance of epoxy/Al 2 O 3 nanocomposites by irradiation with 7.5 MeV electron beam | |
AU747657B2 (en) | Method for preventing corona surface damage in end windings of air-cooled motors and generators | |
CN103333590A (en) | Heat-resistant insulating paint with fast curing speed | |
CN102582176A (en) | Mica tape for motor and preparation method of mica tape | |
JP6157761B1 (en) | Thermosetting resin composition, stator coil using the same, and rotating electric machine | |
Asad et al. | The tracking and erosion performance of silicone rubber incorporated with novel TiO2@ SiO2 core-shell nano fillers under the IEC 60587 standard | |
JP2015514384A (en) | Electrical insulator for high voltage rotating machine and method for manufacturing electrical insulator | |
CN106716788B (en) | Corona shield system for an electric machine | |
EP3519479A1 (en) | Electrical insulation system based on epoxy resins for generators and motors | |
WO2005081266A1 (en) | Method for producing coated electrical wires | |
Zhang et al. | Effects of proton and electron irradiations on the dielectric properties of epoxy/anhydride cured products | |
Berejka | Prospects and challenges for the industrial use of electron beam accelerators | |
Bezprozvannych et al. | Influence of technological dose of irradiation on mechanical and electrical characteristics of polymeric insulation of wires | |
Chen et al. | Design and experimental study of electron beam treatment for composite insulator sheds | |
Liu et al. | The effect of curing agent content on photodegradation of epoxy coating studied by positron annihilation | |
HU et al. | DEGRADATION OF MAGNET EPOXY AT NSLS X-RAY RING. |