Органические полимеры могут длительно работать в
электротехническом оборудовании лишь при температуре до 130°
и только некоторые до 150°. При более высокой температуре
они быстро разрушаются, теряют диэлектрические и
механические свойства. Применение кремнийорганических
полимеров для электрической изоляции позволило создать
электрические машины и аппараты, длительно работающие при
температурах 180—200°, а в ряде случаев, при ограниченном
сроке службы, при 250—300°.
Электроизоляционные смолы и лаки имеют либо
самостоятельное значение, когда применяются для пропитки и
цементации обмоток электрических машин, для пропитки и
склейки асбестовых и стеклянных оплеток проводов, как
герметизирующие заливочные составы, либо в качестве связующего для
создания самых разнообразных композиционных
материалов —
пластмасс, миканитов, лакотканей.
Применение кремнийорганических лаков для слюдяной,
стекловолокнистой и асбестовой изоляции позволило лучше
использовать теплостойкость этих неорганических материалов.
Слоистые материалы на основе стеклоткани и
кремнийорганических смол —
листовые стеклотекстолиты, трубки и
цилиндры —
могут кратковременно работать при температуре до
250-300°. Композиционные пластмассы с наполнителем из
стеклоткани, асбеста, а также с различными неорганическими
мелкодисперсными наполнителями могут в течение
ограниченного срока выдерживать действие температур до 400° и даже
выше. При пропитке асбестовых и стеклянных оплеток нагре-
востойких проводов кремнийорганическими связующими резко
улучшается влагостойкость изоляции и устойчивость к
действию механических истирающих усилий.
Использование электрической изоляции на основе
кремнийорганических полимеров позволило за счет ее
повышенной нагревостойкости резко повысить плотности тока в
обмотках электрических машин. В ряде случаев благодаря
сокращению расхода активных материалов сократился на 35—40%
вес оборудования, при этом мощность и надежность остались
на прежнем уровне.
Применение теплостойких кремиийорганических
электроизоляционных материалов решило целый ряд специфических
вопросов работы электрооборудования в особо сложных
условиях, например в угольных шахтах, в металлургии, в
морском флоте, на транспорте, в условиях тропического климата.
Высокая влагостойкость кремнийорганической изоляции
позволяет создавать открытые двигатели, бесперебойно
работающие даже в случае затопления их водой.
Электрооборудование с кремнийорганической изоляцией
является более безопасным в пожарном отношении,
поскольку оно не воспламеняется, при коротких замыканиях. Это по-
зволило разработать конструкцию взрывобезопасных сухих
(безмасляных) трансформаторов, для которых не требуется
специальных камер, ухода, и они не боятся перегрузок. Такие
трансформаторы представляют особую ценность для
использования в шахтных подстанциях.
В настоящее время в угольных шахтах забойные машины
и механизмы питаются электроэнергией от специальных
преобразовательных подстанций с масляными взрывоопасным
трансформаторами. Поэтому эти подстанции для пожарной
безопасности устанавливаются в специальных огнестойких
(бетонных или кирпичных) камерах. Они используются 6—12
месяцев, а затем, по мере продвижения забоев, строятся
новые камеры, так как слишком большое расстояние от
трансформаторной подстанции до потребителей вызывает падение
напряжения и потери электроэнергии в низковольтных сетях,
что сильно снижает производительность машин и механизмов
приводит к перебоям в работе и простоям- Стоимость
строительства одной камеры 5000 рублей, а всего их строится
ежегодно на сумму более 10 млн. рублей,
Взрывобезопасные сухие трансформаторы с кремнийорга-
нической изоляцией, используемые вместо масляных,
позволяют устранить непроизводительные затраты на
строительство огнестойких камер. Такие трансформаторы можно будет
устанавливать непосредственно в шахтах без камер и по
мере продвижения забоя передвигать.
Использование кремнийорганической изоляции
позволило с большой экономической эффективностью разрешить
проблему устойчивости электрических машин и аппаратов к
периодическим кратковременным перегрузкам. Значительные
перегрузки, приводящие к перегреву изоляции, неизбежны в
двигателях шахт, тяговых электродвигателях, самолетных
машинах, двигателях прокатных станов и других, работающих
в режимах частых реверсов и пусков. Даже при нормальных
условиях эксплуатации часто возникают перегрузки
вследствие падения сетевой частоты, при выходе из строя одной
фазы. Это требует применения машин большей мощности, чем
требуют условия эксплуатации при нормальном режиме
работы. Однако работа при неполной нагрузке приводит к
увеличению потерь реактивной мощности. Использование машин
с кремнийорганической изоляцией устраняет необходимость
такой предосторожности, тем самым улучшается
использование электроэнергии.
Значительные тепловые перегрузки изоляция
электрооборудования может испытывать при значительных колебаниях
окружающей температуры, влажности и разреженности
воздуха (например, для электрических машин самолетов). В этих
случаях лимитирующими являются вопросы охлаждения.
Электрические машины с кремнийорганической изоляцией да-
же при окружающей температуре 100—120° работают
надежно, и температура их изоляции яа токоведущих частях не
является критической.
Из книги авторов К.А. Андрианов, А.И. Петрашко, Э.З. Аснович «Безграничные возможности» 1963 год
