Разработка, внедрение гидромеханической технологии производства слюдопластовых бумаг и создание слюдобумажных лент нового поколения для высоковольтной изоляции и пожаробезопасных кабелей

• Автор: Куимов, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.09.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Конструкционный состав изоляции для высоковольтных генераторов и электрических машин
1.2. Способы получения слюдяных бумаг
1.3. Анализ патентно-лицензионной ситуации по технологии производства слюдяных бумаг
1.4. Основные параметры, влияющие на свойства слюдяных бумаг
1.5. Основные выводы и постановка задачи
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
2.1. Методы испытаний слюдяных бумаг
2.2. Методы испытаний слюдяных материалов
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СЛЮДЯНЫХ БУМАГ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИМ
СПОСОБОМ
3.1 .Подготовка сырья
3.2.Получение слюдяной пульпы
З.З.Отлив слюдяной бумаги
3.4.Схема оборотной воды
3.5.Вывод ы
ГЛАВА 4.СОЗДАНИЕ НОВОЙ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПРОПИТАННОЙ СЛЮДОПЛАСТОВОЙ ЛЕНТЫ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЛЮДЫ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
4.1. Исследование процесса отверждения эпоксиноволачного связующего. Разработка рецептуры связующего и технологии изготовления пропитанной ленты
4.2.Исследование систем высоковольтной изоляции на предварительно пропитанной слюдопластовой ленте
4.2.1.Исследование электрофизических свойств на плоских образцах
4.2.2.Исследование изоляции на предварительно пропитанной ленте
4.3.Выводы
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА НОВЫХ НЕПРОПИТАННЫХ СЛЮДОПЛАСТОВЫХ ЛЕНТ С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ СЛЮДЫ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ
5.1. Разработка непропитанных лент на стеклотканевой подложке
5.2. Исследование систем изоляции на основе непропитанных
лент со стеклотканевой подложкой
5.3. Разработка непропитанных лент на пленочной подложке и исследование систем высоковольтной изоляции
5.4. Выводы
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ
ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ КАБЕЛЕЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Расчет экономической эффективности при внедрении
слюдопластовых бумаг и новых слюдобумажных лент
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акты внедрения результатов диссертационной
работы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В Федеральной целевой программе «Энергосберегающая электротехника» (1996-1999 г.г.) была поставлена задача обеспечения рынка новым отечественным высокоэффективным электротехническим оборудованием, определяющим энергосберегающие технологии при производстве, передаче и потреблении электроэнергии. Реализация мероприятий этой программы позволит обновить 60% выпускаемой электротехнической продукции; повысить уровень производства на 70 предприятиях, занятых выпуском электротехнической продукции; повысить надежность и ресурс работы электрооборудования в 1,3 раза; повысить КПД основных видов электрооборудования и получить экономию при замене парка изделий новыми их видами в объеме до 50 млрд.кВт.ч в год. Требуется разработка единых серий электродвигателей, трансформаторов и генераторов. Для решения научно-технических проблем предусматривается создание новых материалов, в том числе и слюдосодержащих.
Основой совершенствования современной термореактивной высоковольтной изоляции является создание полноценного заменителя щипаной слюды - слюдяной бумаги, которая обеспечивает основной диэлектрический барьер. За последние десятилетия в России и ряде зарубежных стран разработана технология производства и выпускается в промышленных масштабах слюдяная бумага (СБ), сырьем для которой являются отходы и непромышленные категории слюд. Эта бумага, уступая щипаной слюде по электрической прочности, обладает рядом положительных свойств. К ним относятся равномерность толщины, стабильность механических и электрических свойств, возможность полной механизации переработки бумаги в электроизоляционные материалы, способность пропитываться.
Сами слюдяные бумаги независимо от их типа могут быть применены в качестве электрической изоляции. Однако незначительная механическая и электрическая прочность ограничивают это применение; требуется дополнительная переработка бумаг для применения их в качестве электроизоляционных материалов. Это достигается склеиванием бумаги с помощью клеящих лаков с различными подложками - стеклотканью и полимерными пленками, а также пропиткой бумаги различными смолами. Такие композиционные слюдобумажные материалы в последние десятилетия полностью заменили микаленты на основе щипаной слюды при выпуске и ремонте турбо-,гидрогенераторов и высоковольтных электрических машин.
В России имеется отработанная система разработки и совершенствования высоковольтной изоляции на основе слюдосодержащих электроизоляционных материалов. Теоретически и экспериментально доказано, что роль слюдяной бумаги, как основного диэлектрического барьера в электрической изоляции, значительно повышается при увеличении ее доли в изоляции. Поэтому для создания надежной и долговечной системы изоляции необходимо использовать слюдобумажные ленты с повышенным содержанием слюды.

Таблица
Характеристики бумаг самика 30, 31 и 32, изготовленных гидромеханическим способом
Код бумаги Масса 1 м2, г/м2 Толщина, мм Пропитываемость, с Пористость с/100мп(не более) Разрывная прочность, НУсм, не менее
сеточ. откр
1 2 3 4
6-301200 120±10 0,090+0,010 15 25 400
6-301500 150±13 0,110+0,020
6-301800 180+15 0,120+0,020 30
6-302400 240+20 0,160+0,030 40
6-303600 360+30 0,240+0,035 70
6-310800 80+4 0,065+0,015 7
6-311200 120+6 0,090+0,015 10
6-311600 160+8 0,610+0,020 18
6-312500 250+12 0,160+0,030 35
6-313700 370+18 0,240+0,040 75
6-321200 120+6 0,090+0,015
6-321600 160+8 0,110+0,015 15
6-322500 250+12 0,160+0,030
6-323700 370+18 0,240+0,040 60
Таблица
Характеристики слюдяной бумаги из мусковита, изготовленной термогидромеханическим способом (марка 501-2)
Масса, г/м Толщина, мм Пористость, с/100мл Пропитываемость, с УВВ, мкСм/см Разрывная прочность, Н/см
60 0,040 2600 50 7
80 0,047 2800 70 7
100 0,062 3200 90 <14 8
120 0,073 3000 90 8
130 0,077 3200 100 8
150 0,088 3800 150 8
УВВ - удельная электроводность водной вытяжки.