2.1.10 Электроқшаулағыш эмальдар

Электроқшаулағыш эмальдар өз бойында майда пигмент заттардан тұратын лактар болады. Пигмент ретінде бейорганикалық заттар қолданылады. Эмалдардың құрамында окистерден тұратын металлдар басым болады. Оларға цинк окисі,темір ұнтақтары,литопон және олардың қоспалары жатады. Пигменттендіруші заттар лактардың құрамында келіп біртекті масса алу үшін сырланатын машиналарды мұқият сүртуде қолданылады. Эмальдар құрамындағы пигменттерді кептіру нәтижесінде негізгі лактармен химиялық реакцияға түседі. Нәтижесінде тығыз қаттылығы жоғарылаған қабықша пайда болады.

Электроқшаулағыш эмальдар негізінен сыртынан қаптап тұратын материалдар болып табылады. Олармен электрлік машиналар және электрлік аппараттардың орамаларының алдыңғы бөлігін қаптауға және де сыртқы әсерлерден қорғау үшін сүртілген майлар ретінде де қолданылады. Көптеген электроқшаулағыш эмальдардың негізі майлы грифталды лактар. Жоғары жабысқақтың қасиетімен қоса отқа төзімділігі де бар. Майлы грифталды лактардан эмалдың көптеген маркаларын жасауға болады: СПД-105°С-та болатын ыстық эмалдар болады. Бұл эмалдармен қаптағанда сұр түске боялған мен қатар минералды майларға төзімділік қасиеті де бар. Электрлік искраларға төзімді:СВД-салқын эмаль олда жаңағы сұр түске ие болып минералды майларға төзімді келеді; КВД-салқын эмаль сушкасының бойында қызыл-қоңыр түске боялады және де электрлік искраларға шыдамды болып келеді. Эмальдар эпиксидтік лактарға қарағанда жақсы жабысқақтығымен қатар жоғары күйде отқа төзімді болып келеді(180°С-қа дейін). Қатты қызықтыратыны электроқшаулағыш материалдардың негізі кремний органикалық заттар. Ол да жоғары отқа төзімділігімен ерекшеленеді (180°-100°С аралығында). Кең көлемде қолданылатын эмальдар ол ыстық күйдегі сушкалар. ПКЕ-21 және ПВЭ-2 эмальдары кремний органикалық салқын сушкалы эмалдарында кең көлемде қолданылады. Кремний органикалық эмалдарының қабықшасының ерекшелігі отқа төзімділігінде, материал ретінде негізгі талап сыртқы әсерлерге төзімді келуінде. Толуол және кселол кремний органикалық эмальдардың ерітушісі және араластырушысы ретінде қолданылады.

2.1.11. Табиғи электр оқшаулағыш смолалар

Электртехникада канифоль, шеллак және битум түрлері кеңінен қолданылады.

1) Канифоль бұл дұрыс емес формада түйір-түйір, нәзік шытынайтын шыны тәрізді зат. Смоланың бұл түрі хвой ағаштарының соктарын термикалық өңдеу нәтижесінде алынады. Канифольдың түсі ашық лимоннан қанық оранжевыйғ түс аралығында жатады.

Электртехникада маркасы 1 және 2 деген сарыға боялған канифоль қолданылады. Канифоли мынадай смола қышқылдарынан тұрады : (абиэтиновая, колофоновая) эфир майы тағы басқалар. Канифоли мынандай параметрлермен сираттамалады: тығыздығы-1,07-1,10 г/см³ ; жұмсару температурасы65-70⁰С ; канифолдың сұйық күйге өтуі мынадай температурада болады: 110-120⁰С ; ρ_υ=10¹³-10¹⁴ ом см; диэлектрлік өтімділігі ε=3,0-3,5; tgδ=0,01-0,05; кернеулігі Е_пр=10-15кв/мм. Канифоль полярлы диэлектрик болып есептелінеді, яғни атомдарында оң және теріс зарядтар белгілі бір қашықтыққа ығысқан диполь құрайды. Канифоль көптеген еріткіштерде –скипидарда, бензинде, минаралды майларда т.б жақсы еритін, қыздыру барысында жұмсаратын термопластикалық материал. Электртехникада канифоль күштік кабельдерді электроқшаулағыш майлы-канифол ретінде қолданылады. Электртехникад канифоль минералды майларды қойылту үшін қолданылады. Бұл қойылған майлар күштік кабельдердің қағаз оқшаулағыштарына сіңірілу үшін, сонымен қатар құйма үшін қолданылатын электр оқшаулағыш қоспаға кіреді. Канифоль флюса ретінде (пайка үшін қолданылатын) мыс сымдарды дәнекерлеу үшін қолданылады.

2) Шелак – бұл жәндіктердің ерекше бір түрлерінің өмір сүру барысында пайда болатын материал. Бұл жәндіктер тропикалық лакты ағаштардың сөлімен қоректеніп оны қайта өңдеу нәтижесіндесол ағаштың қабықшаларына шикі смола ретінде қалдықша түрінде тастайды. Осы қалдықшалар ағаш бетінен алынып ыстық сумен жуылып кептіріледі, сонан соң әр түрлі қоспалардан тазарту мақсатында сүзгілерден (фильтрация) өткізіледі. Бұл тазартылған шелак қалыңдығы 0,5-1,0 мм шамасындағы өте нәзік шытынағыш дұрыс емес формадағы дене. Мұндай смоланың түсі сары түстен – қанық қызғылт түс аралығында жатады. Шелактың сипаттамалары: тығыздығы-1,0 г/см³ ; канифолдың сұйық күйге өтуі мынадай температурада болады: 110-120⁰С ; ρ_υ=10¹⁵-10¹⁶ ом см; диэлектрлік өтімділігі ε=3,5; tgδ=0,008-0,02; кернеулігі Е_пр=20-30кв/мм. Шелак - полярлы диэлектрик. Көп рет қыздырылып балқытылған шелактың электрлік төзімділігі және электрлік сипаттамалары төмендейді. Шелак термореактивті заттар тобына жатады, яғни қыздыру барысында балқымайтын ерімейтін күйге өтеді (көшеді). Слюдаға және басқа материалдарға жабысуы (прилипание) бұл шелакқа тән қасиет . Шелактың осындай негізгі қасиетіне сүйене отырып, өз бетінше жабысатын спиртті лактар дайындалады. Шелактың пайда болу орны – Индия болып табылады.

Битумдар – қатты немесе сұйық тұтқырлығы жоғары қара түсті зат. Барлық битумдар қыздыру барысында жұмсарады,яғни термопластикалық материалдар қатарына жатады. Битумдар екі түрге бөлінеді: жасанды және қазбалы (табиғи). Битумның жасанды түрі мұнайды айдау нәтижесінде алынады. Ал табиғи битумдарды асфальттар және асфальтиттер деп атайды. Табиғи битумдар кәдімгі жағдайларда мұнайдан да жасалына береді. Химиялық құрамы жағынан қатты және сұйық көмірсутектен тұратын күрделі мұнай қоспасы болып табылады. Битумдардың сипаттамасы: тығыздығы 1,05 - 1,20 г/см³; көлемдік меншікті кедергісі _= 10¹³ :10¹⁵ Омсм; диэлектрлік өтімділігі 2,2:2,8; tg0.008 :0,05; кернеулігі Е_пр12 :25 кв/мм. Битумдардың негізгі қасиеттері оның химиялық инерттілігі мен суда ерімейтіндігі. Битумдар – арзан, қолжетімді және өте жақсы электроқшаулғыш материалдар болып есептелінеді.

12. Электр оқшаулағыш компаундтар

Электроқшаулағыш компаундтар негізінен электроқшаулағыш лактың құрамына кіретін қоспалардан тұрады. Бірақ бір айырмашылығы оның құрамына еріткіштер (растворитель) кірмейді. Компаундты қолданып жатқан кезде сұйық күйде болады. Кейіннен оның құрамында болатын химиялық реакциялардың және желдетілген соң қатаяды. Компаундтардың құрамына органикалық, бейорганикалық қатайтқыштар, инициаторлар және ингибиторлар кіргізеді. Қосымша физикалық қасиеттерін жақсарту мақсатында асбестті және шыны талшықтар кіреді. Электроқшаулағыш лактар және компаунтар электроқшаулағыш кабелді техникада электрлік машиналар өндірісінде, турбо-гидрогенераторлар, аппараттар, трансформаторлар, жоғары жилікті техникада қолданылады. Қыздыруға байланысты компаундтар термопластикалық және термореактивті болып бөлінеді.

Термопластикалық қалыпты температурада қатты, қыздырғанда сұйық пластикалық кұйге өтеді. Егер температура төмендесе қатаяды. Бұл компаундтарды қолданыс барысында көп рет ерітіп қатыруға болады. Компаундтардың бұл түрін дайындауда мұнай битумдары, минералды майлар, канифоль және кейбір термопластикалық полимерлер қолданылады.

Термореактивті компаундтар қолданып жатқан кезде жұмсақ кұйде болады, соңынан компаундта жүретін химиялық реакциялар барысында қатып қалады. Ол үшін қатырғыштар және катализаторлар қолданылады. Қатқанан кейін компаунд еріткіштерде ерімейтін, балқымайтын болады. Компаундтар лактар тәрізді ыстық және сұйық қатаю арқылы катады. Ыстық қатаю компаундтары арнайы термиялық өңдеу нәтижесінде, ал сұйық қатыру компаундтары арнайы қатырғыштар катализаторлар көмегімен қатады.

Химиялық құрамына қарай компаундтар; мұнай битумдары нәтижесінде, синтетикалық шайыр (смола), эпоксидті, полиэфирлі болып бөлінеді. Герметикалық изоляция орамдары жақсы бекітеді, ығалға төзімді, механикалық және электрлік беріктілікке ие. Герметикалық изоляция 220В пен 35кв-қа дейінгі трансформаторларда, арнайы электр машиналарының орамдарында, якорларында, радиоблоктарда, түзеткіштерде изоляторлар және де электронды схемаларда қолданылады.

Полиуританды компаундтар электрлік аппаратураны герметизациялауда (-80-60аралықтағы температурада жұмыс жасайтын) қолданылады. Компаундтардң бұл тобына К-30 компаунды жатады. Бұлар көбінде электрлік қасиеті жоғары талап болмаған жағдайда қолданылады.

Метакрилди компаунд полимеризацияланғанан соң 3-түрлі денгейдегі қаттылыққа ие полимерлерге айналады. МБК-1 жоғары қаттылыққа ие, МБК-2 орташа қаттылыққа ие, МБК-3 резина тәрізді компаунд. МБК компаундтары үшін жұмыс температурасы -60 пен 120 , ығалдылыққа төзімді мыс және басқа металдармен реакцияға түспейді. Жоғары ығал төзімділігі оларды су астындағы электр двигательдерінде қолдануға жол ашады.

Термореактивті компаундтар қыздыруға біршама төзімді, жұмсармайтын термореактивті компаундтар казіргі таңда көптеген қызығушылықтар туғызуда. Мұндай электризоляционды қоспаларға МБК және КГМС компаундтары және де эпоксидті смола негізіндегі компаундтар.

МБК компаундтары құрамына қатырғыштар, пластификаторлар қосылған метакрил қышқылы эфирі негізінде дайындалады. МБК компаундтары қыздыру нәтижесінде қатты күйге өтеді, ал бастапқыш сәтте сарғыш түсті сұйықтық болады.

Құрамына қатырғыштар қосылған МБК кампаундтары 20 -тық температурада 20-24 сағатта, қатырғыштарсыз 8-10 сағатта, бірақ 75 - қа дейінгі қыздыруда қатты күйге өтеді.

МБК компаундтары қатқан кезінде иысқа қатысты инертті, ығалдылыққа төзімді және жақсы электр изоляциялағыш қасиетке ие.

МБК кампаундтарын -60 және +110 температура аралығында қолдануға болады.құрамына минералды қоспа (шаң тәрізді кварц) қосқанда -60 пен +120 температура аралығында қолданылады.

Қатқан қалпында МБК компаундтары келесідей қасиеттерге ие; тығыздығы 1,0 г/

= 70-80кгс/ =5,0-11 кгс/ (МБК-2 және МБК-3)

Е _пр

= - ом Ε=3,2 - 5,2 tgδ=0,04 - 0,07, 15 – 25 кв/мм

МБК кампаундтары сұйық күйде болады, тұтқырлығы 20-60 сек (В3-4 вискозиметрмен) сұйық күйде олар ерітеді, резина теріні күйдіреді. МБК кампаундтары резинаның бар жерінде қатаймайды, ол бұл кампаундтың кемшілігі болып табылады.

МБК компауидатормен қоса КГМС компауидаторы қолданылады. Ол бастапқы кезінде стиролдағы тұтқыр полиэфирлі смола ерітіндісі болады. Алғашқы ерітіндінің тұтқырлығы 20-40 сек (В 3-4 вискозиметірі бойынша) Сұйық компаунд құрамына қатырғыш ретінде бензойль асқын тотығы қолданылады. КГМС компаунды 100 температурада 2-6 сағатта қатады, қату уақыты жағылу қалыңдығына байланысты. КГМС компаунды қатқанда мөлдір және ашық сары түске боялған болады.

Катушка, трансформатор және басқа да электр өнімдерін компаундпен изаляциялауды металдан жасалған формаларда жасайды. Қалыпқа (формаға) компаунд сұйық күшінде құйылады, соңынан компаундты қатыру мақсатында термиялық өңдеуге ұшыратады. Дайын изоляцияланған детальды (катушка трансформатор т.б) қалыптан (формадан) оңай алу мақсатында қалыпты қызуға төзімді май тәріздес сұйықпен майлайды. Кампауынды құю барысында КГМС компаундтары ашық мыс өткізгіш сымдармен әсерлеспеуі (тимеуі) тиіс. Себебі, мыспен жанасу барысындағы пайда болатын мыс тотығы компаундтың қатуына кері әсерін тигізеді.

КГМС компаундты қатқан кезінде келесідей қасиеттерге ие:

Қатқан күйінде бұл компаунд -60 және +120 температура аралығында жұмыс жасайды.

220-250қа дейінгі қыздыруда МБК және КГМС компаундтардың беті шамалы жұмсарады.

Қазіргі таңда эпоксидті смола негізіндегі компаундтар көптеп қолданыс табуда. Эпоксидті компаундтар металға, нерамикаға, пластмассаға жабысқыштық қасиеттерімен ерекшеленеді және жоғары механикалық беріктілікке ие.

Алынған қатырғышқа байланысты эпоксидті компаундтар сұйық күйден қатты күйге жоғары (120-150) температурада және бөлме температурасында өте алады.

Егер сұйық эпоксидті смолаға фталилі ангедрид немесе малеин қышқылын қоссақ, 130 температурада 8-12 сағатта қатады. Басқа қатырғыштарды қолданғанда мысалы, гексаметилендиаминді немесе басқа, компаундтың қатуы бөлме температурасында 10-12 сағатта болады. Оған полиэфир қоссақ компаундтың суыққа төзімділігі артады, бірақ полиэфир пластификатор болғандықтан жылуға төзімділігі төмендейді. Компаундтардың жылу өткізгіштігі ыстыққа төзімділігі қасиетін, механикалық характеристикаларын арттыру мақсатында минералды толықтырғыштар: шаңды кварц және т.б.қосылады. толықтырғыштар қосу компаундтардың электроизоляциялағыш және т.б.қасиеттерін төмендетеді.

Төмендегі таблицада 3 түрлі эпоксидті компаундттарыдың құрамы келтірілген:

Құрамы	Компаунд маркасы
	КЭ-2	КЭП-1		Д-21
Смола Э-37	100		100
Смола ЭД-6	.....		......	100
Полиэфир №220	.......		2	......
Шаң тәрізді кварц	250		250	.......
Қатырғыш	40		25	8-10