книги / Технология производства проводов.-1

пряжей в зависимости от диаметра провода равен 2,6-6 мм. При увеличе­ нии шага обмотки могут наблюдаться просветы в изоляции и даже ее спол­ зание с проволоки.

С изоляцией из двух слоев обмотки натуральным шелком выпуска­ ются прямоугольные провода марки ПЖД и круглые провода из мягкого и твердого константана марок ПЖДКМ и ПЖДКТ. Волокнистая изоляция не может обеспечить получение идеально гладкой поверхности провода, по­ этому на поверхности из натурального шелка допускаются ворсистость, утолщения в местах заправки пасм, местные утолщения - не более одного на длине 25 мм.

Круглые медные провода марки ПЛД, имеют изоляцию из двух слоев лавсановых нитей. Диаметр проводов 0,4-1,32 мм. Однако выпуск таких проводов ограничен, так как стойкость лавсановой изоляции против удар­ ных нагрузок невелика. Ее повреждение возможно даже при транспорти­ ровке провода.

Сама по себе волокнистая изоляция обладает невысокой электриче­ ской прочностью, так как в ней имеются воздушные промежутки. Повы­ шение пробивного напряжения достигается путем введения дополнитель­ ного слоя изоляции из эмали, т.е. провода имеют эмалево-волокнистую изоляцию. Выпускаются медные провода с эмалево-волокнистой изоляци­ ей марок ПЭШО, ПЭЛО и ПЭБО. ПЭШО имеют изоляцию из одного слоя эмали и одного слоя натурального шелка, диаметр 0,05-1,5 мм; ПЭЛО - из эмали и лавсанового волокна, диаметр 0,2-1,32 мм; ПЭБО - из эмали и хлопчатобумажной пряжи, диаметр 0,4-2,2 мм. В тех случаях, когда про­ вода должны обслуживаться без предварительной зачистки изоляции и в то же время обладать повышенной механической прочностью, применяется покрытие на основе полиуретанового лака и обмотки из лавсанового во­ локна, термообработанной до оплавления нитей. Такие провода имеют марку ПЭПЛОТ, диаметр 0,08-0,5 мм. Предназначены они для изготовле­ ния запоминающих устройств вычислительных машин, трансформаторов, их ТИ = 120 °С.

4.1.2. Обмоточные машины для наложения бумажной и пленочной изоляции

Принцип действия и конструкции этих машин аналогичны принципу действия и конструкциям машин для наложения изоляции из натуральных и синтетических волокон. Различие заключается лишь в типах применяе­ мых обмотчиков и тяговых устройств (чаще используются тяговые устрой­ ства гусеничного типа).

Обмоточные провода с бумажной и пленочной изоляцией малых се­ чений (0 £ 4 мм и S <12 мм2) изолируются на вертикальных обмоточных

машинах типа 03-6-Э или 03-8-Э (см. табл. 4.1), а проволока больших се­ чений - на горизонтальных обмоточных машинах. Основные параметры обмоточных машин для наложения на проволоку бумажной и пленочной изоляции приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2 Основные параметры обмоточных машин, предназначенных для наложения на проволоку бумажной и пленочной изоляции

Рассмотрим машину 08. Эта горизонтальная машина предназначена для изготовления круглых и прямоугольных обмоточных проводов сечени­ ем от 2,5 до 12,5 мм2с изоляцией из бумажных и синтетических лент. Ма­

шина имеет 4 бумагообмотчика, на каждом из которых закрепляются два ролика с бумажными или синтетическими лентами. Таким образом, на ма­ шине марки 08 может одновременно накладываться 8 лент. Требуемый шаг наложения изоляции достигается за счет установления линейной скорости движения провода с помощью коробки передач.

В унифицированной серии обмоточных машин используются обмот­ чики тангенциального типа, обеспечивающие, в отличие от центровых, вы­ сокую плотность наложения бумажной изоляции. У эксцентричного об­ мотчика тангенциального типа средняя линия сходящей бумажной ленты является касательной к поверхности изолирующей жилы (рис. 4.4), что обеспечивает равномерность натяжения бумажной ленты.

угольные - сечением 3-90 мм Для монтажа трансформаторов используются провода марки ПБУ с

изоляцией из уплотненной высоковольтной кабельной бумаги, их ТИ= 105. Нижняя и верхняя ленты изоляции должны быть наложены с пе­ рекрытием не менее 2 мм, промежуточные - с зазором не более 2 мм.

При наложении бумажной ленты необходимо изменять направление обмотки не реже чем через 8 лент. В изоляции, состоящей из трех лент, совпадение лент не допускается. В изоляции, состоящей более чем из трех лент, число совпадений не должно превышать: одного - при числе лент до 6; двух - при числе лент до 16; трех - при числе лент свыше 16.

Для провода марки ПБУ нижний и промежуточный слои изоляции выполняют из кабельной высоковольтной уплотненной бумаги толщиной 0,08 мм.

Для изоляции проводов используется кабельная бумага толщиной не более 0,12 мм и телефонная толщиной 0,05 мм.

В производстве некоторых обмоточных и монтажных проводов при­ меняется неориентированная (сырая каландрованная) фторопластовая лен­ та, накладываемая обычно с перекрытием. При обмотке такой лентой к обмоточному оборудованию предъявляются повышенные требования. Это связано с тем, что механическая прочность таких пленок невысока, а спо­ собность удлиняться за счет растягивающих усилий у них значительно больше, чем у ориентированных фторопластовых или других синтетиче­ ских пленок. Поэтому обмоточные машины должны быть снабжены спе­ циальными устройствами для регулирования и поддержания в заданных пределах малого натяжения, исключающего вытягивание или обрыв плен­ ки. Машины такого типа применяются для наложения на проволоку изоля­ ции из полиимндно-фтороддастовых пленок, подвергаемых последующему нагреву или спеканию. В этом случае наложение изоляции должно быгть плотным, в ней не допускаются морщины н неплотности.

Отечественная вертикальная изолировочная машина марши МО-2 предназначена для изолирования проволоки сечением д о 15 мм шюшашвд- но-фторопдастовьши пленками. Машина имеет три обмотчика.. Частота вращения обмотчиков до 8&0 об/мин, линейна» скорость вэошируемого проводника от 23До 11,7 обймнн.

Гориэонтальвая машина марки ГИМ-ЗА шрщщзштеш. шт иэошироiwmif или старыми цядмя^/)1)двирл^втти[ШШ ШШШШ

проводников диаметром от 1 до 5 мм.

Тип обмотчиков —нплутятгит ргаш дп^ шга ЕЖЯВДОВД об$ВППГЧШНВВ yciaнашгаваюлг по два кружка д еты . Машина двгужжидавш. Ешввд^ хвд шмюег четыре обмотчика. Частота вращения обмотчиков №$Юм//ш№-

ОбьЛЧИО шппарипня! буМООВШЕЛК И ШМШИМербВ&ПХ шипит сооЯВШЙСТ 6 —14 ММ, а

4 J 3 . О бмогош ь* в

шдмлиишцвоаа

обмошк. Так юмвоекшоюмюкшв шмееяг шшшгитшунп(сшпиншвс^ь щтпт шсг

TTWpmgMmiffpp у м и л и в ^ тгот> сбМ КШ В у Ш5 ЭЯКИШ ФЭДШНЕШШ ППЩЩЛЕШВШШ^ ППрШШШПЕВЕЕ

лкйОбмшФдаие маиш им одаекэт лшвяявде з ш и ш двш дгадашвйооА’ шршшжш и

иадмтитдртр щ а^ртя»Ш 1Ш Я№ пюттш доив тдптитаидт ттмур^днпт ПШИВЦрМПIIM L.

В настоящее время применяют совмещенную технологию на специ­ альных стеклообмоточных машинах. Наилучшее качество проводов обес­ печивается при применении послойной запечки.

При производстве проводов с температурным индексом не выше 155 °С в обмотке из стекловолокна допускается применение лавсановых или капроновых нитей - не более 20 % общего количества стеклянных ни­ тей. Лавсановые или капроновые нити должны быть равномерно распреде­ лены между стеклянными. При нагревании провода они расплавляются и подклеивают обмотку к проводу, а стеклянные нити склеиваются между собой. Применение лака для подклейки и пропитки стекловолокна имеет существенный недостаток - при тепловой обработке в атмосферу выбра­ сывается значительное количество растворителя. Поэтому наиболее пер­ спективным является стекловолокно, у которого в первичной нити содер­ жится до 50 % элементарных волокон из полиэтилентерефталата (лавсана), соединенных со стеклянной нитью круткой. При этом не требуется приме­ нения подклеивающих и пропитывающих лаков. При тепловой обработке отдельные нити плотно склеиваются между собой и обеспечивают высо­ кую механическую прочность изоляции проводов на истирание.

Основные типы стеклообмоточных машин и их параметры указаны в табл. 4.3.

Таблица 4.3

В стеклообмоточных машинах используют центровые обмотчики, обеспечивающие высокую скорость вращения - до 3500 об/мин. После ла­ ковой ванны провод проходит несколько раз через печь для сушки и запеч­ ки слоя лака. Линейная скорость движения провода определяется не часто­ той вращения обмотчиков, а временем, необходимым для сушки и поли­ конденсации слоя подклеивающего и пропитывающего лака в печах.

При остановке печь автоматически откатывается, провод оказывается вне зоны нагрева, и его изоляция не повреждается.

Принцип действия стеклообмоточной машины рассмотрим на приме­ ре машины СОГ-60 (сечение до 60 мм2).

С отдающего барабана проволока, пройдя направляющие ролики, протиры и прямильные вальцы, поступает к первой лаковой ванне, где на­ носится слой лака для подклейки стекловолокнистой изоляции. Затем про­ волока подсушивается, дважды проходя через печь, после чего проходит через первый обмотчик, вторую лаковую ванну и второй обмотчик. После этого она огибает поворотные ролики и поступает в третью лаковую ван­ ну, в которой второй слой стекловолокна пропитывается. Затем при двой­ ном проходе через нижнюю и верхнюю камеры печи производится сушка и запечка изоляции. Далее провод дважды проходит через ванну с лаком (нанесение поверхностного покрытия) и снова дважды через печь. Готовый провод принимается на барабан. Обмотчики центрового типа имеют мага­ зин запасных бобин со стекловолокном (обычно 7-8 бобин). Печь состоит из неподвижного и подвижного составов, при остановке машины печь ав­ томатически откатывается, что исключает повреждение изоляции от пере­ грева.

Основное применение проводов со стекловолокнистой изоляцией - обмотки электродвигателей для тяжелых условий эксплуатации (химостойкое оборудование, электродвигатели для морских судов, крановые электродвигатели и т.п.) и сухих трансформаторов. Температурный индекс этих проводов равен 155 и 200 °С. Если для подклейки и пропитки стекло­ волокна применяется глифталевый лак, то провода имеют ТИ = 155 °С. Это провода марок ПСД-Л, ПСДТ, ПСДТ-Л, АПСД. Буква Т означает, что для изоляции используется утонченное стекловолокно, буква Л указывает на наличие на поверхности провода дополнительного слоя лака.

Если для пропитки и подклейки используется кремнийорганический лак, то провод имеет ТИ=200 °С. Такой ТИ имеют провода марок ПСДК, ПСДК-Л, ПСДЦКТ, ПСДКТ-Л.

Провода со стеклополиэфирной изоляцией выпускаются на ТИ = 155°С (марки ПСЛД, ПСЛДТ) и ТИ = 200 °С (марки ПСЛДК, ПСЛДКТ). На поверхность провода с ТИ = 200 °С наносят слой высоко­ температурного электроизоляционного лака.

Значительно большей нагревостойкостью обладают провода марки ПОЖ. Их рабочая температура составляет 300 °С. Изоляция состоит из бесщелочного алюмоборосиликатного стекловолокна на кремнийорганических замасливателях, пропитанного органосиликатным составом. Эти провода имеют медную жилу, защищенную от окисления слоем никеля.

4.2. Подразделенные и транспонированные обмоточные провода

Эти провода служат для снижения потерь в трансформаторах. Подразделенные провода состоят из двух или трех прямоугольных

проводов, изолированных бумажными лентами. Располагаются эти прово­ да параллельно друг другу в осевом направлении и скрепляются общей бумажной изоляцией.

Машина для изготовления подразделенного провода состоит из сле­ дующих узлов: двух или трех отдатчиков, приспособления для сборки от­ дельных проводов, лентообмотчиков, тягового устройства и приемника. Приспособление для сборки отдельных проводов должно обеспечить их укладку друг на друга по большей стороне сечения без поперечного сме­ щения.

Изоляция отдельных проводов состоит из трех лент кабельной бумаги толщиной 0,08 мм. Для общей изоляции провода используется кабельная бумага толщиной 0,08 мм и 0,12 мм. Наряду с раздельной технологией из­ готовления проводов применяются поточные линии. Поточная линия для изготовления подразделенных проводов состоит из двух или трех изолиро­ вочных узлов, размещенных один над другим, последовательных головок

транспозицию элементарных проводников в рамках прямоугольного кон­ тура. За полный шаг транспонирования принимается расстояние, на про­ тяжении которого каждая из отдельных проволок, перемещается по всему периметру провода и возвращается в свое первоначальное положение, по­ очередно занимая одну и ту же позицию в проводе. После транспонирую­ щей головки провод проходит через бумагообмотчики и гусеничную тягу на приемный барабан. На приемном устройстве устанавливается кон­ трольный прибор, проверяющий наличие изоляции между отдельными эмальпроводами. Крутильная клеть рассчитана на 36 катушек с диаметром щеки 500 мм. Линейная скорость движения провода до 2,4 м/мин. Клеть снабжена механизмом для открутки скручиваемых проводов. Машина имеет тангенциальный обмотчик из восьми роликов бумажной ленты. Диаметр щеки приемного барабана 1700-2450 мм.

За рубежом машины подобного типа производит английская фирма «Carter» и французская фирма «Alstom».

Транспонированные провода выпускаются марок ПТБ и ПТБУ. Для общей изоляции провода марки ПТБУ используется высоковольтная ка­ бельная уплотненная бумага, а провода марки ПТБ - обычная кабельная. Число элементарных проводников в проводе 7-35. Максимальный размер элементарного проводника по большей стороне - 8,60 мм, по меньшей - 3,53 мм. Длина шага транспозиции находится в пределах 1300-2100 мм.

4.3. Обмоточные провода со спекаемой пленочной изоляцией

Монолитная изоляция обмоточных проводов может быть получена путем обмотки жилы синтетическими лентами с последующей тепловой обработкой. При этом используется свойство неориентированных или ка­ ландрированных (давленых) фторопластовых и полиимидно-фтороплас- товых пленок свариваться при нагреве до температуры около 400 °С. Эти провода используются для намотки погружных электродвигателей насосов добычи нефти на провод. Пленка обычно накладывается с перекрытием. Обмоточное оборудование должно обеспечивать постоянство натяжения лент, отсутствие сильных вибраций и биений.

Тепловая обработка пленочной изоляции производится путем ее на­ грева в печах сопротивления или токами высокой частоты. Для этой цели используются агрегаты высокочастотной запечки изоляции.

При спекании пленок из неориентированного фторопласта-4, как ма­ териала, уже ранее подвергшегося спеканию, необходим очень плотный контакт между слоями пленки. При изготовлении обмоточных проводов для погружных электродвигателей такой контакт достигается за счет при­ менения в наружном повиве полностью ориентированной пленки, которая

при нагреве до 327 °С дает значительную усадку и сдавливает внутренние слои основной изоляции, состоящей из неориентированных пленок. Нужно учесть, что при температуре выше 360-370 °С ориентированная фторопла­ стовая пленка растрескивается. Высокочастотный нагрев со стороны жилы имеет безусловные преимущества перед другими способами, при которых нагрев изоляции производится не со стороны жилы, а со стороны наруж­ ной поверхности. При нагреве со стороны жилы все слои пленки имеют температуру, достаточную для хорошего спекания изоляции (360-370 °С), а при нагреве снаружи такая температура может быть достигнута лишь в случае использования очень тонкой изоляции. При нагреве снаружи тем­ пература внутренних слоев пленки составит 320-330 °С.

В современных машинах операции обмотки лентами и последующего спекания изоляции совмещаются. Отечественная ЛТП предназначена для наложения на прямоугольную медную проволоку сечением 5-60 мм2 по- лиимидно-фторопластовых или фторопластовых лент с последующим спе­ канием. Линия рассчитана на рабочий диапазон линейных скоростей от 1,4 до 14 м/мин. Проволока с отдающего барабана через перекидной ролик на­ правляется в прямильное устройство, а затем через протиры проходит внутри полых валов обмотчиков, которые осуществляют наложение лен­ точной изоляции. Имеются два обмотчика с максимальной частотой вра­ щения 200 об/мин. На выходе из второго обмотчика изолированная прово­ лока поступает на поворотный ролик и в индукционную печь, нагреваю­ щую проводник до 360 °С. Окончательное спекание ленточной изоляции производится при температуре до 400 °С в специальной электропечи со­ противления, после которой провод охлаждается водой в специальной ванне, сушится и поступает на приемное устройство. Печь для спекания изоляции состоит из четырех секций, в каждой из которых установлено по 6 трубчатых нагревателей. Сушка провода после охлаждения осуществля­ ется воздухом под давлением.

Нагревостойкие обмоточные провода для погруженных электродвига­ телей выпускаются марок ППФИ с изоляцией из ленточного фторопла­ ста-4 и полиимидно-фторопластовой пленки; ППИ, ППИ-У - с изоляцией из полиимидно-фторопластовой пленки; ПЭИ-200- с изоляцией из поли- амид-имидного лака и полиимидно-фторопластовой пленки.

Прямоугольные провода марок ППИП и ППИПК имеют ТИ = 200 °, применяются они для изготовления обмоток электродвигателей прокатных станов, электровозов, мотор-колес.

4.4. Обмоточные провода с пластмассовой изоляцией

Обмоточные провода, используемые в погружных электродвигателях, эксплуатируются в среде различных жидкостей: воды, эмульсии, нефти