×
24.08.2017
217.015.94d2

Результат интеллектуальной деятельности: МАТЕРИАЛ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЛЕНТЫ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002608543
Дата охранного документа
19.01.2017
Аннотация: Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, к способу его изготовления и применения, в частности для изготовления электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции. Материал изоляционной ленты имеет армирование волокном посредством ткани, причем ячейки ткани заполнены - предпочтительно теплопроводным - композитом на основе частиц. Изобретение обеспечивает повышение теплопроводности волокнистого композита. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, в частности для производства электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная (микалентная) бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции.

Теплопроводные изоляционные ленты используются, например, как основные изоляторы для защиты от скачков напряжения и/или пробоев в электродвигателях, высоковольтных машинах и/или (высоковольтных) генераторах.

Электрические машины, например двигатели и генераторы, имеют электрические проводники, электрическую изоляцию и пакет железа статора. Изоляция имеет целью изолировать проводники один от другого, от пакета железа статора и от окружающей среды. При механической или термической нагрузке при работе машины, в граничных плоскостях между изоляцией и проводником или между изоляцией и пакетом железа статора могут образовываться полости, в которых могут быть образовываться искры из-за частичных электрических разрядов. Из-за искр в изоляции могут образовываться так называемые "Treeing" (древовидные) -каналы. Как следствие, "Treeing"-каналы могут вызвать электрический пробой через изоляцию. Барьер против частичного разряда реализуется за счет использования слюды в изоляции, которая имеет высокую стойкость к частичным разрядам. Слюда используется в виде пластинчатых (чешуйчатых) частиц слюды с обычным размером частиц от нескольких сотен микрометров до нескольких миллиметров, причем частицы слюды перерабатываются в слюдяную бумагу.

При изготовлении слюдяной бумаги чешуйчатые частицы слюды располагаются слоями, так что частицы по существу располагаются параллельно друг другу, причем лежащие непосредственно друг над другом частицы слюды перекрываются с образованием контактных поверхностей. Между контактными поверхностями создаются, как следствие сил ван-дер-Ваальса и водородных мостиковых связей, взаимодействия, которые придают слюдяной бумаге высокую механическую нагрузочную способность и тем самым стабильную форму.

При изготовлении изоляции слюдяная бумага наматывается вокруг проводника, который должен быть изолирован, и пропитывается смолой. Затем композит из смолы и слюдяной бумаги отверждают. Дополнительно, слюдяная бумага может быть нанесена на ткань-подложку из стекла или полиэфира, причем ткань-подложка придает слюдяной бумаге дополнительную стабильность. Клей соединяет ткань-подложку и слюдяную бумагу в слюдяную ленту. Во избежание высоких температур в проводнике при работе машины тепло должно отводиться от проводника в окружающую среду. Теплопроводность слюдяной бумаги составляет всего лишь примерно от 0,2 до 0,25 Вт/мК при комнатной температуре, в результате чего теплоотвод от электрического проводника затруднен.

Улучшение теплопроводности могло бы быть достигнуто как за счет уменьшения толщины изоляции, так и за счет улучшенной теплопроводности изоляции. Известно применение чешуйчатых частиц оксида алюминия вместо чешуйчатых частиц слюды, причем оксид алюминия с теплопроводностью примерно от 25 до 40 Вт/мК имеет значительно более высокую теплопроводность, чем слюда.

Известны изоляционные ленты, которые включают в себя ткань и слюду, причем клей соединяет оба компонента с образованием слюдяной защитной ленты.

За счет комбинации неорганических и полимерных материалов, в общем случае, первоначально высокая теплопроводность неорганической слюды уменьшается. Теплопроводность обычно используемой пропитанной эпоксидными смолами слюдяной ленты со стеклотканью или полиэфирной тканью в качестве материала подложки составляет примерно от 0,2 до 0,25 Вт/мК при комнатной температуре, а теплопроводность чистой слюды, напротив, составляет примерно 0,5 Вт/мК.

Таким образом, современная конфигурация системы и связанный с ней производственный процесс, хотя и хорошо подходят, чтобы обеспечить достаточно стойкое электроизоляционное действие, однако теплоотводу от электрического проводника будут препятствовать теплоизолирующие свойств композиционного материала.

Из документа EP 11164882, на который настоящим дается ссылка во всей его полноте и раскрытие которого является частью настоящего описания, известен способ изготовления пористого композита на основе частиц на электроизоляционной бумаге, включающий в себя следующие этапы: смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц, флюида-основы и агента функционализации (функциональных групп), который распределен во флюиде-основе и в дисперсии имеет массовую долю, которая по отношению к массовой доле частиц соответствует заранее определенному массовому отношению; создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоско-параллельно в осадке; удаление флюида-основы из осадка; введение энергии в осадок, чтобы преодолеть энергию активации той химической реакции агента функционализации с частицами, которая при связывании частиц через агент функционализации из осадка образует композит на основе частиц, причем массовое отношение предварительно определяется таким образом, что композит на основе частиц имеет пористую структуру. Образованное таким способом связывание частиц усиливает взаимодействия частиц между собой, так что предпочтительным образом композит на основе частиц имеет прочность, достаточную для изготовления бумаги.

Недостатком этого способа является то, что хотя посредством способа фильтрации изготавливается лента слюды-оксида алюминия, однако она невыгодным образом соединяется с повышающей прочность волокнистой подложкой, причем используется клей, который, как правило, заполняет ячейки упрочняющего волокнистого композита. Посредством полимерного заполнения ячеек волокнистого композита нетеплопроводным полимером теплопроводность всей системы ограничивается.

Поэтому задачей настоящего изобретения является ориентировать расположение чешуйчатых теплопроводных частиц в волокнистом композите, в частности ориентировать параллельно, так что в волокнистом композите образуются пути теплопроводности.

Решением этой задачи и предметом настоящего изобретения является материал изоляционной ленты, включающий в себя композит на основе частиц и ткань, причем промежутки ткани заполнены композитом на основе частиц. Кроме того, предметом изобретения является способ изготовления изоляционной ленты с наполнителем, включающий в себя следующие этапы способа: смешивание дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой; создание осадка путем седиментации дисперсии, за счет чего чешуйчатые частицы располагаются по существу слоями плоско-параллельно в осадке; введение ткани в осадок и удаление флюида-основы из осадка. Кроме того, предметом изобретения является применение материала изоляционной ленты для изготовления изоляции для защиты от перенапряжений и/или пробоев в электродвигателях, высоковольтном оборудовании и/или (высоковольтных) генераторах.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения ткань выполнена в виде сетки, так что в сетчатой структуре имеются ячейки.

В соответствии с предпочтительной формой выполнения изобретения композит на основе частиц включает в себя чешуйчатые частицы, особенно предпочтительно с аспектным отношением по меньшей мере 50, то есть отношение длины чешуек к толщине чешуек составляет по меньшей мере 50.

В соответствии с еще одной формой выполнения чешуйчатые частицы композита на основе частиц являются хорошо теплопроводными.

В соответствии с предпочтительной формой выполнения способа при смешивании дисперсии из чешуйчатых частиц с флюидом-основой добавляют агент функционализации, который распределен в флюиде-основе и в котором дисперсия имеет массовую долю, которая по отношению к массовой доле частиц соответствует предварительно определенному массовому отношению.

Перед смешиванием дисперсии частицы предпочтительно образуются с по существу мономолекулярным тонким слоем на поверхности частиц, причем тонкий слой создается из другого агента функционализации. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между тонким слоем и агентом функционализации.

К дисперсии из частиц с по существу мономолекулярным тонким слоем и флюида-основы альтернативно добавляются предпочтительно частицы, которые имеют по существу мономолекулярный тонкий слой, который отличается от тонкого слоя первоначально имевшихся в дисперсии частиц. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между двумя или более различными тонкими слоями.

Частицы предпочтительно выбирают таким образом, что они содержат оксид алюминия. Преимуществом оксида алюминия является его высокая теплопроводность по сравнению со слюдой.

В соответствии с другой предпочтительной формой выполнения способа после удаления флюида-основы из осадка добавляется еще один этап способа, на котором в осадок вводится энергия, чтобы преодолеть энергию активации той химической реакции агента функционализации с частицами, которая при связывании частиц через агент функционализации из осадка образует композит на основе частиц, причем массовое отношение предварительно определяется таким образом, что композит на основе частиц имеет пористую структуру. Подобным образом образованное связывание частиц усиливает взаимодействия частиц между собой, так что предпочтительным образом композит на основе частиц имеет прочность, достаточную для изготовления бумаги, и образует пути теплопроводности.

Агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой синтетический материал, в частности термопласт. Синтетический материал предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой полиолефиновый спирт, особенно полиэтиленгликоль или не полностью гидролизованный поливиниловый спирт с молекулярной массой между 1000 и 4000, или полиалкилсилоксан, особенно метокси-терминированный полидиметилсилоксан или силиконовый полиэфир. Кроме того, агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой алкоксисилан и образует по существу мономолекулярный тонкий слой на поверхности частиц. Алкоксисилан предпочтительно выбирается таким образом, что он имеет эпоксидные кольца, в частности 3-глицидоксипропилтриметоксисилан, или аминогруппы, в частности 3-аминопропилтриэтоксисилан. Кроме того, агент функционализации предпочтительно выбирается таким образом, что он содержит частицы, особенно наночастицы из диоксида кремния, которые несут поверхностные эпоксидные функциональности.

Соответствующий изобретению способ предпочтительно выполняется таким образом, что энергия для преодоления энергии активации в форме тепла и/или излучения подается к осадку с тканью. Кроме того, соответствующий изобретению способ предпочтительно выполняется таким образом, что удаление флюида-основы осуществляется путем фильтрации с последующей подачей тепла. Удаление растворителя путем подачи тепла и подача тепла для преодоления энергии активации предпочтительным образом может осуществляться в одном этапе способа. При этом флюид-основа предпочтительно выбирается таким образом, что он представляет собой воду.

В соответствии с предпочтительной формой выполнения удаление осадка осуществляется после добавления ткани путем фильтрации, так что чешуйчатые частицы всасываются через ткань.

Посредством введения ткани формируется механическое сцепление осадка с тканью. Это не только упрощает процесс изготовления, но и также создает лучшую тепловую связь оксида алюминия с тканью.

Флюид-основа предпочтительно представляет собой растворитель, в котором агент функционализации может растворяться, причем агент функционализации растворен в растворителе. Агент функционализации предпочтительным образом выбирается так, что он образует по существу мономолекулярный тонкий слой на поверхности частиц. Химическая реакция для связывания частиц осуществляется между тонкими слоями. Ткань имеет, по сравнению с чешуйчатыми частицами, например с оксидом алюминия и/или частицами слюды, худшую теплопроводность и поэтому ограничивает общую теплопроводность композита согласно уровню техники. Кроме того, после пропитки согласно уровню техники ячейки в сетке ткани заполняются клеем, так что в этих местах существует сильное препятствие на пути теплового потока. Если теперь путем видоизменения процесса изготовления эти ячейки ткани заполняются теплопроводными частицами, т.е., например, частицами оксида алюминия, то образуются высокотеплопроводные мостики в ячейках ткани или промежутках волокна, так что общая теплопроводность композита возрастает. Испытания показали, что за счет этого общая теплопроводность пропитанного насквозь алюмооксидно-стеклотканного композита увеличивается от 0,4 Вт/мК до 0,48 Вт/мК. Это равносильно увеличению теплопроводности на 20%.

В дальнейшем изобретение поясняется более подробно с помощью двух фигур, которые схематично показывают предпочтительную форму выполнения изобретения:

На фиг. 1 показаны снимки в растровом электронном микроскопе алюмооксидно-стекловолокнистого материала, который был изготовлен в соответствии с изобретением.

Можно видеть структурированную по форме сетки ткань с образованием ячеек, причем ячейки заполнены чешуйчатыми частицами.

Фиг. 2 показывает фрагмент фиг. 1, причем можно видеть заполненную ячейку сетчатой ткани.

Показанные ячейки согласно уровню техники заполняются клеящим веществом, которое, как правило, плохо проводит тепло, потому что связывание между чешуйчатыми частицами и тканью осуществляется только после изготовления - предпочтительно пористого - композита на основе частиц согласно EP 11164882 посредством добавления сетчатой ткани и клея.

Изобретение относится к материалу изоляционной ленты, к способу его изготовления и применения, в частности для изготовления электроизоляционной бумаги, такой как слюдяная бумага, которая содержится в теплопроводных изоляционных лентах, которые используются, например, в высоковольтной изоляции. Материал изоляционной ленты имеет армирование волокном посредством ткани, причем ячейки ткани заполнены - предпочтительно теплопроводным - композитом на основе частиц.


МАТЕРИАЛ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЛЕНТЫ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
МАТЕРИАЛ ИЗОЛЯЦИОННОЙ ЛЕНТЫ, СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 1,427 items.
20.06.2013
№216.012.4bcf

Способ определения скорости транспортного средства во время процесса торможения

Изобретение относится к способу определения скорости рельсового транспортного средства во время процесса торможения. С помощью давления р в устройстве торможения определяют силу F торможения и с помощью силы F торможения определяют скорость v рельсового транспортного средства. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484989
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ca9

Способ маскировки охладительных отверстий и устройство для использования в процессе маскировки охладительных отверстий

Изобретение относится к способам маскировки охладительных отверстий компонента турбины, содержащего наружную поверхность, внутреннюю полость, имеющую отверстие наружу компонента, и охладительные отверстия, проходящие от внутренней полости к наружной поверхности. Заполняют охладительные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485207
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d25

Способ и устройство для преобразования тепловой энергии низкотемпературного источника тепла в механическую энергию

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии низкотемпературного источника тепла в механическую энергию. Способ преобразования тепловой энергии низкотемпературного источника тепла в механическую энергию в замкнутом циркуляционном контуре, при котором жидкая рабочая среда нагревается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485331
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d40

Кольцевой диффузор для осевой турбинной машины, система для осевой турбинной машины, а также осевая турбинная машина

Кольцевой диффузор осевого компрессора турбинной машины содержит наружную стенку (44) и коаксиальную ей внутреннюю стенку (48). Между стенками проходит диффузорный канал (42) кольцеобразно вдоль осевой длины от расположенного на стороне входа потока конца (52) с расширением к расположенному на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485358
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d48

Узел гидродинамического ленточного подшипника

Изобретение относится к узлу гидродинамического ленточного подшипника для использования во вращающихся машинах. Узел гидродинамического ленточного подшипника содержит корпус (3) подшипника, содержащий отверстие (4) для обеспечения протекания текучей среды в корпус (3), по меньшей мере, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485366
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4dc5

Газовый датчик

Изобретение относится к газовым датчикам, используемым во многих областях техники для удовлетворения растущих требований по экологии и безопасности. Изобретение касается комбинированного газового датчика, содержащего электрохимический газовый датчик с первым и вторым электродами и резистивный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485491
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e69

Устройство с телом из изоляционного материала, а также способ изготовления тела из изоляционного материала

Тело (1a, 1b, 1c, 1d) из изоляционного материала содержит отверстие (3а, 3b, 3с, 3d) под проводник, которое пересекает насквозь тело (1a, 1b, 1c, 1d) из изоляционного материала. Тело (1a, 1b, 1c, 1d) из изоляционного материала ограничено окружающей поверхностью (13). Выемка (4а, 4b, 4c, 4d, 4e)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485655
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5113

Секция ротора для ротора турбомашины, рабочая лопатка для турбомашины

Секция ротора для ротора турбомашины содержит предусмотренные на наружном периметре распространяющиеся в осевом направлении ротора крепежные пазы для рабочих лопаток. В каждом из крепежных пазов установлена одна рабочая лопатка ножкой лопатки, соответствующей крепежному пазу для рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486348
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.5114

Уплотнительный гребень, узел лопаток турбины и газовая турбина, содержащая такой узел лопаток

Уплотнительный гребень узла лопаток газовой турбины содержит прямой участок и участок с изгибом, при этом ширина участка с изгибом меньше ширины прямого участка. Участок с изгибом включает в себя два изогнутых участка и два прямых участка. Угол между прямым участком и прямым участком участка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486349
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.514c

Способ и устройство для регулирования температуры пара для паросиловой установки

Изобретение относится к энергетике. Способ для регулирования температуры пара для паросиловой установки, при котором регулятор состояния для выдачи заданной температуры пара подает по обратной связи в качестве регулирующего воздействия несколько состояний пара в перегревателе для перегрева пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486405
Дата охранного документа: 27.06.2013
Showing 51-60 of 944 items.
27.05.2013
№216.012.4504

Лампа-вспышка для установок тревожной сигнализации

Лампа-вспышка для установок тревожной сигнализации содержит имеющий, по меньшей мере, один светодиод (1) источник (L) света и приводящую его в действие схему, которая имеет питание (2), преобразователь (W) тока и управление (В) вспышкой. Преобразователь (W) тока, источник (L) света и управление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483245
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.4554

Способ и устройство для контроля скорости

Группа изобретений относится к области контроля скорости рельсовых транспортных средств. Способ контроля скорости рельсовых транспортных средств заключается в том, что рельсовое транспортное средство излучает сигнал, время распространения которого на стороне участка пути оценивается в отношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483325
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.4589

Изоляторная система

Изобретение относится к изоляторной системе. Изоляторная система имеет первый упор, а также второй упор. Между упорами образован стержень (8) изолятора, который имеет не круговой огибающий контур. Стержень (8) изолятора окружен, по меньшей мере, одной юбкой (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483378
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.458c

Удерживающее устройство для трансформаторной обмотки с литьевой изоляцией

Изобретение относится к электротехнике, к креплению трансформаторной обмотки с литьевой изоляцией относительно сердечника. Технический результат состоит в упрощении монтажа без влияния на циркуляцию воздуха между внутренней стенкой обмотки и сердечником трансформатора. Удерживающее устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483381
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.45aa

Способ и устройство защиты для контроля сборных шин электрической сети энергоснабжения

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и снижение себестоимости защиты. Сборная шина (10) имеет ввод (11) и по меньшей мере два ответвления (12а, 12b, 12с), в каждом ответвлении (12а, 12b, 12с) предусмотрено устройство (16а, 16b, 16с) защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483411
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.45ad

Машина с удерживающим подшипником с антифрикционным слоем из жидкого металла

Изобретение относится к машине с удерживающим подшипником с антифрикционным слоем из жидкого металла. Машина имеет основной корпус (2), поворотный элемент и по меньшей мере одно подшипниковое устройство. Подшипниковое устройство имеет рабочий подшипник и сопоставленный рабочему подшипнику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483414
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.05.2013
№216.012.45d7

Приемник/источник данных, устройство передачи данных, прибор обработки данных и передачи данных и оконечное устройство данных для сети с коммутацией линий связи и сети с коммутацией пакетов

Изобретение относится к системам передачи данных, а именно к гибридным коммутационным системам, и может быть использовано для организации сетей с использованием приборов частного сектора. Технический результат заключается в обеспечении возможности устранения логического разделения между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483456
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.49d8

Способ определения потребления электрической энергии

Изобретение относится к способу и средствам измерения электрической энергии. Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, является достижение высокой точности определения потребляемой электрической энергии при частоте дискретизации измерений, подстраиваемой под...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484484
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bcf

Способ определения скорости транспортного средства во время процесса торможения

Изобретение относится к способу определения скорости рельсового транспортного средства во время процесса торможения. С помощью давления р в устройстве торможения определяют силу F торможения и с помощью силы F торможения определяют скорость v рельсового транспортного средства. В качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484989
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ca9

Способ маскировки охладительных отверстий и устройство для использования в процессе маскировки охладительных отверстий

Изобретение относится к способам маскировки охладительных отверстий компонента турбины, содержащего наружную поверхность, внутреннюю полость, имеющую отверстие наружу компонента, и охладительные отверстия, проходящие от внутренней полости к наружной поверхности. Заполняют охладительные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485207
Дата охранного документа: 20.06.2013
+ добавить свой РИД