×
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 701-710 of 1,427 items.
25.08.2017
№217.015.a027

Узел опорной стойки газотурбинного двигателя

Группа изобретений относится к узлу опорной стойки для опоры корпуса функционального блока газовой турбины, к газовой турбине и к способу опоры корпуса функционального блока газовой турбины. Узел (100) опорной стойки содержит тело (101) стойки для опоры блока на основании, шаровой поворотный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606462
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a085

Способ уменьшения фликера в электродуговых печах и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606672
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a0a1

Шликер для литья под давлением и изготавливаемая из него огнеупорная керамика для газотурбинных установок

Изобретение касается шликера для литья под давлением для изготовления огнеупорной керамики для применения в качестве теплозащитного экрана в контуре высокотемпературного газа газотурбинных установок. Шликер содержит смесь зерен по меньшей мере из двух материалов с различными коэффициентами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606739
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a1de

Система крепления и фиксации электронного модуля

Изобретение относится к электронному модулю и, в частности, к электронному модулю для использования с системой шин для взаимного соединения. Технический результат – предотвращение небольших относительных перемещений между электронным модулем и монтажной конструкцией при динамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606772
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a2d3

Способ эксплуатации турбины для снижения проскока аммиака

Изобретение относится к энергетике. Способ работы газотурбинного двигателя для снижения проскока аммиака включает в себя работу двигателя в диапазоне выходных уровней мощности; регулирование массового потока оксидов азота (NOx), производимого в отработавшем газе двигателя, чтобы быть в пределах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607139
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a2d7

Способ загрузки программного обеспечения вычислительного блока подкомпонента устройства, состоящего из нескольких компонентов с различными подкомпонентами

Изобретение относится к способу загрузки программного обеспечения вычислительного блока подкомпонента устройства, состоящего из нескольких компонентов с различными подкомпонентами с центральным вычислителем. Техническим результатом является автоматическая загрузка программного обеспечения....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607277
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a34d

Изготовление корневой секции

Изобретение относится к способу изготовления корневой секции рабочей лопатки (41) ветровой турбины. Он содержит этапы сборки (A) множества опорных стержней (1) с секцией (17) сопряжения со средством сопряжения втулки ветровой турбины по существу в округлой форме так, чтобы между опорными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002607140
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.a617

Устройство, содержащее блок прерывателя силового переключателя

Изобретение относится к устройству прерывателя силового переключателя. Блок прерывателя силового переключателя с коммутационным промежутком расположен между первым и вторым дугогасительным контактным элементом (4, 5). Между обоими дугогасительными контактными элементами (4, 5) расположен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608174
Дата охранного документа: 17.01.2017
25.08.2017
№217.015.a624

Искровой разрядник

Изобретение относится к области рентгенотехники. Искровой разрядник содержит катод (12) и анод (11). В соответствии с изобретением искровой разрядник центральной частью (13) разделен на два отдельных искровых разрядника, а именно искровой разрядник (14) высокого давления и эффективный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608364
Дата охранного документа: 18.01.2017
25.08.2017
№217.015.a681

Способ и устройство для контроля точки подвода энергии в сети энергосбережения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в снижении вероятности возникновения перегрузки в точке подвода энергии. Изобретение описывает способ контроля точки (ESP) подвода энергии в сети энергоснабжения (EVN), в частности, в области низкого напряжения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608181
Дата охранного документа: 17.01.2017
Showing 701-710 of 944 items.
13.01.2017
№217.015.9180

Способ предоставления функций в промышленной системе автоматизации и промышленная система автоматизации

Группа изобретений относится к промышленной системе автоматизации. Технический результат - гибкое и эффективное предоставление распределенных по множеству блоков управления или вычислительных блоков функций в промышленной системе автоматизации. Для этого функции системы автоматизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605918
Дата охранного документа: 27.12.2016
24.08.2017
№217.015.94b7

Электрическое переключающее устройство

Изобретение относится к электрическому переключающему устройству. Переключающее устройство имеет первый и второй переключающие контактные элементы (1) и (2). Первый переключающий контактный элемент (1) имеет направляющий участок (10). Первый переключающий контактный элемент (1) посредством...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608571
Дата охранного документа: 23.01.2017
24.08.2017
№217.015.94cb

Электромагнитный привод

Изобретение относится к электромагнитному приводу (10) электрического выключателя (20), в частности электрического силового выключателя, содержащему по меньшей мере один подвижный якорь (60), который может совершать в заданном направлении (Р) перемещения возвратно-поступательное движение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608563
Дата охранного документа: 23.01.2017
24.08.2017
№217.015.94d9

Устройство и способ для сбора электрически заряженных частиц

Изобретение относится к устройству для сбора электрически заряженных частиц и может применяться в области производства радиоизотопов или нейтронов. Устройство включает в себя первый кожух и концентрически расположенный вокруг первого кожуха второй кожух. Каждый из кожухов соответственно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608577
Дата охранного документа: 23.01.2017
24.08.2017
№217.015.951c

Обнаружение неисправностей в системе энергоснабжения с децентрализованным энергоснабжением

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение надежности распознавания неисправностей. Согласно способу обнаружения неисправности в сетевом сегменте (32) электрической сети (30) энергоснабжения, с помощью устройства (34а) защиты, ток, протекающий в подводящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608555
Дата охранного документа: 23.01.2017
24.08.2017
№217.015.95b8

Искровой промежуток с емкостным накопителем энергии

Изобретение относится к искровому промежутку с емкостным накопителем энергии. Искровой промежуток (14, 15) запитывается через множество кольцеобразно расположенных конденсаторов (19), причем они электрически соединены через выполненные кольцеобразно (21, 26) и конически (22) или воронкообразно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608952
Дата охранного документа: 27.01.2017
25.08.2017
№217.015.9637

Электрическая машина с щитком подшипника

Изобретение относится области электротехники, в частности к электрической машине. Технический результат – улучшение охлаждения. Электрическая машина включает в себя первый щиток (2) подшипника, первую секцию (3) и ротор (4). Ротор (4) установлен с возможностью вращения в первой секции (3) и в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608837
Дата охранного документа: 25.01.2017
25.08.2017
№217.015.9694

Охлаждаемая воздухом электрическая машина с ребрами охлаждения из статорной листовой стали

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к электрической машине и транспортному средству, содержащему такую машину. Технический результат – улучшение охлаждения. Электрическая машина содержит ротор (1), установленный в подшипниках (2) с возможностью вращения вокруг оси (3)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608839
Дата охранного документа: 25.01.2017
25.08.2017
№217.015.9695

Электрическая машина с защитным кожухом и статор для нее

Изобретение относится к электрической машине и статору машины. Технический результат – обеспечение защиты электрической машины от воздействий окружающей среды. Электрическая машина содержит статор, имеющий листовой пакет, расположенный от первого осевого конца ко второму осевому концу, ротор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608777
Дата охранного документа: 24.01.2017
25.08.2017
№217.015.96aa

Переключающее устройство наружной установки

Переключающее устройство наружной установки имеет открытый ход переключения, а также первый контактный элемент (5) и второй контактный элемент (6). Первый контактный элемент (5) является подвижным относительно второго контактного элемента (6) с помощью приводного устройства (3). Первый...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608753
Дата охранного документа: 24.01.2017
+ добавить свой РИД