无挥发不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆应用研究

无挥发不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍漆应用研究

作者：刘济林 薛长志 陈红生 李燕琴 颜晨悦 来源：《硅谷》2014年第21期

摘 ;要 ;研究了国产TJ13-8与国外某款同类型环保型聚酯亚胺无溶剂浸渍漆的应用性能。结果表明：TJ13-8具有很低的固体化挥发份低，与验证用绝缘结构配套相容，其性能达到了国外同类型产品水平;在经过低温、湿热、冷热冲击试验后，浸TJ13-8漆的模拟结构热态介质损耗同比更优。

关键词 ;聚酯亚胺;环保;无溶剂浸渍漆

中图分类号：TM2 ; ; ;文献标识码：A ; ; ;文章编号：1671-7597（2014）21-0094-02 随着社会环保意识的增强和国家环保的日趋严格，绝缘漆的环保性能已成为电机制造企业重点关注问题之一[1-3]，在要求绝缘漆性能可靠和工艺适应性良好的基础上，进一步提出无溶剂、低挥发的环保安全方面要求。

近年来，不饱和聚酯体系的绝缘漆在国内外风力发电机领域得到广泛应用，其活性稀释剂有苯乙烯、乙烯基甲苯和丙烯酸酯类[4]。采用苯乙烯做稀释剂为的绝缘漆VOC排放量在20%上下;采用乙烯基甲苯后VOC排放量降至5%～10%;而采用丙烯酸酯类做稀释剂，可进一步降低VOC排放量，减少对环境的污染和对人体健康的影响。

基于绝缘漆的环保化发展需求及应用成本的考虑，采用丙烯酸酯类做活性稀释剂，研制成功TJ13-8聚酯亚胺无溶剂绝缘漆。本文将其与国外某款同类型的漆（以下简称Z款漆）进行对比验证，通过浸渍漆的性能检测、模拟结构的环境试验以及密封管试验，对比研究其应用性能。

1 ;试验部分

1）绝缘漆检测。表1列出了TJ13-8与Z浸渍漆的主要性能指标，两款漆的主要技术指标接近，都具有低粘度、低温固化快、良好的贮存稳定性，常规电气性能优良等特点。 2）试验结构及试验参数。

①环境试验。以在风力发电机（额定电压690V、额定功率1580kW、F级绝缘）有成熟应用的绝缘结构[5]为基础制作试验模型。模型为带铁心绕组结构，含5个有效线圈，经真空压力浸漆（VPI）处理，A结构浸TJ13-8漆，B结构浸Z漆。

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试验模型依次进行低温试验（-55±3℃、96h），湿热试验（95%～98%、55℃、144h），冷热冲击试验（-55℃/4h+100℃/4h，8个周期）。

②密封管试验。按照UL 1446《绝缘材料的结构——总则》第14章要求，每种试样含3根线棒（绝缘结构同1.2.1），3条NMN（300 mm×15 mm）。 试验参数：180℃/336h。 2 ;结果与讨论

模型结构经VPI处理后，A结构线圈呈淡黄色，B线圈呈浅黄色。表面漆膜均透亮，光滑不粘手，无开裂现象，详见图1。 图1 ;模型结构

1）常、热态介质损耗。表2列出了A、B结构试验前后的常、热态介质损耗测试值。根据风力发电机的实际使用要求，参照JB/T50133-1999《中型高压电机少胶整浸线圈产品质量分等》对模拟结构进行评测。通过分析介损值及介损增量可知，A、B结构的常态介质损耗水平相当，其偏差在制样工艺和检测分散性控制范围之内。试验前，A、B结构的常态介质损耗均为优等品，热态介损均为合格品;试验后，常态介质损耗试均为一等品，A结构的热态介质损耗为合格品，而B结构的tanδ0.6UN超过标准要求，为不合格品。 表2 ;常、热态介质损耗（%） A试验前 A试验后 B试验前 B试验后 Tanδ

（23℃） 0.2UN 1.067 1.922 1.088 1.615 0.4UN 1.092 1.933 1.096 1.634 0.6UN 1.103 1.925 1.103 1.634 0.8UN 1.083 1.969 1.115 1.847 1UN 1.304 2.699 1.704 2.206

tanδ（155℃） 0.2UN 15.518 19.883 15.984 22.807 0.4UN 15.429 19.959 15.921 22.84 0.6UN 15.565 19.9 16.163 23.035

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0.8UN 16.167 21.114 17.472 23.942 1UN 17.828 23.202 18.909 26.191

2）工频击穿电压。试验后，A结构击穿电压由33.02 kV变为31.76 kV，B结构由30.46 kV变为30.22 kV，试验后的击穿电压均未显著下降，相对于1000 V的考核电压，具有30倍以上的电气强度设计裕度。 3）密封管试验。

①外观变化。外观变化见图2：A线棒由黄褐色变为深褐色，表面漆膜无粉化，NMN由白变黄，无起泡分层。B线棒由浅黄色变为黄褐色，表面漆膜无粉化，NMN表面遍布黑点，有明显分层。

图2 ;密封管试验前后的线棒和NMN

②性能测试。线棒及NMN的性能变化见表3：A、B线棒的击穿电压保持率均在90%以上且水平相当，按照UL1446标准要求，击穿电压保持率在50%以上者视为配套相容。NMN拉伸强度保持率均大于50%，与A线棒试验的NMN拉伸强度保持率高8%，说明在高温密封的环境下，TJ13-8漆对NMN拉伸强度影响更小。 表3 ;密封管试验前后性能变化 线棒击穿电压（kV） 线棒击穿电压

保持率（%） NMN拉伸强度（MPa） NMN拉伸强度 保持率（%）

A线棒 试验前 34.53 91.97 95.78 60.93 试验后 31.77 58.36

B线棒 试验前 33.29 90.6 95.78 52.72 试验后 30.17 50.49 3 ;结论

1）TJ13-8聚酯亚胺无溶剂绝缘漆脂与国外同类型Z款漆的主要技术指标相当，均具有挥发份低、电气性能优良等特点，能满足F级VPI绝缘处理要求。

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2）与聚酯亚胺少胶云母带的配套绝缘体系在经历低温、湿热、冷热冲击试验考核后，TJ13-8体系与Z漆体系的常态介质损耗与击穿强度水平相当，TJ13-8体系热态介质损耗性能同比更优。

3）密封管试验表明，TJ13-8体系与Z漆均与验证用云母带、槽绝缘配套相容;相对而言，TJ13-8漆对槽绝缘拉伸强度的影响更小。 参考文献

[1]周键，祝晚华，黄孙息，等.国内外大中型高压电机真空压力浸渍树脂的研究状况及发展趋势[J].绝缘材料，2010，43（5）：30-34.

[2]张犇.绝缘浸渍树脂现状和发展方向[J].电机技术，2006（1）：3-7.

[3]曹翰清，陈磊，邢国华.环保型聚酯亚胺无溶剂浸渍漆的应用研究[J].绝缘材料，2012，45（3）：9-12.

[4]陈红生，李强军，.国内外环保型真空压力浸渍树脂的发展现状与趋势[J].绝缘材料，2011，44（2）：39-42.

[5]李强军，姜其斌，陈红生，等.1.5MW直驱式风力发电机绝缘系统的研究[J].绝缘材料，2009，42（3）：10-13. 作者简介

刘济林（1983-），男，硕士研究生，主要从事电机绝缘 工作。