Методы испытания лакотканей

Чтобы правильнее оценивать данные указываемые в паспорте качества лакотканей и стеклолакотканей, рассмотрим подробнее методы испытаний. Методика испытаний и требования к полученным результатам регламентируются в технических условиях (например ТУ 16-90И37.0012.002ТУ «Лакоткань электроизоляционная»), в соответствии с которыми выпускается материал, кроме того существует ГОСТ 28034-89 «Лакоткани электроизоляционные общие технические требования», в котором классифицированны типы лакотканей и подробно изложены основные требования предъявляемые к этим материалам.

Перед проведением испытаний образцы лакотканей нормализуют в течении (24±0,5) ч при температуре от 15 до 35 °С и относительной влажности воздуха от 45 до 75%.

1. Толщина.

Определение толщины лакоткани (стеклолакоткани) производят микрометром МК по ГОСТ 6507 с ценой деления 0,01 мм или другим микрометром с ценой деления не больше указанной. Для измерения используют образец, ширина которого равна не менее 25 мм, а длина-ширине рулона. Измерение толщины лакоткани проводят в 10 точках. За толщину лакоткани принимают среднее арифметическое значение десяти измерений. Это значение именуют номинальной толщиной. Номинальная толщина имеет предельное отклонение, которое прописывается в техническом условии. Кроме номинальной толщины нормируется предельное отклонение по толщине в отдельных точках. Например Лакоткань ЛШМ-105 т. 0,10 мм выпущенная по ТУ 16-90И37.0012.002ТУ имеет среднее отклонение по толщине ±0,01 мм, в отдельных точках ±0,02 мм.

2. Длительно-допустимая рабочая температура.

Одна из важнейших характеристик электроизоляционных материалов определяющая его способность не терять своих электроизоляционных свойств в течении базового срока службы при заданной температуре. В электротехнике принято оперировать понятием класс нагревостойкости (или температурный индекс). Международной электротехнической комиссией установлены 2 базовых срока службы изоляции: 5 000 ч и 20 000 ч. Обычно за базовый срок службы принимается 20 000 ч. В случае, когда после обозначения марки материала стоят два числа через дробь, это значит, что даются два температурных индекса для двух базовых сроков службы. Например Стеклолакоткань ЛСМ-105/120 (ТИ 105 С° соответствует базовому сроку- 20 000 ч, ТИ 120 С°- 5 000 ч). Данный показатель определяется для материала на стадии его разработки и внедрения, методика его определение подразумевает длительную, многоэтапную исследовательскую работу и сложный набор лабораторного оборудования.

3. Пробивное напряжение

“Минимальное напряжение Uпр, приложенное к диэлектрику, и приводящее к образованию в нем проводящего канала, называется пробивным напряжением.”

Пробивное напряжение лакотканей измеряют в разных условиях:

• в исходном состоянии;
• после перегиба;
• в состоянии растяжения;
• после воздействия влажной среды;
• при повышенной температуре;
• после воздействия повышенной температуры и последующего перегиба.

Определение пробивного напряжения проводят на образцах длиной, равной ширине рулона и шириной не менее 25 мм так, чтобы при измерении исключалась возможность перекрытия поверхности. Каждый вид определения проводят на отдельном образце. Число измерений - 10. За значение пробивного напряжения принимают среднее арифметическое значение. Кроме номинального пробивного напряжения, определяют значение пробивного напряжения в отдельных точках, оно несколько ниже среднего значения.

• Для определения пробивного напряжения в исходном состоянии и после перегиба образцы кондиционируют. Испытания проводят при плавном подъеме переменного напряжения частоты 50 ГЦ электродами диаметром (6±0,1) мм с радиусом закругления краев 1 мм. Масса верхнего электрода (50±2) г., высота не менее 25 мм. Электроды расположены перпендикулярно поверхности образца. Требования к конструкции установки, порядок подъема напряжения регламентируются ГОСТ 6433.3.
• Для определения пробивного напряжения после перегиба, образцы перегибают поперек основы на 180 С° вокруг прокладки из испытуемой лакоткани. Место перегиба прокатывают по гладкой поверхности один раз валиком (используют валик диаметром (55±5) мм, длиной не более 100 мм и массой (2,000,05) кг) так, чтобы ось валика была перпендикулярна линии перегиба, а линия перегиба проходила посредине длины валика. Затем образцы расправляют и испытывают. При этом линии перегиба должна находиться под серединой электрода.
• Для определения пробивного напряжения лакоткани при повышенной температуре электроды нагревают до необходимой температуры (соответствует классу нагревостойкости марки лакоткани). Образцы выдерживают в этих условиях 10 мин и проводят определение пробивного напряжения.
• Для определения пробивного напряжения лакоткани после воздействия повышенной температуры и последующего перегиба образцы выдерживают и охлаждают до температуры указанной в стандартах. Охлажденные образцы перегибают, прокатывают валиком, распрямляют и проводят испытания.

Испытание проводят не позже чем через 2 часа после извлечения образцов из условий кондиционирования.

• Для определения пробивного напряжения после воздействия влажной среды, образцы помещают на 96 часов во влажную среду (23±2) оС и относительной влажностью воздуха (93±2) % и проводят определение пробивного напряжения не позднее 5 мин после их извлечения.

4. Удельная разрушающая нагрузка (Эластичность).

Для определения удельной разрушающей нагрузки при растяжении применяют разрывную машину с постоянной скоростью перемещения зажима, обеспечивающую измерение нагрузки с погрешностью не более 1% от измеряемой нагрузки. Для проведения испытаний вырезают по пять образцов , длиной примерно 250 мм и шириной- (15±1) мм в каждом направлении- вдоль основы, по перек основы, под углом 43-45° к основе. Большая сторона должна быть параллельна указаному направлению.

Образец закрепляют в зажимах разрывной машины (расстояние между зажимами (200±2) мм. Скорость подвижного зажима должна быть такой, чтобы время достижения минимального значения нагрузки, соответсвующее требованию стандарта на испытуемую марку стеклолакоткани состовляло (60±10) с. Повышают нагрузку до разрыва образца. Фиксируют нагрузку, вызвавшую разрыв образца. Если разрыв произошел непосредственно в зажимах лил на уровне зажимов, то результаты во внимание на принимают и производят повторное испытание на другом образце.

За значение удельной разрушающей нагрузки при растяжении для каждого направления принимают среднее арифметическое пяти измерений разрывной нагрузки, деленное на ширину образца лако-стекло-ткани.

Эластичность определяют на аналогичной разрывной машине. Образцы растягивают до нормированного относительного удлинения (6-10 %, в зависимости от марки) фиксируют значение нагрузки. За значение эластичности принимают среднее арифметическое 10 определений и максимальное значение нагрузки.

5. Бензостойкость. Изменение кислотного числа трансформаторного масла.

Для определения бензиностойкости из полоски лакоткани шириной (80±20) мм и длиной, равной ширине рулона, вырезают три образца длиной по 100 мм каждый. Образец лакоткани скатывают в два слоя, связывают узенькой полоской той же лакоткани и в вертикальном положении помещают в сосуд с бензином-растворителем для резиновой промышленности (нефрас-С2-80/120) по ТУ 38.401-67-108-92, где выдерживают при температуре от 15 оС до 35 оС в течение (18±0,5) ч. После извлечения из сосуда с бензином испытуемый образец развязывают, высушивают между листами фильтровальной бумаги (для удаления следов бензина) и подвергают испытанию с помощью специального приспособления, применяемого для определения маслостойкости электроизоляционных лаков и эмалей по ГОСТ 13526-79.

Образец помещают на передвижную плиту прибора, под пяту и расправляют от складок, при этом пята должна быть покрыта марлей в четыре слоя. Масса пяты (0,47±0,01) кг, площадь её поперечного сечения (1,0±0,1) см2. С помощью ручки плиту перемещают вдоль салазок до отказа, при этом вместе с плитой должна передвигаться и лакоткань.

Если под воздействием пяты не будет нарушения целостности лаковой пленки, заметного невооруженным глазом, то данный образец считается выдержавшим испытание. Время с момента извлечения образца из бензина до окончания испытания не должно превышать 5 мин.

Для марок лакотканей способных работать в трансформаторном масле (ЛШМС, ЛКМС) определяют их воздействия на транформаторное масло. Для этого определяют изменение кислотного числа масла после нахождения в нем лакоткани. Навеску лакоткани помещают в сосуд с трансформаторным маслом, нагретым в сушильном шкафу до температуры (105+2) °С и выдерживают в течение (72±0,5) ч.

Одновременно в таких же условиях выдерживают другой сосуд с таким же количеством масла без лакоткани. Затем измеряют кислотные числа масел по ГОСТ 5985. Изменение кислотного числа определяют вычитанием кислотного числа масла без лакоткани из кислотного числа масла в котором выдерживалась лакоткань. За величину повышения кислотного числа принимают среднее арифметическое результатов двух определений. Лакоткани не должны повышать кислотное число трансформаторного масла более чем на 0,3 мг КОН на 1 г масла.

Мы разобрали только основные показатели, по которым проходят испытание электроизоляционные стеклолакоткани и лакоткани. Кроме этого существуют еще удельное объемное электрическое сопротивление, термопластичность, монолитность, сопротивление надрыву кромки, сопротивление к раздиранию, относительное удлинение при разрыве, гидролитическая стойкость.

Не стоит забывать и про внешний вид поверхности и равномерность пропитки стеклолакоткани. Материал должен иметь ровную однородную поверхность без натеков лаковой основы, без пузырей, складок, трещин и посторонних включений. Допускается наличие отклонений на поверхности лакоткани, обусловленных дефектами ткани, но в пределах допускаемыми техническими условиями на ткани.