ГЛАВА XII
НАГРЕВАНИЕ МАШИН
§ 127. Теплопроводность изолирующих и активных материалов.
Повышение плотности тока в проводниках влечет за собой увеличение потерь и перегрева машины.
Величина допускаемого перегрева зависит, во-первых, от тепловой прочности изолирующих материалов и, во-вторых, от теплопроводности изоляции. Чем выше теплопроводность изоляции, тем совершеннее происходит отвод тепла от проводников, нагреваемых током, и тем больше плотность тока может быть допущена в проводниках и тем выше, следовательно, может быть получено использование материалов машины. Для изоляционных материалов могут быть допущены лишь определенные превышения температуры, предписываемые нашими электротехническими нормами (см. табл. 16).
Ввиду этого хорошая теплоотдача обмоток и железа машины во внешнюю среду и хорошее выравнивание тепла являются необходимыми условиями надежной работы машины. Проводниковый материал, медь или алюминий, имеет относительно большую теплопроводность.
Что касается динамного железа, или, как теперь говорят, динамной листовой стали 1, то здесь продольная и поперечная тепловая проводимости имеют разные значения вследствие наличия изоляционных прослоек между железными листами. Наблюдается, что в общем продольная проводимость листового спрессованного железа в 40 до 100 раз больше, чем поперечная проводимость. Известно, что пропитанные лаком или маслом хлопчатобумажные изоляционные материалы имеют тепловую проводимость, в 3 — 4 раза большую, чем непропитанные. Тепловая проводимость асфальта примерно в 3 раза больше, чем слюды и пропитанных хлопчатобумажных материалов.
1 Ввиду того что листовое железо в динамостроении никогда не применяется чистым, а с примесями.
Тепловая проводимость воздуха составляет всего 1/10 от тепловой проводимости пропитанной хлопчатобумажной изоляции.
Поэтому воздушные прослойки между слоями изоляции являются крайне вредными. Заметим, что в высоковольтных машинах воздушные прослойки в изоляции являются крайне опасными, так как при известных условиях могут послужить причиной появления "тлеющего" или "светящегося" разряда и связанной с этим порчи изоляции и пробоя.
Воздушных прослоек можно избежать путем тщательной пропитки секций изоляционными лаками асфальтом или асфальтирования обмотки в вакууме, т. е., как говорят, "компаундирования" обмотки.
Большое значение в эксплоатации имеет теплостойкость изоляции. Поэтому препараты из асбеста и слюды для изоляции обмоток в последнее время начинают находить все большее распространение.
В связи с этим следует также упомянуть об удачных опытах применения изоляционной массы, главной составной частью которой является кварц в виде песка или пыли, являющихся хорошим изолирующим веществом с большой тепловой проводимостью.
Так, например, добавление кварцевого песка в компаундную массу увеличивают тепловую проводимость изолирующей массы примерно в пять раз.
Этот тип изоляции теперь начинает постепенно внедряться на практике.