Обзор: Стеклолента ЛЭС (ЛЭСБ)
ГОСТ 8493-57
0,06–0,20 мм
20 мм
2 марки: ЛЭС и ЛЭСБ
Серия стеклолент ЛЭС и ЛЭСБ — это два бандажных материала на основе бесщелочного алюмоборосиликатного стекловолокна (E-glass), различающихся наличием пропиточного состава. Обе марки применяются в обмотках электрических машин, силовых трансформаторов, электромагнитов и в других электротехнических узлах, где требуется механическое удержание витков обмотки при работе под центробежными, вибрационными и тепловыми нагрузками. Различие между ЛЭС и ЛЭСБ принципиальное: первая — конструктивный материал для бандажа без собственной электрической функции, вторая — самостоятельный изоляционный материал класса F.
Принципиальное различие между ЛЭС и ЛЭСБ
| Параметр | ЛЭС | ЛЭСБ |
|---|---|---|
| Состояние | Сухая ткань без пропитки | Пропитана эпоксидным лаком (B-stage) |
| Главная функция | Механический бандаж до пропитки в сборе | Бандаж + диэлектрический барьер класса F |
| Электрическая прочность | Не нормируется (не изоляция) | ≥10 кВ/мм после полимеризации |
| Класс нагревостойкости | До +200 °C (пределы стекла) | F (155 °C по ГОСТ 8865-93) |
| Технология применения | Намотка с натяжением, далее — пропитка обмотки в сборе (VPI или капельная) | Намотка + термообработка изделия в шкафу +150 °C 1–2 часа |
| Срок хранения | Не ограничен (5+ лет в нормальных условиях) | 6 месяцев при +25 °C, 12 месяцев при +5 °C |
| Оборудование для применения | Только намоточное приспособление | Намоточное + сушильный шкаф или термокамера |
| Стоимость единицы массы | Базовая (низкая) | В 2,5–3,5 раза выше ЛЭС |
| Толщины в наличии | 0,06 / 0,08 / 0,10 / 0,15 / 0,20 мм | 0,10 / 0,15 / 0,20 мм |
Сырьё серии — бесщелочное стекловолокно
И ЛЭС, и ЛЭСБ изготавливаются из одного и того же сырья — крученой комплексной нити из алюмоборосиликатного стекла типа E (по международной классификации EN ISO 1163), содержание оксидов щелочных металлов Na₂O и K₂O в которой не превышает 1 %. Это критично для электротехнического применения: щелочные ионы при адсорбции воды на поверхности стекла формируют тонкий проводящий слой, по которому токи утечки могут идти даже при малых напряжениях. У бесщелочного стекла такой проблемы нет — поверхность остаётся диэлектрической при влажности до 95 % и температуре до +200 °C.
Производство сырья регламентируется ГОСТ 8493-57, который задаёт требования к диаметру нити (10–15 мкм для электротехнических стёкол), числу филаментов в крутке (200–800), плотности плетения готовой ткани (40–60 нитей на сантиметр в основе и утке). Готовая ткань нарезается на ленты шириной 20 мм (стандарт серии) либо на индивидуальные ширины от 10 до 50 мм по согласованию.
Откуда берётся серия ЛЭС / ЛЭСБ и почему именно стекловолокно
Бандажирование обмоток — обязательный этап изготовления любой электрической машины с распределённой обмоткой. Без бандажа провода в обмотке начинают смещаться при пуске двигателя (центробежные силы на лобовых вылетах) и при тепловом расширении (различие коэффициентов расширения меди и изоляционных материалов). Со временем смещения приводят к истиранию изоляции, межвитковым замыканиям и выходу машины из строя.
Исторически бандаж выполнялся проволокой (на тяжёлых машинах постоянного тока) или хлопковой/льняной лентой (на лёгких асинхронных машинах). Проволока даёт высокую механическую прочность, но создаёт магнитные пути и вихревые токи; хлопковая лента стареет от температуры и теряет прочность за 5–7 лет. С 1960-х годов для большинства промышленных машин бандажирование выполняют стеклолентами — материалом, сочетающим высокую прочность на разрыв, термостойкость до 200 °C и электрически пассивное поведение (бесщелочное стекло не образует поверхностных токопроводящих путей при увлажнении).
В номенклатуре отечественной электротехнической промышленности применяются две основные марки бандажных стеклолент: ЛЭС (без пропитки) и ЛЭСБ (с эпоксидной пропиткой класса F). Различие в области применения вытекает из технологии сборки конкретной машины.
Как выбрать между ЛЭС и ЛЭСБ — практическое правило
Решающий фактор выбора — наличие в технологическом цикле пропитки обмотки в сборе. Если обмотка после намотки идёт на штатную пропитку (вакуумно-нагнетательная последующая пропитка целой машины или капельная пропитка лобовых вылетов), берите сухую ЛЭС: при пропитке лак заполнит зазоры между нитями стекловолокна и лента станет частью единой изоляционной массы. Сухая ЛЭС в этом сценарии вдвое-втрое дешевле, дольше хранится и не требует отдельной термообработки.
Если штатной пропитки в сборе не предусмотрено — выбирайте ЛЭСБ. Случаи, когда это необходимо: ремонт обмотки одной фазы при невозможности разобрать машину целиком, малая серия специализированных машин без пропиточной линии, замена секции обмотки на действующем оборудовании, бандаж выводов сухих трансформаторов малой мощности, изоляция шинных соединений в распредустройствах внутренней установки.
Технология применения серии — общие правила
И ЛЭС, и ЛЭСБ наматываются по общей технологии: намотка ведётся в направлении, противоположном направлению навивки обмотки или экрана; натяжение составляет 30–60 Н на полосу 20 мм; перекрытие — обычно в половину ширины ленты, для усиленных бандажей — в две трети. Отличие в посленамоточной обработке: сухая ЛЭС идёт на штатную пропитку всей машины и не требует индивидуальной термообработки бандажного слоя; ЛЭСБ полимеризуется в сушильном шкафу при +150 … +160 °C в течение 1–2 часов в зависимости от толщины. Сырая ЛЭСБ хранится в холодильнике; перед намоткой её обязательно выдерживают при комнатной температуре в герметичной упаковке не менее 4 часов, чтобы исключить конденсацию влаги.
Применение серии в основных типах электротехнических изделий
Асинхронные двигатели общепромышленного исполнения
В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором мощностью 5–400 кВт обмотка статора укладывается в пазы, выводится на лобовые вылеты и бандажируется стеклолентой. Стандартная технология серийного производства: намотка ЛЭС 0,15 мм с перекрытием в половину ширины, далее последующая пропитка всей машины эпоксидным компаундом класса F или H. На ремонтных производствах и при единичном выпуске используется ЛЭСБ 0,15 мм с термообработкой на месте — без необходимости пропитывать всю машину.
Сухие силовые трансформаторы 6–35 кВ
В сухих трансформаторах обмотки изолируются комбинацией эпоксидной заливки и бандажных слоёв. Внутри обмотки между слоями высокого и низкого напряжения применяется ЛЭСБ 0,20 мм как самостоятельный диэлектрический барьер. На лобовых вылетах после заливки — ЛЭС 0,10 мм для механической фиксации перед заливкой. Совместное применение обеих марок в одном изделии — стандартная практика.
Электромагниты технологического оборудования
Катушки электромагнитов промышленных подъёмников, электромагнитных муфт сцепления, тормозных систем кранов работают в условиях постоянных вибраций и термических циклов. Бандаж обмотки — критический элемент конструкции. На больших магнитах с пропиткой в сборе — ЛЭС 0,20 мм; на малых и единичных — ЛЭСБ 0,15 мм с автономной термообработкой.
Тяговые двигатели подвижного состава
Двигатели тепловозов, электровозов, городского электротранспорта работают в условиях постоянной вибрации, ударных нагрузок при пуске и торможении, тепловых ударов при изменении режима. Бандажирование обмоток выполняется усиленной намоткой ЛЭС 0,20 мм с двойным перекрытием и последующей последующая пропитка; на ремонте — заменой повреждённых секций с применением ЛЭСБ 0,20 мм без пропитки в сборе.
Измерительные трансформаторы тока и напряжения
В первичных и вторичных обмотках малых ТТ и ТН классов точности 0,2 и 0,5 — ЛЭСБ 0,10 мм между секциями обмотки в качестве диэлектрического барьера и одновременно как технологический бандаж. Малые габариты не позволяют применять отдельные изоляционные манжеты, и комбинированная функция бандажа и изоляции в одной ленте — оптимальное решение.
Условия хранения и срок годности
Сухая ЛЭС хранится практически без ограничений: при температуре от −10 до +35 °C и влажности до 80 % она сохраняет рабочие свойства 5+ лет. ЛЭСБ с эпоксидной пропиткой требует контроля температуры: 6 месяцев при +25 °C или 12 месяцев при +5 °C (в холодильнике). Превышение срока приводит к преждевременной полимеризации лака в катушке: эпоксид темнеет от янтарного до шоколадного цвета, теряет адгезию к стеклу, и при намотке такой ленты не образуется монолитная оболочка после термообработки.
На партию любой марки выдаётся паспорт качества с фактическими значениями характеристик: для ЛЭС — диаметр нити, плотность плетения, прочность на разрыв; для ЛЭСБ — то же плюс электрическая прочность после контрольной полимеризации образца, содержание лака в готовой ленте, срок годности.
Поставка серии ЛЭС / ЛЭСБ от ИзолитПром
Со склада в Москве в наличии: ЛЭС в толщинах 0,06; 0,08; 0,10; 0,15; 0,20 мм; ЛЭСБ в толщинах 0,10; 0,15; 0,20 мм. Минимальный заказ — 1 рулон. Стандартная ширина — 20 мм; индивидуальные ширины от 10 до 50 мм возможны под заказ от 5 рулонов одного типоразмера. На каждую партию — паспорт качества. Доставка по России — ПЭК, Деловые линии, СДЭК; для ЛЭСБ обязательная маркировка «термочувствительный груз». Самовывоз из Москвы возможен.
Часто задаваемые вопросы
Какая марка дешевле — ЛЭС или ЛЭСБ?
ЛЭС в 2,5–3,5 раза дешевле ЛЭСБ за единицу массы. Это главный экономический аргумент для серийных производств с пропиткой в сборе.
Можно ли в одном изделии использовать обе марки?
Да, это стандартная практика. Например, в сухом трансформаторе между слоями обмотки применяется ЛЭСБ как диэлектрический барьер, а на лобовых вылетах для механической фиксации перед эпоксидной заливкой — ЛЭС. Обе марки совместимы и не вступают в реакцию друг с другом.
Что делать, если ЛЭСБ хранилась дольше срока годности?
Проверить намоткой контрольного образца на оправке диаметром 25 мм с последующей термообработкой при +150 °C 2 часа. Если получившаяся оболочка не отслаивается от оправки и сопротивление между смежными витками превышает 100 МОм при контроле мегомметром на 500 В — партия пригодна к использованию. Если эпоксид заметно потемнел и сопротивление ниже 100 МОм — лента непригодна.
Можно ли намотать ЛЭСБ без последующей термообработки?
Можно, но в этом случае она будет работать только как механический бандаж — диэлектрические свойства реализуются только после полимеризации эпоксида. То есть несушёная ЛЭСБ функционально эквивалентна сухой ЛЭС, но в 2–3 раза дороже. Если термообработка на объекте невозможна — берите ЛЭС.
Подходит ли серия для маслонаполненных трансформаторов?
Стекловолокно совместимо с минеральным трансформаторным маслом. Сухая ЛЭС применяется в обмотках масляных трансформаторов как технологический бандаж до заливки маслом. ЛЭСБ с эпоксидной пропиткой — материал для сухих трансформаторов; для масляных используются специализированные кабельные бумаги и картоны, лучше совместимые с маслом по диэлектрической пропитываемости.
Нормативные источники
- ГОСТ 8493-57 «Лента из стекловолокна электроизоляционная» — общие требования к сырью.
- ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация» — определение класса F для ЛЭСБ.
- EN ISO 1163 «Plastics — Glass fibre yarns» — международный стандарт на классификацию стеклонитей.
- Справочник «Электротехнические материалы» под ред. В.Г. Герасимова, том 2 (Издательский дом МЭИ) — раздел стеклолент.
Заказать стеклоленту серии ЛЭС / ЛЭСБ
Перейдите в нужную карточку: сухая стеклолента ЛЭС (для пропитки в сборе) или пропитанная стеклолента ЛЭСБ (для самостоятельной электроизоляции). Заказ — +7 (953) 585-20-07 или через корзину сайта. На каждую партию — паспорт качества; доставка по России в течение 24 часов после оплаты.