Alta resistenza agli shock termici

La pellicola ondulata in poliestere o DMD (Dracon - Mylar - Dracon) rappresenta un'eccellente alternativa rispetto all'uso della rete in fibra di vetro per vari motivi che verranno illustrati di seguito. È infatti ben noto che gli avvolgimenti in resina colata devono avere reti che racchiudono la parte interna ed esterna della resina, altrimenti non potrebbero resistere agli shock termici che si verificano normalmente durante il loro utilizzo. Le reti in fibra di vetro presentano una propria resistenza meccanica, che permette alle bobine di resistere agli shock termici; tuttavia, la forza principale che evita la rottura delle bobine risiede nella formazione di un reticolato della resina. La resina Araldite normalmente utilizzata nella colata delle bobine è di per sé un potente sigillante adesivo che, se adeguatamente reticolato, è in grado di permettere agli avvolgimenti di resistere agli shock termici che generano notevoli sollecitazioni meccaniche. La pellicola ondulata in poliestere o DMD ha proprio questo scopo, ovvero reticolare la resina che, come già menzionato, è di per sé un eccellente sigillante adesivo capace di resistere agli shock termici. La figura 1 mostra l'uso delle pellicole ondulate. SILTECH ha condotto vari esperimenti per verificare questa caratteristica mediante il raffreddamento e successivo riscaldamento delle bobine, e fornendo una corrente doppia rispetto a quella nominale secondo gli standard IEC 726.

Le bobine sottoposte alla procedura di test a -60° non hanno subito alcuna rottura.

Alta resistenza alle scariche superficiali

Il termine "scarica superficiale" si riferisce alla perforabilità longitudinale di uno strato di resina che incorpora la rete in fibra di vetro o gli elementi ondulati in poliestere, DMD o rete in fibra di vetro. Vedi figura 2. Una delle principali caratteristiche del materiale ondulato in poliestere o DMD è che presenta un notevole grado di resistenza alle scariche superficiali. Gli elementi ondulati incorporati nell'avvolgimento in resina hanno tensioni di scarica (flashover) 4-5 volte superiori a quelle della rete in fibra di vetro. Questo vale, in particolare, per il DMD, che è formato da due strati esterni in Dacron e uno strato interno di poliestere. Le tre strisce di pellicola sono incollate insieme utilizzando un adesivo termoindurente che presenta un alto livello di adesività e resistenza al calore. I fogli di Dacron all'esterno del set di strati hanno una superficie opaca e fibrosa che facilita l'adesione della resina. Questa caratteristica aumenta la resistenza alle scariche superficiali, come dimostrato da numerosi test condotti nei laboratori SILTECH.

Sperimentazione con scariche superficiali

Il processo di verifica ha coinvolto l'uso di dischi ottenuti da un cilindro di resina con il materiale da testare posto all'interno. Sono stati prodotti tre cilindri contenenti rispettivamente rete in fibra di vetro (1° cilindro), pellicola ondulata in poliestere (2° cilindro) e DMD (3° cilindro). Vedi foto 3. Eseguendo operazioni di taglio di precisione, sono stati creati dischi di 2, 5 e 10 mm. Vedi foto 4. I dischi così ottenuti sono stati esposti a un campo elettrico tramite due elettrodi, come mostrato in figura 3. Poiché la tensione di perforazione raggiungeva valori elevati, gli elettrodi e i dischi dovevano essere immersi in un serbatoio di olio isolante (vedi foto 5).