Вакуумные пропиточные установки служат для пропитке изолирующими средствами электротехнических изделий, для пропитки дерева и других материалов. Во время этого процесса, которому предшествует вакуумная дегазация, пропитывающее средство заполняет все поры и капилляры изделий.

Пропитка электроизоляционными лаками значительно замедляет процессы термического старения и увлажнения электроизолирующих материалов,так как она уменьшает площадь их соприкосновения с окружающей средой. Благодаря цементации витков обмоток пропитывающим лаком резко снижается механический износ изоляции.

Средство для пропитки может находиться в газообразном, жидком и твердом состоянии. В последнем случае для проведения пропитки вещество переводится в жидкое состояние плавлением или растворением. Применяют пропитывающие средства: газообразные (пары формалина, сероуглерод, аммиак и др.); жидкие (минеральные или растительные масла, лаки, креозот, дубильные вещества и др.); твердые (расплав из парафина, воска, битума, водные растворы солей и красителей, спиртовые или бензиновые растворы хлоркаучука, асфальтового лака и т. п.).

Перед пропиткой необходима предварительная обработка для максимального удаления влаги и обезгаживания изделия. Термовакуумная обработка изделия повышает пористость и улучшает смачиваемость поверхности пор. В ряде случаев после окончания пропитки производится сушка для удаления растворителя и запекания образовавшейся пленки. Предварительной термообработке под вакуумом подвергается не только пропитываемое изделие, но и само пропитывающее средство. Термовакуумная обработка пропитывающего состава целесообразна в тех случаях, когда он не содержит летучих растворителей, а также для всех расплавов, чистых масел и масляных лаков. Обезвоживание и дегазацию жидкостей можно проводить в аппаратах различной конструкции и, в частности, в пленочных.

Вакуумную пропитку применяют в производстве силовых кабелей с бумажной изоляцией, маслонаполненных и телефонных кабелей,в производстве трансформаторов, конденсаторов, моторных обмоток и т. п. В кабельном производстве скрутка жил из отдельных проволок сопровождается навиванием на них лент из кабельной бумаги. Бумажную изоляцию для улучшения электрических свойств подвергают сушке и пропитке изолирующим маслоканифолевым составом. Бумажная изоляция накладывается на жилу высоковольтного силового кабеля специальным бумагообмотчиком так, чтобы каждая последующая лента перекрывала ленту предыдущего слоя на 2/3 ее ширины. Сушку и пропитку производят в специальных вакуумных котлах при температуре около 120 ⁰С.

Давление в котле при изготовлении кабелей на напряжения 110 и 220 кВ составляет 10^-2 — 10^-1 мм рт. ст. Для пропитки бумажной изоляции нормальных силовых кабелей употребляют тяжелые масла повышенной вязкости, главным образом машинные смазочные масла (брайсток и автол). Вязкость брайстоков при 100 0С должна быть менее 3,7 (по Энглеру), температура застывания не выше —10 0С. Температура вспышки выше 200 С.

Для заполнения маслонаполненных кабелей, работающих при высоком напряжении, служат специально очищенные маловязкие и низкокипящие масла типа трансформаторного масла. Масло для таких кабелей предварительно дегазируется в вакууме. Наиболее рациональной технологией пропитки и сушки бумажной изоляции маслонаполненных кабелей является одноэтапный процесс, проводимый в сушильно-пропиточном котле.

 На рис. 211 дана схема установки фирмы Фурукава (Япония) для сушки маслонаполненного кабеля, его пропитки и наложения оболочки. Кабель наматывается на барабан 2 и помещается на вращающуюся тележку.

Масло подается в кабель через вентиль 14 по трубопроводу 13. В этой установке пропитка кабеля и наложение герметизирующей оболочки происходит одновременно.

Фирма Дженераль Энджиниринг (Англия) выпускает установки для сушки и наполнения кабелей с маслообрабатывающим и дегазационным оборудованием. На рис. 212 приведена схема установки этой фирмы для одноэтапной пропитки и сушки маслонаполненных кабелей.

 Современная вакуумная сушильная и пропиточная установка для трансформаторов фирмы Ульвак (Япония) показана на рис. 213.

Основным типом электрического конденсатора, используемого в технике сильных токов и высоких напряжений, является бумажный конденсатор, пропитанный жидким диэлектриком — конденсаторным маслом или электроизоляционным соволом. Небольшие бумажные конденсаторы с бумагой, пропитанной расплавленным твердым диэлектриком—перезином, хлорнафталином — используются в телефонии, в автотракторной технике.

Для пропитки бумаги и заливки в бумажные конденсаторы применяют конденсаторное масло, которое представляет собой, минеральное изоляционное масло повышенной степени очистки. На рис. 214 приведена схема установки для пропитки конденсаторов фирмы Лейбольд (ФРГ). Установка этой же фирмы для пропитки лаками показана на рис. 215.

На рис. 216 показан вакуум-сушильный и пропиточный котел для кабеля высокого напряжения (400 000 В) коснтрукции НИИХИММАШа. Котел представляет собой торообразный сосуд, состоящий из корпуса и крышки. Кабель наматывается на катушку или укладывается в корзины, которые вставляются в корпус котла. Крышка котла съемная, притягивается к корпусу 120 болтами или 120 прижимными гидравлическими цилиндрами. Для уплотнения свинцовая прокладка укладывается в пазы фланцев корпуса котла. Котел оборудуется токовводами для прогрева кабеля, вводами для термопар, патрубками для пропиточного масла и греющего пара. Корпус крышку котла изготовляют из биметалла (сталь 3 + коррозионностойкая сталь) или коррозионностойкой стали. Все поверхности, соприкасающиеся с пропиточным маслом, выполнены из коррозионностойкой стали.

Техническая характеристика котла конструкции НИИХИММАШа

Высота котла в мм ................. 3540

Диаметр котла в мм:

наружный ................... 6400

внутренний................... 4000

Избыточное давление в котле при пропитке кабеля маслом в атм....................... 5

Давление в полости котла при сушке в мм рт. ст. . . . 0,1

Температура нагрева кабеля и пропиточного масла в ⁰C До 130

Избыточное давление пара в рубашке котла в атм..... 4

Масса (без масла и кабеля) в кг........... 88 000

Избыточное давление масла в гидросистеме прижимных цилиндров в атм ................. 200

Фирма Дейтше вакуум аппарате (ГДР) выпускает вакуум-пропитывающие установки для поверхностной и полной пропитки пористых тел жидкостями, растворенными и газообразными материалами. Кроме того, изготовляют литьевые установки для заливки электромеханических изделий в вакууме с использованием плавящихся материалов (эпоксидных смол, парафина и т. п.) и изоляционных масел. Давления, применяемые в установках для заливки смол, составляют 1 до 10^-2 мм рт. ст., для сушки электроматериалов — от 1 до 10^-3 мм рт. ст.