Лента слюдинитовая ЛСУ в Челябинске: применение в электромашиностроительных предприятий

Лента слюдинитовая ЛСУ — гибкая электроизоляционная лента на основе слюдинитовой бумаги из мусковита, с эпоксидно-полиэфирным связующим, армированная с одной стороны стеклотканью и с другой стороны полиэтилентерефталатной (ПЭТФ) плёнкой. Класс нагревостойкости — F (155 °C) по ГОСТ 8865-93, выпускается по техническим условиям ТУ 16-91 И79.0168.002 (отраслевой ТУ электротехнической промышленности, принят в 1991 году). Лента отгружается в роликах для ручной и механизированной намотки, основное назначение — корпусная и витковая изоляция катушечных обмоток электрических машин напряжением до 6 кВ.

ЛСУ устроена как трёхслойная композиция: в центре — слюдинитовая бумага из щипаного мусковита (поверхностная плотность бумажного слоя 50 ± 3 г/м²), с одной стороны на неё нанесена стеклоткань (33 ± 3 г/м², несущий элемент с прочностью на растяжение 80–130 Н/см), с другой — ПЭТФ-плёнка (14–28 г/м², барьерный слой против локальных пробоев в местах дефектов слюдяной набивки). Все три слоя пропитаны и склеены эпоксидно-полиэфирным связующим в количестве 30 ± 5 % от массы готовой ленты, что относит ЛСУ к классу пропитанных лент типа resin-rich — после намотки и термического отверждения связующего изоляция получает финальные электрические и механические свойства без необходимости вторичной вакуумно-нагнетательной пропитки.

Ключевое практическое преимущество ЛСУ перед родственными лентами класса F — гарантийный срок хранения 12 месяцев при 15–35 °C и 24 месяца при 5 °C. У ЛСЭП-934-ТПл, исторически считавшейся прямой альтернативой по применению, гарантийный срок при тех же условиях — всего 5 месяцев. Для ремонтных баз и складов с нерегулярным потреблением это превращается в реальную экономию: ролики ЛСУ можно закупать партиями 3–6 месячного запаса без риска списания по истечении срока.

Электрическая прочность ЛСУ — не менее 35 кВ/мм при толщине 0,10 мм и 45 кВ/мм при 0,13 мм. Для лент класса F ТУ 16-91 нормирует кроме того тангенс угла диэлектрических потерь, что для слюдинитовых лент встречается не у всех марок: tg δ в исходном состоянии не более 0,02, при рабочей температуре 155 °C — не более 0,40. Это означает, что ЛСУ корректно использовать в обмотках, где диэлектрические потери в изоляции учитываются при расчёте теплового баланса машины — типичный случай мощных асинхронных и синхронных двигателей до 6 кВ с интенсивным охлаждением статора.

Что означает марка ЛСУ

Каждый знак в обозначении ленты — функциональная характеристика, прямо влияющая на свойства материала. Расшифровка по ТУ 16-91 И79.0168.002:

• Л — лента (тип материала; в отличие от листового миканита Г / Ф / П по ГОСТ 6120 / 6121 / 6122)
• С — слюдинитовая (на основе слюдинитовой бумаги — щипаной слюды-мусковита, переработанной в листовой материал; не путать со слюдопластовыми лентами серии ЛСП на основе непрерывной слюдяной бумаги-слюдопласта и со слюдяными лентами на необработанной чешуйчатой слюде)
• У — универсальная по применению: лента изначально проектировалась как замена нескольких более ранних марок слюдинитовых и микалент классов B и F, что и закреплено в назначении по ТУ. Подробнее об этом — в FAQ ниже («что значит „У"»).

Историческая логика обозначения «У» в советских отраслевых ТУ электроизоляционных материалов прослеживается: буква используется для марок, разработанных как «общеотраслевая универсальная» альтернатива нескольким более узким маркам предыдущего поколения. На уровне свойств это означает, что ЛСУ позиционировалась не под конкретный завод-потребитель и не под одну серию машин, а под широкий диапазон обмоток электрических машин класса F общего назначения — именно вследствие этого в назначении ТУ прямо указано: «заменяет микаленты класса нагревостойкости В и F, ЛСЭП-934-ТПл, ЛИФТ-3Б». Выбор связующего (эпоксидно-полиэфирное) и подложек (стеклоткань + ПЭТФ) подобран как «средний оптимум» по электрическим, механическим и технологическим характеристикам.

Толщины и геометрия поставки

В отличие от серии ЛСК-110, у которой по ТУ 16-91 И02.0168.001 нормированы пять толщин и четыре варианта подложек, ЛСУ выпускается по ТУ 16-91 И79.0168.002 в более компактной номенклатуре — две толщины: 0,10 и 0,13 мм. Подложки также фиксированы: всегда стеклоткань с одной стороны и ПЭТФ-плёнка с другой. Других подложечных модификаций (ТТ — две стеклоткани, СПл — стеклосетка вместо ткани, СТ — стеклосетка + стеклоткань) для ЛСУ ТУ не предусматривает.

Толщина, мм	Допуск	Поверхн. плотность г/м²	Стеклоткань г/м²	ПЭТФ-плёнка г/м²	Слюда г/м²
0,10	± 0,01	145 ± 30	33 ± 3	14 ± 2	50 ± 3
0,13	± 0,02	175 ± 30	33 ± 3	28 ± 3	50 ± 3

Источник — ТУ 16-91 И79.0168.002, таблицы состава ленты. Типовая ширина ролика — 15, 20, 23, 25, 30, 35 мм по согласованию с заказчиком; диаметр ролика 100 ± 10 мм; внутренний диаметр втулки 35 ± 3 мм. Длина намотки на ролик — по требованию.

Заметная особенность таблицы: масса слюды одинаковая (50 ± 3 г/м²) для обеих толщин. Прирост от 0,10 до 0,13 мм (на 30 %) обеспечивается полностью за счёт удвоения массы ПЭТФ-плёнки (14 → 28 г/м²) и увеличения массы связующего (43 → 59 г/м²). Эта же логика объясняет рост электрической прочности при увеличении толщины с 35 до 45 кВ/мм — главный «электрический» вклад в пробой делает не слюда (постоянной массы), а удвоенный плёночный барьер. Для большинства слюдинитовых лент зависимость обратная: толще лента → ниже удельная электропрочность. У ЛСУ «инверсия» из-за конструктивно увеличенной плёнки в более толстом варианте.

Технические характеристики ЛСУ

Тип слюдяной бумаги	Слюдинитовая бумага из мусковита (калиевая слюда K₂O·3Al₂O₃·6SiO₂·2H₂O)
Связующее	Эпоксидно-полиэфирное (компаунд класса F), 30 ± 5 % массы ленты
Подложка с одной стороны	Стеклоткань 33 ± 3 г/м² (по ГОСТ 19170-73)
Подложка с другой стороны	Полиэтилентерефталатная (ПЭТФ) плёнка 14 ± 2 г/м² (для 0,10 мм) или 28 ± 3 г/м² (для 0,13 мм) по ГОСТ 24234-80
Массовая доля слюды, не менее	25 %
Массовая доля связующего	30 ± 5 %
Массовая доля летучих, не более	1,5 %
Класс нагревостойкости	F, длительно до 155 °C (ГОСТ 8865-93)
Электрическая прочность средняя	35 кВ/мм (0,10 мм) / 45 кВ/мм (0,13 мм)
Пробивное напряжение в отдельных точках	в этом ТУ не нормируется (контролируется по электрической прочности)
Тангенс угла потерь в исходном состоянии	не более 0,02
Тангенс угла потерь при 155 °C	не более 0,40
Удельная разрушающая нагрузка при растяжении	80 Н/см (0,10 мм) / 130 Н/см (0,13 мм)
Поверхностная плотность ленты	145 ± 30 г/м² (0,10 мм) / 175 ± 30 г/м² (0,13 мм)
Режим отверждения связующего	16 часов при 160–180 °C
Подогрев перед намоткой	не требуется (лента гибкая при комнатной температуре)
Способ намотки	ручная и механизированная
Гарантийный срок хранения	12 месяцев при 15–35 °C / 24 месяца при 5 °C
Поставка	Ролики; ширина — по согласованию (типовой ряд: 15, 20, 23, 25, 30, 35 мм); диаметр ролика 100 ± 10 мм; внутренний диаметр втулки 35 ± 3 мм

Источник — ТУ 16-91 И79.0168.002, разделы по электрическим, механическим и технологическим характеристикам. Удельное объёмное сопротивление и пробивное напряжение в отдельных точках в этом ТУ не нормируются как отдельные показатели — контролируется средняя электрическая прочность партии и tg δ. Это типично для отраслевых ТУ на ленты класса F с эпоксидно-полиэфирным связующим, где tg δ выбран как ключевой нормируемый параметр взамен пробивного.

Звоните +7 (953) 585-20-07 или пишите 2852007@bk.ru — рассчитаем цена с учётом необходимой толщины и ширины ролика, согласуем сроки поставки.

Условное обозначение ЛСУ при заказе

По ТУ 16-91 И79.0168.002 в обозначение ленты при заказе входят: марка, размер по толщине, ширина ролика, ТУ. Примеры:

Толщина 0,10 мм, ширина ролика 25 мм	Лента ЛСУ 0,10×25 ТУ 16-91 И79.0168.002
Толщина 0,13 мм, ширина ролика 30 мм	Лента ЛСУ 0,13×30 ТУ 16-91 И79.0168.002
Толщина 0,13 мм, ширина 20 мм, по чертежу заказчика	Лента ЛСУ 0,13×20 ТУ 16-91 И79.0168.002 по черт. № __

Для ЛСУ предусмотрен типовой ряд ширин 15, 20, 23, 25, 30, 35 мм; нестандартные ширины и узкие ленточки 4–10 мм для микродвигателей — по согласованию. При заказе указывайте также количество роликов и желаемую длину намотки на ролик. Типовая длина — 25 м для 0,10 мм и 18 м для 0,13 мм, может варьироваться по запросу.

Электрические характеристики ЛСУ по толщинам

Для ЛСУ ТУ 16-91 И79.0168.002 нормирует индивидуальные значения электрической прочности по двум толщинам. В отличие от большинства слюдинитовых лент с убывающей прочностью при росте толщины, у ЛСУ электропрочность с толщиной растёт — за счёт удвоения массы ПЭТФ-плёнки в варианте 0,13 мм:

Толщина, мм	Эл. прочность кВ/мм, не менее	tg δ исх.	tg δ при 155 °C	Прочность Н/см	Поверхн. плотность г/м²
0,10 ± 0,01	35	≤ 0,02	≤ 0,40	80	145 ± 30	К товару →
0,13 ± 0,02	45	≤ 0,02	≤ 0,40	130	175 ± 30	К товару →

Источник — ТУ 16-91 И79.0168.002, основная таблица электрических и механических характеристик. Пробивное напряжение «в отдельных точках» в кВ для ЛСУ напрямую не нормируется — нормируется средняя электрическая прочность партии. По диэлектрическим потерям ЛСУ нормируется по двум контрольным точкам: исходное состояние при +20 °C и при рабочей температуре класса 155 °C.

Точка 0,13 мм — основная для большинства катушечных обмоток электрических машин до 6 кВ, эту толщину выбирают для корпусной изоляции стержневых обмоток статоров и роторов крупных асинхронных двигателей. Размер по толщине 0,10 мм востребован для витковой изоляции и для машин до 1140 В, где требуется минимальный коэффициент заполнения паза изоляцией. На обе толщины ИзолитПром поставляет с паспортом качества и подтверждённой партии массовой долей слюды, связующего и летучих.

Класс нагревостойкости F по ГОСТ 8865-93

Класс нагревостойкости F — один из семи стандартных классов изоляционных систем по ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация». Длительная допустимая рабочая тепловой режим для класса F составляет 155 °C. Для ЛСУ ограничивающим элементом класса является ПЭТФ-плёнка: сама слюдинитовая бумага из мусковита термостойка значительно выше (по Корицкому Ю.В. — до 600 °C для мусковита кратковременно), стеклоткань сохраняет работоспособность при 500–600 °C, эпоксидно-полиэфирный компаунд класса F работает до 155 °C — но именно ПЭТФ при длительной эксплуатации выше 155 °C первой теряет эластичность и становится хрупкой.

Что произойдёт при длительной эксплуатации ЛСУ выше 155 °C? На третьей стадии (выше 185 °C) деградирует и эпоксидно-полиэфирный компаунд — теряет адгезию к слюде и подложкам, лента начинает расслаиваться. На первой стадии (155–170 °C, сотни часов) ПЭТФ-плёнка медленно теряет эластичность — лента становится более ломкой при изгибе, но электрические параметры ещё держатся. На второй стадии (170–185 °C, тысячи часов) появляются микротрещины в плёночном слое, барьерный эффект против локальных пробоев пропадает, электрическая прочность падает на 20–35 % от паспортного значения. Полный отказ изоляции наступает чаще всего через 1500–4000 часов на температурах 165–180 °C — в зависимости от циклов нагрева/охлаждения.

Для применений выше 155 °C в номенклатуре слюдинитовых лент ИзолитПром предлагает ленты класса H (180 °C) и класса C (200–220 °C) — это серии с кремнийорганическим или полиимидным связующим: ЛСК-СС, ЛСКВ, ЛСПМ (с полиимидной плёнкой вместо ПЭТФ) и другие. Подробнее в разделе слюдинитовые ленты.

Что важно при сравнении с лентами класса B (130 °C, например ЛСК-110-ТПл): ЛСУ даёт «бесплатные» 25 °C запаса по нагревостойкости. При модернизации старого двигателя класса B без замены конструктивных элементов охлаждения переход на ЛСУ обеспечивает повысить класс системы до F и, как следствие, увеличить допустимую перегрузочную способность машины примерно на 8–12 % по току без перегрева изоляции (точное значение зависит от схемы охлаждения).

Отраслевые применения ЛСУ

Корпусная и витковая изоляция асинхронных двигателей до 6 кВ

Главное и массовое применение ЛСУ — изоляция всыпных и катушечных обмоток крупных асинхронных двигателей мощностью от десятков до сотен киловатт, рассчитанных на номинальное напряжение до 6 кВ, класса нагревостойкости F. Лента укладывается в два слоя с перекрытием 50 % — внутренний слой выполняет функцию витковой изоляции (между соседними витками одной катушки), внешний слой формирует корпусную изоляцию (между обмоткой и сердечником статора). Размер по толщине 0,10 мм — для витковой изоляции и для напряжений до 1140 В; размер по толщине 0,13 мм — для корпусной изоляции на 3000–6000 В.

В номенклатуре российской электромашиностроительной отрасли ЛСУ штатно применяется в системах изоляции класса F общепромышленного исполнения: крупные асинхронные двигатели общего назначения и пожаро/взрывобезопасных исполнений, синхронные двигатели мощностью до 1 МВт, электродвигатели для буровых установок и насосных агрегатов, металлургических кранов и приводов транспортёров горнообогатительных комбинатов. Конкретные индексы серий машин уточняются по чертежам конкретного предприятия — лента совместима с системами класса F общего исполнения с пропиткой эпоксидно-полиэфирными или эпоксидными лаками класса F.

Возбудители турбогенераторов и синхронных компенсаторов

Возбудители турбогенераторов — генераторы постоянного тока, питающие обмотку возбуждения главного турбогенератора, — выполняются как машины постоянного тока класса F с ленточной изоляцией. ЛСУ здесь применяется для изоляции якорной и полюсной обмоток. На главном турбогенераторе (классы H/220 °C) ЛСУ уже не годен по нагревостойкости — там используются ленты Микасил, Микатерм или ЛСКВ. Но в системе возбуждения и в обмотках вспомогательных машин класса F лента занимает рабочее место.

Полюсные катушки машин постоянного тока

В машинах постоянного тока класса F ЛСУ используется для изоляции полюсных катушек главных и добавочных полюсов, обмоток возбуждения. Размер по толщине 0,10 мм востребован для витковой изоляции в катушках с большим количеством витков из тонкого провода; размер по толщине 0,13 мм — для корпусной изоляции катушек крупных машин постоянного тока, работающих при напряжениях 220–660 В.

Катушки электромагнитов и тяговых аппаратов

В катушках мощных электромагнитов (магнитные сепараторы, тормозные магниты подъёмных кранов, тяговые электромагниты подвижных установок), катушках силовых контакторов и пускателей переменного тока класса F ЛСУ применяется для корпусной и межслойной изоляции. Для контакторов и магнитных пускателей до 1140 В типичная толщина — 0,10 мм; для тяговых электромагнитов крановой автоматики и катушек реакторов — 0,13 мм.

Ремонт двигателей и генераторов класса F

Существенная доля поставок ЛСУ в России идёт на ремонт ранее выпущенных машин: с 1991 года и в 1990–2010-е выпущено большое количество электрических машин класса F с обмотками, в чьих исходных чертежах указана именно лента ЛСУ или её прямые предшественники (ЛИФТ-3Б, микаленты класса F). При капитальном ремонте таких машин обмотчики традиционно эксплуатируют ту же марку ленты — для сохранения паспортных характеристик и без необходимости пересогласования с ОТК ремонтной базы. Замена ЛСУ на ленту другого ТУ — формально допустима, но требует подтверждения совместимости пропиточных составов и режима отверждения.

Звоните +7 (953) 585-20-07 или пишите 2852007@bk.ru — подберём толщину под конкретный тип машины и расчёт обмотки.

Технология намотки и отверждения ЛСУ

Лента ЛСУ — гибкая при комнатной температуре. Подогрев ролика перед намоткой не требуется и даже нежелателен — это принципиальное отличие ЛСУ от лент серии ЛСМ (где ролик греют до 50–70 °C для размягчения связующего перед укладкой). У ЛСУ эпоксидно-полиэфирный компаунд при комнатной температуре уже находится в липко-эластичном состоянии, обеспечивающем сцепление слоёв при намотке. Подогрев ЛСУ выше 50 °C приводит к началу преждевременной полимеризации компаунда — лента склеивается в ролике, при разматывании рвётся.

Намотка возможна в двух режимах:

• Ручная намотка — для ремонтных работ, мелкосерийного производства, изготовления катушек со сложной геометрией (полюсные катушки конусного сечения, катушки с переменным шагом, обмотки с локальными усилениями). Намотчик удерживает ролик в одной руке, другой формирует укладку с заданным перекрытием. Натяжение — умеренное: лента не должна растягиваться и менять геометрию, но и не должна провисать. Для тонкой 0,10 мм усилие натяжения 5–10 Н, для 0,13 мм — 10–15 Н.
• Механизированная намотка — на лентоизолировочных станках с программным управлением натяжения и шага намотки. Применяется в серийном производстве крупных асинхронных двигателей и генераторов. Скорость намотки — обычно 0,3–0,8 м/с; натяжение задаётся настройкой станка под конкретный диаметр обмотки и тип катушки.

Перекрытие при намотке: для витковой изоляции — 50 % (полуперекрытие), для корпусной — 50 % с локальным повышением до 67 % (треть-перекрытие) на участках выхода из паза и в углах катушки, где требуется усиленная изоляция против краевых полей.

Режим отверждения связующего: 16 часов при 160–180 °C в сушильной печи с контролем температуры по нескольким точкам обмотки. На стадии отверждения эпоксидно-полиэфирный компаунд переходит из вязко-эластичного состояния в твёрдое сшитое, образуя монолитную изоляцию между витками и слоями. После отверждения механическая прочность изоляции возрастает в 5–8 раз, электрическая — на 15–25 % относительно «зелёного» состояния. Контроль качества — измерение твёрдости по Шору и проверка отсутствия липкости при +20 °C. Перед намоткой ролик выдерживают 2 часа в условиях цеха (15–25 °C, 45–75 %); намотка из роликов с превышенной температурой хранения или доставленных «с холода» без предварительного прогрева не допускается — конденсат снижает адгезию связующего.

Как выбрать толщину ЛСУ под рабочее напряжение

Выбор толщины ленты основан на расчёте коэффициента запаса электрической прочности по методике Тареева Б.М. («Электротехнические материалы», 7-е изд., Энергоатомиздат, 1985):

k_зап = U_пр / U_ном,

где U_пр — пробивное напряжение слоя изоляции (с учётом числа слоёв и перекрытия), U_ном — номинальное рабочее напряжение между изолируемыми элементами. Для пропиточных систем с ЛСУ (после отверждения связующего) типичный коэффициент запаса — 3–5, что ниже, чем для безпропиточных систем (5–10), благодаря дополнительной электрической прочности отверждённого эпоксидно-полиэфирного компаунда и плёночного барьера.

Практический алгоритм выбора:

1. Определить номинальное напряжение между витками катушки U_вит (для большинства катушек до 6 кВ это 50–250 В на виток в зависимости от числа витков и схемы соединения) и между обмоткой и корпусом U_корп (равно фазному напряжению машины).
2. Задать k_зап = 4 для общих условий или k_зап = 5 для условий с повышенной влажностью / частыми пусками / тяжёлым климатическим исполнением / тропическим климатом.
3. Вычислить требуемое пробивное напряжение слоя: U_сл = k_зап × U_раб.
4. Подобрать толщину ленты так, чтобы при двух слоях с полуперекрытием итоговое пробивное напряжение было не ниже U_сл. Двойной слой с перекрытием 50 % даёт пробивное напряжение примерно равное E_пр × 2t (где t — толщина одного слоя).

Пример расчёта корпусной изоляции для двигателя 6000 В (фазное ≈ 3460 В):

U_корп = 6000 / √3 ≈ 3460 В (фазное)
k_зап = 4 → U_сл ≈ 14 кВ
Толщина 0,13 мм даёт E_пр = 45 кВ/мм → одиночный слой 0,13 мм держит ≈ 5,9 кВ; двойной с перекрытием 50 % — ≈ 11,7 кВ. Запас 3,4-кратный по двум слоям; для k_зап = 4 требуется три слоя 0,13 мм с перекрытием — типовое решение для корпусной изоляции 6 кВ.
Альтернатива: при наличии последующей пропитки эпоксидным компаундом класса F двух слоёв 0,13 мм может быть достаточно — пропитка добавляет ≈ 25–35 % к электрической прочности отверждённой системы.

Для напряжения 1140 В (фазное ≈ 660 В) рекомендуемая толщина — 0,10 мм в два слоя с полуперекрытием: 35 кВ/мм × 0,10 мм × 2 = 7 кВ, при k_зап = 4 запас по фазному ≈ 10-кратный. Для 380 В — один слой 0,10 мм достаточен по электрической прочности, но чаще всего укладывают всё равно два слоя для механической стойкости при намотке и в эксплуатации.

На витковую изоляцию катушек с большим числом витков выбирают 0,10 мм — минимизация толщины слоя при сохранении электрической прочности, лучшее заполнение паза, меньший расход ленты на катушку. Для корпусной изоляции крупных машин и стержневых обмоток — 0,13 мм в два-три слоя.

Место ЛСУ в номенклатуре слюдинитовых лент

ЛСУ занимает положение «универсальной ленты класса F на эпоксидно-полиэфирном связующем со стеклотканью и ПЭТФ» — это базовая массовая лента класса F для машин общего назначения. Слюдинитовые ленты группируются по нескольким признакам: по типу слюдяной бумаги (мусковит / флогопит), по связующему (компаундное эпоксидное / эпоксидно-полиэфирное / эпоксиноволачное / кремнийорганическое / каучуковый лак под VPI), по подложкам, по классу нагревостойкости.

Лента	Связующее	Класс / темп.	Хранение мес	Толщины мм	Эл.прочн. кВ/мм	Применение
ЛСУ (этот раздел)	Эпоксидно-полиэфирное	F / 155 °C	12 / 24	0,10; 0,13	35 / 45	Корпусная и витковая, до 6 кВ
ЛСМ	Эпоксиноволачное модиф.	F / 155 °C	4 / 8	0,14; 0,16	35	Корпусная, до 13,8 кВ
ЛСПМ	Эпоксидно-полиэфирное + полиимид. плёнка	H / 180 °C	12 / 24	0,11; 0,13	40 / 45	Низковольтные класса H
ЛСК-110-ТПл	Компаундное эпоксидное	B / 130 °C	3 / 6	0,08–0,15	26–49	До 6 кВ, класс B
Элмикатерм 524019	Эпоксидно-полиэфирное	F / 155 °C	6 / 12	0,08–0,15	30–45	До 6 кВ, современный аналог ЛСУ/ЛСК

В семействе слюдинитовых лент класса F (155 °C) ЛСУ — самая массовая «рабочая лошадка» для общепромышленных асинхронных и синхронных двигателей до 6 кВ. ЛСМ дороже и сложнее в работе (требуется подогрев перед намоткой), но даёт больший диапазон по напряжению (до 13,8 кВ) — выбор для крупных высоковольтных машин. ЛСПМ — следующий шаг по нагревостойкости (класс H, 180 °C) с заменой ПЭТФ на полиимидную плёнку, но дороже и используется только в низковольтных машинах. ЛСК-110-ТПл — предыдущее поколение по нагревостойкости (класс B, 130 °C), исторически массовая лента, при ремонтах постепенно вытесняется лентами класса F (включая ЛСУ).

Современные аналоги и сравнение с ЛСЭП-934-ТПл

Это формальное определение положения ЛСУ на рынке слюдинитовых лент: она пришла на замену нескольким более узким маркам предыдущих десятилетий, объединив в одной марке улучшенные параметры хранения, электрической прочности и совместимости с пропиточными составами. В каталоге Элмики 2016 в назначении ЛСУ прямо указано: «заменяет микаленты классов нагревостойкости В и F, а также ленту ЛСЭП-934-ТПл и ЛИФТ-3Б».

Ключевой практически интересный конкурент по характеристикам — лента ЛСЭП-934-ТПл. Сравним их по ключевым параметрам, важным для конструктора и обмотчика:

Параметр	ЛСУ	ЛСЭП-934-ТПл	Комментарий
Класс нагревостойкости	F (155 °C)	F (155 °C)	Одинаковый класс
Связующее	Эпоксидно-полиэфирное модифицированное	Эпоксидно-полиэфирное	У ЛСУ модификация связующего даёт больший срок хранения
Гарантийный срок 15–35 °C	12 месяцев	5 месяцев	ЛСУ хранится в 2,4 раза дольше — экономия на списаниях
Гарантийный срок 5 °C	24 месяца	≈ 10–12 месяцев	ЛСУ — двукратное преимущество
Толщины мм	0,10; 0,13	0,08; 0,10; 0,11; 0,13	У ЛСЭП больше шаг по толщинам
Эл. прочность кВ/мм	35 (0,10) / 45 (0,13)	30 (0,10) / 35 (0,13)	ЛСУ выше по электропрочности
Пробивное в точках	не нормируется	≥ 3,5 кВ	У ЛСЭП есть отдельная норма
tg δ исх.	≤ 0,02	не нормируется	ЛСУ нормируется по диэлектрическим потерям
tg δ при 155 °C	≤ 0,40	не нормируется	Преимущество ЛСУ для применений с учётом тепловых потерь
Применение по напряжению	до 6 кВ	до 6 кВ + тяговые до 6 кВ	ЛСЭП дополнительно для тяговых машин

Вывод: ЛСУ выгоднее ЛСЭП-934-ТПл для общепромышленных машин до 6 кВ — больший срок хранения, выше электрическая прочность, нормируются tg δ. ЛСЭП имеет смысл только если в спецификации заказчика прямо требуется именно эта марка (например, в чертежах исторических машин, где замена не согласована с ОТК) или если конструктивно нужна толщина 0,08 или 0,11 мм, отсутствующая у ЛСУ. Для тяговых электродвигателей с пропиткой по штатной технологии — кроме того сохраняется ЛСЭП.

Современный аналог ЛСУ с расширенной номенклатурой толщин — лента Элмикатерм 524019: то же эпоксидно-полиэфирное связующее, тот же класс F, гарантийный срок 6/12 месяцев (меньше чем у ЛСУ), но шире номенклатура толщин (0,08; 0,10; 0,11; 0,13; 0,15 мм). Замена ЛСУ на Элмикатерм 524019 в системах класса F возможна без ограничений; обратная замена — также (обе ленты класса F).

Замена ЛСУ на ленту класса B (например ЛСК-110-ТПл) — недопустима, потому что лента класса B не выдержит длительную работу при 155 °C. Обратная замена ЛСК-110-ТПл на ЛСУ в системах класса B — допустима без ограничений (более высокий класс ленты не противоречит более низкому классу системы), но без выгоды по сроку хранения, если основная нагрузка на изоляцию — электрическая, а не температурная.

Совместимость с пропиточными составами

ЛСУ — лента типа resin-rich: финальная электрическая прочность и механическая монолитность изоляции достигаются после термического отверждения связующего самой ленты при 160–180 °C, без обязательной вторичной пропитки. Это её принципиальное отличие от непропитанных лент серии ЛСКН (ЛСКН-135-ТПл, ЛСКН-160-ТТ, ЛСКН-F-100-ТПл), которые предназначены исключительно для технологии вакуумно-нагнетательной пропитки (VPI) и без пропитки работоспособной изоляции не дают.

Возможны два режима эксплуатации ЛСУ:

1. Без последующей пропитки — после намотки и отверждения связующего самой ленты при 160–180 °C × 16 часов обмотка имеет работоспособную изоляцию с паспортными электрическими и механическими характеристиками. Это базовый режим для общепромышленных машин до 6 кВ, ремонтных работ, мелкосерийного производства.
2. С дополнительной пропиткой эпоксидным или эпоксидно-полиэфирным составом класса F — для повышения электрической прочности на 25–35 % и улучшения механической стойкости в системах с интенсивными вибрациями. Применяется для крупных машин ответственного назначения, генераторов, электродвигателей нефтехимических производств.

Совместимые пропиточные составы для систем класса F с ЛСУ:

• Эпоксидно-полиэфирные компаунды класса F — основная группа: КП-303Н, КП-50, ПЭ-9151, ПЭ-9153 (отверждение при 130–155 °C). Дают максимальную электрическую прочность системы; используются на ответственных двигателях и генераторах класса F.
• Эпоксидные компаунды класса F — ЭП-91, ЭП-220 (отверждение при 130–140 °C). Хорошая совместимость с эпоксидно-полиэфирным связующим самой ленты.
• Полиэфирные лаки класса F — ПЭ-933, ПЭ-953 (отверждение при 130 °C). Дешевле эпоксидных, применяются на машинах общего назначения.

Несовместимые составы:

• Кремнийорганические лаки (КО-916, КО-921, КО-964Н) — отверждаются при 180–200 °C, что превышает класс F ленты по плёнке. ПЭТФ-плёнка ленты при таких температурах теряет свойства.
• Битумные пропитки — устарели, химически частично растворяют эпоксидно-полиэфирное связующее ленты.
• Лаки класса B на основе масляно-глифталевого или битумно-масляного составов — формально совместимы, но снижают общий класс системы до B, теряя преимущество класса F самой ленты. Если технология предусматривает пропитку класса B — экономнее использовать ЛСК-110-ТПл.

ТУ 16-91 И79.0168.002 и его особенности

ТУ 16-91 И79.0168.002ТУ — отраслевой нормативный документ электротехнической промышленности СССР, принят в 1991 году. Шифр расшифровывается:

• 16-91 — отраслевой ТУ электротехнической отрасли (код 16) выпуска 1991 года
• И79 — индекс группы изделий: лентоформатные изоляционные материалы класса F с эпоксидно-полиэфирным связующим
• 0168.002 — внутренний регистрационный номер документа в группе И79

Этот ТУ — отраслевой советский стандарт, не привязанный к конкретному производителю; он действует для всех предприятий, выпускающих ленту по этому документу. При закупке у нескольких поставщиков лента ЛСУ должна быть идентичной по нормированным параметрам — это и есть смысл отраслевого ТУ. На практике мелкие отличия между производителями возможны: размер по толщине и плотность подложек могут варьироваться в пределах допусков, незначительно расходятся значения поверхностной плотности готовой ленты, но электрическая прочность и tg δ должны быть одинаковыми.

Важная особенность ТУ 16-91 И79.0168.002 в сравнении с ТУ 16-91 И02.0168.001 на серию ЛСК-110: в ЛСУ нормируется tg δ в двух точках (исходное состояние и при 155 °C), но не нормируется пробивное напряжение в отдельных точках. У ЛСК-110 — наоборот: нормируется пробивное (≥ 1,4 кВ), но не нормируется tg δ. Это разная философия контроля:

• tg δ-контроль (ЛСУ) — для применений с учётом тепловых потерь в изоляции, где важна стабильность диэлектрических свойств при рабочей температуре (мощные двигатели и генераторы с интенсивным охлаждением)
• Пробой-контроль (ЛСК-110) — для применений, где главный риск — единичный электрический пробой, и репродуцируемость пробивного важнее стабильности потерь (общепромышленные машины класса B)

Если для применения ленты критичны оба параметра — пробивное в точках и tg δ — это запрашивается у производителя дополнительно как справочное измерение партии.

Существует более позднее ТУ на близкую по характеристикам ленту: ТУ производства Это ТУ современного производителя, разработанный взамен советского отраслевого. По нормативным параметрам ленты идентичны; ТУ 16-91 чаще требуется в спецификациях заказчиков с историческими чертежами, ТУ 27.90.12 — в новых спецификациях современного заводы.

Контроль качества и паспорт партии ЛСУ

Каждая партия ЛСУ отгружается с паспортом качества, в котором указываются:

• Полное обозначение — марка, толщина, ширина ролика, ТУ 16-91 И79.0168.002
• Номер партии и дата выпуска
• Результаты приёмо-сдаточных испытаний: толщина, поверхностная плотность, массовая доля связующего и летучих, электрическая прочность, tg δ в исходном состоянии и при 155 °C, удельная разрушающая нагрузка
• Качество визуального осмотра — отсутствие складок, разрывов, утолщений, отслоения подложек
• Штамп ОТК с подписью контролёра и датой испытаний

Дополнительно по запросу — паспорт качества ТУ 16-91 и расширенный паспорт партии (повторное измерение электропрочности после термоциклирования, измерение tg δ при промежуточных температурах от +20 до +155 °C). Срок действия паспорта качества равен гарантийному сроку хранения ленты. По истечении срока возможна повторная аттестация партии — повторное испытание электрической прочности и tg δ, проверка связующего на отсутствие преждевременной полимеризации.

Типичные ошибки при выборе и применении ЛСУ

1. Подогрев ролика перед намоткой по инерции от лент серии ЛСМ

Намотчики, привыкшие работать с лентами серии ЛСМ (где ролик подогревается до 50–70 °C для размягчения эпоксиноволачного связующего), иногда эксплуатируют тот же приём к ЛСУ. Это ошибка: подогрев ЛСУ выше 50 °C начинает преждевременную полимеризацию эпоксидно-полиэфирного компаунда связующего, лента склеивается в ролике, при разматывании рвётся. Для ЛСУ намотка идёт строго при комнатной температуре (15–25 °C) — это её принципиальное технологическое отличие от ЛСМ. Если в инструкции цеха записано «подогрев перед намоткой» как универсальный пункт — для ЛСУ его исключают.

2. Применение в системе класса H выше 155 °C

Соблазн «вытянуть» класс F на 165–175 °C при перегрузках машины приводит к ускоренной деградации ПЭТФ-плёнки и потере электрической прочности на 25–40 % за 1500–4000 часов работы. Если конструктивно требуется длительная работа выше 155 °C — нужна замена на ленту класса H (Микатерм 452, ЛСПМ с полиимидной плёнкой, Элмикатерм 529099) или класса C (ЛСКВ); попытка «продержаться на ЛСУ» приводит к преждевременному пробою обмотки и капитальному ремонту в неплановый срок. ЛСУ как «полу-H» решение не работает — плёнка не выдержит.

3. Пропитка кремнийорганическим лаком

Кремнийорганические пропиточные лаки (КО-916, КО-921, КО-964Н) отверждаются при 180–200 °C, что превышает рабочую температуру ПЭТФ-плёнки в составе ЛСУ. При попытке пропитать обмотку с ЛСУ кремнийорганическим лаком плёночный слой ленты деформируется, теряет барьерные свойства, лента расслаивается. Если технология обмотки предусматривает кремнийорганическую пропитку — нужна лента с кремнийорганическим связующим и без ПЭТФ (например ЛСК-СС).

4. Замена ЛСЭП-934-ТПл на ЛСУ без проверки совместимости с пропиткой

ЛСЭП-934-ТПл регулярно заменяют на ЛСУ из-за бóльшего срока хранения (12 мес vs 5 мес). По электрическим характеристикам ЛСУ не уступает ЛСЭП и даже превосходит её. Но если заводской регламент пропитки разработан под конкретный паспорт ЛСЭП-934-ТПл (с нормированным пробивным в точках ≥ 3,5 кВ), а у ЛСУ этот параметр в ТУ не нормируется — то для ответственных применений нужна дополнительная аттестация совместимости конкретной партии ЛСУ с заводским регламентом пропитки. Для общепромышленных машин такой проверки не требуется.

5. Использование роликов с истёкшим гарантийным сроком хранения

После 12 месяцев хранения при 15–35 °C (или 24 месяцев при 5 °C) эпоксидно-полиэфирный компаунд начинает медленную предполимеризацию: лента становится менее липкой, сцепление слоёв при намотке ухудшается, при последующем отверждении не достигается нужная монолитность изоляции. Использование «старых» роликов даёт изоляцию пониженной электрической прочности (на 10–25 % ниже паспортной) и сниженной механической стойкости. Для роликов с истёкшим сроком — обязательная повторная аттестация партии или утилизация. Преимущество ЛСУ перед ЛСЭП-934-ТПл и ЛСК-110-ТПл — этот срок наступает значительно позже.

Слюдопласт, миканит, слюдинитовые ленты в Челябинске — со склада в Красноярске, доставка 3-5 дней.

Хранение и транспортировка ЛСУ

Условия хранения по ТУ 16-91 И79.0168.002:

• Температура: 15–35 °C (гарантийный срок 12 месяцев) или 5 °C (24 месяца). При хранении на холоде — обязательная выдержка в условиях цеха минимум 2 часа перед намоткой; конденсат при «доставке из холодильника на станок» нарушает адгезию связующего.
• Влажность: 45–75 %. Длительное превышение 80 % снижает электропрочность ленты на 15–25 % за счёт набухания слюдинитовой бумаги; ниже 45 % — ПЭТФ-плёнка теряет эластичность.
• Защита от прямых солнечных лучей и источников тепла — закрытые стеллажи или картонные коробки. Ультрафиолет ускоряет старение ПЭТФ и эпоксидно-полиэфирного связующего.
• Положение роликов: вертикально на торце с прокладками между рядами; допустимо горизонтальное хранение в один слой на жёстком основании.

Транспортировка — в крытом транспорте с защитой от атмосферных осадков и солнца, температура –40…+40 °C. По прибытии — проверка целостности упаковки, дат выпуска, отсутствия смещения слоёв на торце и деформаций «восьмёркой». При погрузке исключают удары роликов и падения. При сомнении в качестве — запрос повторного паспорта или аттестация партии в независимой лаборатории.

Частые вопросы по ЛСУ

Что означает буква «У» в марке ЛСУ?

«У» — универсальная по применению. Лента изначально проектировалась как «общеотраслевая универсальная» замена нескольким более узким маркам предыдущего поколения — отсюда в назначении ТУ прямо записано: «заменяет микаленты класса нагревостойкости В и F, ЛСЭП-934-ТПл, ЛИФТ-3Б». Стоит оговориться: расшифровка «У» как «универсальная» нормативно в ТУ 16-91 И79.0168.002 не закреплена — буква интерпретируется по контексту применения и исторической логике обозначений отраслевых ТУ электроизоляционных материалов СССР. Если в спецификации заказчика требуется однозначное определение — смотрите назначение ленты по тексту ТУ.

Чем ЛСУ отличается от ЛСЭП-934-ТПл — какую выбрать?

Главное отличие — гарантийный срок хранения: 12/24 месяца у ЛСУ против ≈ 5 месяцев у ЛСЭП-934-ТПл при той же температуре хранения. Это критично для ремонтных баз и складов с нерегулярным потреблением, где партии лент закупаются впрок. По электрической прочности ЛСУ помимо этого превосходит ЛСЭП-934-ТПл (35 vs 30 кВ/мм при 0,10 мм; 45 vs 35 кВ/мм при 0,13 мм), плюс у ЛСУ нормируется tg δ. Выбирать ЛСЭП-934-ТПл стоит только если в спецификации заказчика прямо указана именно эта марка или нужна размер по толщине 0,08 / 0,11 мм, отсутствующая у ЛСУ. В остальных случаях — ЛСУ.

Можно ли эксплуатировать ЛСУ в системах класса H (180 °C)?

Нет. ПЭТФ-плёнка в составе ЛСУ ограничивает класс F (155 °C). При длительной эксплуатации выше 155 °C плёнка теряет эластичность, появляются микротрещины, барьерный эффект пропадает. Для систем класса H нужна лента с полиимидной плёнкой и более термостойким связующим — например ЛСПМ или Элмикатерм 529099. Кратковременные пики до 165–170 °C ЛСУ выдержит без отказа, но длительный режим выше 155 °C — нет.

Нужен ли подогрев ленты перед намоткой?

Нет. ЛСУ гибкая при комнатной температуре (15–25 °C), подогрев не нужен и даже вреден. Ленты серии ЛСМ требуют подогрева до 50–70 °C — для ЛСУ это ошибка, при таком подогреве эпоксидно-полиэфирный компаунд начинает преждевременную полимеризацию и лента склеивается в ролике.

Какая размер по толщине ЛСУ годен для двигателя 6 кВ?

Для корпусной изоляции стержневой обмотки двигателя 6 кВ (фазное ≈ 3460 В) при коэффициенте запаса k_зап = 4 рекомендуется три слоя ЛСУ толщиной 0,13 мм с перекрытием 50 %. При наличии последующей пропитки эпоксидным компаундом класса F можно сократить до двух слоёв 0,13 мм — пропитка добавляет 25–35 % к электрической прочности. Для напряжений 1140 В — два слоя 0,10 мм с перекрытием.

Можно ли заменить ЛСУ на ЛСК-110-ТПл при ремонте?

Замена с класса F (ЛСУ, 155 °C) на класс B (ЛСК-110-ТПл, 130 °C) недопустима: лента класса B не выдержит длительную работу при температурах выше 130 °C, что часто бывает в системах класса F. Обратная замена — ЛСК-110-ТПл на ЛСУ в системе класса B — допустима без ограничений, при ремонте старого двигателя класса B с повышением до класса F переход на ЛСУ оправдан.

Среди заказчиков в Челябинске — ЧМК (Мечел), ЧЭМК. Ремонт двигателей, перемотка трансформаторов — постоянный источник заказов на электроизоляцию.

Почему у ЛСУ tg δ нормируется, а у ЛСК-110-ТПл — нет?

Разные ключевые нормируемые показатели в разных ТУ. У ЛСУ — tg δ при +20 °C (≤ 0,02) и при 155 °C (≤ 0,40); у ЛСК-110-ТПл — пробивное напряжение в отдельных точках (≥ 1,4 кВ). Это два подхода: ЛСУ контролируется по стабильности диэлектрических потерь (важно для мощных машин с тепловым расчётом обмотки); ЛСК-110-ТПл — по репродуцируемости пробивного (важно для машин общего назначения, где основной риск — единичный пробой).

Где взять полный текст ТУ 16-91 И79.0168.002?

ТУ — отраслевой советский нормативный документ, в открытом доступе в полном виде не публикуется. Основные нормированные характеристики приведены в нашей таблице выше — этого достаточно для большинства проектных и эксплуатационных задач. Полный текст ТУ предоставляется по официальному запросу заказчика.

Нормативные и справочные источники

• ТУ 16-91 И79.0168.002ТУ «Лента слюдинитовая ЛСУ» — отраслевой ТУ электротехнической промышленности СССР, 1991. Таблицы электрической прочности по толщинам, тангенса угла диэлектрических потерь, механических характеристик, разделы по составу, классификации, режиму отверждения, хранению и транспортировке.
• ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции. Оценка нагревостойкости и классификация» — классы Y/A/E/B/F/H/C с длительными температурами 90/105/120/130/155/180/200–220 °C.
• ГОСТ 26103-84 «Материалы электроизоляционные. Маркировка изделий» — общие требования к маркировке роликов, упаковке, транспортировке электроизоляционных лент.
• ГОСТ 19170-73 «Стеклоткань конструкционного назначения» — требования к стеклоткани, применяемой как подложка ленты ЛСУ.
• ГОСТ 24234-80 «Плёнка полиэтилентерефталатная» — требования к плёнке ПЭТФ, применяемой как подложка с одной стороны ленты ЛСУ.
• Корицкий Ю.В. «Справочник по электротехническим материалам», том 2, Энергоатомиздат, 1988 — раздел 19 (слюда и слюдяные материалы), раздел 20 (электроизоляционные ленты), таблица 19.1.
• Тареев Б.М. «Электротехнические материалы», 7-е изд., Энергоатомиздат, 1985 — методика расчёта электрической прочности изоляционных систем, влияние влажности и температуры на свойства, расчёт коэффициента запаса.
• Серебряков С.А. «Электроматериаловедение», 2005 — современное состояние номенклатуры электроизоляционных лент в России и СНГ, замены устаревших марок, тенденции по нагревостойкости.
• IEC 60371-3-1 «Specification for insulating materials based on mica. Part 3-1: Mica paper» — международный стандарт на слюдяную бумагу из мусковита и флогопита, применимый к слюдинитовым лентам.

Заказать ленту ЛСУ по ТУ 16-91 И79.0168.002

Обе нормированные толщины ленты ЛСУ (0,10 и 0,13 мм) — в наличии на складе ИзолитПром. Нестандартные ширины роликов (4–10 мм для микродвигателей, более 35 мм для крупных стержневых обмоток) изготавливаются под заказ за 7–14 рабочих дней. Поставка с паспортом качества по ТУ 16-91 И79.0168.002 на каждую партию, по запросу — расширенный протокол испытаний соответствия и расширенный паспорт с дополнительными измерениями tg δ и пробивного. Доставка по России: ПЭК, Деловые Линии, СДЭК — отгрузка в течение 24 часов после оплаты.

Звоните +7 (953) 585-20-07 или пишите 2852007@bk.ru — рассчитаем стоимость с учётом необходимой толщины, ширины ролика, количества и срока поставки. Бесплатная консультация по выбору толщины и совместимости с пропиточным составом для конкретной машины. Скидка от 10 кг продукции.

Современный аналог класса F с расширенной номенклатурой толщин — лента Элмикатерм 524019. Альтернатива до 13,8 кВ — лента ЛСМ класса F с эпоксиноволачным связующим. Для систем класса H (180 °C) — лента ЛСПМ с полиимидной плёнкой. Полный обзор номенклатуры — в разделе слюдинитовые ленты.